Патент на изобретение №2296784

(54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ АКРИЛАТНОГО КАУЧУКА ПОВЫШЕННОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе акрилатного и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучуков, используемой для изготовления изделий, работоспособных при температурах до 150°С, повышенной износостойкости, и может использоваться в производстве резинотехнических изделий – колец, манжет, приводных ремней, работающих в паре трения при повышенных температурах. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости включает минеральный наполнитель, технический углерод, антиоксидант, пластификатор, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, четвертичное аммониевое основание, стеарат металла, серу, ускорители вулканизации, оксид цинка, антиадгезив, антискорчинг. Резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости позволяет увеличить уровень значений показателей: износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда. 3 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение может быть использовано для производства резиновой смеси на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, применяемой для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 150°С, повышенной износостойкости.

Вулканизуемые резиновые смеси на основе акрилатного каучука характеризуются комплексом свойств: теплостойкостью, стойкостью к действию различных типов масел и смазок, особенно сульфидных, света и озоностойкостью.

Благодаря комплексу свойств акрилатный каучук используется для изготовления уплотнителей и прокладок коробки передач, трансмиссионных сцеплений, ремней, конвейерных лент, рукавов высокого давления, маслостойких шлангов, теплозащитных покрытий.

Однако акрилатные каучуки, наряду с комплексом уникальных свойств, имеют и некоторые недостатки – относительно низкую износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, высокую степень набухания в маслах соединений ароматического ряда [1].

Известна резиновая смесь [2] на основе акрилатного каучука, включающая вулканизующий агент – блокированный диамин в количестве 2,0-10,0 мас.ч., минеральный наполнитель в количестве 25,0-100,0 мас.ч., антиадгезив в количестве 1,0-3,0 мас.ч. Дополнительно резиновая смесь может содержать вулканизующий агент – четвертичное аммониевое основание в количестве не более 4,0 мас.ч., или технический углерод в количестве не более 80,0 мас.ч., или пластификатор в количестве не более 20,0 мас.ч., или антиоксидант в количестве не более 4,0 мас.ч. для улучшения стабильности технологических свойств и вулканизатов в процессе хранения и переработки.

Недостатком известной резиновой смеси на основе акрилатного каучука, обладающей стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения и переработки, является высокое значение относительной остаточной деформации сжатия, недостаточный уровень значений показателей: износостойкость, прочность при разрыве, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда.

Задача настоящего изобретения направлена на снижение относительной остаточной деформации сжатия и увеличение уровня значений показателей: износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда резиновой смеси, используемой для изготовления изделий, работающих в паре трения: колец, манжет, приводных ремней.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, вулканизующие агенты, активатор вулканизации, ускорители вулканизации, минеральный наполнитель, технический углерод, антиадгезив, антиоксидант, пластификатор, антискорчинг при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

В предлагаемой смеси могут использоваться акрилатные каучуки марок: Ну Temp 4053EP фирмы ZEON Chemicals, Европрен AR фирмы Enichem, Крайнак (Канада), Nipol AR фирмы Nippon Zeon и частично гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки марок: Terban фирмы Bayer, Торнак фирмы Polysar, Zetpol фирмы Zeon с остаточным содержанием двойных связей от 1,0 до 5,5%.

В качестве минеральных наполнителей могут использоваться: мел, тальк, каолин, двуокись кремния, титановые белила.

С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных и малоактивных наполнителей: технический углерод П-234, П-324, П-514, П-803.

Пластификаторы, представляющие собой сложные эфиры различных спиртов и дикарбоновых кислот или адипинаты, вводятся в резиновую смесь для улучшения обработки и снижения уровня набухания в агрессивных средах.

В качестве ускорителей вулканизации могут использоваться: сульфенамид Ц, альтакс, каптакс, тиурам Д [3, 4, 5].

Отличительным признаком предлагаемой вулканизуемой резиновой смеси является использование частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, стеарата металла, серы, ускорителей вулканизации, активатора вулканизации – оксида цинка и антискорчинга.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 35 до 45 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-8, составы которых представлены в таблице 1. Физико-механические показатели резиновых смесей на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука приведены в таблице 2.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 151°С х 30 минут.

Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь с использованием частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, стеарата металла, серы, ускорителей вулканизации, активатора вулканизации – оксида цинка и антискорчинга обеспечивает снижение относительной остаточной деформации сжатия и увеличение уровня значений показателей: износостойкость, прочность при разрыве, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда резиновой смеси.

Резиновая смесь на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука благодаря высокой износостойкости, прочности, морозостойкости, удовлетворительной стойкости к действию агрессивных сред ароматического ряда используется для изготовления изделий, работающих в паре трения: колец, манжет, приводных ремней.

Источники информации.

1. Энциклопедия полимеров. В.А.Каргин, М.: Советская энциклопедия, 1972.

2. Патент RU 2221822 С2, 20.01.2004, Бюл. № 2.

3. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.

4. Тематический обзор. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение. М., 1991.

5. Аналитическая обзорная информация. Современное состояние и приоритеты развития мирового производства неформовых и формовых РТИ. ЦНИИТЭнефтехим, М., 1999.

Формула изобретения

1. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металлла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации – оксид цинка, антискорчинг, минеральный наполнитель или технический углерод при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

2. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металлла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации – оксид цинка, антискорчинг, технический углерод, пластификатор, антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

3. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитральный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации – оксид цинка, антискорчинг, технический углерод или минеральный наполнитель, антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: