Резиновая смесь

 

РЕЗИНОВАЯ ЙМЕСЬ, включающая цис-1,4-полиизопреновый каучук, активатор вулканизации ZnO, активатордиспергатор, серу, ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологических свойств смеси и физико-механических свойств вулканизатов из нее, а также снижения токсичности резиновой смеси, последняя дополнительно содержит поличетвертичную аммониевую соль строения СГ СГ РЗ f 3 n,2f Ш. t li-CHj-H-CHg-li-CHg-R-Ollzпри следукяцем соотношении компонентов , мае.ч. S- Цис-1,4- полиизопре- , новый каучук100,0 Активатор вулканизации ZnO 5,0-5,0 Активатор-диспергатор 1,5-4,0 Is3 Сера 1,0-2,5 Ускоритель вулка4 низации диалкил дитиофосфат цинка 1,5-4,0 Наполнитель 45,0-80,О О Поличетвертичная аммониевая соль 0,5-4,0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН компонен100, 0

3,0-5,0

1, 5-4,0

1,0-2 5

1,5-4,0

45,0-80,0

0 5-4,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3387987/23-05 (22) 22.01.82. (46) 23. 06. 83. Бюл. Р 23 (72) В.И. Овчаров, М.В. Бурмистр, P.ß. Омельченко, Г.А. Блох, Ю.B.Ñâåòкин, Л.В. Недава и И.Ф. Панчук (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф.3. Дзержинского и Киевский филиал Научно-исследовательского института резиновых и латексных изделий (53) 678.7(088.8) (56) 1. Белозеров Н.В. Технология резины. N., "Химия", 1979, с, 170240.

2. Головач P.A. и др. Исследование диалкилдитиофосфатов как ускорителей серной вулканиэации каучуков. Л., ЛТИ им. Ленсовета, 1972, с. 18-22. (54)(57) РЕЗИНОВАЯ 4"МЕСЬ, включающая цис-1,4-полиизопреновый каучук, активатор вулканиэации ZnO, активатор-диспергатор, серу, ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка и наполнитель, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических свойств смеси и физико-механических свойств вулканиэатов иэ нее, а также снижения токсичности резиновой смеси, последняя дополнительно содержит поличетвертичную аммониевую соль строения,.SU„„1024469 А

3 50 С 08 L 9/00; С 08 К 5/17;

С 08 Ь 79/00

1 ОГ

СИ . CKy

1 +1 2 . 2 С 2 4

СН) CH

"- О- -Coo- -Coaпри следующем соотношении тов, мас.ч.:

Цис-1,4- полиизопреновый каучук

Активатор вулканизации ZnO

Активатор-диспергатор

Сера

Ускоритель вулканиэации диалкилдитиофосфат цинка

Наполнитель

Поличетвертичная аммониевая соль

Углеводородный каучук, например цис-1,4-палииэапренавый 100,,0

Активатор вулка- 35 низации 5„0

Активатор-диспергатар, например стеариновая кислота

Вулканизующий агент (сера) 1 ф ?

Ускоритель вулканизации дллалкил.дитиофасфат цинка 3,О

Напалнитель 50,0

Недостатками данной смеси являют-= ся низкие когезианная прочность и скорость вулканизации, вулканиэаты на ее основе имеют низкие напряжения при заданном удлинении, условную прочность при растяжении и сопратив- 50 ление раэдиру.

1

Целью изобретения является повышение технологических свойств смесей и физико-Механических свойств вулканизатов из нее, а также снижение токсичности резиновой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь, включающая цис-1,4-палиизопреновый каучук, активатор вулканизации ZnO, активатор-диспе гатор, серу, ускоритель вулканиэации диалкилдитиофасфат цинка и наполнитель, дополнительно содержит паличетвертичные амманиевые соли строения 65

3 0

Изобретение относится к резиновой . промышленности н может быть использована для изготовления резин с улучшенными техническими свойствами.

Известна резиновая смесь на основе углеводородного каучука, содер- 5 жащая вулканиэующие вещества, напри-, мер серу, ускоритель вулканизации класса диалкилдитиофосфатов цинка, активатор, наполнитель и пластифи-, каторы (1) .

Недостатком указанной эластомернай смеси являются низкая скорость вулканизации (особенно для смесей со, светлыми наполнителями), низкая когеэионная прочность. Вулканизаты указанной смеси обладают низкими" .напряжением при заданном удлинении, условной прочностью при растяжении, сопротивлением раздиру.

Наиболее близкой к предлагаемой является резиновая смесь (2, вклю- чающая углеводородный каучук (цис-

-1,4-полицзапреновый), активатор ,вулканиэации, например оксид цинка,, наполнитель (сажа, аэрасил)> активатор-диспергатор, вулканизующий агент (сера) и ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов,, мас.ч.:

61 Ц з СКу

*4-сн,-х-си;м-снд-и.-сн,—

yl

I 1

QH) Q5y при следующем соотношении компаненToB < мас, ч 3

Цис-1р4-палиизо" пренавый каучук 100;: Î

Активатор вулканиэации ZnO 3,0-5,,0

Активатордиспергатор

Сера

Ускоритель вулканизации диалкилдитиафосфат цинка 1, 5- 4,, О

Наполнитель 45,0-80,0

Паличетвертичная аммониевая соль 0,5-4„0

1,5-4„О

1,0-2,,5

О, 5-4,0

Приготовление эластамерных композиций осуществляют в лабораторном резиносмесителе емкостью 2 л. На первой стадии скорость вращения ротора 60 об/мин, температура в конце цикла смешения 140аС, продолжительность 4 мин. Вулканиэующие агенты и паличетвертичные аммониевые соли вводят на второй стадии на вальцах при 70-80 C в течение 4-6 мин.

Определение вулканиэационных характеристик резиновых смесей проводят на геометре-100 фирмы "Монсанто" при

153 С согласно ГОСТ 12535-78. Испытания резин проводят согласно

ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-75, ГОСТ 262-. 79, ГОСТ 6950-73, ГОСТ 20403-75.

Пример 1. В соответствии с описанной методик 6 готовят эластомерную композицию состава, мас.ч.:

Цис-1,4-полиизопре-. но и у ук (СКИ-3) 100,0

Парафин 2рО

Стеарин 2,0

Оксид цинка

Сера 1; 7

Иэабутилизаоктилдитиофосфат цинка 3,0

Аэросил-300 70 0

Поли-п-ксилилен-И -N-И -N - - тетра-! ) метил-п-ксилилендиамманий хларид

1024469

Проведение испытаний производят по. ранее приведенным стандартам.

В табл. 1 представлены фиэикомеханические свойства резин на основе СКИ-3 с изобутилиэооктилдитиофосфатом цинка в зависимости от . типа и содержания поличетвертичных аммониевых солей.

Применение в смеси с ускорителем вулканиэации нзобутилизооктилдитиофосфатом цинка поличетвертичных аммониевых солей позволяет сократить продолжительность режима вулканиэации для достижения оптимальных .,свойств в 2-3 раза, на 50-1408 повысить найряжение при удлинении 1068, на 40-1208 повысить условную проч, ность резин при растяжении, на

;35-1058 повысить сопротивление вулканизатов раэдиру. Дополнитель-,, ное введение поличетвертичных аммониевых солей в компознции обеспечивает значительное улучшение температуростойкости резин.. Более предпочтительным является применение поличетвертичных аьмониевых солей. с n 50-,100.

Результаты оценки токсичности резин показали преимущество вулканиэатов.с поличетвертичными аммониевыми солями над контрольными.

- Пример 2. Готовят эластомерную компезицию состава, мас.ч.:

Цис-1,4-полииэопреновый каучук (СКИ-3) 100,0

Парафин 1,О

Стеарин г;о

Оксид цинка 5,0

Сера 1,5

Изобутилизооктилдитиофосфат цинка 4,0

Поли-п-кси..илен5 -N-N-N-N- òåòðàI Ф метилнафтилен днаминовый хлорид 1,0

Технический углерод ЦИ-100 50,0

Я Проведение испытаний произвсдят в соответствии с приведенными ранее стандартами.

В табл. 2 показано влияние поличетвертичных аююнневых солей на кинетические параметры вулканиэации, когеэионные свойства смесей, фиэикомеханические показатели резин.

Продолжительность достижения оптимума вулканизации по данным испытаний на .реометре при i&3 C сокращается на 40-508, увеличивается максимальный крутящий момент. С увеличением молекулярной массы поличетвертичных аммониевых солей до и

50-:100 происходит увеличение ко25 геэионной прочности смесей в 2,12,5 раэ. Более предпочтительным является применение поличетвертичных аммониевых солей с и 50: 100.-Как видно из представленных при30 мероэ (табл. 1 и 2}, предложенная смесь в сравнении с известной характеризуется лучшими технологическими свойствами, а резины - повышенными

4Жзико-механическими показателями. Кроме того, предложенная смесь обладает

:меньшей токсичностью.

1 (м

1 %-»

1 t

I Д I

1 I

1 1

Ю

Ю с

> О н ь

I I

tA йф ь

lO н

С>

> ) Ю я> >41

1 ., 1

" Ch

I i 1 4>

1 1

1 1

1 1 00 1

I I 1

I I 1

Г 1

4 1

1 I

I 1

I 1

М 1

М 1

1 Э 1 о

Я 4

О 1 мъ

Х 1 1! 1

> ) ь

С0

Н4 ь

) с

4Ч

Ю

LA D

LQ lA

Ю с н н

° ъ

>Щ

О н

th н>

ЧЭ (Ч н е

1 Д й) %

Р4 н>

° Ф

Ю

Ъ CP

Ю с н

С>

lA а

nfl с

1 — 1

1 1 1!

Э Ж ахх

Ю >>4 3

Ю Ю 9 m (ч ln н о i c ххах

Я Н И ДЩ4, 1 1 о а с

9L Х х

Р4 Д Х онэ

5ок

»хн

9 о х. д с 9 9 ОЭ нх х

ХЭ ОЭ цх нх ох хц н ц o t-r

О» О»

Э t н ф

Щ

Х 1 о >

И I

1

Х r, Х 54Л

О 3Й

М 4

Ф

t."D g аь g

>>> Н4 Х

tf I

4:

„1

1 н

) t

1

I н

1

1 Х Х э а эеао ах ц Н4;Х

xr o44:

v- ex хр! х

>иоOW 95m

И И 1 Х

Ю

I 1 н

1 1 Ф

О

Ю н

Ю н

Ю

С4

Ю (Ч

Э н ф о

И

Э . х

Х о

Э > х

>44

44

Э

И

1 о

Х х х в

10244б9

Ю

1

Э I

Ж

З

Э

1

1

I

I

1

1

I

t

1

1

I

Ctl

М!

Ъ3

° н

Ю (Ч

Ю н

CO Ф

С Ъ

Ю

Ю

00 ь (Ъ

О

С4 ! .О

Ю ь и о

CI

Ю н

C) ь

<О

CO

О

lA н1

Вь

Ю с

l

1

1

1

I

y u

O C3 Ct

Р! О!Ц

ttt Д Й

О3 В

vvх ъйЙ

Ъ о о у

6

33Ъ ох

Э а Ж

Х Э

Ц о

ЭЯЮ жzl

Р,ж

ДЮ Х

C3O е жн х

t 1.I 1

I 1

1 <"Ъ 1 ! ! !

1 3 сЧ 1

1 н4 1

I 1

I 1. ! I

3, 1 1 н

1 3 !

1 I

1 I ь

1 н 1

I 1 ! !

I 1

1 I

1 Оъ .I

I 1 !!

l I

1 I

CO 1

I ! I

1 3

1

1 !

g 3

М I 0 1

6) I

li о г — ч

И 3 I

ИЪ

1 !! 9 I

Д I Ф

1 1

I I ! Ч

1 I

I . I

РЪ 1

l I

l . I ! — т

I

СЧ

1 !

I 1

1 1

3 н

I 1

I l

Щ М

Ctl C3 !

33 х о

3»

Э м х .о

Э

Ф

t5 х

Э с Я ! 1 о н . и ю о1 й»

И 333 о эх д 3", 3 О ф о>

О Ы 3 а

Э!ХЗЭ й5э 33 о

t +

CO

ill + х

Э О о

tC .dP о - ж,о

3 е Е О

С3Х 3

Э D

ОЭ 3Х

С!Х иО

I

I

1

1

1 ф ! Ф

63

t 8 ! о

I I

1ф

А

1О

4 О, и

1 Ф

3 еС

3О

3 Х

3О

3 3е

3 ! О ! Ф . 13 ! о

I !!3

Й

IЭ ! о

3 фЪ

3+ э

К

3 Ж Х

1Я О

1Э Х

1 а о

3 °

I 3I

3& I

3О

3 О+

3Ж+

1 Р +

1 Я ! х р во

3!!3 и

1Й Р

1Э М

I3 Î !

М

1 и

3 !.

IЭ

13

1

1 3:3

I

Ц !

10244б9

Показатели

14 15 16

Поли-п-ксилилен-N,N,N,М -тетраI метил-нафтилен диаюеоний хлорид, мас.ч:

1 0 и = 100 1,. 0

Результаты испытаний на реометре-100 фирмы

"Монсанто" при 153 С

8,5

13,0

1210

10,5

Начальный крутящий момент, Н.м

8,0

8,0

7,0

Минимальный крутящий момент„ Н.м

72,0

61 0

80 0

Максимальный крутящнй момент, Н.м

Начало подвулканизации(18) „ мин

2,1

Оптимум вулканизации (1сЕо), мин

3,7

Свойства резиновых смесей, напряжение удлинения,.когезионная прочность, МПа

0,30

0,14

0,13

310

Относиъ ьное удлинение, В

310 320

280

Физико-механические показатели при напряжении удлинения

9,9

7!2

Условная прочность при растяжении, МПа 19,2

19,6

19,7

20,0

Относительное удлинение, Ъ

480 450

500

Остаточное удлинение, Ъ

Эластичность, Ф

Твердость по ТМ-2, условных единив

ННИИПИ Заказ 4331/23 Тираж 494 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа

1 1

Шифр композиции