Патент на изобретение №2267769

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2267769 (13) C1
(51) МПК

G01N11/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.01.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2004112126/28, 20.04.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

20.04.2004

(45) Опубликовано: 10.01.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1807700 A1, 20.04.2000. SU 1688678 A1, 20.04.2000. SU 1014850 A1, 30.04.1983. SU 870411 A1, 07.10.1981. GB 772527, 17.04.1957.

Адрес для переписки:

394000, г.Воронеж, пр. Революции, 19, ВГТА, отдел СМП

(72) Автор(ы):

Клейменова Наталья Леонидовна (RU),
Калмыков Виктор Васильевич (RU),
Карманова Ольга Викторовна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ДОБАВОК

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии переработке каучуков и может быть рекомендовано для улучшения комплекса свойств вулканизатов на основе карбоцепных каучуков. Технический результат заключается в том, что способ моделирует изменение свойств каучуков при переработке в ходе механических и сдвиговых воздействий на них. Сущность изобретения: в способе измерения вязкости карбоцепных каучуков с использованием низкомолекулярных добавок прогрев образцов осуществляют при температуре 80-140°С в течение 1 минуты, а определение вязкости проводят в течение 30 минут. 5 табл.

Изобретение относится к технологии переработке каучуков и может быть рекомендовано для улучшения комплекса свойств вулканизатов на основе карбоцепных каучуков.

Известен гостированный (ГОСТ 10722-64. Резина методы испытаний. – М., Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, 1968. – С.228) способ определения вязкости каучуков. Способ включает измерение вязкости на вискозиметре Муни.

Недостатки способа: ухудшение качества резиновых смесей вследствие низкой температуры прогрева в ходе испытаний.

Задачей изобретения является оценка изменения структуры свойств карбоцепных каучуков в широком температурном интервале их переработки в присутствии различных низкомолекулярных соединений, обеспечивающих высокий уровень упругопрочностных свойств вулканизатов, позволяющих максимально улучшить качество резиновых изделий, как на стадии синтеза, так и в процессе переработки полимеров.

Поставленная задача достигается тем, что в способе измерения вязкости карбоцепных каучуков с использованием низкомолекулярных добавок, включающем прогрев образцов и определение вязкости, новым является то, что прогрев образцов осуществляют при температуре 80-140°С в течение 1 минуты, а определение вязкости проводят в течение 30 минут.

Технический результат заключается в том, что предложенный способ измерения вязкости карбоцепных каучуков с использованием низкомолекулярных добавок моделирует изменение свойств каучуков при переработке в ходе механических и сдвиговых воздействий на них. Используемый способ позволил установить основные закономерности изменения реологических (вязкостных) свойств карбоцепных каучуков с различной структурной неоднородностью макромолекул.

Способ осуществляется следующим образом

Образцы изготовили на лабораторных вальцах Лб 320 при температуре валков 65±5°С в течение 4 минут. Порядок введения компонентов следующий: каучук – 0 мин, персульфат калия и пербензойная кислота (0,5% мас.) – 2 мин, срез – 4 мин. При изготовлении образцов затруднений не наблюдалось.

Температуру в закрытой камере вискозиметра Муни доводят до 100°С. Открывают пресс-форму и, вынув ротор, быстро укладывают в нее кольцевую заготовку образца с исследуемой добавкой. Затем вставляют ротор, укладывают оставшиеся заготовки образца и закрывают форму под давлением, выпрессовывая из нее излишки испытуемого материала. Через 50 сек после закрытия формы устанавливают испытательное давление, которое выбирают с расчетом, чтобы исключить проскальзывание образца при вращении в нем ротора. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ поясняется примерами

Пример №1

Испытания проводили на вискозиметре Муни. Температуру в закрытой испытательной форме доводят до 80°С. Открывают пресс-форму и, вынув ротор, быстро укладывают в нее кольцевую заготовку образца. Затем вставляют ротор, укладывают оставшиеся заготовки образца и закрывают форму под давлением, выпрессовывая из нее излишки испытуемого материала. Через 50 сек после закрытия формы устанавливают испытательное давление, которое выбирают с расчетом, чтобы исключить проскальзывание образца при вращении в нем ротора. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ осуществим. Прочностные характеристики увеличиваются незначительно.

Пример №2

Далее эксперименты выполнены по примеру 1 за исключением того, что испытания проводили при температуре 120°С. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ осуществим.

Результаты исследований приведены в табл.1-5.

Пример №3

Далее эксперименты выполнены по примеру 1 за исключением того, что испытания проводили при температуре 140°С. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ осуществим. Прочностные характеристики вулканизатов на основе карбоцепных каучуков способствуют заметному росту предела прочности при разрыве образцов, обработанных на вискозиметре Муни, увеличению относительного удлинения, твердости и эластичности по отскоку.

Пример №4

Далее эксперименты выполнены по примеру 1 за исключением того, что испытания проводили при температуре 70°С. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ не осуществим. Температура 70°С не определяет возможность реакционной способности карбоцепных каучуков и вводимых добавок – инициаторов. Технические характеристики каучуков с персульфатом калия и пербензойной кислотой не улучшаются.

Пример №5

Далее эксперименты выполнены по примеру 1 за исключением того, что испытания проводили при температуре 150°С. Время выдержки образца без вращения ротора 1 минута, определение вязкости по Муни в течение 30 минут.

Способ осуществим. При 150°С термопластические свойства смесей обеспечивают повышенную реакционную способность вводимых добавок с последующим структурированием композиций. Происходит сшивание макромолекул исследуемых полимеров.

Предлагаемый способ позволяет установить основные закономерности изменения реологических (вязкостных) свойств карбоцепных каучуков с различной структурной неоднородностью макромолекул.

Таблица 1
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа для каучука СКИ-3 с добавками
Характеристика способа Известный без добавок Предлагаемый
Вводимые добавки при разных температурах
80° – ПСК* 80° – ПБ** 100° – ПСК 100° – ПБ 120° – ПСК 120° – ПБ 140° – ПСК 140° – ПБ
Время испытаний, мин 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Вязкость по Муни, усл. ед. 107 105 98 88 88 88 81 76 71
Технические свойства:
Условная прочность при растяжении, МПа 28,5 26,7 33,8 25,6 28,7 36,1 28,8 37,0 32,3
Относительное удлинение при разрыве, % 719 752 783 764 793 768 797 732 734
Эластичность по отскоку, % 74 78 78 80 80 82 82 82 82
Твердость по Шору А (ТМ-2), усл. ед. 16 18 18 20 20 22 22 24 24
Примечание: * персульфат калия
** пербензойная кислота

Таблица 2
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа для каучука СКД с добавками
Характеристика способа Известный без добавок Предлагаемый
Вводимые добавки при разных температурах
80° – ПСК* 80° – ПБ** 100° – ПСК 100° – ПБ 120° – ПСК 120° – ПБ 140° – ПСК 140° – ПБ
Время испытаний, мин 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Вязкость по Муни, усл. ед. 84 79 81 63 64 53 55 48 43
Технические свойства:
Условная прочность при растяжении, МПа 12,3 12,7 15,5 15,3 14,4 15,6 12,6 13,6 12,8
Относительное удлинение при разрыве, % 330 357 343 352 337 348 335 358 340
Эластичность по отскоку, % 72 74 74 78 78 80 80 82 82
Твердость по Шору А (ТМ-2), усл. ед. 32 34 34 34 34 34 34 36 36
Примечание: * персульфат калия
** пербензойная кислота

Таблица 3
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа для каучука СКС-30АРКП с добавками
Характеристика способа Известный без добавок Предлагаемый
Вводимые добавки при разных температурах
80° – ПСК* 80° – ПБ** 100° – ПСК 100° – ПБ 120° – ПСК 120° – ПБ 140° – ПСК 140° – ПБ
Время испытаний, мин 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Вязкость по Муни, усл. ед. 100 97 97 74 78 65 61 50 53
Технические свойства:
Условная прочность при растяжении, МПа 13,3 14,3 15,7 15,5 14,0 13,5 16,1 16,4 13,5
Относительное удлинение при разрыве, % 313 354 331 377 347 340 327 320 397
Эластичность по отскоку, % 22 22 22 22 22 24 24 24 24
Твердость по Шору А (ТМ-2), усл. ед. 30 30 30 32 32 34 34 36 36
Примечание: * персульфат калия
** пербензойная кислота

Таблица 4
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа для каучука СКН-18АСМ с добавками
Характеристика способа Известный без добавок Предлагаемый
Вводимые добавки при разных температурах
80° – ПСК* 80° – ПБ** 100° – ПСК 100° – ПБ 120° – ПСК 120° – ПБ 140° – ПСК 140° – ПБ
Время испытаний, мин 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Вязкость по Муни, усл. ед. 97 95 80 82 78 76 71 63 63
Технические свойства:
Условная прочность при растяжении, МПа 23,7 24,5 21,6 24,0 25,1 25,4 25,8 24,2 24,8
Относительное удлинение при разрыве, % 343 367 348 383 350 352 356 349 350
Эластичность по отскоку, % 38 40 46 40 40 42 40 42 42
Твердость по Шору А (ТМ-2), усл. ед. 32 38 38 38 38 42 42 42 42
Примечание: * персульфат калия
** пербензойная кислота

Таблица 5
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа для каучука СКН-40АСМ с добавками
Характеристика способа Известный без добавок Предлагаемый
Вводимые добавки при разных температурах
80° – ПСК* 80° – ПБ** 100° – ПСК 100° – ПБ 120° – ПСК 120° – ПБ 140° – ПСК 140° – ПБ
Время испытаний, мин 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Вязкость по Муни, усл. ед. 128 126 149 113 108 92 98 88 90
Технические свойства:
Условная прочность при растяжении, МПа 11,6 14,3 13,2 12,4 16,7 15,4 14,1 12,6 12,8
Относительное удлинение при разрыве, % 425 497 456 457 557 485 431 452 446
Эластичность по отскоку, % 60 62 62 62 62 64 64 62 62
Твердость по Шору А (ТМ-2), усл. ед. 42 42 42 44 44 44 46 48 48
Примечание: * персульфат калия
** пербензойная кислота

Формула изобретения

Способ измерения вязкости карбоцепных каучуков с использованием низкомолекулярных добавок, включающий прогрев образцов и определение вязкости, отличающийся тем, что прогрев образцов осуществляют при температуре 80-140°С в течение 1 мин, а определение вязкости проводят в течение 30 мин.


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.04.2006

Извещение опубликовано: 10.12.2007 БИ: 34/2007


Categories: BD_2267000-2267999