Резиновая смесь на основе акрилатного каучука

 

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150^oС. Резиновая смесь включает 100 мас.ч. акрилатного каучука, 2-10 мас. ч. вулканизующего агента - блокированного диамина, формулы (1), 25-100 мас.ч. минерального наполнителя, 1-3 мас.ч. антиадгезива. Резиновая смесь может дополнительно содержать не более 4 мас. ч. вулканизующего агента - четвертичного аммониевого основания, или не более 80 мас.ч. технического углерода, или не более 20 мас.ч. пластификатора, или не более 4 мас.ч. антиоксиданта. Резиновая смесь с использованием в качестве вулканизующего агента - блокированного диамина, формулы [H₂N-R₁ - R - R₂ - NH₂]MCl, где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы; R - алифатический углеводородный радикал; M - щелочные металлы обладает повышенной стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 150^oС.

Акрилатные каучуки, как продукты сополимеризации эфиров акриловой кислоты с различными виниловыми мономерами, широко используются для изготовления резин, используемых в виде различных прокладок, уплотнителей, ремней, теплозащитных покрытий, благодаря его высокой стойкости к окислению при повышнных температурах и к действию солнечного света и озона. [1] [Белозеров И.В. Технология резины М.: Химия, 1979].

Известно, что для получения резин с хорошими физико-механическими свойствами используют различные наполнители, в том числе технический углерод и минеральные наполнители, пластификаторы, антиоксиданты и вулканизующие агенты. В качестве последних наиболее широко применяются триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, триэтилтриметилентриамин, гексаметилендиамин, гексаметилендиаминокарбамат или ацетат. Триэтилентетрамин и триэтилтриметилентриамин часто применяются в сочетании с серой, при этом сера является ингибитором окислительных процессов. [2] [Энциклопедия полимеров: В.А.Каргин. М.: Советская энциклопедия, 1972].

Известна резиновая смесь [3] [а.с. 436835, М. кл. С 08 f 37/00, 1972] на основе акрилатных каучуков, включающая вулканизующую группу, соли аминов или щелочных металлов ненасыщенных или насыщенных карбоновых кислот в количестве 2-20 маc.ч. и серу в количестве 0,1-1,0 мас.ч., наполнитель, в качестве которого используют 30-100 мас.ч. углерода технического. Дополнительно резиновая смесь содержит 0,5-15,0 мас.ч. аминоалкилалкоксисилана, также выполняющего роль вулканизующего агента за счет присутствия высокоактивных функциональных групп, способных при низких температурах взаимодействовать с функциональными группами каучука, для получения быстро вулканизующихся и обладающих хорошими технологическими свойствами смесей и вулканизатов на основе акрилатных каучуков.

Однако использование высокоактивной вулканизующей группы в этой смеси приводит к росту вязкости и, соответственно, снижению упругопрочностных свойств вулканизатов в процессе хранения резиновых смесей.

Заявленное изобретение направлено на улучшение стабильности технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения и переработки.

Для достижения поставленной задачи предлагается резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, включающая вулканизующие агенты, минеральный наполнитель, технический углерод, антиадгезив, антиоксидант, пластификатор при следующих соотношениях компонентов, маc.ч.: Акрилатный каучук - 100 Вулканизующий агент - блокированный диамин - 2-10 Вулканизующий агент (четвертичное аммониевое основание) - Не более 4 Минеральный наполнитель - 25-100 Технический углерод - Не более 80 Антиадгезив - 1-3
Антиоксидант - Не более 4
Пластификатор - Не более 20
В предлагаемой смеси могут использоваться акрилатные каучуки следующих марок: Ну Temp 4053EP фирмы ZEON Chemicals, Европрен AR 156 LTR фирмы Enichem, Крайнак (Канада), нокстайт (Япония) и другие.

Резины на основе акрилатных каучуков стойки к атмосферным воздействиям, озону, окислению, свету, многократным деформациям, газонепроницаемы, имеют хорошие адгезионные свойства, масло-, бензостойки, износостойки.

В качестве минеральных наполнителей могут использоваться: мел, тальк, каолин, двуокись кремния, титановые и цинковые белила.

С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных наполнителей: технический углерод П-324, П-514, Т-900. [4] [Махлис Ф. А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989].

Отличительным признаком предлагаемой резиновой смеси является использование в качестве основного вулканизующего агента - блокированного диамина, который представляет собой комплексное соединение следующей формулы:
[H₂N-r]-R₁-R₂-NH₂]MCl,
где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы;
R - алифатические углеводородный радикал;
М - щелочные металлы.

Возможно использование следующих блокированных диаминов - комплекс 4,4'-диаминодифенилметана с хлористым натрием, комплекс 4,4'-диаминодифенилэтана с хлористым калием, комплекс 4,4'-диаминодициклогексометиленметана с хлористым натрием.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. При изготовлении смесей следует избегать предварительной пластикации акрилатного каучука, введение наполнителей осуществляется сразу после роспуска каучука. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 35 до 40 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-6, составы которых представлены в таблице 1. Изменение вязкостных и прочностных свойств смеси на основе акрилатного каучука в процессе хранения приведены в таблице 2.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 175^oС•25 минут с последующим термостатированием в течение 4 часов при температуре 177^oС.

Предлагаемая резиновая смесь с использованием в качестве вулканизующего агента блокированного диамина обладает повышенной стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения.

Резиновая смесь на основе акрилатного каучука используется в производстве автомобильных деталей, уплотнений, рукавных изделий при повышенных температурах в контакте с серосодержащими маслами и растворителями.

Источники информации
1. Белозеров В.В. Технология резины. М.: Химия, 1979.

2. Энциклопедия полимеров: В.А.Каргин. М.: Советская энциклопедия, 1972.

3. А.с. 436835, М. кл. С 08 f 37/00, 1972 (прототип).

4. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.

Формула изобретения

1. Резиновая смесь на основе акрилатного каучука, включающая вулканизующий агент, отличающаяся тем, что в качестве вулканизующего агента она содержит блокированный диамин, который представляет собой комплексное соединение следующей формулы:

[H₂N-R₁-R-R₂-NH₂]MCl,

где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы;

R - алифатический углеводородный радикал

М - щелочные металлы,

дополнительно содержит минеральный наполнитель и антиадгезив, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Акрилатный каучук 100

Вулканизующий агент-

блокированный диамин 2-10

Минеральный наполнитель 25-100

Антиадгезив 1-3

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве вулканизующего агента четвертичное аммониевое основание в количестве не более 4 мас.ч.

3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит технический углерод не более 80 мас.ч.

4. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пластификатор не более 20 мас.ч.

5. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит антиоксидант не более 4 мас.ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2