Патент на изобретение №2294346

(54) ИЗНОСОСТОЙКАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ПРОПИЛЕНОКСИДНОГО КАУЧУКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к резиновой смеси на основе пропиленоксидного каучука СКПО, включающей серу, тиурамдисульфид, стеариновую кислоту, оксид цинка, 2-меркаптобензтиазол, технический углерод. Смесь дополнительно содержит политетрафторэтилен Ф-4. В качестве технического углерода включает технический углерод П-803. Соотношение компонентов в смеси следующее, мас.ч.: пропиленоксидный каучук СКПО – 100,0, стеариновая кислота – 1,0, оксид цинка – 3,0, 2-меркаптобензтиазол – 2,0, тиурамдисульфид – 2,0, технический углерод – 60,0, сера – 1,5 и политетрафторэтилен Ф-4 – 5,0-20,0. Данное изобретение позволяет значительно повысить модуль при 100% удлинении и износостойкость резины (до 2 раз), снизить остаточную деформацию сжатия при сохранении высокой морозостойкости материала. 2 табл.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к разработке морозо-, износо-, маслостойких эластомерных материалов, которые могут быть использованы для изготовления уплотнительных деталей, применяемых в различных видах уплотнительных узлов машин и механизмов.

Наиболее перспективным материалом для эксплуатации в условиях Крайнего Севера являются резины на основе пропиленоксидного каучука (СКПО), который характеризуется высокими термо-, озоно- и морозостойкостью. Недостатком его является малый уровень маслостойкости и высокие значения остаточной деформации сжатия (Говорова О.А. и др. Разработка атмосферостойких резин с улучшенными низкотемпературными и адгезионными свойствами. Каучук и резина, 1999, №2, с.18-20. Говорова О.А. и др. Использование добавок эпихлоргидриновых и пропиленоксидных каучуков для расширения температурного интервала работоспособности резины на основе бутадиеннитрильных каучуков. Каучук и резина, 2000, №4, с.18-20, Петрова Н.Н. и др. Исследование влияния низких температур и углеводородных сред на свойства резин на основе пропиленоксидного и бутадиеннитрильного каучуков, Каучук и резина, 2002, №3, с.6-10).

Известен способ (Говорова О.А. и др. Использование добавок эпихлоргидриновых и пропиленоксидных каучуков для расширения температурного интервала работоспособности резины на основе бутадиеннитрильных каучуков, Каучук и резина, 2000, №4, с.18-20) получения резин на основе смесей пропиленоксидного и бутадиеннитрильного каучука БНКС-40 с целью повышения тепло-, морозо- и озоностойкости. Рассмотрены композиции состава БНКС-40:СКПО=25:75; 50:50; 75:25 (мас.ч.). Однако резины с преобладанием пропиленоксидного каучука в композиции обладают неудовлетворительными упругопрочностными свойствами и маслостойкостью. Коэффициент морозостойкости резин значительно ниже, чем у исходной резины на основе СКПО. Данная резиновая смесь была выбрана за прототип, поскольку она наиболее близка по технической сущности к заявляемой резиновой смеси.

Задачей изобретения является повышение масло-, морозо- и износостойкости, упругопрочностных свойств, снижение остаточной деформации сжатия после теплового старения резин на основе пропиленоксидного каучука.

Поставленная задача достигается тем, что резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука, включающая диспергатор, активатор, вулканизующие агенты и наполнитель, дополнительно содержит политетрафторэтилен марки Ф-4 (ПТФЭ). Политетрафторэтилен обладает уникальной агрессивостойкостью, низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью, работоспособен в интервале температур от -269 до +250°С (Паншин Ю.А. и др. Фторопласты. Л.: Химия, 1978). Также в отличие от прототипа резиновая смесь вместо технического углерода П-324 содержит технический углерод марки П-803, который является техническим углеродом, полученным печным способом, с удельной геометрической поверхностью 12-18 м²/г и размером частиц 155-210 нм. Использованный в прототипе технический углерод П-324 характеризуется более высокой геометрической поверхностью (75-82 м²/г) и дисперсностью (размер частиц 38-42 нм) (Корнев А.Е. и др. Технология эластомерных материалов. М.: Издательство “Эксим”, 2000). Состав резин приведен в таблице 1.

Политетрафторэтилен вводят в резиновую смесь на стадии смешения каучука и ингредиентов на стандартном оборудовании. Вулканизацию резиновой смеси проводят при 150°С, давлении 12,0 МПа в течение 30 мин. Выдержка вулканизатов до испытаний не менее 6 ч.

Физико-механические показатели вулканизатов определяют по ГОСТ 270-84, остаточную деформацию сжатия (ОДС) по ГОСТ 9.029-74, объемный износ по ГОСТ 25509-79, коэффициент морозостойкости при растяжении (Км) по ГОСТ 408-78, степень набухания в углеводородной среде по ГОСТ 9.030-74. Свойства вулканизатов приведены в табл.2.

Использование данного изобретения, реализуемого на стандартном оборудовании с минимальным изменением технологических режимов переработки смесей, позволяет повысить прочностные характеристики и износостойкость резины (до 2 раз), снизить остаточную деформацию сжатия при сохранении высокой морозостойкости материала на уровне исходного пропиленоксидного каучука. Применение резиновой смеси заявляемого состава позволит повысить ресурс работы резиновых уплотнений при работе в составе герметизирующих устройств.

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука СКПО, включающая серу, тиурамдисульфид, стеариновую кислоту, оксид цинка, 2-меркаптобензтиазол, технический углерод, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит политетрафторэтилен Ф-4, а в качестве технического углерода включает технический углерод П-803, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

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: 21.05.2007

Извещение опубликовано: 10.09.2008 БИ: 25/2008

NF4A – Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.02.2009

Извещение опубликовано: 10.02.2009 БИ: 04/2009

PD4A – Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:

Учреждение Российской академии наук Института проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН (RU)

(73) Новое наименование патентообладателя:

Общество с ограниченной ответственностью «Нордэласт» (RU)

Адрес для переписки:

677007, г. Якутск, ул. Автодорожная, 20, ИПНГ СО РАН, заместителю директора С.Н.Попову

Извещение опубликовано: 10.02.2009 БИ: 04/2009