Термостойкая резиновая смесь

Авторы патента:

Васильева Юлия Владимировна (RU)

Кольцов Николай Иванович (RU)

Ушмарин Николай Филиппович (RU)

Петрова Нина Николаевна (RU)

C08L9/02 - сополимеры с акрилонитрилом

C08K3/04 - углерод

C08F28/02 - с серой

Владельцы патента RU 2495889:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Термостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, серу, тиазол 2 МБС, дифенилгуанидин, N-нитрозодифениламин, оксид цинка, стеарин, дибутилсебацинат, технический углерод и диафен ФП. Она дополнительно содержит противостаритель - порошковую форму Новантокса 8 ПФДА (Новантокс 8 ПФДА+шунгит). Технический результат - улучшение стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. 2 табл.

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - бензамидазольное производное абиетиновой кислоты (1,8-5,4). RU 2086582 МПК⁷C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Известна также резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - 2,2-бис(винил) бензимидазол (0,58-2,88). RU 2086581 МПК⁶ C08L 9/02, C08K 13/02 C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Недостатком данных резиновых смесей является недостаточно высокая термостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь на основе композиции из натурального каучука, содержащая вулканизующий агент - серу (3,0); активатор вулканизации - цинковые белила (5,0); ускоритель вулканизации - гуанид Ф (1,0), 2-меркоптобензтиазол (1,0), каптакс (1,0), пластификатор стеариновую кислоту (1,0) и противостаритель - порошковую форму Новантокс 8 ПФДА+каолин (5,0). Сандалов С.И., Ушмарин Н.Ф., Кольцов Н.И. Применение Новантокса 8ПФДА в качестве противостарителя в производстве РТИ // Каучук и резина, - 2010. - №3. - С.32-36.

Недостатком данной резиновой смеси является недостаточно высокая термостойкость, после термического старения резин на воздухе.

Задачей изобретения является создание термостойкой резиновой смеси стойкой к термическому старению на воздухе, расширяющей ассортимент средств данного назначения.

Технический результат - улучшение показателей стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. Технический результат достигается тем, что термостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен - нитрильный каучук, вулканизирующий агент-серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, согласно изобретению она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - Тиазол 2МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и Дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношение компонентов в масс.ч:

Бутадиен-нитрильный каучук	100,0
Тиазол 2 МБС	2,7-3,0
Дифенилгуанидин	0,25-0,30
N-нитрозодифениламин	1,0-1,5
Дибутилсебацинат	25,0-30,0
Технический углерод	70,0-80,0
Оксид цинка	7,0-7,5
Сера	2,0-2,5
Стеарин	1,0-1,5
Противостаритель	3,0-3,5

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные компоненты и соотношение их с уже известными, а также использование в композиции противостарителя - смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и смеси Диафена с смесью Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, после ее термического старения на воздухе. Причем использование смеси Новантокса 8 ПФДА с шунгитом, позволяет уменьшить количество дорогостоящего противостарителя при сохранении физико-механических свойств, а также расширить ассортимент составов для производства резин.

Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси В-14 НТА по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. III-Iв-23 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1. В табл.1 также приводятся составы 1,2, в которых для контроля используется в качестве противостарителя только Диафен.

Физико-механические свойства резиновых смесей приведены табл.2. Термостойкость определяли в воздушном термостате при 100°С в течение 24 и 72 часов.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы:

Бутадиен-нитрильный каучук марок БНКС-18 АМН и БНКС-18 АН-ТУ 38.30313-2006; тиазол 2-МБС (2,2'-дибензтиазолдисульфид). ТУ 6-14-851-86; Дифенилгуанидин гранулированный технический - ГОСТ 40-80; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; дибутилсебацинат - ГОСТ 8728-88; N-НДФА (N-нитрозодифениламин) - ТУ 6-14-907-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; шунгит - ТУ 2169-001-57753937-2002; Новантокс 8 ПФДА-ТУ 2492-465-05763441-2004 изм.1, 2.

Таблица 1
Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильно каучука с применением противостарителей
Компоненты	Составы
1	2	3	4	5 (прототип)
Бутадиен-нитрильный каучук	100,0	100,0	100,0	100,0	-
Натуральный каучук	-	-	-	-	100,0
Тиазол 2-МБС	2,7	3,0	2,7	3,0	-
2-меркоптобензтиазол	-	-	-	-	1,0
Каптакс	-	-	-	-	1,0
Сера	2,0	2,5	2,0	2,5	3,0
Оксид цинка	7,5	7,0	7,5	7,0	5,0
Стеарин	1,0	1,5	1,0	1,5	1,0
Технический углерод	80,0	70,0	80,0	70,0	-
N-нитрозодифениламин	1,0	1,5	1,0	1,5	-
Дибутилсебацинат	30,0	25,0	30,0	25,0	-
Дифенилгуанидин	0,25	0,30	0,25	0,30	1,0
Диафен ФП	1,5	1,5	-	-	-
Новантокс 8 ПФДА+шунгит	2,0	1,5	3,0	3,5	-
Новантокс 8 ПФДА+каолин	-	-	-		5,0

Таблица 2
Физико-механические свойства резиновых смесей
	Варианты
Свойства резиновой смеси
	1	2	3	4	5 (прототип)
Прочность при растяжении, МПа	12,4	12,1	12,3	12,1	25,0
Относительное удлинение при разрыве, %	180	178	180	181	600
После старения на воздухе при 100°C в течение 24 часов
Изменение прочности при растяжении, %	+9,7	+9,2	+8,9	+9,1	-15,3
Изменение относительного удлинения при разрыве, %	-7,8	-7,3	-9,1	-9,4	-10,3
После старения на воздухе при 100°С в течение 72 часов
Изменение прочности при растяжении, %	+13,4	+16,5	+9,8	+17,6	-39,8
Изменение относительного удлинения при разрыве, %	-23,0	-21,9	-26,0	-24,4	-32,7

Из табл.2 следует, что резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, в которых в качестве противостарителей используются смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит и Диафен ФП, и Новантокс 8 ПФДА+шунгит, обладают более высокой термостойкостью, то есть после выдержки резин на воздухе при 100°C величины предела прочности при разрыве и относительного удлинения при растяжении для этих вариантов резиновой смеси изменяются в меньшей степени, чем для прототипа.

Термостойкая резиновая смесь, содержащая каучук, вулканизирующий агент - серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - тиазол 2 МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук	100,0
Тиазол	2
МБС	2,7-3,0
Дифенилгуанидин	0,25-0,30
N-нитрозодифениламин	1,0-1,5
Дибутилсебацинат	25,0-30,0
Технический углерод	70,0-80,0
Оксид цинка	7,0-7,5
Сера	2,0-2,5
Стеарин	1,0-1,5
Противостаритель	3,0-3,5

Похожие патенты:

Термостойкая резиновая смесь // 2495061

Изобретение относится к производству резиновых смесей, используемых для изготовления эластичных резиновых элементов, используемых в производстве пакерно-якорного оборудования нефтегазодобывающей отрасли.

Композиционный материал на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков // 2492193

Изобретение относится к производству композиционного материала на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков и может найти применение для изготовления пластин резиновых теплостойких, валов обрезиненных, резиновых уплотнительных деталей.

Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадеин-нитрильного каучука // 2492192

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, перерабатываемой методом литья под давлением для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств.

Нитрильные каучуки // 2491296

Стойкие к гидролизу смеси полиамид - эластомер, формованные изделия, полученные из них, и их применение // 2485149

Изобретение относится к смесям полиамид-эластомер для изготовления формованных изделий. .

Резиновая смесь // 2485147

Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Нитрильные каучуки // 2479591

Композиция для получения пенопласта // 2477734

Изобретение относится к области авиационной техники, машиностроению, а именно к легким, ударопрочным, трудносгорающим пеноматериалам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и теплоизоляционных заполнителей, а также для изготовления элементов «непотопляемых» конструкций с малым коэффициентом водо- и топливопоглощения, например поплавков уровнемеров топливных баков двигательных установок.

Полимерная композиция // 2477297

Изобретение относится к композиционным полимерным материалам на основе бутадиен-акрилонитрильного эластомера с высокой технологичностью переработки, который может найти применение при получении вулканизатов с повышенной прочностью при растяжении, сопротивлением раздиру, хорошими динамическими показателями и сопротивлением тепловому старению.

Полимерная композиция // 2477294

Изобретение относится к композиционным полимерным материалам на основе бутадиенового эластомера с высокой технологичностью переработки. .

Резиновая смесь // 2495888

Изобретение относится к резиновой смеси на основе комбинации натурального и синтетического цис-бутадиенового каучуков, содержащей кремнекислотный наполнитель, и может быть использовано в шинной промышленности для протектора с зимним рисунком нешипуемых шин.

Способ получения композита полимер/углеродные нанотрубки // 2495887

Изобретение может быть использовано для производства защитных покрытий трубопроводов в нефтяной, газовой, нефтегазоперерабатывающей, горнодобывающей и химической промышленности.

Способ получения полимерного композита антифрикционного назначения на основе политетрафторэтилена // 2495886

Изобретение относится к области материаловедения. Способ получения полимерного композита антифрикционного назначения на основе политетрафторэтилена включает предварительную физико-химическую обработку порошка ультрадисперсного детонационного алмаза, механическое диспергирование смеси порошков политетрафторэтилена и ультрадисперсного детонационного алмаза, прессование и термическое спекание композита в инертной среде.

Резиновые композиции, наполненные маслом // 2494124

Изобретение относится к резиновым композициям. Композиция содержит каучук на диеновой основе и один простой полиэфир или простой полигликолевый эфир на основе циклоалифатического эпоксида.

Композиционный материал для изготовления массивных резинотехнических изделий // 2492194

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления массивных резинотехнических изделий. .

Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадеин-нитрильного каучука // 2492192

Электропроводный композиционный материал на основе полипропилена и глобулярного углеродного нанонаполнителя // 2491302

Изобретение относится к полимерным материалам с повышенной электропроводностью и может быть использовано в токопроводящих изделиях конструкционного назначения. .

Способ получения композиций на основе углеродных нанотрубок и полиолефинов // 2490204

Изобретение относится к способу получения нанокомпозитов на основе полиолефинов, используемых при получении различных изделий, таких как пленки, листы, трубы, нити и волокна.

Наномодифицированное связующее, способ его получения и препрег на его основе // 2489460

Изобретение относится к наномодифицированным связующим на основе эпоксидных смол, применяющихся для изготовления препрегов на их основе, и может быть использовано в авиастроении и других областях техники.

Резиновая смесь // 2485147

Способ получения водорастворимого полимерного катионита // 2235103

Изобретение относится к области получения полимерных катионитов и касается способов получения водорастворимого высокомолекулярного азотсодержащего катионактивного полимера, используемого в качестве коагулянта для очистки сточных вод, закрепителя для клеющих веществ, антистатика для волокон, фиксатора красителей.