Способ получения наполненной резиновой смеси

 

Союз Советских

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.07.79 (2) ) 2803498/23-05 (5l )M. Кл.

С 087 3/22

С 081, 9/00 с присоединением заявки М

1оеудеретееииый кемитет (23) Приоритет (53) УДК 678.7 (088.8) во делам изебретений и открытий

Опубликовано 23;11.81. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 26 11 81 (72) Авторы изобретения

М. А. Головлев, О. А. Захаркин, Н. Д. Заха

А. Д. Воронин, В. П. Исаев и Д. П. Емелья

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (S4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНЕННОЙ РЕЗИНОВОЙ

СМЕСИ

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения наполненной резиновой смеси.

Известен способ получения наполненной резиновой смеси, включающий смешеS ние концентрированной маточной компоэизии из сажи и двух карбоцепных каучуков с разной вязкостью с каучуком этой смеси большей вязкости и сажей (с одновременным введением последних) (1) .

Резиновая смесь, получаемая этим способом, обладает неудовлетворительными технологическими свойствами. Кроме того, резины иэ этой смеси имеют низкую усталостную выносливость и малое сопротивление истнранию.

Цель изобретения — улучшение технологических свойств смеси, а также повышение усталостной выносливости и сопротивления истиранию резин из нее. 20

Поставлснчая цель пост. гаотся том, что согласно способу получения наполненной резиновой смеси, включаюшему смешение концентрированной маточной компо зиции из сажи и двух карбоцепных каучуков с разной вязкостью с каучуком этой смеси большей вязкости и сажей, смешивают концентрированную маточную композицию сначала с каучуком большей вязкости, а затем с сажей при соотношении последних соответственно 2,5:1.

Пример 1. Проводят изготовление резиновых смесей на основе каучуков изопренового (СКИ-3) и бутадиенового (СКД) с вязкостью по Муни соответственно 47 и 114 ед., причем в одном случае маточную смесь готовят с сохранением соотношения каучуков в конечном рецец те (смесь 1), а в другом с уменьшенным содержанием каучука большей вязкости (смесь 2). В обоих случаях разбавление концентрированной маточной смеси осушествляют только каучуком. Состав смесей приведен в табл. 1, режим изготовления резиновых смесей.в табл. 2, а свойства резиновых смесей и вулканизатов в табл. 3.

3 В8

Получаемые концентрированные маточ« ные резиновые смеси существенно различаются по технологическим .свойствам.

Так, первую маточную смесь выгружают иэ смесителя в виде кроШки. При этом 5 она плохо держится на валках. Вторую маточную смесь выгружают иэ смесителя в виде больших комков и она хорошо, обрабатывается на вальцах.

Как показывают результаты (табл.3), резиновая смесь, полученная с использованием маточной смеси ¹ 11, обладает б существенно более низким комплексом физико-механических показатепей, вследствив болыпого различия в вязкости между маточной смесью и каучуками, используемыми для ее разбавления.

Пример 2. Проводят изготовление резиновых смесей на основе бутади, внметилстирольного каучука (CKMC 30APK) и СКД с вязкостью по Муни 47 и 114 ед, соответственно. Причем по существующему способу маточную рези новую смесь разбавляют каучуком большей вязкости, а по предлагаемому способу- каучуком большей .вязкости и техни . веским утаеродом в соотношении 2,5:1.

Состав смесей приведен в табл. 4.

При изготовлении резиновой смеси по предлагаемому способу технический углерод вводит после введения каучука повышенной вязкости (табл. 5).

Как показывают: результаты испытания (табл. 6), вулканиэаты резиновой сме си, полученной по предлагаемому способу, обладают повышенной усталостной выносливостью с большим сопротивлением истиранию по сравнению с резиной, полу3ОВО

10 иия каучука . (смесь 4). Рецепты смесей

15 приведены в табл. 4, а режим смешения— в табл. 7.

Таблица 1

Готовая смесь

Смесь

Ингредиенты, ма с.ч.

40

80

1,5

Сера

1,0

Сантокюр

Окись цинка

4,0

4,0

3,0

2,67

2,0

2,67

1,34

Стеарин

Продукт 4010Я А

Сантофлекс А Ф

Микровоск

1,34

l,0

2,67

2,67

2,0

2,67

2,67

2,0

Каучук CKll, (вязкость по Муни

114 ед.) Каучук СКИ-3 (вязкость по Муни . 47 ед) ченной по известному способу. При этом концентрированные маточные смеси хорошо обрабатываются на вальцах, в то время как готовая резиновая смесь не может быть обработана на вальцах.

Пример 3. Проводят изготовление резиновых смесей на основе каучука

СКМС-ЗОАРК и СКД с вязкостью по Муни 47 и 1 14 ед., соответственно, причем в одном случае на стадии разбавления введение технического yraepona осуществляют совместно с каучуком повышенной вязкости (смесь 3), а в другом — после введеКак показывают результаты испытания (табл. 8), вулканиэаты резиновых смесей, изготовленные с введением на стадии разбавления технического углерода после каучука повышенной вязкости, способствует повышению сопротивления истиранию и усталостной выносливости резин.

Как видно иэ табл. 6 и 8, применение предлагаемого способа способствует повышению усталостной выносливости и сопротивления истиранию вулканизатов резиновых смесей, что будет-способствовать увеличению срока службы готовых иэделий.

Эти изменения происходят, очевидно, вспедствие лучшего диспергирования технического углерода. в процессе изготовления концентрированной маточной резиновой смеси и оптимальным распределением технического .углерода между каучуками эа счет введения части его на стадии разбавления.

883080

Продолжение табл. 1

Ингредиенты, мас.ч.

Готовая смесь

Смесь

0,5

0,67

13,4

93,5

93,5

П р и м е ч а н и е: Соотношение каучуков во второй маточной смеси выбрано иэ технологических свойств совмешенной системы.

Таблица 2

0

Концентрированная маточная смесь

Сера, сантокюр

Окись цинка, стеарин, продукт

4010йА, канифоль

1/3 технического углерода

ПМ-100

Сантофпекс Аф, микровоск, масло ПН-6

1/3 технического углерода

1/3 технического углерода

Выгрузка смеси

Таблица 3

Резиновые смеси

Вязкость по Муни, ед.

0,21

321

265

14,6

19,8

17,6

Сопротивление разрыву, МПа

Канифоль

Масло ПН-6

Технический углерод ПМ-100

Каучук СКД

Каучук СКИ-3

Пластичность по ГОСТ 415-75

Содержание СКГ, мас. !o

Максимум набухания СКГ, масЛ

Вулканиэаты (режим вужаниэации 140 С к

Условное напряжение при 300 о удлинения, МПа

50 мин) 15,8

0,29

0,67

13,4883080

Продолжение табл. 3

Показатели

360

420

78

19,0

14,0

Таблица 4

Маточные смеси

Готовая смесь

Ингредиенты, мас.ч.

20

60

80

93,5

80

Сера

1,0

Сант окюр

3,0

2,0

Окись цинка

4,0

4,0

2,67

2,67

Стеарин

Продукт 4010È А

1,34

1,34

1,0

2,67

2,67

2,67 о

2,67

2,0

2,0

0,5

10,0

0,67

0,67

13,4

13,4

Таблица 5

0 .

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, %

Сопротивление раздиру, кН/м

Твердость по ТМ-2, усл. crt.

Эластичность по отскоку, .4

Истираемость, м /ТДж

Динамическая выносливость при многократном растяжении (200%), тыс. циклов

Каучук СКД (вязкость по Муни

114 ед.) Каучук СКМС-ЗОАРК (вязкость по Муни 47 ед.) Технический углерод ПМ-1 00

Сантофлекс А Щ

Микровоск . Канифоль

Масло ПН-6

Каучук СКД

Каучук СКМС-ЗОАРК

Маточная смесь

Сера, сантокюр

;Известная Предлагаемая

883080

0

2,5

Выгрузка смеси

Резиновые смеси

96

0,28

0,33

310 мин) 13,0

21,2

14,0

18,0

390

445

61

65 41

29,5

50,6

15,0

9,0

Окись цинка, стеарин, продукт 4010МА, канифоль

1/3 технического углерода

ПМ-100, сантофлекс A%, Микровоск, масло ПН-6

1/3 технического углерода

ПМ-100

1/3 технического углерода

ПМ-100

Вязкость по Муни, ед.

Пластичность по ГОСТ 415-75

Содержание СКГ, мас.%

Максимум набухания СКГ, мас. 0

Вулканизаты (режим

Условное напряжение при 100% удлинения, МПа

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение, .о

Остаточное удлинение, %

Сопротивление раздиру, кН/м

Твердость по ТМ-2, усл. ед.

Эластичность по отскоку, %

Истираемость, м /ТДж

Динамическая выносливость при многократном растяжении (200%) тыс, циклов

Продолжение табл. 5

Таблица 6

312 вулканизации 143 С Х 50

883080

Таблица 7

Время введения ингредиентов, мин

Ингредиенты

Смесь 2

Смесь 1

Каучук СКД (вязкость по Муни 114 ед.) 1

Технический углерод ПМ-100 1

Сера, сантокюр

Выгрузка смеси

Таблица

Резиновые смеси

96

0,23

0,25

76,5

Максимум набухания СКГ, мас./, 314

Вулканизаты (режим вулканизации 143 С

316

Х 50 мин) Условное напряжение при 100% удлинения, МПа

13,0

12,7

19,2.Сопротивление разрыву, МПа

Относительное ущ|инение, %

Остаточное удлинение, 21,2

410

Сопротивление раздиру, кН/м

79

Твердость по ТМ-2, усл. ед.

Эластичность IIG отскоку, %

Ь

Истираемость, м /ТДж

35

29,5

33,4

Динамическая выносливость при многократном р стяжения (200%), тыс. циклов

11 0

150

Формуле изобретения

Способ получения наполненной резиновой смеси, включающий смешение концентрированной маточной композиции из сажи и двух карбоцепных каучуков с разной вязкостью с каучуком этой смеси большей вязкости и сажей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси, а также повышения усталостной выносливости и сопротивВНИИПИ Заказ 10116/33 Тираж 533- Подписное

Филиал ППП "Патен, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрированная маточная смесь

Вязкость по Муки, ед.

Пластичность по ГОСТ 415-75

Содержание СКГ, мас.% ления истиранию резин из нее, смешивают концентрированную маточную композицию ,сначала с каучуком большей вязкости, а затем с сажей при соотношении последних соответственно 2,5:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Губер Ф. Б., Тамаркин В.ф. Перспективные процессы реэиносмеше ния в производстве РТИ. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1974., с. 41-42 (прототип).