Резиновая смесь

 

Изобретение относится к изготовлению резинотехнических изделий, различного назначения. Резиновая смесь содержит, мас.ч.: хлоропреновый каучук серного или комбинированного регулирования полимеризации 100, стеариновую кислоту 1,4 - 1,6, сульфид бария 4 - 6, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90 - 100 м2/г 4 - 6 и аэросил, модифицированный 15 мас. % комплексной соли этиленбисдитиокарбамата цинка и этиленбистиурамдисульфида 3 - 10. Время вулканизации резиновых смесей при 150°С 25 - 50 мин. Характеристика резин: прочность при растяжении 23 - 26 МПа, относительное удлинение 475 - 500%, изменение массы резины при набухании (20°С, 60 сут) - в масле "индустриальное-30" 3,4 - 3,9%, в олеиновой кислоте 7,8 - 9,4%, в концентрированной соляной кислоты 3,3 - 4,5%, в воде 8,2 - 11,8%, в ледяной уксусной кислоте (10 сут) 8,8 - 12%. 2 табл.

Изобретение относится к получению резиновой смеси на основе хлоропренового каучука (ХК) серного или комбинированного регулирования полимеризации, которая отличается меньшим временем вулканизации, а изделия из нее - более высокими прочностью, напряжением при удлинении, теплостойкостью и химической стойкостью. Они могут найти широкое применение в производстве резинотехнических изделий (РТИ) различного назначения.

Известна резиновая смесь на основе ХК серного или комбинированного регулирования полимеризации, включающая стеариновую кислоту, сульфид бария и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м2/г (К 354, ДГ = 100).

Однако известная резиновая смесь имеет большое время вулканизации, а резины из нее - недостаточные прочность, напряжение при удлинении, теплостойкость и химическую стойкость.

Из описанных в литературе резиновых смесей на основе ХК серного или комбинированного регулирования полимеризации, используемых для изготовления РТИ, по составу компонентов наиболее близкой к предлагаемой является резиновая смесь на основе ХК серного или комбинированного регулирования полимеризации, включающая стеариновую кислоту, сульфид бария и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м2/г, например, в соотношении (в мас.ч.) 100:1,5:5:5.

Однако такая резиновая смесь (прототип) имеет большое время вулканизации, а резины из нее - недостаточные прочность, напряжение при удлинении, теплостойкость и химическую стойкость.

Цель изобретения - уменьшение времени вулканизации резиновой смеси, повышение прочности и химической стойкости резин из данной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе хлоропренового каучука серного или комбинированного регулирования полимеризации, включающая стеариновую кислоту, сульфид бария и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м2/г дополнительно содержит аэросил, модифицированный 15 мас.% комплексной соли этиленбисдитиокарбамата цинка и этиленбистиурамдисульфида, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Хлоропреновый каучук серного или комбиниро- ванного регулирования полимеризации 100 Стеариновая кислота 1,4-1,6 Сульфид бария 4-6 Технический углерод с удельной геометри- ческой поверхностью 90-110 м2/г 4-6 Аэросил, модифициро- ванный 15 мас.% компле- ксной соли этиленбис-
дитиокарбамата цинка
и этиленбистиурамди- сульфида 3-10
Характеристика компонентов резиновых смесей.

Хлоропреновый каучук (наириты СР-50, КР-50, ТУ 6-01-798-77): содержание фенил- -нафтиламина 1-2%, тетраметилтиурамдисульфида 1,0-2,4%, плотность 1200-1240 кг/м3, температура стеклования -40оС, средневязкостная молекулярная масса 150-170 тыс., вязкость по Муни при 100оС 54-70 усл.ед.

Стеариновая кислота (ГОСТ 6484-64), температура застывания 53-58оС, плотность 960 кг/м3.

Сульфид бария (ТУ 6-09-3961-85): содержание основного вещества 98-99%, влаги 0,1-0,3%, температура плавления более 1200оС, плотность 4250 кг/м3.

Технический углерод К 354 (ГОСТ 7885-86): удельная геометрическая поверхность 90-110 м3/г, рН водной суспензии 3,7-4,5, потери массы при 105оС не более 1,5%, зольность не более 0,05%, остаток после просева на сите N 014К не более 0,004%, плотность 1800 кг/м3.

Модифицированный аэросил А-175М получают следующим образом.

Проводят предварительную обработку серийного аэросила марки А-175 парами четыреххлористого кремния в инертной среде (азот) при 70-80оС в течение 1-2 ч при перемешивании. Исходный аэросил и SiCl4 для его обработки берут в массовом соотношении 10:(1,0-1,5). Полученный аэросил обрабатывают поликарбацином (комплексной солью этиленбисдитиокарбамата цинка и этиленбистиурамдисульфида) при массовом соотношении компонентов 10:(1,5-2,0). Реакцию проводят в инертной газообразной среде (азоте) в течение 50-60 мин при 45-60оС. Модифицированный аэросил затем обрабатывают парами воды в течение 20 мин, высушивают при 50-60оС в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры.

Характеристика модифицированного аэросила А-175М:
Удельная геометри- ческая поверхность,м2/г 170-180 рН водной суспензии 5,1-5,3 Насыпная плотность, кг/м3 55-60 Содержание влаги,% 0,7-0,9
Потери при прока- ливании,% 14-15
Содержание поли- карбацина,% 14-15
Максимальное количество поликарбацина, химически связанного с поверхностью серийного аэросила, составляет 15 мас.%, что подтверждено данными термического анализа (термогравиметрии) модифицированного аэросила на приборе "Дериватограф" в инертной среде (азоте) при 20-1000оС и скорости нагревания 10оС/мин: потери массы навески модифицированного аэросила составляют при температуре до 180оС 0% (температура разложения самого поликарбацина как индивидуального вещества равна 120оС, т.е. при температуре его разложения потерь массы модифицированного аэросила нет), при 300оС, 10,0%, при 600оС 12,5% , при 1000оС 15,0%, т.е. разлагается и улетучивается весь поликарбацин.

Состав резиновых смесей и свойства резин из них, полученных в оптимальных условиях, приведены в табл.1 и 2.

Как видно из приведенных в табл.2 данных, введение дополнительно модифицированного аэросила в небольших количествах (3-10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) в известную резиновую смесь - прототип N 1 позволяет уменьшить время вулканизации опытных резиновых смесей в 1,5-2,4 раза, значительно повысить прочность (в 1,5-1,7 раза), напряжение при удлинении 300 (в 1,9-3,0 раза), теплостойкость (на 15-50%) и химическую стойкость (в 1,2-1,8 раза) опытных резин N 2-7 из данных опытных смесей. Оптимальная дозировка модифицированного аэросила А-175 М 3-10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Уменьшение дозировки модифицированного аэросила и других ингредиентов опытных резиновых смесей ниже минимальной оптимальной дозировки их не позволяет достичь поставленной предлагаемым изобретением цели, - нет уменьшения времени вулканизации резиновой смеси, а все свойства резины из такой смеси намного хуже свойств даже резины-прототипа N 1 (см.табл.2, контрольная резина N 8 в сравнении с опытной резиной N 6 и резиной-прототипом N 1).

Дальнейшее увеличение дозировки этих ингредиентов опытных резиновых смесей более максимальной оптимальной дозировки их не уменьшает время вулканизации резиновой смеси, понижает прочность и сильно увеличивает остаточную деформацию (остаточное удлинение) резины из этой смеси (см.табл.2, контрольная резина N 9 в сравнении с опытной резиной N 7). Дополнительное введение обычного серийного аэросила А-175 или исходного модификатора (поликарбацина) вместо модифицированного аэросила А-175 М в резиновую смесь-прототип N 1 (контрольные смеси N 10 и N 12) или отсутствие в опытной резиновой смеси сульфида бария и техуглерода К 354 (контрольная смесь N 11) не позволяет достичь поставленной изобретением цели.


Формула изобретения

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе хлоропренового каучука серного или комбинированного регулирования полимеризации, включающая стеариновую кислоту, сульфид бария и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90 - 110 м2/г, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени вулканизации резиновой смеси, повышения прочности и химической стойкости резин из данной смеси, она дополнительно содержит аэросил, модифицированный 15 мас.% комплексной соли этиленбисдитиокарбамата цинка и этиленбистиурамдисульфида, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Хлоропреновый каучук серного или комбинированного регулирования полимеризации - 100
Стеариновая кислота - 1,4 - 1,6
Сульфид бария - 4 - 6
Технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90 - 110 м2/г - 4 - 6
Аэросил, модифицированный 15 мас.% комплексной соли этиленбисдитиокарбамата цинка и этиленбистиурамдисульфида - 3 - 10

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа получения резиновых смесей, используемых в кабельной промышленности для защитных оболочек силовых гибких кабелей

Изобретение относится к безосновным рулонным гидроизоляционным материалам на основе битумно-каучуковой композиции, содержащей мягчители, наполнители, технологические добавки, модифицирующие смолы, предназначенным для устройства кровель, гидроизоляции, противокоррозионной защиты и герметизации конструкций, работающих в условиях изменения температур от плюс 60оС до минус 50оС, динамических нагрузок, блуждающих токов и сейсмических воздействий

Изобретение относится к способу получения резиновых смесей, содержащих измельченный вулканизат, и может быть использовано в резиновой промышленности

Изобретение относится к способу получения резиновой смеси, армированной измельченным волокном и может быть использовано в резиновой промышленности

Изобретение относится к резинотехнической промышленности

Изобретение относится к шинной и резиноаой промышленности, в частности к резиновой меси на основе бутилкаучука

Изобретение относится к полимерным композициям, содержащим волокнистые наполнители

Изобретение относится к наполненным поливинилхлоридным (ПВХ) композициям, которые могут быть использованы прежде всего для изоляции проводов и кабелей, а также для других изделий, например листов, пленок, шлангов и т.д

Изобретение относится к резинотехнической промышленности

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке рецептуры резиновой смеси для изготовления изделий с высокими физико-механическими свойствами, устойчивыми к воздействию низких температур

Изобретение относится к получению строительных материалов, применяемых при изготовлении плит из пенопласта, ограждающих конструкций и теплоизоляции трубопроводов
Изобретение относится к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) и может быть использовано для производства бытовых электрических холодильников, покрытий для полов, труб и т.д
Наверх