Озоностойкая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука

Изобретение относится к эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука, которую можно использовать для изготовления маслобензостойких и озоностойких резинотехнических изделий. Озоностойкая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука включает, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук со средним содержанием звеньев акрилонитрила 28% - 60, сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30 % - 40, регенерат - 40-60, технический углерод П324-40, вулканизующий агент пероксимон F-40 - 4. Регенерат предварительно модифицируют сополимером этилена с винилацетатом. Изобретение позволяет повысить озоностойкость и сопротивление раздиру резин на основе бутадиен-нитрильного каучука. 2 табл.

 

Изобретение относится к области создания эластомерных композиций на основе бутадиен-нитрильных каучуков, которые можно использовать для изготовления резинотехнических изделий, обладающих стойкостью к действию нефти и продуктов ее переработки, в кабельной промышленности и других отраслях, где необходима повышенная озоностойкость.

Известна резиновая смесь, которая может быть использована при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред. Маслобензостойкая резиновая смесь, содержит масс. ч.: 30-50 бутадиен-нитрильный каучук, 1,0-2,0 серу, 1,5-2,5 сульфенамид Ц, 1,5-2,0 стеарин, 53-60 технический углерод П324, 3,0-4,0 оксид цинка, 20-40 синтетический каучук изопреновый, 20-40 синтетический каучук метилстирольный, 16-17 регенерат РШТ, 1,0-1,5 тиурам Д, 4,0-5,0 каолин, 6,0-8,0 битум нефтяной, 1,5-2,0 нафтам-2, 4,0-6,0 масло И-8А, 0,4-0,6 N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - 0-2,5 диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол - 0-3,33 ДФК-1 [Пат. RU 2507221; МГЖ C08L 9/00, C08L 9/02, C08L 9/06, C08L 17/00, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/18, C08K 5/40, C08K 5/44; 20.02.2014].

Недостатком вулканизованных резин, полученных по данной резиновой смеси является низкая озоностойкость, что обусловлено большим содержанием остаточных C=C связей в макромолекулах бутадиен-нитрильного, изопренового и метилстирольного каучуков. Кроме того, из-за наличия в заявленных рецептурах изопренового и метилстирольного каучуков не обеспечивается необходимый уровень масло-бензостойкости.

Также известна полимерная композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая серу, ускоритель вулканизации, окись цинка, наполнители, пластификаторы и бутиловый регенерат. С целью повышения озоностойкости и улучшения внешнего вида резин бутиловый регенерат предварительно модифицирован 5-20% от массы регенерата насыщенным олефиновым полимером: поливинилхлоридом или полиэтиленом. Макромолекулы указанных олефинов полностью насыщены и не содержат кратных С=С связей. Согласно изобретению полимерная композиция включает, масс. ч.: ненасыщенный каучук - 100, серный вулканизующий агент - 1,0-2,5, ускорительную группу - 1,5-4,0, окись цинка - 3,0-20,0 наполнитель - 50-100, пластификаторы - 3,0-20, модифицированный бутиловый регенерат - 5,0-20,0 [Пат. SU 874731; МПК C08L 9/00, B29H 19/00; 23.10.81].

Вулканизаты по заявленным рецептурам обладают высоким сопротивлением раздиру, а также изделия с улучшенным внешним видом, сохраняющемся при хранении.

Наиболее близкой является вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука и измельченных резиновых отходов (регенерата) для получения износостойких резин и резин с повышенным сопротивлением трещинообразованию. Смесь содержит масс. ч.: 100 бутадиен-нитрильный каучук, 35-70 вулканизованные отходы, 115 наполнитель (технический углерод), 5,0 оксид цинка, в качестве вулканизующей группы содержит 0,5 серы, 0,8 альтакс, 1,2 тиурам Д, в качестве антиозонантов содержит 2,0 альдоль-α-нафтиламин, 1,0 Диафен ФП, 1,0 Неозон Д, а в качестве пластификатора 6,0 дибутилфталата [Пат. SU 1022975; МПК C08L 9/02, B29H 19/00; 15.06.83].

Вулканизаты по заявленному изобретению обладают высокими показателями по износостойкости. К недостаткам резин по прототипу следует отнести недостаточную масло-, бензостойкость и озоностойкость, особенно при повышенном нагружении в условиях плоско-напряженного состояния.

Задачей изобретения является разработка недорогого озоностойкого эластомерного материала на основе бутадиен-нитрильного каучука, способного длительно эксплуатироваться в условиях плоско-напряженного состояния и воздействия высоких концентраций озона.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение озоностойкости и сопротивления раздиру резин на основе бутадиен-нитрильного каучука.

Технический результат достигается за счет использования озоностойкой эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающей регенерат, технический углерод и вулканизующий агент, при этом используют регенерат, предварительно модифицированный высокомолекулярным термопластичным сополимером этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30%, а в качестве вулканизующего агента используют пероксимон F-40, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: бутадиен-нитрильный каучук со средним содержанием звеньев акрилонитрила 28% 60, сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30% 40, регенерат 40-60, технический углерод П324 40,0, пероксимон F-40 4,0.

Сущность изобретения заключается в том, что по предлагаемому техническому решению в рецептурах эластомерных композиций перед введением регенерат модифицируется высокомолекулярным термопластичным сополимером этилена с винилацетатом (СЭВА), содержащего 26-30% звеньев винилацетата. Насыщенность основной цепи макромолекулы указанного сополимера, а также наличие термопластичной фазы СЭВА в вулканизованном материале в сочетании с заявляемым составом эластомерной композиции обеспечивает достижение заявляемого технического результата.

Для получения эластомерной композиции используют следующие ингредиенты:

- бутадиен-нитрильный каучук со средним содержанием звеньев акрилонитрила 28% (БНКС-28) - ГОСТ Р 54556-2011 Каучуки бутадиен-нитрильные;

- сополимер этилена с винилацетатом (СЭВА) с содержанием звеньев винилацетата 26-30% - ТУ 6-05-1636-97.

- технический углерод П-324 - ГОСТ 7885-86 Углерод технический для производства резины. Технические условия.

- пероксимон F-40 (бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензола)-пероксидный вулканизующий агент.

- регенерат резиновой крошки полученный озонным разрушением автомобильных шин, с дальнейшим фракционированием (менее 3 мм) и пропусканием через девулканизатор.

Эластомерные композиции изготавливают на лабораторных вальцах ЛБ 320/150/150 в соответствии с ГОСТ Р 54554-2011 Смеси резиновые стандартные. Материалы, оборудование, методы смешения и приготовления вулканизованных пластин.

Рецептуры озоностойких эластомерных композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука по заявляемым соотношениям (примеры 1-2) представлены в таблице 1.

Перед приготовлением озоностойкой эластомерной композиции регенерат модифицируют сополимером этилена с винилацетатом на лабораторных вальцах, используя компоненты в массовых частях, указанных в таблице 1. В полученный модифицированный СЭВА регенерат добавляют бутадиен-нитрильный каучук, перемешивают смесь в течение 10 минут, добавляют технический углерод и оставляют смесь остывать. Далее в полученную смесь вводят пероксимон F-40 перемешивают и вулканизуют в соответствии с ГОСТом.

Изучение вулканометрических характеристик резиновых смесей проводили по ГОСТ Р 54547-2011 Смеси резиновые. Определение вулканизационных характеристик с использованием безроторных реометров.

Физико-механические свойства эластомерных композиций определяют по ГОСТ 270-75 Резина. Метод определения упруго-прочностных свойств при растяжении, а показатель сопротивление раздиру в соответствии с ГОСТ 262-93.

Твердость резин определяют по ГОСТ 263-75 Метод определения твердости по Шору А.

Термокислительное старение образцов резин проводят согласно ГОСТ 9.024-74 Методы испытаний на стойкость к термическому старению.

Согласно предлагаемому изобретению определение озоностойкости проводят по методике, описанной в статье [«ТОМ-3000» автоматизированный испытательный комплекс для определения озоностойкости резин / Тужиков О.О., Ольшанский О.В., Медников С.В., Байерляен Р., Байерляен X. / Каучук и резина. 2009. №2. С. 35-38.] при помощи установки ТОМ-3000 [Патент RU 2320972, МПК G01N 3/12, G01N 3/18, 27.03.2008].

Сущность методики проведения испытания на озоностойкость заключается в том, что образец эластомера в форме круглого плоского диска устанавливается в разборную камеру, разделяя камеру на две части -нагнетательную и реакционную. В нагнетательной камере при помощи компрессора создается начальное избыточное давление воздуха, контролируемое измерителем давления. Величина этого давления определяет максимальное начальное механическое напряжение в образце эластомера.

В процессе проведения испытания масса воздуха в нагнетательной камере не изменяется. В реакционной камере поддерживается давление, равное атмосферному. Вследствие давления воздуха со стороны нагнетательной камеры образец деформируется подобно мембране, зажатой по контуру, и в образце создается плоско-напряженное состояние.

Поток озоно-воздушной смеси с концентрацией озона 18 г/мл, подается из генератора озона с расходом 9 л/ч, протекает через реакционную камеру и воздействует на образец. Вследствие воздействия озона в материале развивается процесс деструкции, жесткость его уменьшается и образец прогибается. При этом объем нагнетательной камеры увеличивается, что сопровождается уменьшением в ней давления. Зависимость уменьшения давления от времени отражает закономерности деструкции образца под действием озона. Эксперимент завершается по факту нарушения целостности образца из-за катастрофического развития трещин, в результате чего давление в нагнетательной камере скачком уменьшается до нуля. Таким образом, определяется время в секундах до начала разрушения образца под действием озона.

Результаты испытаний приведены в таблице 2. Из данных таблицы 2 следует, что предлагаемые резиновые смеси, по сравнению с прототипом, обладают большей стойкостью к действию озона, при этом сохраняя физико-механические характеристики, не смотря не использование в составе перекисного вулканизатора.

Эластомерные материалы, полученные на основе комбинации БНКС-28, СЭВА и регенерата обладают высокими физико-механическими свойствами и повышенной озоностойкостью.

Содержание в эластомерной композиции СЭВА меньше 40 масс. ч. и регенерата более 60 масс. ч. не обеспечивает достижения заявляемого технического результата по озоностойкости.

Эластомерные композиция по примеру 1 и 2 демонстрирует высокую озоностойкость и не разрушается при нагружении до 60 и 40 КПа соответственно по истечении 3000 секунд озонирования.

Таким образом, эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая технический углерод П324, вулканизующий агент пероксимон F-40, регенерат, предварительно модифицированный высокомолекулярным термопластичным сополимером этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30%, при заявленных соотношениях компонентов, обеспечивает повышение озоностойкости при сохранение уровня физико-механических свойств вулканизатов.

Озоностойкая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая регенерат, технический углерод и вулканизующий агент, отличающаяся тем, что используют регенерат, предварительно модифицированный высокомолекулярным термопластичным сополимером этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30%, а в качестве вулканизующего агента используют пероксимон F-40, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

бутадиен-нитрильный каучук со средним
содержанием звеньев акрилонитрила 28% 60
сополимер этилена с винилацетатом с
содержанием звеньев винилацетата 26-30% 40
регенерат 40-60
технический углерод П324 40
пероксимон F-40 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к резино-технической промышленности и может быть использовано при изготовлении высоконапряженных узлов трения различного назначения. Материал на основе резино-полимерной смеси содержит резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука - сырую резину марки 3825.

Изобретение относится к водо- и нефтенабухающим эластомерным материалам и может быть использовано при изготовлении резиновых набухающих уплотнительных элементов пакерного оборудования.

Изобретение относится к композиции сшиваемого нитрильного каучука, позволяющей получить сшитый каучук с превосходными свойствами для получения различных резиновых изделий.

Изобретение относится к эластомерной композиции на основе комбинации частично и полностью гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков с максимальным содержанием акрилонитрила - 49-50% с различной степенью непредельности и может быть использовано в резиновой и резинотехнической промышленности, в частности, для изготовления многослойных резинокордных изделий, эксплуатируемых в условиях воздействия динамических нагружений, агрессивных сред при повышенных температурах в течение длительного времени.

Изобретение относится к составам для изготовления уплотнительных материалов и может быть использовано при производстве уплотнительных изделий, эксплуатируемых при термических и механических нагрузках.

Изобретение относится к области эластомерных композиций на основе бутадиен-нитрильных каучуков, которые можно использовать в резинотехнических изделиях, обладающих стойкостью к действию нефти и продуктов ее переработки, в отраслях промышленности, где необходима маслобензостойкость и озоностойкость.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления нефтенабухающих уплотнительных элементов, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к содержащему нитрильные группы сополимерному каучуку, содержащему α,β-этиленненасыщенные мономерные звенья в количестве 10-60 вес.% и диеновые мономерные звенья и/или α-олефиновые мономерные звенья в количестве 40-90 вес.%.

Изобретение относится к фенолсодержащим нитрильным каучукам, способу их получения и вулканизируемой смеси на их основе, а также получаемым при этом вулканизатам. Изобретение обеспечивает устойчивые при хранении нитрильные каучуки, которые имеют улучшенные значения модуля растяжения и относительного удлинения при разрыве.

Изобретение относится к сополимерному каучуку, содержащему нитрильные группы. Сополимерный каучук включает α,β-этиленненасыщенные нитрильные мономерные звенья в количестве 10-60 вес.% и диеновые мономерные звенья и/или α-олефиновые мономерные звенья в количестве 40-90 вес.%.

Изобретение относится к сшиваемой композиции для ротационного формования, а также к изделиям, полученным путем ротационного формования. Композиция содержит, по меньшей мере, один полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), по меньшей мере, один линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), по меньшей мере, один сшивающий агент, выбранный из органических пероксидов, и, по меньшей мере, один со-сшивающий агент, выбранный из аллильных соединений.
Изобретение относится к битумно-полимерной композиции, которая может найти применение, в частности, при изготовлении дорожных вяжущих веществ, а также для изготовления внутренних и внешних покрытий для промышленных областей применения.

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции, подходящей для изготовления крышек и колпачков, которая обладает плотностью, равной 950-960 кг/м3, значением ИРС(1/100), равным 4-12, индексом расплава ИР2, равным от 0,2 до 2 г/10 мин, и характеризуется взаимосвязью между значением спирального потока "СП" (измеренным в миллиметрах при 250°С/1000 бар/100 мм/с) и значением СРНС "С" (измеренным в часах), описывающейся соотношением С>200-СП, или, альтернативно, которая обладает плотностью, равной 950-960 кг/м, значением ИРС(1/100), равным 4-12, индексом расплава ИР2, равным от 0,2 до 2 г/10 мин, и характеризуется взаимосвязью между значением спирального потока "СП", значением СРНС "С" и индексом расплава "ИР2" (измеренным в г/10 мин в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С и нагрузке, равной 2,16 кг), описывающейся соотношением С>(9800-36×СП - 1000×ИР2)/60.

Изобретение относится к полиэтиленовой композиции, подходящей для изготовления крышек и колпачков, которая обладает плотностью, равной 950-960 кг/м3, значением ИРС(1/100), равным 4-12, индексом расплава ИР2, равным от 0,2 до 2 г/10 мин, и характеризуется взаимосвязью между значением спирального потока "СП" (измеренным в миллиметрах при 250°С/1000 бар/100 мм/с) и значением СРНС "С" (измеренным в часах), описывающейся соотношением С>200-СП, или, альтернативно, которая обладает плотностью, равной 950-960 кг/м, значением ИРС(1/100), равным 4-12, индексом расплава ИР2, равным от 0,2 до 2 г/10 мин, и характеризуется взаимосвязью между значением спирального потока "СП", значением СРНС "С" и индексом расплава "ИР2" (измеренным в г/10 мин в соответствии со стандартом ISO 1133 при 190°С и нагрузке, равной 2,16 кг), описывающейся соотношением С>(9800-36×СП - 1000×ИР2)/60.

Изобретение относится к способам получения полиолефинов и контролирования характеристик получаемых полиолефинов. Один или более конкретных вариантов реализации указанных способов в общем случае включают введение олефинового мономера, выбранного из С2-С3 олефинов, в первую реакционную зону в первых условиях полимеризации с получением первого полиолефина; удаление потока промежуточного продукта из указанной первой реакционной зоны, где указанный поток промежуточного продукта включает первый полиолефин и непрореагировавший олефиновый мономер; введение указанного потока промежуточного продукта, сомономера, выбранного из С4-С8 олефинов, и дополнительного олефинового мономера во вторую реакционную зону во вторых условиях полимеризации с получением продукта второго реактора; поддержание, по существу, постоянного отношения сомономер:олефиновый мономер во второй реакционной зоне; и удаление по меньшей мере части указанного продукта второго реактора, где указанный продукт второго реактора содержит бимодальный полиолефин.

Изобретение относится к декоративному облицовочному покрытию, не содержащему поливинилхлорид (ПВХ). Декоративное облицовочное покрытие включает упрочненный слой, содержащий носитель, пропитанный не содержащей ПВХ пастой.
Настоящее изобретение относится к способу повышения устойчивости к царапанию композиции, содержащей термопластичный органический полимер (P), включающий в себя на первом этапе (I) реакционное смешивание термопластичного органического полимера (A) и полиорганосилоксана (B) при температуре, при которой термопластичный органический полимер (A) и полиорганосилоксан (B) находятся в жидких фазах, с образованием маточного концентрата, причем полиорганосилоксан (B) содержит по меньшей мере одну функциональную группу, способную реагировать с термопластичным органическим полимером (A), так что при реакционном смешивании в маточном концентрате образуется сополимер (A) и (B), где полиорганосилоксан (B) имеет среднечисленную молекулярную массу Mn более 100 000 г/моль, и где термопластичный органический полимер (A) имеет индекс текучести расплава от 10 до 2000 г/10 минут, а на втором этапе (II) - смешивание маточного концентрата с композицией, содержащей термопластичный органический полимер (P), причем термопластичный органический полимер (P) выбран из группы, включающей гомополимер полипропилена, сополимер полипропилена, содержащий звенья этилена, гомополимер полиэтилена, сополимер полиэтилена, содержащий звенья пропилена, и их смеси, и где полиорганосилоксан (B) является единственным полиорганосилоксаном, добавляемым в процесс.
Изобретение относится к составу полимера этилена и его использованию для производства изделий, например кабельной оболочки и пластиковых деталей автомобилей. Состав полимера этилена содержит: А) 25-75 мас.% полимера этилена, выбранного из гомополимеров (А1) этилена, сополимеров этилена (А2) с содержанием не более 10 мас.% одного или нескольких олефиновых сомономеров и смесей указанных гомополимеров и сополимеров, и B)25-75 мас.% сополимера этилена и пропилена, содержащего от 45 до 70 мас.% этилена.
Изобретение относится к составу полимера этилена и его использованию для производства изделий, например кабельной оболочки и пластиковых деталей автомобилей. Состав полимера этилена содержит: А) 25-75 мас.% полимера этилена, выбранного из гомополимеров (А1) этилена, сополимеров этилена (А2) с содержанием не более 10 мас.% одного или нескольких олефиновых сомономеров и смесей указанных гомополимеров и сополимеров, и B)25-75 мас.% сополимера этилена и пропилена, содержащего от 45 до 70 мас.% этилена.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления нефтенабухающих уплотнительных элементов, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к модифицирующим композициям асфальтобетонов, и может быть использовано на устройстве покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов в различных климатических зонах.

Изобретение относится к эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука, которую можно использовать для изготовления маслобензостойких и озоностойких резинотехнических изделий. Озоностойкая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука включает, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук со средним содержанием звеньев акрилонитрила 28 - 60, сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30 - 40, регенерат - 40-60, технический углерод П324-40, вулканизующий агент пероксимон F-40 - 4. Регенерат предварительно модифицируют сополимером этилена с винилацетатом. Изобретение позволяет повысить озоностойкость и сопротивление раздиру резин на основе бутадиен-нитрильного каучука. 2 табл.

Наверх