Патент на изобретение №2260021

(54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ФТОРКАУЧУКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе фторкаучуков, используемых для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 200°С в среде масел и топлив. Готовят резиновую смесь состава, мас.ч.: фтор каучук – 90-97, акрилатный каучук – 3-10, вулканизующий агент – блокированный диамин формулы [H₂N-R₁-R-R₂-NH₂]MCl, где R_1,2 – циклические или ароматические углеводородные радикалы, R – алифатический углеводородный радикал, М – щелочные металлы – 2-10, углерод технический – 10-30, активатор вулканизации – 3-5, акцептор галогенводородов – 3-6, стеариновая кислота – 1-2. Изобретение позволяет повысить теплостойкость, агрессивостойкость вулканизатов, понизить вязкость и улучшить технологические свойства при переработке. 2 табл.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе фторкаучуков, используемых для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 200°С в среде топлив и масел.

Высокая теплостойкость фторкаучуков в сочетании с достаточно хорошей механической прочностью, сопротивлением действию ряда агрессивных сред – масел, органических жидкостей, сильных окислителей – определяет их применение в производстве различных резинотехнических изделий. Фторкаучуки нашли применение в производстве рукавов, шлангов и трубок для горячих агрессивных жидкостей и газов, изоляции проводов и кабелей, эксплуатируемых в условиях высоких температур, антикоррозионной защиты аппаратуры и деталей от действия агрессивных сред [Справочник резинщика: под ред. П.И.Захарченко, М.: Химия, 1971; Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины. М.: Химия, 1978].

Известна резиновая смесь [А.с. 963993, М. Кл. С 08 L 27/12, С 08 К 5/00, 1980] на основе фторсодержащего и этиленпропиленового каучуков в соотношении – 90,0-95,0 и 10,0-5,0 мас.ч. соответственно, включающая активатор вулканизации – окись магния в количестве 5,0-10,0 мас.ч., вулканизующий агент – пероксимон в количестве 7,0-8,0 мас.ч., соагент вулканизации в количестве 0,8-1,0 мас.ч., поглотитель продуктов распада пероксимона в количестве 2,0-3,0 мас.ч. и наполнитель в количестве 25,0-30,0 мас.ч.. Дополнительно, с целью улучшения технологических свойств за счет уменьшения вязкости и разбухания при шприцевании, резиновая смесь содержит микрокристаллический воск на основе углеводородов парафинового ряда нормального и изостроения в количестве 1,0-3,0 мас.ч.

Однако использование этиленпропиленового каучука и микрокристаллического воска на основе углеводородов парафинового ряда нормального и изостроения приводит к снижению масло-бензостойкости вулканизатов и стойкости к тепловому старению. Кроме того, комбинация фторсодержащего и этиленпропиленового каучуков обладает достаточно высокой вязкостью.

Заявленное изобретение направлено на увеличение теплостойких и агрессивостойких свойств резиновой смеси при одновременном снижении ее вязкости и улучшении технологических свойств в процессе переработки.

Для достижения поставленной задачи предлагается резиновая смесь на основе фторкаучука, включающая акрилатный каучук, вулканизующий агент, углерод технический, активатор вулканизации, акцептор галогенводородов, стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

В предлагаемой смеси могут использоваться фторкаучуки следующих марок: СКФ-26, СКФ-32, Viton A, Technoflon – N, Fluorel FC, Kel F-3700.

Резины на основе фторкаучуков обладают высокой теплостойкостью, стойкостью к действию топлив, масел и других агрессивных сред при повышенных температурах, умеренной радиационной стойкостью и стойкостью к действию горячей воды, а также свето-озоностойкостью.

С целью снижения стоимости изделий, уменьшения «нерва» смесей и улучшения их технологических свойств (уменьшения усадки, повышения качества поверхности изделий), а также для регулирования модуля и твердости резин, повышения их прочности, сопротивления раздиру и усталостной долговечности могут быть использованы следующие марки малоактивных и полуактивных наполнителей: углерод технический Т-900, П-705, П-803.

В качестве акцепторов галогенводорода могут быть использованы неорганические основания, которые одновременно действуют и как активаторы вулканизации: Са(ОН)₂ в комбинации с MgO [С.П.Новицкая, З.Н.Нудельман, А.А.Донцов. Фторэластомеры, М.: Химия, 1988].

Отличительным признаком предлагаемой резиновой смеси является использование акрилатного каучука и вулканизующего агента – блокированного диамина.

В предлагаемой смеси могут использоваться акрилатные каучуки следующих марок: Ну Temp 4053 ЕР, Европрен AR 156 LTR, Крайнак, Нокстайт.

В качестве вулканизующего агента могут использоваться блокированные диамины следующей формулы:

[H₂N-R₁-R-R₂-NH₂]MCl,

R_1,2 – циклические или ароматические углеводородные радикалы

R – алифатический углеводородный радикал

М – щелочные металлы.

К ним относятся: комплекс 4,4′-диаминодифенилметана с хлоридом натрия, комплекс 4,4′-диаминодифенилэтана с хлоридом калия, комплекс 4,4′-диаминодициклогексометиленметана с хлоридом натрия.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 40 до 45 минут, фрикция 1:1,27, частота вращения медленного валка 25,2 об/мин, зазор между валками – не более 0,5 мм, температура поверхности валков вальцов 20-25°С в начале смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-4, составы которых представлены в таблице 1. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в таблице 2.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 150°С × 30 минут с последующим термостатированием в течение 6 часов при температуре 170°С.

Предлагаемая резиновая смесь с использованием акрилатного каучука и блокированного диамина в качестве вулканизующего агента обладает повышенной теплостойкостью и агрессивостойкостью при одновременном снижении вязкости и улучшении ее технологических свойств в процессе переработки.

Резиновая смесь на основе комбинации фтор- и акрилатного каучуков используется в производстве автомобильных деталей, уплотнений, рукавных изделий, шлангов и трубок, эксплуатируемых в условиях высоких температур в контакте с агрессивными жидкостями, газами и окислителями.

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе фторкаучука, включающая активатор вулканизации, акцептор галогенводородов, углерод технический, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что дополнительно содержит акрилатный каучук и в качестве вулканизующего агента блокированный диамин, который представляет собой комплексное соединение следующей формулы:

[H₂N-R₁-R-R₂-NH₂]MCl,

где R_1,2 – циклические или ароматические углеводородные радикалы, R – алифатический углеводородный радикал, М – щелочные металлы, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: