Композиция на основе кремнийорганического каучука

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социааистинеских

Ресвублин (11) 318298 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) .- аявлено 26.02.70(21) 1406701/23-5 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано25 08.75, Бюллетень, № 31 Дата опубликования описания 21 1О у (51) М. Кл.

С 08) 47/06

Гасударственный комитет

Совета Мнннстров СССР ао делам нзооретаний н открытий (53) УДК 678.84 (088. 8) А.А.Берлин, Р.М.Асеева, С.М.Межиковский, А.И.Шерле, Н.А.Маркова, Е.А.Голдовский, Т.В.Зеж.нецкая, P.Ê.Ôàòêóëèíà и А.С.Кузьминский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт химической физики АН СССР (54) КОМПОЗИЦИЯ HA ОСНОВЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКОГО КАУЧУКА

1б

Известна композиция на основе кремнийорганического каучука, активных наполнителей, вулканизующих агентов и стабилизируюшей добавки - окислов металлов, например 1-е О, Мп0.

С целью повышения термоокислитель . ной стабижности композиции, в качестве стабилизирующей добавки использована смесь окислов металлов с полиэтинилпиридином (ПЭП). В качестве окислов металлов могут быть взяты, например, окислы железа, бария, алюминия, меди или церия. Стабилизируюшая смесь содер;жит на 100 вес.ч. кремнийорганического каучука 0,01-10 вес.ч. ПЭП и 1-10 вес. ч. окисла металла.

Стабилизирующую смесь вводят в композицию на основе кремнийорганического каучука до вулканизации путем смешения 20 сухих ингредиентов на вальцах или в резиносмесителе либо приготовлением совместных растворов или суспензий в подходящих органических растворителях с пэследуюшим удалением последних. :б

Пример 1. На вапьцах обычного типа при комнатной температуре 100 вес. ч. диметилвинилсилоксанового каучука с небольшим содержанием винильных групп (СКТВ) смешивают с 40 вес.ч. тонкодисперсного активного наполнителя— белой сажей У-333, 0,5 вес.ч. ПЭП и

5 вес.ч. окиси железа. Полученную компсьзицию подвергают старению на воздухе при температуре 350оС в течение 3 час.

В этих условиях испытуемый образец теряет 10,4% веса, но остается мягким и эластичным. Образец резиновой смеси, состоящий из 100 вес.ч. СКТВ, 40 вес.ч.

У-333 и 5 вес.ч. Ре О,, но не содержа« ший ПЭП, после испытаний в аналогичных условиях теряет 14,1% веса и преврашается в легко крошащуюся и потерявшую эластические свойства массу. Образец, отличающийся отсутствием металл-окисного компонента стабилизирующей смесиокиси железа, т.е. состоящей только из

40 вес.ч. наполнителя и 0,5 вес.ч. ПЭП на 100 вес.ч. СКТВ, хотя и сохраняет эластические свойства, но теряет прим -1

318298

Hp и м е р 2. На вальцах готовят ре зиновую смесь, состоящую из 100 вес.у.

СКТБ, 50 вес.ч. белой сажи -333 3 вес ч., ПЭП и 5 вес.ч. .-"е О . Сырую резиновую.

I композицию подвергают старению на воз- Ip

Таблица 1, ° !"

350 С 6 час

320 С/36 час

Резиновая смесь раство- равновесримость, ное набу% хание, % равновесное набухание, о

Нестабилизированная

177

Содержащая только:

5 вес.ч, Ре О

2,8

219

310

3 вес.ч. ПЭП

216

212

:стабилизирующую .систему

327

336

ЗЬ тирования на воздухе (200оС, 6 час) про водят термоокислительное старение образ-! цов - пластинок толщиной 0,5 мм и пробок, диаметром 4 мм. После 6, 12, 24 и 60 час при 250оС и 1-4 час прн 300 С опре40;деляют накопление в пробках остаточной

:деформации, а после старения при 320 и .,350оС - в пробках и пластинах условно/ равновесный модуль, Полученные резульI таты приведены в табл. 2 и 3. но вдвое больше в весе, чем образец, стабилизированный рекомендуемой комби-4 нацией стабилизаторрв.

H р и м е р 3. На основе полиметилвинилсилоксанового каучука СКТВ-1, отличающегося от описанного в примере 1 содержанием винильных групп, готовят рези новые смеси, содержащие на 100 вес.ч. эластомера 50 вес.ч. белой сажи У-333, 5 вес.ч. .-е еО, 0,25, 0,5, 1,0, 2,0 или

З,О вес.ч. ПЭП, и 0,3 вес.ч, перекиси ди» кумила. После вулканизации в процессе (150 С, 20 мин, 75 кг/см2) и термоста»

1 -,духе в течение 6 час при 350оС или о

;. 36 час при 320 С. После этого опреде:,:ляют процент равновесного набухания в ,"толуоле и содержание золь-фракции (pacr

;воримость). Результаты представлены в табл. 1. Йля сравнения в той же таблице приведены данные по испытанию образцов без стабилизирующей смеси или отличаю« шиеся только отсутствием одного из компо(нентов стабилизирующей системы.

318298 о о

О м

О

©О ) -1

ou o

О ® а

0) lQ о

u„

О„

Щ

C4 ) О

ОО Ь5

О и О

С0 д С9

o >. о а<01

О v о m

О

iQ (О,o ),о 1

О Ь

М

О

Ф

2 о

g в

83

С:(dl а о

Ц и! !

6 о

О

6 о о

М

Р п1

Х о, 6 у

3 Ê

О lQ

Щ tQ ! у !

Щ

О

Д со

О О О

О > а О Ф О3 сО ж О

О - О

1 I I (О

О О ! 1

Щ СЧ

lO О e lO О а

Ф 4

% 1

4l)

+ (О Я lQ

Щ ц) + + +

О О

318298

Ж СО 0 (Ч „а в о" о 0 о о н в с4 о" о о щ Ф

o" o о а

СО Al о" о" (О l (Ч (4 о" о"

СО о!

0 0"

CD О) .Щ

0" 0 0 о (0

О! СО 0) о о o"

© а в и (о

o" o" о

СЧ С0 Л о о o"

t cO (О (3 (Ч

О" O" 0"

318298

Пример 4. На основе СКТВ-1, 1описанного в примере 3, на вальцах гото. вят резиновые смеси, содержащие на 100

1; . вес.ч. каучука 35 вес.ч. аэросила-300, :;5 вес.ч. окиси железа, 0,25, 0,5 или, 5

t :1 вес.ч. ПЭП, и 0,56 вес, ч. перекиси дику-1

: мила. После вулканизапий йо режиму, ука

Таблица 4 йозировка, вес.ч.

Стабилизатор

23

ПЭП+1е О

115

600

0,25+ 5

640

0,5+5

То же

116

»»

З0 Пример 6. Повторяют пример 5 но в качестве второго компонента стабилизирующей системы в резиновую смесь вводят 3 вес.ч. At О

@б Образец, состоящий из 100 вес.ч.

СКРЫВ, 50 вес.ч. У-ЗЗЗ, 1 вес.ч. ПЭП и 3 вес.ч. А(, О, испытывают на устойчивость к термоокислительному старению в условиях примера 6. Для сравнения в этих же условиях подвергают старению

, образец резиновой смеси, отличающий. ся только отсутствием ПЭП.

Результаты испытания показывают, что резиновая смесь, стабилизированная, I согласно изобретению, начинает интенсивно терять в весе при температуре ! о

365 С, а экзо-пик лежит в интервале

360-408оС, Соответствующие показатели для образца, не содержащего ПЭП (100 вес.ч. СКТВ, 50 вес.ч. -333 и 3 вес.ч. А(, О ), 350 и 350-379оС.

Пример 5. На вальцах при комнатной температуре смешивают 100 вес,ч. каучука СКТВ из примера 1 с 50 вес.ч, белой сажи У-ЗЗЗ, 1 вес.ч. ПЭП и 3 вес.ч. ВаО. Полученную резиновую смесь испытывают на устойчивость к термоокис-1 лительному старению в условиях неизотери г" мического,режима нагревания (3 С/мин), регистрируя при этом температуру начала, интенсивного разложения (Т ) и температурный интервал экзотермич3сцого пика, l . возникающего в результате окислительных процессов старения каучука. Т для этого образца 355оС, а интервал экзопика лежит в области температур 365415 С. для образца резиновой смеси, отличающейся только отсутствием ПЭП, т.е. состоящего из 100 вес.ч. СКТВ, 50 вес.ч. -333 и 3 вес.ч. ВаО, Т и интерP вал экзо-пика соответственно составляют . о

280 и 352-375 С. При нагревании такого образца в течение 3,5 час на воз духе в йзотермических условиях (350о ;) он полностью структурируется и превра» шается в крошащийся стеклоподобный продукт. Резиновая смесь, содержащая ,предлагаемую в изобретении стабилизирукшую систему, в этих же условиях остается эластичной и мягкой. (! занному в рримере 3, образец подвергают, о .термоокислительному старению при 300оС

8 суток и при 320оС 60 час, а затем определяют условноравновесный модуль.

Результаты приведены в табл. 4, где ука« заны также и данные, полученные для стандартной промышленной прописи (только - е,, Э, ).

2 3 ( ( Условно-равновесный модуль резин (в кг/см2) после старения при

300oC/8 суток 320oC/36 час, (При нагревании на воздухе в течение

3Ä5 час при 350.С весовые потери состав-, о ляют:

21% для образца, стабилизированного . рекомендуемой в изобретении смесью, причем он остается мягким и эластцчным;

24% для образца, отличающегося отсуч

318298

Составитель В Комарова

Редактор

Л.Ильина Техред Н аХанеева Корректор Л.Врахннна

Заказ jggg

Изд. И /gal Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

Москва, ll3035, Раушская наб„4

Предвриятие сПатеит», Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24 ствием только ПЭП, но в этом случае он превращается в стеклоподобную массу.

П р и и е р 7. Повторяют пример 5, но в качестве металлокисной составляющей используют 3 вес.ч. СиО. Испытания, прведенные в условиях apsiiepa 5, показывают, что Т равно 370 С, а интервал р экзо-пика 360 410 С. Потери веса после

3,5 час старения на воздухе при 350оС составляют 18%, причем образец сохраняет эластичные свойства. Для образна резиновой смеси без ПЭП, но содержащей 3 вес.. ч. С@О на 100 sec.÷. СКТВ и 50 вес.ч.

-333, показатели следующие: Т -3500Ñ, P интервал экэо-пика-850-379оС, потери в весе при 350 С за 3,5 час-26,5%, образец после старения а изотермическом режиме хрупкий.

Пример 8. При комнатной температуре на вальцах смешивают 100 вес.ч.

СКТВ с 40 вес.ч. У-ЗЗЗ, 3 вес.ч. окиси церия и 0,5 вес.ч. ПЭП. Полученную смесь подвергают старению на воздухе при температуре 350 С в течение 3 час. При этом испытуемый образец теряет 12,4% веса и остается мягким и эластичным.

Образец резиновой смеси, состоящий из

100 вес.ч. СКТВ, 40 вес.ч. -333 и

3 вес.ч. СеО, после испытаний в аналогичных условиях теряет 13% веса, покры5 вается жесткой пленкой и легко крошится.

Предмет изобретения и

1. Композиция на основе кремнийорга10.:

" нического каучука, активных наполнителей, вулканиэующих агентов и стабилизирующей добавки — окислов металлов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения

l5. .. термоокислительной стабильности компо: зиции, в качестве сгабилиэируюшей добавки использована смесь окислов металлов с, полиэтинилпиридином.

2. Композиция по п,1, о т л и ч а ю :щ а s с я тем, что в качестве окислов металла использованы окислы железа; це;:рия, бария, алюминия нли меди.

3. Композиция по п.1, о т л и ч а ю,щ а я с я тем, что стабилизирующая смесь

; на 100 вес.ч. кремнийорганического каучука

:содержит 0,01-10 вес.ч. полизтинилпиридина . и 1-10 вес.ч. окисла металла.

1 1