Способ стабилизации ненасыщенных каучуков и резин на их основе

 

3090}2

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 02,11.1970 (№ 1399918/23-5) с присоединением заявки №

Пр нор итет

Опубликовано 09Х11.1971. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 13.Х.1971.

МПК С 08с 11/44

Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.048(088.8) Авторы изобретения

Т. Н. Барбарина, М. И. Брейман, Л. А. Захарова, Л. В. Карпова, E. М. Кукарцев, А. А. Краев, Б. Я. Либман, А. И. Лукашов, В. В. Орлянский, К. Б. Пиотровский, А. В. По и А. А. Яковенко

Заявитель

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ НЕНАСЪ|ЩЕННЪ1Х КАУЧУКОВ

И РЕЗИН НА ИХ ОСНОВЕ

Изобретение относится к стабилизации синтетических каучуков и резин, предохраняющей от окисления под действием тепла и кислорода.

Известен способ стабилизации синтетических каучуков и резин на их основе путем введения в них фосфорорганических стабилизаторов три-к- или Р-нафтилфосфитов.

Предлагается способ стабилизации ненасыщенных каучуков, например СКИ-З, и резин на их основе путем введения в них смеси антиоксидантов, состоящей из тринафтилфосфитов и ароматических аминов.

Весовое соотношение между компонентами составляет 0,5: 1 — 5: 1 соответственно.

Смесь может быть приготовлена обычным механическим смешением компонентов. Введение стабилизаторов в полимер осуществляется по существующей в настоящее время технологии.

При применении такой смеси повышается стабильность синтетического каучука и резин на его основе в условиях термостарения при

100 С и инициированного окисления кислороaом при 130 С. Индукционный период окисления полимера, заправленного смесью тринафтилфосфита и ароматического амина, значительно возрастает по сравнению с полимером, заправленным только тринафтилфосфитом. Отмечается также улучшение пластоэластических и прочностных свойств вулканизатов полиизопренового каучука, заправленного смесью тринафтилфосфита и ароматического амина.

Пример 1. Полиизопреновый каучук

СКИ-3 в виде 10 -ного раствора в изопентане заправляют смесью из 0,5 вес. % (везде от веса каучука) фенил+нафтиламина(не10 озон Д) и 0,5 вес. % три-р-нафтилфосфита (р-ТНФ) и для сравнения одним только

Р-ТНФ или одним только неозоном Д, Заправленные образцы каучука дегазируют

15 методом водной дегазации, высушивают в вакуум-сушильном шкафу при 50 С и давлении

1 мм рт. ст. Высушенные образцы дважды пропускают через валки для усреднения каждой пробы. Из усредненной пробы готовят

20 пленки толщиной 0,3 мм, которые затем подвергают термостарению при 100 С и инициированному окислению кислородом при 130 С.

В каждом случае на окислительной установке с помощью регистрирующего потенцио25 метра измеряют индукционный период окисления и изменение характеристической вязкости в процессе окисления каучука кислородом при 130 С (см. табл. 1), а также изменение характеристической вязкости в процессе

30 термостарения при 100 С через 3 и б час (см, табл. 2). Затем рассчитывают коэффициенты индукции К„„д и термостаби льности К„рм таблица 3

Относительное удлинение, )6, при

Прочность, кг/см2, при

v о а

2S а

Ь а ее

М о

Аитиоксидаит и его доза, )6 где (т))и„— характеристическая вязкость исходного каучука;

20 С

20 C

100 C

100 С (q)T»> характеристическая вязкость каучука в конце индукционного периода окисления;

10 (i-ТНФ (0,5) + неозон Д (0,5) ..

0,35

330

930

228

1100

8-ТНФ (1,0) 0,30

280

170

1180

1008 т — индукционный период окисле ния, 0,40

Неозои Д(1,0) .

906

308

1007

192 (i)Tapx 2

Ксерм—

Иисх

Применяя смесь (1-ТНФ и неозона Д готовят и испытывают резину на основе каучука

20 СКИ-3 по стандартной рецептуре, предусмотренной МРТУ 38-3 № 228 — 66. где (q) серм — характеристическая вязкость каучука после термостарени я;

Состав резины, (в вес. ч.):

Каучук СКИ-3

Кислота стеарин

6484-64)

Дифенилгуанидин сорт 1

Альтакс (ГОСТ 70Белила цинковые сухие (ГОСТ

202-62), марка М-1

Сера техническая (ГОСТ 127-64) Результаты испытаний представлены в 25 табл. 1 и 2, 1 а 6л ица 1

Антиоксидант и его доза, А иил (Ч)ис* (1)иил

5,0

1,0 мик

Итого 110,6

$-ТНФ (0,5) +

+ иеозон Д (0,5) 35

2,74

123

2,35

Испытание резин на термостарение проводт по ГОСТ 271-53 в течение 72 час при

100 С. Для сравнения испытывают резину на

40 основе СКИ-З, стабилизированного р- ТНФ.

Результаты испытаний приведены в табл, 4.

$-ТНФ (1,0)

Неозои Д 1,0

285

2,74

1,60

300

2,23

2,74

Таблица 2

Таблиц а ()се через К„рм через 45

Аитиоксидаит и его доза, 9ь

Коэффициент старения по относительному удлинению, %

Коэффициент старения по прочности резины, Ж (Ti)llCX

Стабилизатор и

era доза, %

6 чис

6 чис 3 чис

3 чис

100 93,5 я ТНФ (10)

93,5 81 р-ТНФ (0,5) -+ иеозои

75 48

Д (0,5) .

Неозои Д (1,0) .. р-ТНФ (0,5) + иеозон Д (0,5) .

2,74 2,86

2,74 2,56

2,85 2,14

2,56

83,7

84,2 р-ТНФ (1,0) .

Неозон Д (1,0) .

2,22

95,9

87,9

1,37

77,5

75,1

Из тех же усредненных образцов каучука готовят резиновые смеси по стандартному рецепту и затем определяют физико-механические свойства ненаполненных вулканизатов (см. табл. 3).

Пример ы 2 — 5. Во всех примерах, све60 денных в таблицу 5, каучук СКИ-З, заправленный стабилизатором, подготавливают и испытывают, как описано в примере 1. (т))„— как указано выше.

100,0 овая (ГОСТ

1,0 (ГОСТ 40-67), 3,0

87-54) 0,6

309012

Таблица 5

Каучук СКИ-3

Термостаренпе резин на основе каучука — 01111-3

Физико-механические свойства вулкапизата

Окисление кислородом при 130 С

Термостаренпе при 100оС

Относительное удлинение, оо, при

Прочность, кг/с.ид при

Актпоксидант и его доза, Еои фициццт старения.

К,ор„через терн ч ер ез оо (ч)но* (Ч1инд

7 инд лшн

20 С 100 С (3 час

20 C

100 С

6 час

3 час

6 час

3,06

3,06

3,06

3,01

2,70

1,63

2,74

1,80

2,40

21,5

126

270

0,32

0,29

0,41

2,99

2,74

2,24

1021

906

98,0

89,5

72,5

99

88

92,4

87,1

69,0

333

2 0

308

211

192

1009

1007

97,3

91,2

71,5

7,0

172

82

0,32

0,35

0,34

1003

1017

1111

2,98

2,25

2,53

166

3,14

2,79

2,75

1020

301

289

276

234

198

200

91,0

83,5

82,0

3,12

2,55

2,61

96,4

88,7

87,2

189

908

0,35

0,30

0,43

3,44

3,15

1,85

1006

1006

3,20

2,23

2,40

128

43

23,4

480

3,46

3,20

2,30

310

3,5

3,5

3,5

98,8

91,0

65,7

96

84

98

0,33

0,29

0,35

3,4

3,4

3,4

3,2

2,4

1,85

3,41

3,06

2,55

910

1002

1013

970

3, .2

2,85

2,41

306

287

278

14,7

222

176

92

84

224

198

192

94

86

88

83

Предмет изобретения

Способ стабилизации ненасыщенных каучуков и резин íà Нх основе с помощью тринаф5 тилфосфита, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности каучука и улучшения физико-механических свойств вулканизаторов, тринафтилфосфит применяют вместе с ароматическими аминами.

Составитель О. Лукоянова

Редактор T. Г. Шарганова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Н. Рождественская

Заказ 2522J5 Изд. № 1082 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 а- ТИФ (1,0) —;— неозон Д (0,5) а-ТНФ(1,5) .

Неозон Д (1,5) -ТНФ (0,5) +

ДФФД» (0 2) 3 09 р-ТНФ (0,7) . 3,11

ДФФД (0,7) . 3,07

$-ТНФ (0,5) + неозон А "» (0,5) р-ТНФ (1,0)

Неозон А (1,0) ь-ТНФ (0,5) +

4010 NA»»» (0,25) . -ТНФ (0,75) .

4010 NA (0,75) ДФФД вЂ” Дифенил-р-фенилендиамин, " Неозон А — Фенил-а- афтиламин.

""* 4010NA — N-изопропил-N-фенил-р-фепилендиами .

Приведенные примеры смесей стабилизаторов тринафтилфосфита с различными аминами указывают на общую закономерность повышения их эффективности по сравнению с применением одного только тринафтнлфосфита. о о а оо

Р. ï, () ся

Ы

- =. ц

И (»

О о=

О о> Р