Резиновая смесь на основе хлоропренового каучука

Изобретение относится к резиновой смеси на основе хлоропренового каучука марки наирит ДП. Резиновая смесь включает оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту и наполнитель - технический углерод марки П-145 и дополнительно модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия при 150°С 1,66-6,68 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 0,83-3,34 мас.ч. кубовых отходов производства анилина, с содержанием анилина 15-18 мас.ч. в массовом соотношении 2:1 соответственно. Технический результат изобретения характеризуется повышенной адгезией резины к металлу с использованием хлоропренового клея марки СА88 и улучшенными физико-механическими показателями, утилизацией отхода нефтехимического производства - анилина. 5 табл.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, резина из которой характеризуется повышенной адгезией к металлу.

Известна резиновая смесь на основе полихлоропренового каучука, включающая окись кобальта, хлористый кобальт, минеральный наполнитель, технологические добавки n-хинондиоксим (Авторское свидетельство СССР №670585, кл. С08L 11/00; Опубл. 30.06.79).

Однако данная резиновая смесь обладает хорошей адгезией к серебру.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе хлоропренового каучука, включающая пластификатор - гексилдекалиловый эфир 1,2-циклогександиуксусной кислоты (Авторское свидетельство СССР №804667, кл. С08L 11/00; Опубл. 15.02.81).

Однако данная резиновая смесь обладает низкими прочностными показателями.

Известна резиновая смесь на основе хлоропренового каучука, включающая ускоритель вулканизации - отход производства морфолина (Авторское свидетельство СССР №992536, кл. С08L 11/00; Опубл. 30.01.83).

Однако данная резиновая смесь обладает низкими прочностными показателями.

Известна резиновая смесь на основе хлоропренового каучука для изготовления шланговых оболочек кабеля, содержащая оксид цинка, оксид магния, ускоритель вулканизации, противостаритель, пластификатор, минеральный и органический наполнители (Патент РФ №2064698, кл. Н01В 3/23; Опубл. 27.07.96).

Однако данная резиновая смесь имеет сложный состав и обладает низкими физико-механическими показателями.

Наиболее близким является резиновая смесь на основе хлоропренового каучука серного регулирования, включающая оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод ПМ-15 (Кошелев Ф.Ф. и др. Общая технология резины. М.: Химия, - 1978, с.86).

Однако данная резиновая смесь после вулканизации отличается невысокими физико-механическими и адгезионными показателями при креплении резины к металлу (достигаемая прочность при равномерном отрыве не превышает 1,26 МПа).

Задача: разработка резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая характеризуется повышенной адгезией к металлу.

Техническим результатом является разработка резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая характеризуется повышенной адгезией к металлу с использованием хлоропренового клея марки 88СА, улучшенными физико-механическими показателями, утилизация отхода нефтехимического производства (анилина).

Поставленный технический результат достигается тем, что резиновая смесь на основе хлоропренового каучука марки наирит ДП, включающая оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту и наполнитель - технический углерод, причем в качестве наполнителя она содержит технический углерод марки П-145 и дополнительно модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия при 150°С 1,66-6,68 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 0,83-3,34 мас.ч. кубовых отходов производства анилина, с содержанием анилина 15-18 мас.ч., в массовом соотношении 2:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: хлоропреновый каучук марки наирит ДП - 100,0, оксид магния - 5,0-9,0, оксид цинка - 3,0-7,0, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод П-145 - 50,0-60,0, модификатор 2,5-10,0.

В качестве хлоропренового каучука используют каучук серного регулирования наирит ДП (ТУ-6-01-1319-85).

Вулканизующая группа: оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84) и оксид магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79).

Стеариновая кислота - активатор вулканизации (ГОСТ 6484-96).

Технический углерод П-145 - наполнитель (ГОСТ 7885-86).

Установлено, что причиной повышения адгезионных показателей вулканизатов является увеличение содержания полярных функциональных групп за счет введения в состав резиновой смеси предлагаемого модификатора.

При использовании в качестве модификатора эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина (КПА) в массовом соотношении 2:1 улучшаются физико-механические и адгезионные свойства вулканизатов на основе предлагаемой резиновой смеси. При изменении соотношения компонентов модификатора он становится вязким, что затрудняет его введение в резиновую смесь, при этом снижаются адгезионные свойства вулканизатов на основе резиновой смеси.

Модификатор получают прямым взаимодействием эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 2:1, при 150°С в течение 5 часов. Модификатор представляет собой хрупкие гранулы неправильной формы и является дешевым веществом, так как КПА являются отходами, образующимися при производстве анилина (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез" г.Волжский, стадия выделения товарного анилина). КПА представляют собой (мас.ч.): анилин - 15-18, циклогексиламин - 0-10, толуидин - 2-4, гидрооксид натрия - 1-3, дифениламин - 3-20, метафенилдиамин - 1-3, о-, n-аминофенол - 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества - 6-45.

Пример приготовления резиновой смеси.

Резиновую смесь (смесь хлоропренового каучука наирита ДП, оксида магния, оксида цинка, стеариновой кислоты, технического углерода П-145 и модификатора) готовят на вальцах при температуре валков 65-70°С. Продолжительность смешения 25 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 143°С в течение 30 минут.

Получают резиновые смеси 1-10, составы которых приведены в таблице 1.

Состав модификатора приведен в таблице 2.

В таблице 3 приведены физико-механические показатели вулканизатов на основе предлагаемых резиновых смесей и по прототипу.

Технология склеивания образцов следующая. Одноразовое нанесение клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.

В таблице 4 приведены прочностные показатели вулканизатов на основе предлагаемых резиновых смесей и по прототипу при склеивании их друг с другом хлоропреновым клеям марки 88СА. Предлагаемые вулканизаты исследовались на адгезионную прочность при сдвиге, достигаемую при выдерживании под грузом 2 кг, при комнатной температуре (20°С) в течение 24 часов. Из таблицы 4 видно, что наилучшие результаты получены при использовании состава композиций 1, 6, 8 и 10. Так прочность при сдвиге при склеивании вулканизованной резины по прототипу клеем 88СА составляет 1,29 МПа, при склеивании вулканизованной резины по рецепту композиции 10 составляет 2,11 МПа.

Заявленные пределы модификатора 2,5-10,0 обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении укачанных дозировок адгезионная прочность при склеивании вулканизатов друг с другом снижается.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (ГОСТ 16971-71). В дальнейших исследованиях использовались композиции 1, 6, 8 и 10, у которых были получены наилучшие результаты.

Также были проведены испытания клеевого крепления вулканизатов к стали (Ст3) (табл.5). Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ4 (ТУ 4271-005-12585810-01).

Из табл.5 видно, что вулканизаты на основе композиции 1, 6, 8 и 10 обеспечивают увеличение прочностных свойств клеевых соединений по сравнению с прототипом. Так прочность при отрыве клеевого шва при креплении вулканизованной резины по прототипу к стали (Ст3) клеем 88СА составляет 1,26 МПа, а при креплении вулканизованной резины по композиции 8 к стали (Ст3) составляет 1,54 МПа.

Таблица 1
Компоненты смесиСодержание компонентов смеси в композициях, мас.ч.
Прототип12345678910
Хлоропреновый каучук наирит ДП100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0
Оксид цинка5,05,05,05,05,05,03,03,07,07,07,0
Оксид магния7,07,07,07,07,07,09,09,05,05,05,0
Стеариновая кислота0,50,50,50,50,50,50,50,50,50,50,5
Технический углерод ПМ-1540,0----------
Технический углерод П-145-60,060,050,050,050,050,050,060,060,060,0
Модификатор-5,010,02,55,07,52,55,02,55,07,5

Таблица 2
Компоненты модификатораСодержание компонентов модификатора для резин
12345678910
Эпоксидная диановая смола ЭД-203,346,681,663,345,001,663,341,663,345,00
Кубовые отходы производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч.1,673,340,831,672,500,831,670,831,672,50

Таблица 3
Наименование показателейРезультаты испытаний композиций
Прототип12345678910
Условная прочность, МПа16,521,221,221,721,521,421,021,722,222,722,0
Относительное удлинение, %420200210260270260260240180170190
Твердость, ед. Шор А6982858283848081878687
Сопротивление раздиру, кгс/см6972588388837391636579

Таблица 4
Марка клеяПоказатель для композиции
Прототип12345678910
Прочность при сдвиге, МПа
88СА1,291,751,561,381,461,301,801,471,831,432,11

Таблица 5
Марка клеяПоказатель для композиции
Прототип16810
Прочность при равномерном отрыве, МПа
88СА1,261,411,381,541,40

Технико-экономический эффект, полученный от применения предлагаемой резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить прочность крепления изделий из вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука и при их креплении к металлической поверхности, улучшить физико-механические свойства вулканизатов. Кроме того, его применение позволяет использовать побочный продукт (отход) нефтехимического производства (анилина).

Резиновая смесь на основе хлоропренового каучука марки наирит ДП, включающая оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту и наполнитель - технический углерод, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит технический углерод марки П-145 и дополнительно модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия при 150°С 1,66-6,68 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 0,83-3,34 мас.ч. кубовых отходов производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч. в массовом соотношении 2:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Хлоропреновый каучук марки наирит ДП 100,0
Оксид магния 5,0-9,0
Оксид цинка 3,0-7,0
Стеариновая кислота 0,5
Технический углерод марки П-145 50,0-60,0
Модификатор 2,5-10,0



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения фактиса. .

Изобретение относится к полимерным композициям и может найти применение в различных областях народного хозяйства, в частности в кабельной промышленности. .
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая затем может быть использована для изготовления клеев холодного отверждения.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой и при ее креплении к металлической поверхности.

Изобретение относится к резиновой промышленности и одновременно к электротехнической защите металлических объектов от коррозии, в частности для катодной защиты подземных сооружений с переменными электрическими характеристиками, например трубопроводов и кабелей в резкогетерогенных или высокоомных электролитических средах.
Изобретение относится к вязкопластичным материалам и, в частности, может быть использовано в качестве уплотняющего материала для гидрозатвора между подвижными относительно друг друга поверхностями, например, между плунжером и цилиндром, для герметизации сосудов под давлением, для ремонта трещин обсадных колонн и других изделий в нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых смесей для озоно- и атмосферостойких резиновых изделий, например пневматических шин, оболочек и других многослойных армированных изделий.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. .
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая характеризуется повышенными адгезионными показателями.
Изобретение относится к веществам, применяющимся в шинной и резинотехнической промышленности для активации вулканизации резин на основе ненасыщенных каучуков. .
Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе акрилатного и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучуков, используемой для изготовления изделий, работоспособных при температурах до 150°С, повышенной износостойкости, и может использоваться в производстве резинотехнических изделий - колец, манжет, приводных ремней, работающих в паре трения при повышенных температурах.

Изобретение относится к новым соединениям - металлической соли соединения, соответствующего формуле (I)(I) в которой M1 и М 2 оба означают литий или объединены с образованием одного катиона металла кальция, стронция, или моногидроксид алюминия, и в которой R1, R2 , R3, R4, R 5, R6, R7, R8, R9 и R 10, одинаковые или различные, выбраны по отдельности из группы, состоящей из водорода, C1-C 9 алкила, и два фрагмента карбокси расположены в виде цис-конфигурации, если катион металла является моногидроксидом алюминия.
Изобретение относится к наполненным полимерным композициям, предназначенным для изготовления крупногабаритных изделий антифрикционного назначения. .

Изобретение относится к технологии получении я изделий из термопластов, в частности к соединениям и композициям, содержащим специфические соли металлов и бицикло[2.2.1]гептандикарбоксилатов, обеспечивающих подходящие высокие характеристики изделий из полиолефинов.
Изобретение относится к технологическим процессам и может быть использовано для изготовления пресс-материала для дальнейшего изготовления прямым или литьевым прессованием изделий конструкционного и электротехнического назначения.

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к однослойным или многослойным трубам и компонентам труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов с улучшенным сопротивлением быстрому распространению трещин, состоящим из пропиленового гомополимера с индексом течения расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг или пропиленовых блок-сополимеров, содержащих от 90,0 до 99,9 мас.% звеньев пропилена и от 0,1 до 10,0 мас.% звеньев -олефинов с 2 или 4-18 атомами углерода, с индексом расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг, или их смесей, где пропиленовыми полимерами или пропиленовыми блок-сополимерами являются пропиленовые полимеры с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, где для пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме или для гомополимерного блока пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме IR 0,97 и для труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов, изготовленных из пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -5 до +40°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры, а для труб из пропиленовых полимеров, изготовленных из пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -25 до 0°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры.
Изобретение относится к резиновым смесям, предназначенным для изготовления уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. .
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. .
Наверх