Вулканизуемая резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в машиностроении, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Резиновая смесь содержит следующие компоненты, мас.ч.: гидрированный бутадиен-нитрильный каучук 100, вулканизующий агент N,N'-бис-n-нитрозофенилпроизводное алкандиамина 3-7, технический углерод 40-50, пластификатор 6-10, стеариновую кислоту 1-2, антиоксидант 0-1. Обеспечивается повышение скорости вулканизации резиновых смесей на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, получение резин с пониженным уровнем накопления относительной остаточной деформации статического сжатия в условиях повышенных температур, устойчивость к процессам старения, теплостойкость, стойкость к действию жидких агрессивных сред. 24 пр., 4 табл.

 

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, используемой для изготовления резиновых технических изделий, предназначенных для машиностроения, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности.

Известна резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, сульфенамид Ц, тиурам, наполнитель [Каучук и резина №2, 2006, с. 6-9].

Недостатком известной композиции является необходимость проводить вулканизацию при повышенных температурах более 160°С, при которых значительно возрастает скорость деструкционных процессов, в результате чего снижается теплостойкость резин, наблюдается повышенный уровень накопления остаточных деформаций при их испытаниях в условиях статического сжатия.

Известна эластомерная композиция на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука - 100 мас. ч. включающая 4,0-8,0 мас. ч. бис-(трет.бутилпероксиизопропил)-бензол, 2,0 мас. ч. соагента перекисной вулканизации (триаллилизоцианурат). [Каучук и резина, 2007, №1, с. 4-7]

Недостатком известной композиции является необходимость проведения вулканизации при повышенной температуре (160-180°С). Проведение вулканизации при более низких температурах (140°С) не позволяет получить резины с достаточным уровнем требуемых показателей.

Наиболее близкой к предлагаемой резиновой смеси по технической сущности и достигаемому техническому результату является резиновая смесь, содержащая до 95 мас. ч. гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, бутадиен-нитрильного каучука - 5 мас. ч. и в качестве вулканизующего агента включающая в качестве вулканизующего агента бис-(трет.бутилпероксиизопропил)-бензол - 4,0-8,0 мас. ч., соагента вулканизации (триаллил изоцианурат) - 0,5-2 мас. ч., наполнитель- 40-60 мас. ч., пластификатор до 20 мас. ч., антиоксидант 1-3 мас. ч, стеариновая кислота - 1-3 мас. ч. (RU Патент №2322462, опубл. 2007.11.20].

Недостатком известной резиновой смеси является то, что процесс вулканизации перекисями происходит при повышенной температуре 180°С и является взрывоопасным, что ограничивает возможность их применения в производстве резино-технических изделий.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение температуры вулканизации резиновых смесей на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука с одновременным улучшением их эксплуатационных свойств.

Техническим результатом изобретения является повышение скорости вулканизации резиновых смесей на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, что позволит проводить процесс при более низких температурах, получение резин с пониженным уровнем накопления относительной остаточной деформации статического сжатия в условиях повышенных температур, в сочетании с устойчивостью к процессам старения, высокими показателями теплостойкости, стойкостью к действию жидких агрессивных сред.

Указанный технический результат достигается тем, что резиновая смесь, включающая гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, вулканизующий агент, наполнитель - технический углерод, пластификатор, стеариновую кислоту, антиоксидант, согласно изобретению, в качестве вулканизующего агента содержит N,N'-биc-n-нитрозофенил-производное алкандиамина, такие как N1,N2-бис(4-нитрозофенил)этан-1,2-диамина или N1,N6-бис(4-нитрозофе-нил)гексан-1,6-диамина, при следующих соотношениях компонентов, мас. ч.:

гидрированный бутадиен-нитрильный каучук 100,0
N,N'-бис-n-нитрозофенилпроизводное
алкандиамина 3,0-7,0
наполнитель технический углерод 40,0-50,0
пластификатор 6,0-10,0
стеариновая кислота 1,0-2,0
антиоксидант 0-1,0

В предлагаемой смеси могут использоваться гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки марок: Terban фирмы Bayer, Торнак фирмы Polysar, Zetpol фирмы Zeon с остаточным содержанием двойных связей от 0,9 до 5,5%. марок Therban 3446 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 34%, непредельностью ~ 4%) и Therban 4307 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 43%, непредельностью ~ 0,9%).

Для усиления в качестве наполнителя использован активный технический углерод марок: П - 324, П - 234, П - 514.

Пластификаторы: дибутилфталат, дибутилсебацинат (ГОСТ 8728-88) вводятся в резиновую смесь для улучшения обработки, повышения морозостойкости резин, снижения уровня набухания в агрессивных средах.

Стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96) используется для улучшения диспергирования ингредиентов в резиновой смеси, облегчения ее обработки.

В качестве антиоксиданта могут использоваться: N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин - диафен ФП (ТУ 2492-002-05761637-99), фенил-β-нафтиламин - нафтам 2 (ГОСТ 39-79), полимеризованный 2,2,'4-триметил-1,2-дигидрохинолин - ацетонанил Р (ТУ 6-02-1116-82).

Использование в качестве вулканизующего агента нитрозофенилпроизводных N,N'-бис-n-алкандиамина, таких как N1,N2-бис(4-нитрозофенил)этан-1,2-диамина, или N1,N6-бис(4-нитрозофе-нил)гексан-1,6-диамина, вместо перекисных соединений приводит к повышению скорости вулканизации и позволяет проводить процесс при более низких температурах. Снижение температуры вулканизации приводит к значительному снижению скорости деструкционных процессов, формированию более стабильной сетки прочных химических связей, в результате чего резины имеют достаточно длительные гарантированные сроки хранения в условиях деформации статического сжатия при повышенных температурах.

Наличие в составе предлагаемых агентов вулканизации пространственнозамещенных аминных группировок оказывает стабилизирующее действие на резиновые смеси и резины и способствует повышению стойкости получаемых резин к тепловому старению, обеспечивает сохранение необходимых физико-механических показателей при эксплуатации изделий. Это позволяет снизить дозировку антиоксиданта, или же совсем исключить его из состава резиновых смесей.

Отличительным признаком предлагаемой резиновой смеси является использование в качестве вулканизующих агентов гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков N,N'-бис-n-нитрозофенилпроизводных алкандиамина, таких как 1,2-этандиамин или 1,6-гександиамин, которые в таком качестве ранее не использовались.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменения количественной меры результата, а именно: снижение температуры вулканизации резиновых смесей, снижение показателя относительной остаточной деформации в условиях статического сжатия при повышенных температурах.

Использование в качестве вулканизующих агентов N,N'-бис-n-нитрозофенилпроизводных алкандиаминов (таких как 1,2-этилендиамин, 1,6-гексаметидендиамин) резиновых смесях данного качественного и количественного состава не известно для других технических решений. То есть, заявляемое решение отвечает критерию "новизна". Доказательством служит отсутствие в литературе, включая патентную, сведений о применении N1,N2-бис(4-нитрозофенил) этан-1,2-диамина или N1,N6-бис(4-нитрозофе-нил) гексан-1,6-диамина в резиновых смесях на основе гидрированных бутадин-нитрильных каучуков.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Примеры 1-7.

Резиновые смеси основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука марки Therban 3446 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 34%, непредельностью ~ 4%) изготавливались на вальцах при последовательном вводе компонентов по общепринятой технологии. Состав предлагаемых смесей (примеры 3-7) на основе каучука 3446, в сравнении с известными (примеры 1,2), представлены в таблице 1.

Вулканизацию известных смесей проводили при температурах 143, 151 и 163°С. Смеси по примерам 3-7 вулканизовались N1,N2-бис(4-нитрозофенил)этан-1,2-диамином при 143°С.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартном оборудовании. Стойкость резин к воздействию жидких агрессивных сред при статической деформации сжатия определялись по ГОСТ 9.070-76. Для проведения испытаний как стандартная углеводородная среда применялось масло СЖР-1 (ТУ 38 10195-86), представляющее собой хорошо очищенный продукт сернистых нефтей остаточного происхождения.

В таблице 1 приведены результаты испытаний резин известного состава (примеры 1 и 2) и предлагаемого состава (примеры 3-7) с различным содержанием ингредиентов.

Примеры 8-12

Резиновые смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука Therban 3446 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 34%, непредельностью ~ 4%) изготавливались на вальцах при последовательном вводе компонентов по общепринятой технологии. В качестве вулканизующего агента использовался N1,N6-6hc(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамин. Состав предлагаемых смесей (примеры 8-12) на основе каучука 3446, в сравнении с известными (примеры 1,2), представлены в таблице 2.

Вулканизацию известных смесей осуществляли при температурах 143, 151 и 163°С. Смеси по примерам 8-12 вулканизовались N1,N6-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамином при 143°С.

Резиновые смеси изготавливались на вальцах, вулканизовались и испытывались в соответствии с методиками, описанными в примерах 1-7.

В таблице 2 приведены результаты испытаний резин известного состава (примеры 1 и 2) и предлагаемого состава (примеры 8-12) с различным содержанием ингредиентов.

Примеры 13-19

Резиновые смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука Therban 4307 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 43%, непредельностью ~ 0,9%) изготавливались на вальцах при последовательном вводе компонентов по общепринятой технологии. В качестве вулканизующего агента использовался N1,N2-бис(4-нитрозофе-нил)этан-1,2-диамин. Состав предлагаемых смесей (примеры 15-19) на основе каучука 4307, в сравнении с известными (примеры 13, 14), представлены в таблице 3.

Вулканизацию известных смесей осуществляли при температурах 143, 151 и 163°С. Смеси по примерам 15-19 вулканизовались N1,N2-бис(4-нитрозофе-нил)этан-1,2-диамином при 143°С.

Резиновые смеси изготавливались на вальцах, вулканизовались и испытывались в соответствии с методиками, описанными в примерах 1-7.

В таблице 3 приведены результаты испытаний резин известного состава (примеры 13 и 14) и предлагаемого состава (примеры 15-19) с различным содержанием ингредиентов.

Примеры 20-24

Резиновые смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука Therban 4307 (с содержанием нитрила акриловой кислоты ~ 43%, непредельностью ~ 0,9%) изготавливались на вальцах при последовательном вводе компонентов по общепринятой технологии. В качестве вулканизующего агента использовался N1,N6-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамин. Состав предлагаемых смесей (примеры 20-24) на основе каучука 4307, в сравнении с известными (примеры 13, 14), представлены в таблице 4.

Вулканизацию известных смесей осуществляли при температурах 143, 151 и 163°С. Смеси по примерам 20-24 вулканизовались N1,N6-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамином при 143°С.

Резиновые смеси изготавливались на вальцах, вулканизовались и испытывались в соответствии с методиками, описанными в примерах 1-7.

В таблице 4 приведены результаты испытаний резин известного состава (примеры 13 и 14) и предлагаемого состава (примеры 20-24) с различным содержанием ингредиентов.

Анализ полученных данных показывает, что предлагаемая по изобретению резиновая смесь, содержащая в качестве вулканизующего агента N,N'-биc-n-нитрозофенилпроизводное алкандиамина, такие как N1,N2-бис(4-нитрозофенил)этан-1,2-диамин, или N1,N6-бис(4-нитрозофе-нил)гексан-1,6-диамин, вулканизуется при более низкой температуре и имеет значительно лучшие показатели накопления относительной остаточной деформации сжатия в условиях повышенных температур, обладает хорошей теплостойкостью, стойкостью к действию жидких агрессивных сред, устойчивостью к процессам старения.

Вулканизуемая резиновая смесь, содержащая гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, вулканизующий агент, наполнитель, пластификатор, стеариновую кислоту, антиоксидант, отличающаяся тем, что в качестве вулканизующего агента содержит N,N'-биc-n-нитрозофенилпроизводное алкандиамина, такое как N1,N2-биc(4-нитрозофенил)этан-1,2-диамин или N1,N6-бис(4-нитрозофе-нил)гексан-1,6-диамин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

гидрированный бутадиен-нитрильный каучук 100,0
N,N'-бис-n-нитрозофенилпроизводное
алкандиамина 3-7
наполнитель технический углерод 40-50
пластификатор 6-10
стеариновая кислота 1-2
антиоксидант 0-1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к твердым композициям, содержащим сополимеры с маленькими первичными частицами в сыпучей форме. Композиция в форме частиц, твердая при 20°С в качестве модификатора ударной вязкости, содержащая по меньшей мере один сополимер на основе по меньшей мере следующих сомономеров от а) до d): a) от 30 до 85% масс., в пересчете на общее количество всех сомономерных единиц, сопряженного диена, b) от 5 до 55% масс., в пересчете на общее количество всех сомономерных единиц, α,β-ненасыщенного нитрила, c) от 0,5 до 5% масс., в пересчете на общее количество всех сомономерных единиц по меньшей мере одного полифункционального (мет)акрилата из многоатомных спиртов с 2-10 атомами углерода, и d) от 1 до 10% масс., в пересчете на общее количество всех сомономерных единиц, по меньшей мере одного функционализированного сомономера, выбранного из группы, состоящей из (мет)акрилатов с гидроксильными функциональными группами, (мет)акриламидов, (мет)акриловой кислоты и их смесей, которые после распылительной сушки имеют средний диаметр первичных частиц от 5 до 500 нм, отличается тем, что композиции имеют сыпучесть согласно стандарту ENDIN 6186:1998 (диаметр воронки 15 мм) не более чем 33 с.

Изобретение относится к порошкообразной смеси для строительных деталей, предназначенных для использования во внутренних помещениях, к способу получения порошкообразной смеси, к композиционному материалу, а также к способу получения композиционного материала.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Резиновая смесь для манжеты пакерного устройства содержит бутадиен-нитрильный каучук, целевые ингредиенты, в том числе водонабухающие полимеры.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внешнего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси с улучшенными антифрикционными свойствами и может быть использовано в уплотнительных деталях, подвижных узлах механизмов в нефтяной и машиностроительной промышленности.

Изобретение относится к производству эластомерных материалов, используемых в нефтегазовой отрасли для изготовления резинотехнических деталей, подвергающихся воздействию высоких температур, агрессивных сред, многократным деформациям растяжения, абразивному износу, и может быть использовано в машиностроении, строительстве и других отраслях.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве звукопоглощающих покрытий, в частности, для объектов судостроения. Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий включает, мас.

Изобретение относится к маслостойкой морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в резинотехнической промышленности при изготовлении маслобензостойких уплотнений, манжет различного назначения, рукавных изделий для эксплуатации под давлением в углеводородных средах и в условиях низких температур.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе водонефтенабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к N1,N6-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамину указанной ниже общей формулы, где n=6. Предложенное соединение может найти применение как структурирующий (вулканизующий) агент и одновременно стабилизирующий модификатор (антиоксидант) в клеевых композициях и эластомерах на основе бутадиенстирольного, этиленпропиленового и других каучуков.

Изобретение раскрывает композицию добавки для контроля и ингибирования полимеризации ароматических виниловых мономеров, включающих стирол, которая содержит: (a) одно или несколько из нитроксидных соединений; и характеризующаяся тем, что указанная композиция дополнительно содержит один или несколько из (b) аминов, при этом указанный амин представляет собой алифатический третичный амин, причем алифатический третичный амин выбирают из группы, содержащей гидроксилалкильный третичный амин, обработанный этиленоксидом амин, обработанный пропиленоксидом амин и третичный алкиламин или их комбинацию, и причем композиция не содержит амина, выбранного из группы, состоящей из фенилендиамина, этилендиамина (EDA), тетраэтиленпентамина, дипропиламина и диэтаноламина.

Изобретение относится к составам композиций, применяемых в технике для антикоррозионной защиты металлов, и может быть использовано для длительной защиты химического оборудования от воздействия разбавленных и концентрированных кислот и щелочей.

Изобретение относится к любым сложным полиэфирам или полиамидам, используемым в производстве волокон, пленок или литых изделий, например, бутылей или емкостей, которые используются для хранения съестных припасов, например пищи, напитков и воды.

Изобретение относится к способу получения полых полиолефиновых изделий методом центробежного формования и к комбинации технологических добавок. .

Изобретение относится к самозатухающим полимерным композициям с наполнителем в виде полых микросфер, которые служат для заполнения участков сотовых конструкций, используемых в авиационной технике.

Изобретение относится к полимерной композиции и способу замедления деполимеризации. .

Изобретение относится к смесевому пластификатору на основе нитроаминов, который предполагается использовать в качестве пластификатора различных полимеров. .

Изобретение относится к смесевому пластификатору на основе нитроаминов, который предполагается использовать в качестве пластификатора различных полимеров, а также к способу его получения.

Изобретение относится к применению материала, способного затвердевать при низких температурах, в качестве ремонтного материала для восстановления профиля. Ремонтный материал для восстановления профиля, способный затвердевать при низких температурах, характеризуется следующими свойствами: содержит 100 массовых частей композиции (A), содержащей смолы, полимеризующиеся по радикальному механизму, 0,1-10 массовых частей ароматического третичного амина (C-1), содержащего гидроксильную группу, 0,1-10 массовых частей органического пероксида (D) и 1,0-500 массовых частей неорганического наполнителя (E).

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в машиностроении, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Резиновая смесь содержит следующие компоненты, мас.ч.: гидрированный бутадиен-нитрильный каучук 100, вулканизующий агент N,N-бис-n-нитрозофенилпроизводное алкандиамина 3-7, технический углерод 40-50, пластификатор 6-10, стеариновую кислоту 1-2, антиоксидант 0-1. Обеспечивается повышение скорости вулканизации резиновых смесей на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, получение резин с пониженным уровнем накопления относительной остаточной деформации статического сжатия в условиях повышенных температур, устойчивость к процессам старения, теплостойкость, стойкость к действию жидких агрессивных сред. 24 пр., 4 табл.

Наверх