СССР но денни изобретений и отвры1ий (Я) УДК678.048 (088.8) Т.B. Ратникова, A.È. Гинак, М.O. Лозинский, Г. А. Голи к, О. В. Вишневский, В. И. Яковлев, В.Н. Дуреев, Ю.И. Шуцкая и И.H. Березкин (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (7) ) Заявитель (54) РЕЗИНОВАЯ СМБСЬ

n=10-18 ко мпо100, 5-3,0

30-60 ,0-2,0 ,0-10,0 ,0-2,0, 5-3 0

Изобретение относится к получению резиновых смесей с прим.=ненкем фосфорорганкческого стабилизатора.

Известно использование для стабклиз ации нен асыщенных каучуков фосфита с аркльнымк радикаламк трифенклфосфита, который. действуя" как стабилизатор термооккслительной деструкции, выполняет в резкновой смеси (О функции протк вост арктеля (1) .

Однако три фенклфосфкт, улучшая теплостойкость вулканизатов, не увеличивает усталостную прочность резин в режиме динамических нагрузок, т .е. не обладает свойствамк проти воутомителя.

Из вестно применение и-фенилен-бис. (тетраэтилдиамидофосфита) как ста- 2() билизатора резин на основе непредельных каучуков включающих серу,. сажу, стеариновую кислоту, окись цинка, ускоритель, обладающего наряду с антиокислительным также противоутоми-25 тельным действием при многократных деформациях резин (2) .

Однако и-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфит), значительно улучшая теплостойкость вулканкзатов, не 36 позволяет существенно увеличить усталостную прочность резин °

Между тем для резин, эксплуатиру|ощихся в режимах длительных динамических нагру-эок (шин, амортизаторов к т.д.), наряду с защитой от теплово го ст арени я, особо важное значен;е пркобретает повыттение кх сопротивления действию многократных деформаций, т. е. повышение усталостной прочностт резин.

Цель кзобретения вЂ” придание резинам овышенной усталостной прочности, Пост;=- ленная цель достигается тем, что в качестве стабилизатора смесь содержит триалкилфосфит общей форму лы

P (ОС„Н „)>, где Ьри следу-;ощем соотношении нентов, вес. ч,:

Каучук

Сера 1

Сажа

Стеариновая кислота 1

Окись цинка 5

Ускоритель 1

Три алкклфосфкт 0

734229

II I

1 (УО

50 должительность вулканизации при

I5l C,мин

Напряжение при удлинении 300 3, кгс/ см

140

1 40

140

Сопротивление разрыву,кгс/см

230

220

Относительное удлинение,Ъ

400

400 400

Остаточное удлинение, Ъ

Коэффициент теплового старения (100 С, 72 ч) по сопротивлению разрыву

0,83

0,95 0 96 по относительному удли нению

0,78 0,73

0,50

Сопротивление разрастанию трещин, тыс.циклов 75 0 12 5.12,0

Три ал килфо с фи т полу чают перез т еририкацией трифенилфосфита техничес« кой смесью синтетических первичных спиртов фракции С, -С® (среднее содержание вЂ” C > ), выпускаемой как промышленный продукт (ТУ 38-40738-74)

Выход триалкилфосфита 97%. Триалкилфосфит может использоваться в качестве ингредиента резиновых смесей д виде технического продукта без, дополнительной очистки.

Пример 1. Синтез триалкилфосфита осуществляют следующим образом.

В трехгорлый реактор емкостью

0,5 л, снабженный мешалкой, капелькой воронкой и обратным холодильником, помещают 100 г трифенилфосфита (О 32 r-моля) . Реакционную массу нагlF о ревают до 130-140 С и при перемешивании добавляют к ней в течение 1 ч раствор 0,28 r NaOH (0,007 г-моля) в 176 r (1 г-моль) смеси гервичных жирных спиртов фракции С -С8 . После этого реакционную массу выдерживают при 130-140 С в течение 4 ч.

Полученный продукт подвергают раэгонке в вакууме водоструйного насоса, При 80-85 С (15 мм рт .ст.) отгочяют 84,5 г Фенола (943) . Остаток фильтруют и получают 185 r прозрачной светло-желтой жидкости вЂ” триалкилфосфита. Выход 97В. й, 0,895,n l, 4620.

Найдено, Ф: Р 5,10. Вычисленб,%:

Р 5 28 (в расчете на С2 ), Строение триалкилфосфита доказано

ИК-спектроскопией. В ИК-спектре триалкилфосфита в пленке наблюдается

5 интенсивная полоса поглощения при

1050 см, относящаяся к колебаниям группы Р-О-А1)с.

Приготовление резиновых смесей проводят на стандартном оборудова(О нии, используемом в технологии резины, Пример 2. Приготавливают три смеси яа основе бутадиен-тиролЬного каучука CKC-30 АРКИ 15. В состав первой смеси входит триалкилфосфит, 15 в состав второй вЂ” трифенилфосфит, третья вЂ” беэ стабилизатора, Состав смесей, вес.ч.:

CKC-30 АРКИ-15 100 100

Сажа ПМ-100 50 50

Стеариновая кислота 10 10 10

Окись цинка 5,0 5,0 5,0

Сера 2,0 2,0 2,0

25 Сульфенамид БТ 1,0 1,0 1,0

Триалкилфосфит 1,0 рифенилфосфит 1 0

Свойства резин на основе каучука

СКС-30 АРКИ-15 полученных с триалщ() килфосфитом, трифенилфосфитом и без стабилизатора приведены в табл.1, Таблица 1

734229

Три алки лфо сфит и-Фенилен-бис (тетраэтилдиамидовЂ” фосфит) 0 5

0 5

VI VI I

100 100

50 50

СКИ 3

Сажа ПМ-100

Стеариновая кислот а

Окись цинка

Сера

Сульфенамид БТ

Три алкилфосфит и-Фенилен-бис (тетраэтилдиамидфосфит

1,0 1,0

5 0 5,0

2,0 2,0

1,0 1,0

3,0

IX Х

100 100

50 50

VI I I

100

1,0

2i0

1,0

IV Ч

100

СКИ-3

Сажа ПМ-100

Стеариновая кислота

Окись цинка

Сера

Сульфен амид

1,0

5,0

2,0

1,0

5 0

2,0

1,0.

БТ

Таблица 2

Оптимальная продолжительн ост ь вулканиэации при

133 С,мин

20 20 20

Напряжение при удлинении 300%, кгс/см

75 70 75

80 75 85 80

Сопротивление разрыву, кгс/АР

290 280 300 290 290 280 285

640., 650 650 645 650 S5b 650

Относительное удлинение, Ф

Данные табл.1. показывают, что новый продукт триалкилфосфит улучша ет тепловое старение резин, давая коэффициенты теплового старения по сопротивлению разрыву и по относитель. ному удлинению на уровне промышленного стабилизатора вЂ” трифенилфосфита.

В отличие от противостарителя трифенилфосфита, триалкилфосфит значительно повышает уст алостную прочность резин. Так, для резин с триалкилфосфитом наблюдается шестикратное, по сравнению с вулканиз ат ами с трифенилфосбитом, возрастание сопротивления разрастанию трещин вЂ” с 12,5 тыс. циклов до 75,0 Tblc циклов, а по сравнению с резиной беэ стабилизатора с 12,0 тыс-циклов до 75,0 тыс,циклов.

Таким образом, триалкилфосфит, повышая усталостную прочность резин, проявляет свойства противоутомителя.

Tpv.àëêèëôoñôèò, действуя в резине как противостаритель и, наряду с этим как противоутомитель, способствует сохранению прочностных показателей, скорости вулканизации на уровне контрольной смеси (беэ стабилизатора) .

Пример 3. Исследуют смеси на основе изопренового каучука СКИ-З, содержащие триалкилфосфит f ñìåñè IY

VI, VIII), и-фенилен-бис (тетраэтилдиамидофосфит) (смеси Ч и VII), трифенилфосфит (смесь IX) и без стабилизатора (смесь Х) . Состав смесей, вес.ч.:

CKH-3

Сажа ПМ-100

Стеариновая кислота 1,0 1,0

20 Сер а 210 2 0

Сульфенамид БТ 1,0 1,0

Три алкилфо сфит 1,0

Трифенилд фосфит . . вЂ” 1„0

Свойства резин, полученных из месей IV-Х приведены в табл.2.

Данные табл. 2. показывают, что применение триалкилфосфита в смеси на основе каучука СКИ-3 позволяет повысить теплостойкость резины по сравнению со смесью беэ стабилизатора и получить сопротивление теплово-. му старению на уровне показателей

35 вулканиэатов с п-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфитом) и с трифенил-, фосфитом. В отличие от п-фенилен-бис (тетраэтилдиамирофосфита) и трифенилфосфита три алкилфосфит позволяет увеличить усталостную проч40 ность резин в 2-3 раза по сравнению с и-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофос. фитом), в 5 раэ по сравнению с трифенилфосфитом и в 5-8 раз по сравнению со смесью без стабилизатора, 734229

Продолжение табл . 2

Смесь

Свойства

Ост аточное удлинение, Ъ

28 28

26 28 28 28

Коэффициент теплового ст арени я (100 С,72 ч) по сопротивлению разрыву

0,75 0,70 0,85 0,80 0,77 0,73 0,52 по относительному удлинению

0,85 0,80 0,98 0,95 0,85 0,86 0,69

Сопротивление разрастанию трещин, тыс. ци кло в

278 110 460 155 300 56,0 54,0

Щ по сравнению с использованием извест ных ст а били э ат оров.

Формула изобретения

Однако в отличие oz трифенилфосфита и п-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфита), обладающих противоутомительным действием, триалкилфосфит обеспечивает значительное увеличение усталостной прочности резин.

Наиболее целесообразным является использование триалкилфосфита в качестве ингредиента резин, применяемых в производстве шин и резина-технических деталей, работающих в режиме действия тяжелых динамических 40 нагрузок, например, амортизаторов, так как применение триалкилфосфита обусловливает значительное увеличение усталостной выносливости резин и изделий на их основе. Увеличение щ усталостной выносливости резин повышает долговечность шин и резинотехнических деталей.. Введение в резину триалкилфосфита, 50 выпускаемого на основе дешевого сырья, удешевляет резиновую смесь

Составитель T. Ратникова

Редактор Е, Дорошенко Техред Н.Ковалева Корректор- Г, Назарова

8аказ 2206/6

Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскау наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Таким образом, в резинах на основе ненасыщенных каучуков общего назначения СКС-30 АРКМ-15 и СКИ-3 проявляются свойства триалкилфосфита как проти вост арителя, повышающего теплостойкость на уровне известных стабилизаторов трифенилфосфита и и-фенилен-бис (тетраэтилдиамидофосфита) .

Резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, в ключающая серу, сажу, стеариновую кислоту, окись цинка, ускоритель и фосфорорганический стабилизатор, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью придания полученным на основе смеси резинам повышенной усталостной прочности,. в каче ст ве ст абилиз атора сме сь содержит триалкилфосфит общей формулы

Р(OC„H>,1 )3, где n = 10-18 при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Каучук

Сера 1, 5-3,0

Сажа 30-6 0

Стеариновая ки слота 1,0-2,0

Окись цинка 5, 0-10, 0 ускоритель 1,0-2,0

Триал килфосфит 0,5-3,0

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Химические добавки к полимерам. М., Химия, 1966, с. 88.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 550400, кл, С 08 К 5/51, 1976 (прототип) .

Похожие патенты: