Стабилизатор для резин на основе ненасыщенных каучуков

Изобретение относится к области стабилизаторов для резин на основе ненасыщенных каучуков и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности. Стабилизатор для резин по изобретению состоит из, мас.%: полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина - 30-70 и феноламинной смолы - 30-70. Смола представляет собой продукт конденсации бутилированных фенолов состава, мас.%: 2,6-ди-трет-бутилфенол - 0,5-2,0, 2,4-ди-трет-бутилфенол - 22-75, 2,4,6-три-трет-бутилфенол-14-61, моно-, дизамещенные бутилфенолы - 10,5-15,0 с гексаметилентетрамином и 1,3,5-триметил-гекса-гидро-1,3,5-триазином в соотношении, мас.ч.: 100 : 1-8 : 1-8. Технический результат состоит в расширении арсенала стабилизаторов для резин с улучшенными эксплуатационными характеристиками.4 табл.

 

Изобретение относится к области стабилизаторов для резин на основе ненасыщенных каучуков, и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности.

Известен стабилизатор для резин на основе ненасыщенных каучуков, представляющий собой смесь полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина с ди- и три- трет-бутилфенолами (патент Ru №2121485).

Недостатком стабилизатора является недостаточно эффективная защита резин на основе ненасыщенных каучуков от теплового и озонного старения.

Наиболее близким по технической сущности является стабилизатор для резин на основе ненасыщенных каучуков, содержащий полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина и продукты взаимодействия смеси бутилфенолов в соотношении, мас.%:

2,6-ди-трет-бутилфенол0,5-2,0
2,4-ди-трет-бутилфенол22-75
2,4,6-ди-трет-бутилфенол14-61
моно-, дизамещенные бутилфенолы10,5-15,0

С гексаметилентетрамином в соотношении, мас.%: 100:(2,0-8,5) соответственно, при этом компоненты стабилизатора взяты в следующем соотношении, мас.%:

полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина30-70
продукты взаимодействия смеси бутилфенолов
с гексаметилентетрамином30-70

(Патент RU 2161630, МПК 7 С08К 5/1311, С08К 5/13, C08L 9/00), 2001 г.

Недостатком известного стабилизатора являются недостаточно высокие эксплуатационные характеристики, а именно низкая температура размягчения, что способствует слеживаемости стабилизатора в процессе хранения. Кроме того, известный стабилизатор недостаточно эффективен в защите резин от теплового старения.

Задачей изобретения является расширение арсенала эффективных, с улучшенными эксплуатационными характеристиками, стабилизаторов для резин на основе ненасыщенных каучуков.

Поставленная задача достигается тем, что стабилизатор для резин на основе ненасыщенных каучуков состоит из полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина и дополнительно содержит феноламинную смолу, представляющую собой продукты конденсации бутилированных фенолов состава, мас.%:

2,6-ди-трет-бутилфенол0,5-2,0
2,4-ди-трет-бутилфенол22-75
2,4,6-ди-трет-бутилфенол14-61
моно-, дизамещенные бутилфенолы10,5-15,0

с гексаметилентетрамином и 1,3,5-триметил-гекса-гидро-1,3,5-триазином в соотношении на 100 массовых частей бутилированных фенолов 1-9 частей гексаметилентетрамина и 1-8 частей 1,3,5-триметил-гексагидро 1,3,5-триазина, при этом компоненты стабилизатора взяты в соотношении, мас.%:

феноламинная смола на основе продуктов конденсации
бутилированных фенолов с гексаметилентетрамином
и 1,3,5-триметил-гекса-гидро-1,3,5-триазином30-70
полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина30-70

Решение поставленной задачи позволяет расширить арсенал эффективных, с улучшенными эксплуатационными характеристиками, стабилизаторов для защиты резин от теплового старения.

Характеристика веществ, используемых в составе

Полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин выпускают под торговым названием "Ацетонанил Р" в виде гранул от светло-серого до темно-янтарного цвета. Температура плавления 70-85°С. ТУ 6-02-1116-"Ацетонанил Р".

Химическая формула мономера

Смесь указанных бутилфенолов является кубовым остатком ректификации 2,6-дитретбутилфенола. Состав кубового остатка производства 2,6-дитретбутилфенола установлен хромато-масс-спектрометрическим методом на приборе ITDS фирмы Финиган и представляет собой смесь следующего состава:

2,6-ди-трет-бутилфенол0,5-2,0
2,4-ди-трет-бутилфенол22-75
2,4,6-ди-трет-бутилфенол14-61
моно-, дизамещенные бутилфенолы10,5-15,

Гексаметилентетрамин выделенный по ГОСТ 1381-73.

1,3,5-триметилгексагидро-1,3,5-триазин выделяют методом ректификации из отходов производства Агидола-1 (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола).

Температура кипения выделяемого 1,3,5-триметилгексагидро-1,3,5-триазина 166-168°С

Состав 1,3,5-триметилгексагидро-1,3,5-триазин установлен хроматографически, масс-спектрометрически, а также элементарным анализом.

Найдено:

углерод 55,8%

водород 11,6%

азот 32,6%

Вычислено:

углерод 55,5%

водород 12,0%

азот 32,5%

В таблице 1 приведены составы компонентов смеси бутилфенолов

Таблица 1
Составы бутилированных фенолов
Наименование компонентовСостав, мас.%
АБВГД
2,4-дитретбутилфенол7561,5395022
2,4,6-дитретбутилфенол1425473761
2,6-дитретбутилфенол0,51,51,51,52,0
моно-, дизамещенные бутилфенолы10,51212,511,515

Ниже приведены примеры, раскрывающие сущность заявленного изобретения.

Пример 1.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава А. В расплавленную смесь добавляют 80 кг гексаметилентетрамина, 10 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 120-125°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 85°С. После этого к 700 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 300 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 140-145°С до достижения температуры каплепадения 105-107°С и температуры размягчения 95-97°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 2.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава Б. В расплавленную смесь добавляют 76 кг гексаметилентетрамина, 23 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 125-130°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 85°С. После этого к 600 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 400 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 130-135°С до достижения температуры каплепадения 100-102°С и температуры размягчения 92-93°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 3.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава В. В расплавленную смесь добавляют 50 кг гексаметилентетрамина, 50 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 100-105°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 74°С. После этого к 500 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 500 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 150-155°С до достижения температуры каплепадения 95-97°С и температуры размягчения 85-87°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 4.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава Д. В расплавленную смесь добавляют 60 кг гексаметилентетрамина, 40 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 120-125°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 76°С. После этого к 650 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 350 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 150-155°С до достижения температуры каплепадения 103-105°С и температуры размягчения 93-95°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 5.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава Б. В расплавленную смесь добавляют 20 кг гексаметилентетрамина, 80 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 110-115°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 78°С. После этого к 400 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 600 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 130-135°С до достижения температуры каплепадения 102-104°С и температуры размягчения 92-93°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 6.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава Д. В расплавленную смесь добавляют 10 кг гексаметилентетрамина, 80 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 125-130°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 72°С. После этого к 300 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 700 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 140-145°С до достижения температуры каплепадения 96-97°С и температуры размягчения 86-87°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Пример 7.

В автоклав загружают 1000 кг смеси бутилированных фенолов состава Г. В расплавленную смесь добавляют 30 кг гексаметилентетрамина, 70 кг 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазина и перемешивают при температуре 100-105°С до образования феноламинной смолы с температурой каплепадения 77°С. После этого к 700 кг феноламинной смолы при перемешивании, порциями вводят 300 кг полимера 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, перемешивание ведут при температуре 140-145°С до достижения температуры каплепадения 100-102°С и температуры размягчения 90-92°С. Полученный целевой продукт выливают на охлажденную поверхность и затем измельчают.

Полученные стабилизаторы по примерам 1-7 используют в качестве средств защиты от теплового старения в резинах на основе ненасыщенных каучуков - изопренового, бутадиенового.

Данные по технологическим параметрам процесса получения, составу компонентов стабилизатора представлены в таблице 2.

Температуру каплепадения определяют по ГОСТ 16388-70 "Метод определения температуры каплепадения".

Температуру размягчения по методу кольца и шара.

Физико-механические испытания резин:

- упруго-прочностные свойства резин при растяжении при нормальных условиях и при температуре 100°С (температуроустойчивость) и после теплового старения по ГОСТ 270-75;

- коэффициенты сохранения прочности после теплового старения определяют как отношение прочности после старения и прочности резин до старения.

Данные по свойствам резин на основе изопренового каучука СКИ-3 с использованием стабилизаторов по примерам 1-7 приведены в таблице 3.

Резиновая смесь на основе изопренового каучука СКИ-3 имеет следующий состав, мас.ч.

Каучук СКИ-3-100

Сера - 2,0

Оксид цинка - 4,0

Стеариновая кислота - 2,0

Сульфенамид М - 1,5

N-нитрозодифениламин - 0,7

Канифоль - 1,0

Инден-кумароновая смола - 2,0

Технологическое масло ПН-6Ш - 8,0

Технический углерод П-234 - 52,0

Стабилизатор - 2,0

Резиновые смеси изготавливают в резиносмесителе в одну стадию и вулканизируют в оптимуме 25 мин при 143°С.

В таблице 4 приведены данные по свойствам резин на основе смеси бутадиенового и изопренового каучуков с использованием стабилизаторов по примерам 1-7.

Резиновая смесь на основе изопренового и бутадиенового каучуков имеет следующий состав, мас.ч.:

Каучук СКИ-3 - 50,0

Каучук СКД - 50,0

Сера - 1,5

Сульфенамид Ц - 0,7

Оксид цинка - 4,0

Стеариновая кислота - 2,0

Фталевый ангидрид - 0,5

Инден-стирольная смола - 3,0

Октофор N(А) - 1,0

Технологическое масло ПН-6Ш - 13,0

Технический углерод П-514 - 58,0

Микровоск - 3,0

Диафен - ФП - 2,0

Стабилизатор - 2,0

Резиновые смеси готовят в резиносмесителе в две стадии, вулканизируют в оптимуме 30 мин при 151°С.

Таким образом, заявленный стабилизатор расширяет арсенал эффективных, с улучшенными эксплуатационными характеристиками, средств защиты резин от теплового старения. Заявленный стабилизатор, имея высокую температуру размягчения, не слеживается в процессе хранения. Кроме того, стабилизатор содержит побочные продукты производства ионола, что дополнительно снижает его себестоимость.

Таблица 2
Технологические параметры процесса получения стабилизатора
№ примераСостав бутилированных фенолов (БФ)Соотношение реагентов при получении стабилизатора ФА: АН, мас.%Синтез ФАСинтез стабилизатораСодержание, %
Соотношение БФ:ГМТА:ТА, мас.%Температура, °СТемпература, °С
СинтезаКаплепадения ФАСинтезаКаплепадения стабилизатораРазмягчения2,6-дитрет-бутилфенолаазота
1А70:30100:8:11208514510595-97отс4,0
2Б60:40100:7,6:2,7130851309892-93отс4,5
3В50:50100:6:4100741508585-870,14,6
4Г70:30100:3:61007714510093-95<0,13,5
5Б65:35100:8:61120761509392-94отс5,2
6Д40:60100: 2:71107813010286-87отс5,8
7Г30:70100:1:8130721458690-92-3,7
Сокращения:

БФ - бутилированные фенолы

ФА - феноламинная смола

АН - ацетонанил

ГМТА - гексаметилентетрамин

ТА - 1,3,5-триметилгексагидро-1,3,5-триазин

Таблица 3
Свойства резин на основе изопренового каучука СКИ-3
Показатели свойств резиныПрототип 2,0 мас. частейСтабилизатор резин 2,0 мас. частей, по примерам
1234567
Тепловое старение (100°С):
- Коэффициент сохранения прочности после старения,
24 часа0,730,770,780,750,770,780,740,77
48 часов0,680,690,700,690,700,700,680,70
72 часа0,670,680,690,680,690,690,670,69
Озоностойкость (концентрация озона 5·10-5%, 20°C), ч.
Время появления первых трещин230220230230235230220230

Таблица 4
Свойства резин на основе каучуков СКИ-3 и СКД при массовом соотношении 50:50
Показатели свойств резиныПрототип 2,0 мас. частейСтабилизатор резин 2,0 мас. частей, по примерам
№1№2№3№4№5№6№7
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа5,75,85,85,95,95,95,75,9
Условная прочность при разрыве, МПа18,518,618,518,918,818,818,518,8
Тепловое старение (100°С, 72 часа):
- Коэффициент сохранения прочности0,850,850,850,870,880,880,850,87

Стабилизатор для резин на основе ненасыщенных каучуков, содержащий полимер 2,2,4-триметил-1,2 дигидрохинолина, отличающийся тем, что он дополнительно содержит феноламинную смолу, полученную конденсацией смеси бутилированных фенолов в соотношении, мас.%:

2,6-ди-третбутилфенол 0,5-2,0
2,4-ди-третбутилфенол 22-75
2,4,6-три-третбутилфенол 14-61
моно-, дизамещенные бутилфенолы 10,5-15,0

с гексаметилентетрамином и 1,3,5-триметил-гексагидро-1,3,5-триазином в соотношении, мас.ч.: 100:1,0-8,0:1,0-8,0, соответственно, при этом компоненты стабилизатора взяты в следующем соотношении, мас.%:

полимер 2,2,4-триметил-1,2 дигидрохинолина 30-70
феноламинная смола 30-70



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к разработке смеси на основе каучуков общего назначения. .

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе изопренового каучука, и может быть использовано в производстве резино-технических изделий и шин.

Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе термопластичного полиуретана (ТПУ) и может быть использовано для изготовления трущихся деталей машин и оборудования.

Изобретение относится к составам для получения пенопластов на основе карбамидо-формальдегидных смол. .

Вулканизующаяся полимерная композицияизобретение относится к составам для получения модифицированной вулканизующейся композиции на основе хлорированного полиэтилена (хпэ) .развитие производств, связанных с агрессивными средами, требует создания новых материалов для защитных покрытий, которые обладали бы высокой химической стойкостью, атмосферостойкостью, хорошими физико-механическими свойствами и прежде всего эластичностью. благодаря этому покрытие выдерживает механические и температурные нагрузки, обладает тренциюстойкостью но отнощению к бетонным конструкциям. наиболее пригодными для этой цели ллгатериалами являются полимерные покрытия на основе каучуков, в особенности хлорированного полиэтилена.известны вулканизующиеся полимерные композиции на основе хлорированного нолиэтилена с использованием в качестве вулканизующих агентов низкомолекулярной полиамидной смолы по-201 или нолиаминов, например /г-фенилендиамина.полиамины как ароматические, так и алифатические отличаются летучестью и токсичностью. использование низкомолекулярных полиамидных смол с различным аминным чис- 5 лом (продуктов конденсации димеризованных кислот высыхающих масел и алифатического диамина) снижает химическую стойкость вулканизатов.для увеличения адгезионной прочности вул-10 канизатов хпэ было предложено вводить в композиции термореактивные фенольные смилы, причем введение смолы производят на вальцах с последующим нереводом в раствор, что значительно усложняет процесс по-15 лучения нокрытий.для повышения химической стойкости, адгезии покрытий, а также упрощения технологии получения покрытий в качестве вулка- 20 низующего и одновременно модифицирующего агента в композицию введена смола дфпу, полученная из дифенололпропана и уротропина, следующего строения: // 360348

Изобретение относится к получению композиционных материалов, применяемых для изготовления изделий промышленного и бытового назначения. .

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано для получения органического вяжущего для производства литейных форм и стержней. .

Изобретение относится к разработке эпоксидных порошковых композиций, пригодных для получения пенопластов, используемых для герметизации изделий и конструкций, получения электро-, тепло-, звукоизоляционных изделий, а также в качестве конструкционного материала в радиоэлектронной, приборостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к продукту из древесины, получаемому путем склеивания его частей клеевой системой
Изобретение относится к полимерной фрикционной композиции и может быть использовано в автомобильной промышленности и подъемно-транспортных машинах

Изобретение относится к препятствующим воспламенению добавкам для органических полимеров

Изобретение имеет отношение к полимерному композиционному материалу на основе термореактивных смол и волокнонаполненному материалу на его основе. Полимерный композиционный материал включает термореактивную резольную фенолоформальдегидную смолу и дополнительно содержит термореактивную эпоксидную смолу и термореактивную полиэфирную смолу в соотношении, % масс: термореактивная резольная фенолоформальдегидная смола 48-83; термореактивная эпоксидная смола 3-13; термореактивная полиэфирная смола 14-39. Волокнонаполненный материал включает полимерный композиционный материал на основе термореактивных смол и волокно. В качестве волокна материал содержит полиакрилонитрильную нить или стеклянную нить при следующем соотношении, массовые части: полимерный композиционный материал на основе термореактивных смол 3,2-5,2; волокно 1,0. Технический результат - отказ от применения дорогих и токсичных отвердителей, понижение токсичности получаемого материала и его производства, удешевление получаемого материала и повышение его стойкости к ударным воздействиям. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 12 пр.

Изобретение относится к пневматической шине и слоистому пластику в качестве внутреннего несущего материала. Пневматическая шина содержит слоистый пластик, состоящий из пленки термопластичной смолы или термопластичной эластомерной композиции, и слоя каучуковой композиции. Каучуковая композиция содержит 100 мас.ч. каучукового компонента, 0,5-20,0 мас.ч. конденсата соединения, представленного формулой (1): где R1, R2, R3, R4 и R5 представляют собой водород, гидроксильную группу или С1-С8-алкильную группу, и формальдегида, 0,25-200,0 мас.ч. метиленового донора, вулканизирующий агент - серу или органический пероксид; и массовое отношение содержания метиленового донора и конденсата равно 0,5-10,0. Изобретение позволяет улучшить способность к адгезии между пленкой и каучуковой композицией и исключить расслоение шины. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение относится к композиции, предназначенной для получения катионообменного волокнистого материала, используемого в процессах водоподготовки и при очистке промышленных сточных вод. Композиция также применяется для умягчения и деминерализации технической воды, в производстве синтетических моющих средств, в лакокрасочной промышленности, промышленности полимерных материалов. Композиция для получения катионообменного волокнистого материала состоит из парафенолсульфокислоты, формалина, базальтовой ваты, предварительно подвергнутой термообработке в течение 1 ч при температуре 350-450°С и последующей СВЧ-обработке при мощности излучения 750 Вт в течение 30 с, и дополнительно содержит фенольную смолу - отход производства фенола. Композиция содержит, мас.%: парафенолсульфокислота 48,4-54,4, формалин 35,3, термо-, СВЧ-обработанная базальтовая вата - 9,1, фенольная смола 1,2-7,2. Композиция позволяет синтезировать катионообменный волокнистый материал с повышенным комплексом свойств, в частности, с более высоким показателем статической обменной емкости и низким значением окисляемости фильтрата, и позволяет решить проблему утилизации фенольной смолы. 2 табл., 4 пр.
Изобретение относится к способу обработки волокнистых армирующих наполнителей композиционных материалов и может быть использовано при производстве композиционных материалов фрикционного назначения. Обработку поверхности волокнистых армирующих наполнителей осуществляют раствором фенолформальдегидной смолы резольного типа и неионогенного поверхностно-активного вещества в изопропаноле при медленном перемешивании в вакуумном реакторе. Далее осуществляют сушку под вакуумом до полного удаления изопропанола. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области стабилизаторов для резин на основе ненасыщенных каучуков и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности

Наверх