Патент на изобретение №2307133
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА
(57) Реферат:
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. Резиновая смесь содержит, мас.ч.: ненасыщенный карбоцепной каучук – натуральный или бутадиен-метилстирольный 100, вулканизующую группу – серу и тиурам или серу, каптакс и дифенилгуанидин 2,4-4,0, наполнитель – технический углерод или мел 40-50, оксид цинка 5-30, стеарин технический 1,0-1,5, стабилизатор окисления и замедлитель преждевременной вулканизации – имид 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0. Технический результат состоит в повышении стойкости к окислению вулканизатов резиновой смеси, в том числе светлых. 3 табл.
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к составу резиновой смеси на основе гомополимера в виде ненасыщенного карбоцепного каучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающая вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка и стеарин технический и противостаритель [патент РФ 2009152 С1, 15.03.1994], выбранная в качестве прототипа. Недостатками данной резиновой смеси являются малая эффективность противостарителя в качестве замедлителя преждевременной вулканизации резиновых смесей. Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающая вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка и стеарин технический [см. Корнев А.Е. Технология эластомерных материалов: Учеб. для вузов / Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. – М.: «Эксим», 2000. – 288 с.стр.28-34]. В данной резиновой смеси в качестве замедлителя преждевременной вулканизации используют N-нитрозодифениламин, который не является стабилизатором окисления, т.е. не защищает каучуки и вулканизаты резиновых смесей от окисления. Его также нельзя применять для изготовления светлых изделий, так как он вызывает сравнительно сильное окрашивание резин. N-нитрозодифениламин при изготовлении резиновых смесей может разлагаться, что приводит к получению пористых вулканизатов. Перед разработчиками была поставлена задача: создать резиновую смесь, в том числе светлую, обеспечивающую вулканизатам высокую стойкость к окислению, а также обладающую высокой стойкостью к преждевременной вулканизации в процессе изготовления. В качестве добавок необходимо использовать доступные ингредиенты резиновых смесей, обеспечивающие расширение сырьевой базы резиновой промышленности. Цель изобретения – повышение стойкости вулканизатов резиновых смесей к окислению. Цель достигается путем использования резиновой смеси на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающей вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка, стеарин технический, стабилизатор окисления и замедлитель преждевременной вулканизации, отличающейся тем, что в качестве ненасыщенного карбоцепного каучука она содержит натуральный или бутадиен-метилстирольный каучук, в качестве вулканизующей группы – серу и тиурам или серу, каптакс и дифенилгуанидин, в качестве наполнителя – технический углерод или мел, в качестве стабилизатора окисления и замедлителя преждевременной вулканизации – имид 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.: ненасыщенный карбоцепной каучук 100,0; вулканизующая группа 2,4-4,0; наполнитель 40,0-50,0; оксид цинка 5,0-30,0; стеарин технический 1,0-1,5; имид 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0. Введение имида 2-сульфобензойной кислоты в резиновую смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука повышает стойкость вулканизатов, в том числе светлых, к окислению, кроме того, снижает скорость преждевременной вулканизации резиновых смесей. Имид 2-сульфобензойной кислоты известен как сульфобензимид или сахарин. По предлагаемому решению была изготовлена резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающая вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка, стеарин технический, стабилизатор окисления и замедлитель преждевременной вулканизации, при этом в качестве стабилизатора окисления и замедлителя преждевременной вулканизации в резиновую смесь вводят имид 2-сульфобензойной кислоты. В качестве ненасыщенного карбоцепного каучука используют бутадиенметилстирольный каучук или натуральный каучук. В качестве вулканизующей группы используют серу и тиурам или серу, каптакс и дифенилгуанидин в определенных соотношениях. В качестве наполнителя используют технический углерод П514 или мел технический. Пример 1. На вальцах обычным способом готовят резиновую смесь, в которой в качестве ненасыщенного карбоцепного каучука используют бутадиенметилстирольный каучук или натуральный каучук. Состав смесей приведен в табл.1, смесь 1 – по прототипу, смеси 2-14 – по предлагаемому техническому решению. Определение способности к преждевременной вулканизации производили на сдвиговом ротационном вискозиметре типа Муни в соответствии с ГОСТ 10722-76, для резиновых смесей определялись время начала преждевременной вулканизации ( Смеси 1-2 вулканизовали при температуре 143°С в течение 30 минут, смеси 3-14 в течение 10 минут. Физико-механические свойства определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Испытание резин на ускоренное тепловое старение в воздушной среде проводили в соответствии с ГОСТ 9.0224-74 при температуре 125°С в течение 24 часов для резин 1-8 и при температуре 100°С в течение 24 часов для резин 9-14. Свойства резиновых смесей и вулканизатов приведены в табл.2.
По данным табл.2 видно, что предлагаемые резиновые смеси более стойки к преждевременной вулканизации, а вулканизаты на их основе более стойки к ускоренному тепловому старению, чем известные. Вводить предлагаемую добавку менее 0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука нецелесообразно, так как у резиновых смесей с меньшей дозировкой предлагаемой добавки нет преимуществ по сравнению с известными. Вводить предлагаемую добавку более 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука нецелесообразно, так как резиновые смеси с большей дозировкой не вулканизуются. Пример 2. На вальцах обычным способом в каучук СКМС-30 АРК вводят имид 2-сульфобензойной кислоты. Параллельно готовят смесь с известным стабилизатором ионолом. Добавки стабилизаторов вводят в количестве 1 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Эффективность добавки в качестве стабилизатора оценивают по смещению экзотермического пика дифференциального термического анализа (ДТА) в сторону больших температур. Исследования проводят на дериватографе типа Паулик-Паулик-Эрдей при скорости нагрева 10°С в минуту. Результаты исследования приведены в табл.3.
По данным табл.3 видно, что введение предлагаемой добавки в каучук приводит к более значительному смещению экзотермического пика в сторону больших температур, чем известной, следовательно, предлагаемая добавка более эффективна в качестве стабилизатора, чем известная. Таким образом, в решении использован доступный ингредиент резиновых смесей, обеспечивающий расширение сырьевой базы резиновой промышленности, введение которого в резиновую смесь придает вулканизатам высокую стойкость к окислению и обеспечивает высокую стойкость резиновой смеси к преждевременной вулканизации в процессе изготовления.
Формула изобретения
Резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающая вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка, стеарин технический, стабилизатор окисления и замедлитель преждевременной вулканизации, отличающаяся тем, что в качестве ненасыщенного карбоцепного каучука она содержит натуральный или бутадиен-метилстирольный каучук, в качестве вулканизующей группы – серу и тиурам или серу, каптакс и дифенилгуанидин, в качестве наполнителя – технический углерод или мел, в качестве стабилизатора окисления и замедлителя преждевременной вулканизации – имид 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5) и скорость преждевременной вулканизации (