Патент на изобретение №2304595

(54) ПРОТИВОСТАРИТЕЛЬ ДЛЯ РЕЗИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к добавкам для эластомеров, а именно противостарителям, и может быть использовано в резиновой промышленности. Противостаритель для резин, представляет собой продукт взаимодействия 100,0 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 50,0 мас.ч. кубовых отходов производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч., при температуре 150°С в течение 5 часов. Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента противостарителей, улучшение физико-механических показателей вулканизатов на основе различных каучуков за счет введения данного противостарителя и возможность утилизации кубовых отходов производства анилина при получении этого противостарителя. 3 табл.

Изобретение относится к добавкам для эластомеров, а именно противостарителям, и может быть использовано в резиновой промышленности.

Известен противостаритель вулканизатов каучуков – полианилин (поли-п-фениленаминимин) (Патент РФ №2246506, кл. С08L 9/00; Опубл. 20.02.2005).

Однако данный противостаритель характеризуется сложностью в изготовлении.

Известен N-фенил-м-феноксифенилметанимин в качестве противостарителя и антиозонанта вулканизации каучуков (Патент РФ №2116999, кл. С07С 251/24; Опубл. 10.08.1998).

Однако данный противостаритель незначительно повышает физико-механические свойства вулканизатов и характеризуется сложностью в изготовлении.

Известен противостаритель и модификатор адгезии для резин, представляющий собой кубовый остаток, образующийся при дистилляции дифениламина (Патент РФ №2011663, кл. С08K 5/18; Опубл. 30.04.94).

Однако данный противостаритель необходимо предварительно смешивать с различными наполнителями, что усложняет технологию изготовления резиновой смеси.

Наиболее близким к изобретению по назначению является N-фенил-N’-изопропил-п-фенилендиамин (диафен ФП) (ТУ 2492-002-05761637-99).

Однако получение данного противостарителя является сложным технологическим процессом и сопровождается образованием большого количества отходов. Кроме того, указанный противостаритель является дефицитным и одним из основных его недостатков является высокая летучесть при повышенных температурах.

Задача: разработка противостарителя для резин, обеспечивающего улучшение физико-механических показателей вулканизатов на основе различных каучуков, утилизация отхода производства анилина.

Техническим результатом является расширение ассортимента противостарителей и улучшение физико-механических показателей вулканизатов на основе различных каучуков, утилизация отхода производства анилина.

Поставленный технический результат достигается тем, что противостаритель для резин, представляющий собой продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч., полученный в результате синтеза при температуре 150°С в течение 5 часов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная диановая смола ЭД-20 – 100,0, кубовые отходы производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч. – 50,0.

При использовании в качестве противостарителя для резин продукта взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина (КПА) в массовом соотношении 100:50 повышаются физико-механические свойства вулканизатов на основе различных каучуков. При изменении соотношения компонентов противостарителя он становится вязким, что затрудняет его введение в резиновую смесь, при этом снижаются физико-механические свойства вулканизатов на основе резиновой смеси.

Противостаритель для резин (КПА-50) с температурой плавления 77°С получают прямым взаимодействием эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 100:50, синтез осуществляется при 150°С в течение 5 часов. Противостаритель для резин представляет собой хрупкие гранулы неправильной формы и является дешевым веществом, так как КПА являются отходами, образующимися при производстве анилина (ТР производства анилина ЗАО “Оргсинтез” г.Волжский, стадия выделения товарного анилина). КПА представляют собой (мас.ч.): анилин – 15-18, циклогексиламин – 0-10, толуидин – 2-4, гидрооксид натрия – 1-3, дифениламин – 3-20, метафенилдиамин – 1-3, о-,n-аминофенол – 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества – 6-45.

Свойства противостарителя для резин приведены в таблице 1.

Температуру плавления определяли по ГОСТ 18995.4.

Массовую долю золы определяли по ГОСТ 21119.10.

Противостаритель (КПА-50) для резин вводят в сырые резиновые смеси на основе различных синтетических каучуков. Рецептуры резиновых смесей приведены в таблице 2.

Пример приготовления резиновой смеси.

Резиновые смеси готовят на вальцах при температуре валков 65-70°С. Продолжительность смешения 25-35 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 130-155°С в течение 25-35 минут.

В таблице 3 приведены сравнительные физико-механические показатели вулканизатов на основе резиновых смесей, рецептуры которых приведены в таблице 2. Из таблицы 3 видно, что использование КПА-50 в различных резиновых смесях в качестве противостарителя улучшает основные характеристики вулканизатов.

Резины испытывают на стойкость к старению при температурах 100°С в течение 24 ч в соответствии с ГОСТ 9.024. – 74. Физико-механические свойства – относительное удлинение, остаточное удлинение, условная прочность при растяжении определяют в соответствии с ГОСТ 270-75. Стойкость резин к действию озона определяют в соответствии с ГОСТ 9.026-74.

Установлено, что причиной улучшения физико-механических показателей вулканизатов является увеличение содержания полярных функциональных групп за счет введения в состав резиновой смеси предлагаемого противостарителя.

Технико-экономический эффект, полученный от применения предлагаемого противостарителя для резин, заключается в том, что его применение позволяет заменить известный противостаритель – диафен ФП, улучшив при этом физико-механических свойства вулканизатов. Кроме того, его применение позволяет использовать побочный продукт (отход) нефтехимического производства (анилина).

Формула изобретения

Противостаритель для резин, представляющий собой продукт взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина с содержанием анилина 15-18 мас.ч., полученный в результате синтеза при температуре 150°С в течение 5 ч при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: