Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука
Владельцы патента RU 2441887:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" ("СибГТУ") (RU)
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к вулканизуемой резиновой смеси на основе непредельного карбоцепного каучука. Резиновая смесь содержит, мас.ч.: карбоцепной каучук - 100, стеариновую кислоту - 1,5-2,0, серу - 1,5-2,0, оксид цинка - 3-5, производное бензтиазола - 0,7-3,0, технический углерод - 40-50, в качестве антиоксиданта - продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия - 0,5-3,0. Резиновая смесь по изобретению обладает большей устойчивостью к подвулканизации и повышением стойкости резин к термоокислительному старению в жестких условиях. 6 табл.
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе непредельного карбоцепного каучука.
Известна резиновая смесь, содержащая в своем составе антиоксиданты фенольного типа (алкофен БП, алкофен Б, тиоалкофен Б) для обеспечения сохранения свойств каучуков и резин на стадиях переработки смесей и эксплуатации резиновых изделий [А.Е.Корнев, А.М.Буканов, О.Н.Шевердяев. Технология эластомерных материалов. - М., 2005, с.203-214]. Недостатком таких композиций является то, что эти антиоксиданты фенольного типа не обеспечивают надежной защиты каучуков и резин при эксплуатации в жестких условиях, связанных с вакуумом, воздействием масел, воды, растворителей, повышенной температуры. Указанные антиоксиданты в этих условиях улетучиваются, вымываются или выщелачиваются из состава эластомерных композиций, что приводит к их непроизводительному расходу, снижению сопротивления резин тепловому старению, загрязнению окружающей среды [Высокомолекулярные и пришивающиеся стабилизаторы для эластомеров. Обзорная информация. Серия "Химикаты для полимерных материалов". НИИТЭХИМ, М., 1981. с.1-4; Ю.С.Зуев, Т.Г.Дегтева. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях. - М., Химия. - 1986. - с.67-70].
Известно, что эффективными невымывающимися антиоксидантами в эластомерных композициях являются 2,6-ди-трет.бутил-4-(N-малеимидо)фенол [Пат. США №4078091, 1978, кл. 426-545], акрилаты и акриламиды пространственно-затрудненных фенолов [Пат. США 3753943, 1973, кл. 260-32.6], а также антиоксиданты с винильной и тиольной группами [Пат. США №4221700, 1980, кл. 260-45.7; №4243581, 1981, кл. 260-45.85]. Эти вещества вводят в полимерную цепь каучука на стадии его синтеза в виде элементарных звеньев, что обеспечивает их эффективность в качестве невымывающихся антиоксидантов.
Недостатком предлагаемых антиоксидантов является необходимость изменения существующих технологических параметров процесса синтеза каучуков.
Близкой к предлагаемой резиновой смеси по технической сущности и достигаемому техническому результату является вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, содержащая в своем составе невымывающийся антиоксидант - n-нитрозофенол (п-НФ), химически пришивающийся к полимерной цепи как на стадии получения каучуков, так и на стадии изготовления резиновых смесей [Ю.Н.Никитин, Л.Л.Гаева. Полимерные противостарители для каучуков и резин. - М., ЦНИИТЭнефтехим. - 1975; Англ. патент №1185896/1970]. Химическое взаимодействие п-НФ с полимерной цепью препятствует его вымыванию и улетучиванию в условиях воздействия на резины растворителей и в жестких условиях эксплуатации, тем самым обеспечивая защиту полимеров от процессов старения.
Недостатком таких резиновых смесей является то, что С-нитрозоароматические производные, к которым принадлежит n-нитрозофенол, окрашивают каучуки, светлые резины. Они имеют критическую концентрацию введения, оказывая побочное действие - деструкцию каучука в процессе присоединения к полимерной цепи, и значительную подвулканизацию каучуков и смесей в процессе их переработки. Это приводит к ухудшению технологических свойств резиновых смесей и технических свойств резин [Ю.С.Зуев, Т.Г.Дегтева. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях. - М., Химия. - 1986. - с.72-75].
Изобретение решает задачу получить резиновые смеси, отличающиеся стойкостью к процессам преждевременного структурирования в температурных условиях переработки, а также термоокислительной устойчивостью получаемых из них резин в жестких условиях эксплуатации.
Технический результат заключается в повышении устойчивости резиновых смесей к подвулканизации и повышению стойкости резин к термоокислительному старению в жестких условиях эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая серу, производное бензтиазола, технический углерод, стеариновую кислоту, оксид цинка, антиоксидант, в качестве антиоксиданта содержит продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| карбоцепной каучук | 100 |
| стеариновая кислота | 1,5-2,0 |
| сера | 1,5-2,0 |
| оксид цинка | 3,0-5,0 |
| производное бензтиазола | 0,7-3,0 |
| технический углерод | 40,0-50,0 |
| продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола | |
| с роданидом калия в среде метанола, | |
| насыщенного бромидом калия | 0,5-3,0 |
В состав резиновой смеси на основе стандартных карбоцепных каучуков: бутадиен-нитрильного СКН-40АСМ, бутадиен-метилстирольного СКМС-30АРК, бутадиенового СКД, натурального НК, синтетического изопренового СКИ-3, хлоропренового Наирит КР-50 на стадии изготовления вводят продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия (антиоксидант РФ) в количестве 0,5-3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. карбоцепного каучука.
Применяемые каучуки и входящие в резиновые смеси ингредиенты широко используются в резиновой промышленности.
Антиоксидант РФ получен по известной методике [Muller, H. Stegmann, R.Scheffler, Ann., 645, 79 (1961)] взаимодействием 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия. Вещество представляет собой бледно-желтые кристаллы с температурой плавления 59-62°С.
Резиновая смесь отличается от смеси - прототипа присутствием продукта взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия (антиоксиданта РФ).
Как видно из приведенных ниже примеров, заявляемая резиновая смесь обладает комплексом свойств, которые отсутствуют у известных технических решений, а именно, применение антиоксиданта РФ в количестве от 0,5 до 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука при определенном соотношении компонентов приводит к увеличению устойчивости резиновых смесей к подвулканизации в сочетании с повышенной термоокислительной стойкостью резин в жестких условиях эксплуатации. Решения со сходными признаками неизвестны.
Составы резиновых смесей приведены в примерах 1-41, их свойства и показатели испытаний резин приведены в таблицах 1-6.
Примеры 1-10.
Изготавливают стандартные смеси по ГОСТ 7738-79 и стандартной методике (Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. - М., "НППА "Истек", г.Москва, 2005. - с.75) следующего состава, мас.ч.:
| каучук СКН-40АСМ | 100 |
| стеариновая кислота | 1,5 |
| сера | 1,5 |
| 2-меркаптобензтиазол (каптакс) | 0,8 |
| оксид цинка | 5,0 |
| технический углерод К354 | 45,0 |
В конце процесса смешения в резиновые смеси вводят антиоксидант РФ в количестве от 0,3 до 4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Результаты испытаний резиновых смесей и вулканизатов на их основе приведены в примерах 1-8 таблицы 1.
Для сравнения готовят и испытывают резиновые смеси и резины с оптимальным содержанием известных антиоксидантов: алкофеном БП (аналог, пример 9 таблицы 1), n-нитрозофенолом (п-НФ), (прототип, пример 10 таблицы 1).
Устойчивость резиновых смесей к подвулканизации оценивают по времени, необходимому для увеличения исходной вязкости смесей на 5 единиц при 120°С.
Резиновые смеси вулканизуют в течение времени, указанном в соответствующем стандарте на каучук, при температуре 143°С.
Для оценки эффективности действия антиоксидантов резины перед старением подвергают экстракции ацетоном в течение 48 часов со сменой растворителя, что имитирует процессы вымывания и улетучивания антиоксидантов (жесткие условия). Ацетон хорошо растворяет все исследованные антиоксиданты, и в случае отсутствия их химического взаимодействия с полимерной цепью каучука (пришивания) они диффундируют в растворитель. При этом концентрация антиоксиданта в вулканизате, а следовательно, и защитные функции существенно снижаются. Старению и испытаниям подвергают образцы, как подвергнутые процессу экстракции растворителем, так и неэкстрагированные.
Физико-механические показатели резин до и после старения оценивают по ГОСТ 270-75. Термоокислительную стойкость резин оценивают по степени сохранения исходных свойств в процессе старения при 100°С по ГОСТ 9024-74.
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что смеси, содержащие антиоксидант РФ, характеризуются большей устойчивостью к подвулканизации (t5=46-50,5 мин), по сравнению со смесями с п-НФ (t5=9 мин) и равноценны смесям с алкофеном БП (t5=45 мин). Упругопрочностные свойства заявляемых резин, содержащих антиоксидант РФ (0,3-4,0 мас.ч., примеры 1-8), и известных резин (примеры 9 и 10) практически равноценны.
По степени сохранения прочностных и деформационных свойств при термоокислительном воздействии заявляемые резины с 0,5-3,0 мас.ч. антиоксиданта РФ (примеры 2-7) (Kf=0,64-0,76, Kε=0,36-0,44 - при старении в течение 72 часов, Kf=0,57-0,65, Kε=0,30-0,38 - при старении в течение 120 часов) несколько превосходят резины с п-НФ (Kf=0,60, Kε=0,40 - при старении в течение 72 часов, Kf=0,50, Kε=0,21 - при старении в течение 120 часов). В жестких условиях испытаний резины с антиоксидантом РФ (Kf=0,55-0,67, Kε=0,28-0,40 - при старении в течение 72 часов, Kf=0,49-0,60, Kε=0,14-0,20 - при старении в течение 120 часов) существенно превосходят резины с алкофеном БП (Kf=0,35, Kε=0,12 - при старении в течение 72 часов, Kf=0,29, Kε=0,08 - при старении в течение 120 часов).
Резины с 0,3 мас.ч. антиоксиданта РФ (пример 1 таблицы 1) имеют более низкий уровень показателей, характеризующих термоокислительную стойкость, по сравнению с резинами с алкофеном БП (пример 9), с п-НФ (пример 10), а также с резинами, содержащими 0,5-4 мас.ч. антиоксиданта РФ (примеры 2-8 таблицы 1).
Введение 4,0 мас.ч. антиоксиданта РФ в резиновые смеси (пример 8 таблицы 1) не дает существенных преимуществ по термоокислительной устойчивости получаемых вулканизатов, по сравнению с резинами с 0,5-3,0 мас.ч. этого антиоксиданта, и приводит к непроизводительному расходу продукта.
Примеры 11-20.
Готовят резиновые смеси составов, указанных в таблице 2, на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-40АСМ стандартного качества.
В примерах 11 и 13 приведены составы и свойства резиновых смесей и резин с граничными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примере 12 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин со средними дозировками антиоксиданта РФ. В примерах 14 и 15 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин с запредельными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примерах 16-18 - с различными дозировками антиоксиданта РФ и средними дозировками ингредиентов. Для сравнения приведены состав и свойства резин с известными антиоксидантами и средними дозировками ингредиентов (примеры 19 и 20). Испытания резиновых смесей и резин проводят согласно методике, описанной в примерах 1-10.
Из приведенных данных видно, что резиновые смеси с антиоксидантом РФ отличаются большей устойчивостью к подвулканизации по сравнению со смесями, содержащими п-НФ (t5=8,0-9,0 мин, примеры 10 таблицы 1 и 20 таблицы 2).
По прочностным показателям резины с граничными и средними дозировками антиоксиданта РФ (примеры 11-13, 16-18) практически равноценны известным резинам.
По устойчивости к термоокислительному старению в обычных условиях резины с 0,5-3,0 мас.ч. антиоксиданта РФ (примеры 11, 12, 13, 16, 17, 18) находятся на уровне вулканизатов с п-нитрозофенолом, несколько превосходят резины с алкофеном БП и существенно превосходят резины с алкофеном БП в жестких условиях старения (после обработки растворителем).
Введение 0,3 мас.ч. антиоксиданта РФ (пример 14) недостаточно для защиты резин от термоокислительного старения, особенно в жестких условиях эксплуатации. Увеличение количества вводимого антиоксиданта РФ до 4,0 мас.ч. (пример 15) не дает существенных преимуществ по термоокислительной стойкости получаемых резин и приводит к непроизводительному расходу продукта.
Использование запредельных дозировок ингредиентов в резиновых смесях (пример 14 и 15) приводит к ухудшению физико-механических показателей резин.
Примеры 21-28.
Готовят вулканизуемые резиновые смеси в соответствие с ГОСТ 15627-79 и стандартной методикой (Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. - М., "НППА "Истек", г.Москва, 2005. - с.71) следующего состава, мас.ч.:
| каучук СКМС-30АРК | 100 |
| стеариновая кислота | 1,5 |
| сера | 2,0 |
| ди-бензтиазолилдисульфид (альтакс) | 3,0 |
| оксид цинка | 5,0 |
| технический углерод К354 | 45,0 |
В приготовленные на лабораторных вальцах резиновые смеси вводят антиоксидант РФ в количестве от 0,3 до 4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Результаты испытаний этих резиновых смесей и вулканизатов на их основе приведены в таблице 3 в примерах 21-26.
Для сравнения готовили и испытывали резиновые смеси с оптимальным содержанием известных антиоксидантов: алкофеном БП (пример 27 таблицы 3) и п-НФ (пример 28 таблицы 3).
Данные, представленные в таблице 3. подтверждают высокую эффективность использования продукта РФ в смесях на основе бутадиен-метилстирольного каучука в качестве пришивающегося антиоксиданта, особенно в жестких условиях эксплуатации, что является существенным преимуществом по сравнению с известным антиоксидантом алкофеном БП. При этом заявляемые смеси имеют более чем в 3 раза более высокую устойчивость к преждевременной вулканизации (t5 больше 45 минут) по сравнению с известными смесями с п-НФ (t5=14 мин), то есть характеризуются большей безопасностью обработки
Примеры 29-38.
Готовят резиновые смеси состава, указанного в таблице 4, на основе бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-30АРК.
В примерах 29 и 31 приведены составы и свойства резиновых смесей и резин с граничными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примере 30 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин со средними дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примерах 32 и 33 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин с запредельными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примерах 34-36 - с различными дозировками антиоксиданта РФ и средними дозировками ингредиентов. Для сравнения приведены состав и свойства резин с известными антиоксидантами и средними дозировками ингредиентов (примеры 37, 38).
Испытания резиновых смесей и резин проводят согласно методике, описанной в примерах 1-10.
Из приведенных в таблице 4 данных видно, что резиновые смеси с антиоксидантом РФ обладают существенно большей устойчивостью к подвулканизации (t5 больше 45 минут) по сравнению со смесями с п-НФ (t5=12,5 мин).
По стойкости к термоокислительному старению в обычных условиях резины с 0,5-3,0 мас.ч. антиоксиданта РФ несколько превосходят вулканизаты с алкофеном БП и п-НФ. В жестких условиях старения резины с антиоксидантом РФ по термоокислительной стойкости превосходят резины с п-НФ и имеют существенные преимущества по сравнению с резинами, стабилизированными алкофеном БП.
Введение 0,3 мас.ч. антиоксиданта РФ (пример 32 таблицы 4) не приводит к хорошей термоокислительной устойчивости у резин из СКМС-30АРК. Увеличение количества вводимого антиоксиданта РФ до 4 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука (пример 33 таблицы 4) не оказывает дальнейшего заметного влияния на повышение указанных свойств вулканизатов и приводит к непроизводительному расходу продукта.
Использование запредельных дозировок ингредиентов резиновых смесей влечет за собой ухудшение упругопрочностных показателей (условной прочности при разрыве в примере 32 и относительного удлинения - в примере 33 таблицы 4).
Примеры 39-46.
Готовят вулканизуемые резиновые смеси в соответствие с ГОСТ 19920.20-74 и стандартной методикой (Корнев А.Е., Буканов A.M., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. - М., "НППА "Истек", г. Москва, 2005. - с.64) следующего состава, мас.ч.:
| каучук СКД | 100 |
| стеариновая кислота | 2,0 |
| сера | 2,0 |
| сульфенамид Ц | 0,7 |
| оксид цинка | 5,0 |
| технический углерод П324 | 50,0 |
В приготовленную на лабораторных вальцах резиновую смесь вводят антиоксидант РФ в средних (примеры 41 и 42 таблицы 5), граничных (примеры 40 и 43 таблицы 5) и запредельных (примеры 39 и 44 таблицы 5) дозировках. Для сравнения готовят и испытывают резиновые смеси с оптимальным содержанием известных антиоксидантов алкофеном БП (пример 45 таблицы 5) и п-НФ (пример 46 таблицы 5). Результаты испытаний резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 5.
Как видно из полученных данных, в сравнении с известными смесями, содержащими п-НФ, заявляемые смеси имеют в 5-6 раз большую устойчивость к процессам подвулканизации. В то же время по степени сохранения прочностных и деформационных свойств при термоокислительном воздействии в обычных (образцы не подвергались экстракции) и особенно в жестких (образцы подвергались экстракции) условиях испытания заявляемые резины с антиоксидантом РФ существенно превосходят резины с известным непришивающимся антиоксидантом - алкофеном БП, и несколько превосходят резины, стабилизирлованные п-НФ.
При содержании антиоксиданта РФ в резиновой смеси в количестве, меньшем чем 0,5 мас.ч., например 0,3 мас.ч. (пример 39 таблицы 5), наблюдается значительное снижение показателей условной прочности и относительного удлинения в процессе термоокислительного старения. Введение 4,0 мас.ч. антиоксиданта РФ не ведет к заметному улучшению термостойкости резин (пример 44) и приводит к непроизводительному расходу продукта.
Примеры 47-56.
Готовили резиновые смеси составов, указанных в таблице 6, на основе бутадиенового каучука.
В примерах 47 и 49 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин с граничными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примере 48 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин со средними дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов. В примерах 50 и 51 приведены состав и свойства резиновых смесей и резин с запредельными дозировками антиоксиданта РФ и ингредиентов, в примерах 52-54 - с различными дозировками антиоксиданта РФ и средними дозировками ингредиентов. Для сравнения приведены состав и свойства резин с известными антиоксидантами и средними дозировками ингредиентов (примеры 55, 56).
Из приведенных данных видно, что резиновые смеси с антиоксидантом РФ отличаются большей устойчивостью к подвулканизации (t5=20,5-41 мин) по сравнению со смесями, стабилизированными п-НФ (t5=4,6-5 мин).
По прочностным показателям резины с граничными и средней дозировками антиоксиданта РФ практически равноценны резинам с алкофеном БП и несколько превосходят резины с п-НФ по относительному удлинению (ε=420-560% по сравнению с 310% соответственно).
По устойчивости к термоокислительному старению в обычных условиях, резины с 0,5-3 мас.ч. антиоксиданта РФ несколько превосходят резины с известными антиоксидантами и существенно превосходят резины с алкофеном БП в жестких условиях старения.
Резины с 0,3 мас.ч. антиоксиданта РФ (пример 50) не проявляют хорошую термостабильность, особенно в жестких условиях эксплуатации. Введение же запредельной дозировки 4,0 мас.ч. антиоксиданта РФ (пример 51) не повышает термоокислительную устойчивость резин по сравнению с вулканизатами с рекомендуемым содержанием антиоксиданта РФ. Использование этой дозировки нецелесообразно, так как приводит к непроизводительному расходу ингредиента.
Таким образом, технико-экономическая эффективность заявляемой вулканизуемой резиновой смеси на основе карбоцепного каучука заключается в высокой термоокислительной стойкости каучуков и вулканизатов за счет наличия в эластомерных композициях химически пришивающегося антиоксиданта РФ. Это имеет исключительное значение для изделий, работающих в контакте с маслами и углеводородными растворителями - в условиях, вызывающих улетучивание и вымывание ряда антиоксидантов фенольного типа. В сравнении с известными смесями, содержащими п-нитрозофенол (п-НФ), известный как пришивающийся антиоксидант, заявляемые смеси отличаются большей устойчивостью к подвулканизации, то есть гораздо более высокой безопасностью переработки.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (мас.ч.), показатели | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| СКН-40АСМ | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| сера | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| каптакс | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | |
| оксид цинка | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | |
| технический углерод К 354 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | |
| антиоксидант РФ | 00,3 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,7 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,8 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | 46,5 | 49,0 | 49,5 | 50,0 | 51,5 | 51,0 | 47,0 | 48,5 | 45,0 | 9,0 | |
| Свойства резин | |||||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 8,0 | 8,1 | 8,6 | 8,4 | 8,3 | 8,2 | 8,0 | 7,8 | 7,8 | 8,7 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 28,3 | 29,0 | 28,6 | 28,8 | 28,9 | 28,6 | 28,0 | 27,8 | 28,4 | 27,0 | |
| Относительное удлинение, % | 670 | 680 | 660 | 650 | 660 | 670 | 690 | 690 | 680 | 580 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин после | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 2 | |||||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (мас.ч.), показатели | ||||||||||
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | ||
| СКН-40АСМ | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 0,8 | 2,5 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| сера | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 1,2 | 2,2 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| каптакс | 0,7 | 0,8 | 3,0 | 3,2 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| оксид цинка | 3,0 | 5,0 | 5,0 | 6,0 | 2,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
| технический углерод К 354 | 40,0 | 45,0 | 50,0 | 30,0 | 60,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | |
| антиоксидант РФ | 0,5 | 2,0 | 3,0 | 0,3 | 4,0 | 0,5 | 2,0 | 3,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,7 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,8 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | 58,5 | 51,5 | 46,5 | 64,0 | 32,0 | 44,0 | 46,0 | 47,0 | 43,5 | 8,0 | |
| Свойства резин | |||||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 7,4 | 8,3 | 8,9 | 4,0 | 12,4 | 8,4 | 9,0 | 8,3 | 7.3 | 9,8 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 24,8 | 28,9 | 29,0 | 14,9 | 29,0 | 31,0 | 30,6 | 29,2 | 29,0 | 28,3 | |
| Относительное удлинение, % | 720 | 660 | 600 | 840 | 540 | 670 | 680 | 700 | 700 | 530 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин после | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 3 | |||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (мас.ч.), показатели | ||||||||
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | ||
| СКМС-30АРК | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| сера | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |
| альтакс | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | |
| оксид цинка | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | |
| технический углерод К 354 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | |
| антиоксидант РФ | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | 1,5 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | 0,75 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | 14 | |
| Свойства резин | |||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 8,2 | 8,1 | 8,0 | 8,0 | 8,4 | 8,6 | 8,4 | 12,0 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 26,6 | 26,7 | 26,2 | 28,8 | 27,0 | 26,0 | 24,6 | 21,3 | |
| Относительное удлинение, % | 600 | 600 | 605 | 610 | 610 | 620 | 540 | 320 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин после | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 4 | |||||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (масс.ч.), показатели | ||||||||||
| 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | ||
| СКМС-30АРК | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 1,0 | 2,5 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| сера | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 1,2 | 2,5 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| альтакс | 0,7 | 2,0 | 3,0 | 3,3 | 0,5 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |
| оксид цинка | 3,0 | 5,0 | 5,0 | 6,0 | 2,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
| технический углерод К 354 | 40,0 | 45,0 | 50,0 | 30,0 | 60,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | |
| антиоксидант РФ | 0,5 | 2,0 | 3,0 | 0,3 | 4,0 | 0,5 | 2,0 | 3,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,5 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,75 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | >45 | 12,5 | |
| Свойства резин | |||||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 6,0 | 8,0 | 8,6 | 5,7 | 9,0 | 7,0 | 8,0 | 8,2 | 8,4 | 15,0 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 18,2 | 26,8 | 27,4 | 14,0 | 28,0 | 28,0 | 27,8 | 28,1 | 27,4 | 22,0 | |
| Относительное удлинение, % | 960 | 610 | 600 | 930 | 480 | 600 | 610 | 610 | 640 | 320 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин после | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 5 | |||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (мас.ч.), показатели | ||||||||
| 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | ||
| СКД | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |
| сера | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | |
| Сульфенамид Ц | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | |
| оксид цинка | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | |
| технический углерод П 324 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | |
| антиоксидант РФ | 0,3 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | 1,5 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | 0,75 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | 28,6 | 30,0 | 31,0 | 32,4 | 33,0 | 34,0 | 24,0 | 5,0 | |
| Свойства резин | |||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 8,0 | 8,3 | 8,2 | 8,4 | 8,0 | 7,9 | 8,0 | 12,3 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 19,8 | 20,1 | 20,0 | 20,4 | 20,0 | 19,8 | 19,4 | 18,6 | |
| Относительное удлинение, % | 460 | 470 | 480 | 480 | 490 | 500 | 430 | 310 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин после | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 6 | |||||||||||
| Наименование ингредиентов и показателей | Номер примера, содержание ингредиентов (мас.ч.), показатели | ||||||||||
| 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | ||
| СКД | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| стеариновая кислота | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 2,5 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| сера | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 1,2 | 2,2 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | 1,75 | |
| Сульфенамид Ц | 0,7 | 1,0 | 3,0 | 3,3 | 0,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
| оксид цинка | 3,0 | 5,0 | 5,0 | 6,0 | 2,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
| технический углерод П 324 | 40,0 | 45,0 | 50,0 | 30,0 | 60,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | 45,0 | |
| антиоксидант РФ | 0,5 | 2,0 | 3,0 | 0,3 | 4,0 | 0,5 | 2,0 | 3,0 | - | - | |
| алкофен БП | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,5 | - | |
| п-нитрозофенол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,75 | |
| Показатели резиновых смесей | |||||||||||
| Время увеличения вязкости смеси на 5 единиц при 120°С, мин (t5) | 41 | 32,4 | 20,5 | >45 | 29,5 | 29,5 | 30,0 | 31,5 | 24,5 | 4,6 | |
| Свойства резин | |||||||||||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 7,0 | 8,2 | 9,0 | 6,0 | 9,9 | 8,2 | 8,3 | 8,2 | 8,4 | 15,1 | |
| Условная прочность при разрыве, МПа | 18,4 | 20,0 | 20,3 | 12,1 | 20,0 | 22,0 | 21,8 | 21,0 | 19,5 | 19,0 | |
| Относительное удлинение, % | 560 | 490 | 420 | 600 | 380 | 480 | 480 | 490 | 430 | 310 | |
| Степень сохранения прочностных (Kf) и деформационных (Kε) свойств резин | Kf, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| после термоокислительного старения при 100°С, | Kε, 72 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kf, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Kε, 120 час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая серу, производное бензтиазола, технический углерод, стеариновую кислоту, оксид цинка, антиоксидант, отличающаяся тем, что она в качестве антиоксиданта содержит продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола с роданидом калия в среде метанола, насыщенного бромидом калия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| карбоцепной каучук | 100 |
| стеариновая кислота | 1,5-2,0 |
| сера | 1,5-2,0 |
| оксид цинка | 3-5 |
| производное бензтиазола | 0,7-3,0 |
| технический углерод | 40-50 |
| продукт взаимодействия 2,6-ди-трет.бутилфенола | |
| с роданидом калия в среде метанола, | |
| насыщенного бромидом калия | 0,5-3,0 |
