Резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука
М. 3. Рахман, Б. Х. Аврушенко, А. Г. Шварц, и М. В. Вакорина (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ
БУТАДИЕН вЂ” НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА
Изобретение относится к резиновой промыш- . ленности, а именно к резиновым смесям, предназначенным для изготовления мембран, амортизаторов, уплотнителей и муфт, которые используются в машиностроении и работают в
5 условиях статического и динамического нагружения в среде масел и топлив при повышенных тем пературах.
Известные резиновые смеси на основе бута.1Î диен-нитрильных каучуков, используемые для изготовления укаэанных деталей, содержат в качестве вулканизующих агентов и- алкилфенолформальдегидные смолы (n — АФФС) в сочетании с окислами металлов, что обеспечивает высокую теплостойкость и усталостную выносливость резин (1).
Недостатком таких резиновых смесей является то, что содержание в них n — АФФС исключает возможность получения теплостойких резин, обладающих одновременно. хорошей морозостойкостью, низкими значениями модуля и твер .дости, так как одновременное применение айтиозонантов, пластификаторов и серосодержащих вулканиэуюших систем в сочетании с и — АФФС невозможно.
Чзвестны в качестве противоутомителей и антиоксидантов для резин на основе диеновых каучуков соединения класса N,N -замешенных пара-феннлендиамина и производные дифениламина (2).
Недостатком резин, содержащих укаэанные вещества, является то, что в процессе эксплуатации резинотехнических деталей при повышенной температуре в среде воды или масла, эти вещества улетучиваются или вымьваются, что резко сокращает ресурс работы деталей. ь1звестна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая наполнитель, вулканизующую группу, а в качестве противоутомителей и антиоксидантов цинковые хелаты бисортоаминофенолов в количестве 0,52,5 вес. на 100 вес. каучука. Такие резины обладают высокими теппостойкостью и динамическими свойствами (3) .
Недостатком их является то, что цинковые хелаты бисортоаминофенолов также вымываются из резйн при воздействии масел и воды.
732309
Таблица 1
Цель изобретения — повьцпение теплостойкости и усталостной выносливости резин, Указанная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующую группу и наполнитель, содержит в качестве противоутомителей и антиоксидантов цинковые или кадмиевые хелаты фенолоспиртов или феноломеркаптанов общей формулы где Ме — кадмий или цинк, Х вЂ” кислород или сера, R — углеводородный радикал C„H2„+1 (n=1-5) при следующем соотношении компонентов,вес. o
Бутадиен-нитрильный каучук 45 — 60
Вулканизуюгдая группа 4 — 7
Наполнитель 28 — 40
Цинковые или кадмиевые хелаты фенолоспиртов или феноломеркаптанов 1 — 4
Кадмиевые и цинковые хелаты фенолоспиртов и феноломеркаптанов представляют собой порошки серого цвета, которые равномерно распределяются в .резиновой смеси, не выцветают на поверхность, нелетучи, не вымываютсяв среде углеводородов и воды, изготавливаются из доступного сырья.
В табл. 1 приводятся составы предлагаемых резиновых смесей на основе бутадиен-нитриль1Î ного каучука, содержащие цинковые и кадмиевые хелаты фенолоспиртов, в сравнении с известной резиновой смесью на основе бутадиеннитрильного каучука, содержащей цинковый хелат аминофенола, Изготовление резиновых смесей на обычном оборудовании резинового производства не вызывает технологических затруднений.
Вулканизация резиновых смесей проводится при 60 С в течение 20 мин.
Основные характеристики предлагаемых резиновых смесей в сравнении с известной приведены в табл. 2.
Как видно из представленных в табл. 2 результатов, резиновые смеси, содержащие хела25 ты фенолоспирта обладают повышенной теплостойкостью — меньшим изменением твердости и напряжения при 100% удлинения при старении в воздухе и масле, Усталостная выносли1 вость резин повышается в 1,5-2 раза.
58,48
2,92
59,17
2,96
59,88
2,99
58,48
2,92
59,17
2,96
59,88
2,99
59,88
2,99
1,17 1,20
1,18
1,17
1,20 1,18
1,20
1,17
0,58
1,18
0,59
1,20
0,60
1,20
0,60
1,17
0,58
1,18
0,59
1,20
0,60
17,96
17,96
11,70
11,83
2,97
11,98
2,99
11,98
2,99
1 1,98
2,99
11,70
2,92
11,83
2,97
2,92
120 237 351
1,20
Бутадиен-нитрильный каучук
Окись цинка
Тетраметилтиурамдисульфид
Ф
N,N -дитиодиморфолин
Кислота стеариновая
Углерод технический марки ПМ-75
Углерод технический мапки ПМ-50
Либутилфталат
Цинковый хелат фенолоспирта
Кадмиевый хелат фенолоспирта
Цинковый хелат аминофеиола
17,96 17,75 17,55
1 20 237 3,51
17,75 17,55
732309
Показатели известный
Ф предлагаемые
1 2
33 33
172 180
300 320
34
34
° 173
178!
84 !93
195
300
290
310 310
69 70
69 71
70
ЗА 40
37 39
38
65 63
193 205
210 230
65
86
199
198 181
230 240
192
186
240
220
180
72
74 72
72 71
30
32 34
219
216 221
310 320
215
202
330
310
70 70
70 71
71
9,8 5,2 6,9
6,7
Напряжение при 100 удлинения, кгс/см2
Сопротивление разрыву, кгс/см
Относительное удлинение,%
Относительное остаточное удлинение%
Твердость по ИСО, международные условные единицы
Остаточная деформация сжатия при 130 после выдержки 24 ч, %
После старения в воздухе при 130 С 70 ч:
Напряжение при 100% удилнения, к ге/см
Сопротивление разрыву, кгс/см
Относительное удлинение,%
Относительное остаточное удлинение%
Твердость по ИСО, международные условные единицы
После старения в СЖР-3 при 130 С 70 ч и в воздухе при 130 С 70 ч:
Напряжение при 100% удлинения, кгс/см
Сопротивление разрыву,кгс/см
Относительное удлинение,%
Относительное остаточное удлинение,%
Твердость по ИСО, международные условные единицы
Выносливость при многократном растяжении на
50% удлинения, тыс. циклов
4,1 54
Составы смесей
30 32
218 232
320 340
2 2
Таблица 2
732309
СН- хн
Составитель Н. Комарова
Техред Э. Чужик . Корректор В. Бутяга
Редактор Л. Алексеева
Заказ 1537/5 Тираж 549
Ц161ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент *, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Резиновая смесь на основе бутадиен-ннтрильного каучука, включающая вулканизующую группу, наполнитель, противоутомитель и антиоксидант, отличающаяся тем, что, с целью увеличения теплостойкости и усталостной выносливости полученных нз нее резин, в качестве противоутомнтеля и антиоксиданта смесь содержит цинковые или кадмиевые хелаты фенолоспиртов или феноломеркаптанов 1р общей формулы
CH x СН хН
Π— Ме — Π— R
l где Ме — кадмий или цинк;
Х вЂ” кислород нли сера;
R — углеводородный радикал С„Н2 о+1 (о=1-5), при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Бутадиен-нитрильный каучук 45 — 60
Вулканизующая группа 4 — 7
Наполнитель 28 — 40
Хелаты фенолоспиртов или феноломеркаптанов 1 — 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N4 405907, кл. С 08 L 9/12, 1971.
2. Справочник резинщика. Ч., "Химия", 1971, с. 324-358.
3. Авторское свидетельство СССР N 369128, кл, С 08 1 9/00, 1973 (прототип) .
