Вулканизуемая резиновая смесь
ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенных каучуков , включающая высокомолекулярное соединение, отличающаяс я тем, что, с целью повышения стойкости резиновой смеси к преждевременной вулканизации, устранения загазованности производственных помещенийи повышения устойчивости резин к многократным деформациям, в качестве высокомолекулярного соединения она содержит привитой сополимер ;поливинилового спирта и -капролактама с содержанием азота 5,1-8 мас.% следующей формулы (-(, ОН Н О S а где X 2-40; у 10-100; с п 1000-100000 в количестве 0,6-2,0 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука.
(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕ ОНИ Х
РЕСПУБЛИН
3151) С 08 L 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и Отнятий
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3402959/23-05 (22) 25.02.82 (46) 30. 07. 83. Вюл.,)) 28 (72)H. В. Чиркова, И. A. Пономарев; С. В. Хитрин, М. Н. Втюрина, Е. Н. Зильберман и P. И. Спасская (71)Кировский политехнический кисти. тут (53)678.7(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР
)) 258574, кл. С 08 Ь 9/00, 1970 .
2. Кошелев Ф. Ф. и др. Общая .технология резины. N, "Химия", с. 459, 1978 (прототип). (54) (57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ
СМЕСЬ на основе ненасыщенных каучуков, включающая высокомолекулярное . соединение, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости резиновой смеси к преждевременной вулканизации, устранения saraзованности производственных помещений и повышения устойчивости резин к мно.гократным деформациям, в качестве высокомолекулярного соединения она содержит привитой сополимер:поливинилового спирта и Я-капролактама с содержанием азота 5,1-8 мас.Ф следующей формулы (- н, — н-) „— бн, —
ОН . О б=о (2)5
Н где х = 2-40, у 10-100, n = 1000-100000 в количестве.0,6-2,0 мас.ч. . на
100 мас.ч. каучука.
1031982
Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к получению монолитных многослойных резиновых систем (изделий).
Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, в которую с целью повышения адгезии к тканям вводят комплекс резорцина с гексаметилентетрамином, образующий смолу во время смешения и вулканизации, совместно с борной 10 кислотой или ее солями. f 1) .
Однако такие смеси обладают очень серьезным недостатком. Они нестабильны при хранении. Кроме того, в процес. се технологической обработки при j5 температурах порядка 120ОС происходит разложение модификатора, что приводит к повышению загазованности производственных помещений и к загрязнению оборудования. 20 ,Наиболее близкой к предлагаемой является вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, используемая для обкладки корда автомобильных шин, в которую для .повышения адгезии резины к корду вве.1 ден модификатор РУ-1 молекулярный комплекс диоксифенолов и Гексаметилентетрамнна) образующий смолу в процес се переработки в сочетании с белой сажей $2).
Недостатком такой смеси является неудовлетворительная стойкость к преждевременной вулканизации из-эа частичного структурирования каучука в присутствии модификатора. Разложение модификатора при температурах переработки, вызывающее структурирование кау чука, одновременно увеличивает загазованность производственных помещений, 40 приводит к загрязнению оборудования.
Кроме того, в присутствии указанных модификаторов получаются высокомодульные резины, имеющие недостаточно высокую работоспособность в условиях 45 длительных циклических деформаций с постоянной амплитудой деформации в цикле (т.е. в тех условиях, в которых работают резины каркаса автомобильных шин).
Цель изобретения - повышение стойкости резиновой смеси к преждевременной вулканизации, устранение загазованности производственных помещений и повышение устойчивости резин к много- Я кратным деформациям.
Поставленная цель достигается тем, .что в резиновую смесь на основе ненасыщенных каучуков, содержащую высокомолукулярное соединение, в качестве 60 которого она содержит привитой сополимер поливинилового спирта и -капролактама с содержанием азота 5,18 мас.% следующей формулы
I б=0 (бн) — ЯН где х = 2-40 у = 10-100;
1000-100000 в количестве 0,6-2,0 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.
Условно сополимер с содержанием " азота 5.,1% назван ПВСК-1, а с содержанием азота 8% - ПВСК-2 °
Модификатор ПВСК-1 целесообразно вводить в количестве 1-2 мас.ч ° на
100 мас.ч. каучука (д,58-1,15%)>, а модификатор ПВСК-2 в количестве
0,6-1,0 мас.ч. (0,35-0,58%).
Il p и м е р 1.Готовят резиновые смеси, состав которых приведен в табл. 1.
Смешение проводят на вальцах при температуре 100 С по режиму, приведенному в табл. 2.
Вулканиэацию смесей проводят в . ,электропрессе при 153 С в течение
20 мин. Свойства резиновых смесей и вулканизатов представлены в табл.3
Пример 2. Готовят смеси составов, приведенных в табл. 4.
Смешение и вулканизацию проводят так же, как в примере 1.
Свойства резиновых смесей и вулканизатов приведены в табл. 5.
Как видно из приведенных примеров, использование модификаторов ПВСК позволяет снизить вязкость резиновых смесей и повысить их стойкость к преждевременной. вулканизации, что приводит к значительному облегчению переработки предлагаемых смесей на технологическом оборудовании.
Использование модификаторов ПВСК в резиновых смесях приводит к сниже-: нию условных напряжений при растяжении резин, увеличению относительных удлинений и повышению сопротивления резин многократному растяжению,. снижается также теплообраэованйе при многократном сжатии, повышается теплостойкость резин и прочностЬ связи резин с кордом.
Следует отМетить, что наибольший модифицирующий эффект наблюдается при определенном .количестве азота, введенного в смесь с модификатором.
Оптимальное содержанке модификатора
ПВСК составляет 0,35-1,15 мас.%. Неблагоприятное влияние на свойства смесей и резин оказывает как большее, так и меньшее содержание модификатора (например 1, смесь 4; пример 2, смесь
3)1031982
Таблица 1
Соста мас.ч. на 100 мас.ч ° каучука
Ингредиенты прото тип прото
1 . 2 3 4 тип 1 2 3
75 75 75 75 75 42,96 43,2 43,08 42,96 42,85
25 25 25 25 25 14r32 14t4 14t36 14ю32 14t30
Каучук СКИ-3
Каучук СКД
2,4 2,4 2 4 2,4 1,37 1,38 1,38 1 37 1 37 1,37
Сера
Сульфенамид.Ц 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,51 0;52 0,52 0,51 0,51
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,17 0,18 0,17 0,17 0,17
Альтакс
1,0 1,0 1,0 1,0 . 1,0 0,57 0,58 0,58 - 0,57 0,57
Стеарин
Флатевый ангидРид 0 5 0,5 0 5 0 5 0,5 0,28 0,29 0,29 0,28 0,28
5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 2,86 2,88 2,87 2,86 2,85
Окись цинка
Инденкумарановая скола
2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1,15 1,16 1,15 1,15 i 14.Бенэойная кис.- . лота
0,5 0,5 0,.5 0,5 0 5 0,28 0,29 0,29 0,28 0,28
5ю0 5юО 5юО 5зО 5юО 2ю86 2г88 2ю87 2 86 2>85
Рубракс
3 0 3,0 3,0 3 0 3 0 1 72 1,73 1,72 1,72 1,71
Масло ПН-б
Техуглерод
ПМ-50
30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 17,21. 17 27
17 23. 17 21
Техуглерод
ДГ-100
15,0 15,0 15,0 15,О 15,0 8,59 8,62 8,61 8.,59 8,57
Белая сажа БС-120
5,0 5,0 5,0 5,0 2,86 2,88 2,87 2,86 2,85
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,57 0,58 0,57 0,57 0 57
Неозон Д
Продукт
4010 NA
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Oi57 0,58 0,57- 0,57 0,57
1,15
Модификатор РУ-1 1,0
Модфикатор
ПВСК-1
0,58 0,86 1,15 1 43
1,0 1,5 2,0 2,5
174,6 173,6 174,1 174,6 175, 1 100 100 100 100 100
Всего.
1031982
Таблица 2
Продолжительность Ьперации, мин.
Конец
Начало
14
22
30
Введение серы
Свойства
Прототип
30
52
10
12
12
17,6
17,8
18,6
16,3
15,6
8,5
5,2
6,4
9,1
6,9
532
608
593
540
490
1.7
20
79
68
8,5
16,7
15,2
11,6 8,5
Порядок введения ингредиентов
Введение каучуков, стеарина бенэойной кислоты, окиси цинка, инденкумароновой смолы
Введение неозона Д, продукта
4010 NA, белой сажи
БС-120, рубракса
Введение текуглерода НМ-50, масла ПН-6
Введение теуглерода ДГ-100, фталевого ангидрида, модификатора, сульфенамида Ц, альтакса
Сопротивление преждевременной вулканизации при Т = 131 С мин. вязкость, ед. мин мин
Сопротивление разрыву, МПа
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа
Относительное удлинение,В
Остаточное удлинеwe,%
Сопротивление раздиру, кН/м
Сопротивление многократному растяжению (= 200%,)тыс.цикл.
Показатели по смесям
) г
Таблица 3
1 г
1031982
Продолжение табл. 3 =вой ства
3 4
Прототип
37
43
5,0
39
34
16у2. 15,6
18,6
15,7
Таблица 4
Состав
Ингредиенты мас.%
I l Г
Мас.ч. на 100 мас.ч. каучука
Прототип 1
2- 3 . Прототип 1 2 3
Каучук СКИ-3
75
75 42,97 43,20 . 43,30 . 43,38
14,32 14,40 14,43 14,46
Каучук СКД
Сера
2,4
2,4
2,4
2,4
0,9
0,9
0,9
0,3
0,3
0,3
0,3
Альтакс
1,0
1,0
1,0
1,0
0,57 0,58
Стеарин
Фталевый ангидрид
0,5 0,5 . 0,28 0,29 0,29 0,29
0,5
0,5
5,0 5,0 2,86 2,88 2,88 2,89
5,0
5,0
Окись цинка
Инденкумароновая смола
2020115.115116116
2,0
2,0
Бенэойная кислота
0,5
0,5
0,5 0,5 0,28 0,29 0,29 0,29
5 0 5 0 2 86 2 88 2 88 2 89
5,0
5,0
Рубракс
3 О. 3 0 1 72 1 73 1 73 1 73
Масло ПН-6
3,0
3,0
Техуглерод
ПМ-50
30,0 30,0
30,0 30,0 17,20 17,29 17,32 17,35
Теплообраэование при многократном сжатии, Ñ (на фиксометре Гудрича) Потеря прочности при тепловом старении (120 C15ф %
Прочность связи резины с кордом 23 К (Н-метод), кгс 13,7
Сульфенамид Ц 0,9
Показатели по смесям
) 1 (, I
1,37 1,38
0,51 0,52
0,17 0,17
1,39 1,39
0,52 0 52
0,18 0,18
0,58 0,58
1031982
Продолжение табл. 4
Состав (Ингредиенты
Мас.ч. на 100 мас.ч. каучука
Х !
L\
Прототип 1
1 1
Прототип 1 2 3
Техуглерод
ДГ-100
15,0 15,0 8,59 8,62 8,66 8,67
15,0
15,0
Белая сажа
БС-120
5,0
5,0 5,0 2,86 2,88 2,88 2,89
1 0 1 0 0 57 0 58 0 58 0 58
1,0 1,0 0,57 0,58 0,58 0,58
5 0
Неоэон Д
1,0
1,0
Продукт 4010 NA 1,0
1,0
Модификатор
РУ-1
1,5
2,0
Модификатор
ПВСК-2
9,6 0,3
1,0
0 58
174,6 173,6
173,2 172,9 100 100
Всего
Т а б л и ц а 5
Показатели по смесям
) 1
Свойства
Прототип
Сопротивление преждевременной вулканизации при Т 131 С мин.вязкость, ед.
48
39
10
12
15,5
Сопротивление разрыву, МПа
18,7
17,6
17,6
15,3
Условное напряжение при удлинении
300%, МПа
5,8
8,5
6.,6
5,4
Отнбсительное удлинение,Ъ
590
532
608
580
Остаточное удлинение,%
21
16
Сопротйвление разди-, ру, кН/м
74
63 Ь, мин
Ъ мин
Я
0,35 0,17
100 100
1031982. Продолжение табл. ф
m ю ю ав ю ев ю Я
Свойства
Прототип
10,2
17,1
16,9
8,5
39
39
13,8
15,8
15,9
Составитель Л. Макарова. Редактор К. Папп Техред М,Тепер Корректор 6. Макаренко.
Заказ 5325/29 Тираж 494 Подписное
ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, -Ж-35; Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г..Ужгород, ул. Проектная, 4
Сопротивление многократному. растяжению ,(б 200%), тыс.цикл.
Тенлообразование при многократном сжатии, С (на флексометре Гудрича) Потеря прочности при пловом старении
120 С)15 ч,Ф
Прочность связи резины с кордом 23К (H-метод), кгс 13 7. Показатеди по смесям .(а ),г
