Резиновая смесь на основе жидкого карбоксилсодержащего каучука

 

(iii994506

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14. 09. 81 (21) 3339301/23-05 (54) М. Кл.з с присоединением заявки ¹â€”

Ф (23) ПриоритетС 08 L 13/00

С 08 К 5/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (%3) УДК 678. 7 (088.8) Опубликовано 07.0283. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02. 83

Н М. Сизова, В П. Медведев, A.М. Огрель, Н. Н. Кирюхин и В.A. Навроцкий (72) Авторы изобретения т

1 . Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель

° (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA .ОСНОВЕ ЖИДКОЩ

КАРБОКСИЛСОДЕРЖАЩЕГО КАУЧУКА

Изобретение относится к резиновои промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе жидкого карбоксилсодержа5 щего каучука, и может быть использовано для изготовления формовых резинотехнических иэделий . компаундов.

Известна смесь на основе жидкого карбоксилсодержащего каучука, включа- 10 ющая эпоксидную смолу и катализатор отверждения — триоксиметилфосфин в количестве 0,12-0,54 моль на 1 моль каучука (11 .

Недостатками данной смеси являются низкая скорость вулканиэации и низкие значения прочности вулканизатов. Кроме того, описанные смеси необходимо .перед вулканизацией вакуумировать для удаления влаги и летучих компонентов.

Известна резиновая смесь на основе жидкого карбоксмлсодержащего кау" чука и эпоксидной смолы, которую при. нимает в качестве базы сравнения со держащая в качестве катализатора от- 25 верждения каучука и смолы димейилаии нофенол в количестве 2-4 мас.ч. иа

100 мас.ч. каучука (2).

Однако резина из этой смеси обла; дает неудовлетворительными физико- у ЗО механическими показателями, в част= ности низкими сопротивлениями разрыву и относительными удлинениями, низкой скоростью отверждения.

Кроме того,: эта смесь имеет неудовлетворительные технологические свойстват высокая вязкость, низкая жизнеспособность, нестабильность физико-механических показателей.

Наиболее близкой к предлагаемой является резиновая смесь на основе жидкого карбоксилсодержащего каучука, включающая эпоксидную смолу, олигоэфиракрилат, третичный амин и инициатор свободно радикальных процессоволигомерт 0(, ю-бис(карбо-третбутилпероксисукцинат)-олигоокситетрамети ленгликоля, например, в соотнсхаении мас.ч.: 100:20s20slsl (3) .

Недостатками данной смеси являются низкая скорость и высокая температура отверждения (90-180 мин при

200 C), большие значения остаточных удлинений вулканизатов, а также не обходимость вакуумирования смеси перед заливкой в форин. .Цель изобретения - повьхаение скорости и снижение температура отверждения .смеси (резиновой) .

994506

Применение предлагаемого инициатора свободно радикальных процессов для отверждения олигомерных каучуков позволяет ускорить создание важной для народного хозяйства свободнолитьевой технологии изготовления резиновых изделий, так как существующие вулканизующие агенты, ускорители и, инициаторы не позволяют осуществлять такую технологию из-за высоких температур и длительности npoi(ec. са отверждения.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе жидкого карбоксилсодержащего каучука, включающая эпоксидную смолу, олигоэфира.крилат, третичный амин и инициатор свободнорадикальных процессов, содержит в качестве инициатора а(-третбутил-пероксиэтиловый эфир карбоновых кислот фракции С„ -С формулы (СН,,). СООСН(СН )ОС(О) С Ч, при соотношении компонентов смеси, мас.ч.:

Жидкий карбоксилсодержащий каучук 100

Эпоксидная смола 20-80

Олигоэфиракрилат (ОЭА) 5-40

Третичный амин 1-3

Укаэанный инициатор 0,1 — 10 (техническое название . ацилаль 7-9 . ) 20 йцилаль 7-9, распадаясь на радикалы, вызывает гомополимеризацию олигоэфиракрилата с раскрытием двойных связей и сополимеризацию и прививку растущих макромолекул олигоэфиракрилата к макромолекулам- каучука по месту разрыва двойных связей молекул каучука. За счет участия предлагаемого инициатора в двух параллельно протекающих процессах (гомополимеризации ОЭА и сополимеризации его с макромолекулами каучука) с образованием структур типа,сетка в сетке, а также взаимопроникающих структур обеспечивается повышение скорости и снижение температуры отверждения.

В качестве жидкого карбоксилсодержащего каучука в смеси используют низкомолекулярные полибутадиены и сополимеры бутадиена с виниловыми мономерами, содержащие концевые или ста- 40 тистически расположенные карбоксильные группы. В качестве третичного амина используют, например, триэтиламин. Ациаль 7-9 представляет собой

Д-трет-бутил-пероксиэтиловый эфир 45 карбоновых кислот фракции С -С фор" мулы (СН ) СООСН (СН ) ОС(О) С Н который получают в йроьышленности.

Пример ы 1-13.

Для получения композиций в смесителе смешивают до однородной массы ркидкий карбоксилсодержащий каучук, эпоксидную смолу ЭД-20, олигоэфиракрилат 7-1 триэтиламин и ацилаль 7-9 заливают в формы и отверждают при заданной температуре.

Состав смесей, условия вулканизации и свойства получаемых вулканизатов приведены в табл. 1 и 2.

Свойства предлагаемой смеси и вулканизатов на ее основе сравнивают со свойствами известной смеси (3) и базо вым объектом (2) .

Использование в составе предлагаемой смеси ацилаля 7-9, как видно из табличных данных, позволяет сократить в 2-3 раза время вулканизации резиновых смесей по сравнению с известным решением и в 4 раза по сравнению с базовым. Например, время вулканизации смеси 1 составляет 15 мин, в то время как минимальное время вулканизации известных смесей 45 мин (смесь 12). Следует отметить, что уменьшение или увеличение дозировки ацилаля 7-9 по сравнению с заявляемым интервалом (0,1-10,0 мас.ч) приводят к ухудшению физико-механических показателей вулканизатов (смеси 8-9).

Вулканизаты предлагаемой смеси имеют меньшие значения остаточного удлинения, чем вулканизаты известной смеси (смеси 1,3,4 и б имеют остаточные удлинения, равные нулю, а минимальные значения остаточного удлинения известных составляет 12,5Ъ). Вулканизация предлагаемых смесей может быть осуществлена при меньших температурах по сравнению с известными (смеси 3,4,5 и б отверждаются уже при 120-180 С), что позволяет сократить энергозатраты на изготовление вулканизатов и оздоровить окружающую среду из-за снижения тепловыделений в цехах вулканизации. При пониженных температурах медленнее протекают процессы деструкции полимерной основы,. следовательно резиновые иэделия из предлагаемой смеси обладают повышенным сроком эксплуатации.

Преимуществом предлагаемой смеси является также то, что процесс вулканизации значительно упрощен, так как не требуется перед вулканизацией вакуумирования смеси, обязательного при вулканизации известной смеси.

99450á о о

Ю сч л л ссЪ о о сч о ь

Ю ь о л о о о о

Ь с Ъ <"Ъ

Ю сч

Ю

° 3 l

l 1

О о о о

РЪ РЪ

3 3 о сч

5 °

m ю ь

Ю о сч !сЪ

I 1

I

1 1 1

1

1

l I I

1

1 1 I

С3 о о

% М л О ь

Ю. о сч

Cl

О л о о

М %

С Ъ Сс\

I о а

Щ х

v х

3 с

1 а

° 33 Ф

33 О

3 4

М К ох

1 М 1 хц

I >вМ

3ЬО

I вХ

1 Ф Ф

1 М ! х оса

1 3С3 Х 4

1

1

О 3

Е

9 1 а1

О 1

l6 1

1

: 1

1

I

I

1

I

1

I

1 а

1 Э

1 3

I М а

1 3»

1 о

1 1

1 М

1 O

)

1

I

1 V

I3

1 О

333

3 03!i з х

Я! 3

1ж

3,a3

1

1 1

I I

I Oi I

I I

3» — 3

1 I

1 1

1001

1 1

I I

11

I 1

I.3» 1

1 . I

1 I

1 1

1 ЧЪ 1

1

I

3съ3

1 1

1 I

1 — 1

I 1

I I

I I

I 1

I 1

1 I

1 с Ъ

1 1

1 1

1 1

1 .,I

1 сЧ

I I

1 .3

1 о 1 1 1 I с Ъ о о о о lA

СЧ с у о C) о о о сч 3 сч л

C) о о о о л сЧ 1 сЧ л

О о о о л сч 3 1 о

I сч ссъ 1 ь о о о

° -С СЧ еф о о.

I (Ч N о о

3 с"Ъ IA 1

Ю о

3 сч tA 1 о. о

1 m ь ю сч

3 е и и ж х м ц а а

Х 333 OI о о о х о х м к

3I3 О О

i сЧ

I

3 о

4Ь I л !

1 (тЪ

1 о

Ю 1 сЧ

1 о

- l

3

l 1 I

1- 1

1

1 I I

l

8 И 3.» ео

g Х 33:

03: ос

34х

К Х 3

ЕО4

1 I X и — e и ц нхи

1ГЧ

Ю

ГГЪ

C)

ГЧ

Ю EO

Г Ъ

Ю

М

lA

О л1

Ю

Ю

ГЧ

I

1l

1

I

М

ГЧ

lA ГЧ л

Ю

Ю

Ю (О

Ю

Ю

ГЧ

О

ГГ) ь

Г Ъ

Ю

»

Ю о

Ю ь

Ю

Ю

СО Ч

1

I с}

1

Ю.

О

Ю

О

ГЧ

О

Ю

РЪ

C)

М

РЪ л

О Ф

ГЧ

СЪ

Ю

Ю

О;}

I

О

° в

О\

6 I

g 1 и I

6 1 х

Ц 1 !

Ь 1

В о

А

}Г

Ц в

6 C

Е4 М

Г}}

fe о

О1 о ж }

6 Ж

}: о

g N

Í 4 о х

A:

g ъ о> о а

6 о х о н и

О

1

I

1

1, 1

1

} Е

I l}I

1 0

Й ! ж

И о

И

g о д

I

1

1

I

I!

1

1

1

ОЪ

1

} 1}

1

lX} 1 !

} Ц

I

}»

1 — — !

lA

1- — 1

I Р

} — }

Ю

1 1

ГЧ !

} }}

1 1

° ° 1

Ю О

ГЧ л л

О

Ю О

ГЧ, Г Ъ

О

Ch (Ч

Ю

lA

ГЧ

М

ГЧ

РЪ ь

О

ГЧ

Ю

Ю

ГЧ, ф

МР л

О

Г Ъ

ГЧ

° S

Ю

ГГЪ н

О

C)

ГЧ

Г

О

ГЧ

Ю

5

Ц

}}} о

I}I (}}ъ

v оЖ 6 е g

О и

О ! 1,Ю1

994506

Эпоксидная смола

Олигоэфирак рилат

Третичный амин

Указанный инициатор.

20-80

5-40

1-3

0,1-10

Составитель В. Островский

Техред М.Тепер. Корректор М. Демчик

Редактор М. Бандура

Заказ 560/5 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе жидко,го карбоксилсодержащего каучука, включающая эпоксидную смолу, олигоэфиракрилат, третичный амин и инициатор свободнорадикальных процессов, отличающаясятем, что, с целью повышения скорости и снижения температуры отверждения смеси, последняя содержит в качестве инициато-. ра д ;трет-бутил-пероксиэтиловый эфир карбоновых кислот фракции С -С формулы

9 (СН ) C0OCH (CH ) ОС(О) С Н

7-ф 45 -24 при соотнсхаении компонентов смеси . IS мас.ч.:

Жидкий карбоксилсодержащий каучук 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 696038, кл. С 08 ? 13/00, 1978.

2. Антипова В.Ф. и др. О стабильности карбоксилсодержащего олигоизобутилена, отвержденного эпоксидной смолой в присутствии третичного амина р условиях теплового старения.- Каучук и резина, 1975, Р 1, с. 20-30 °

2. Авторское свидетельство СССР .

9 583145, кл. С 08 L 13/00, 1974 (прототиц)..