Резиновая смесь
РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенного каучука, включающая ускоритель вулканизации, наполнитель и вулканизующий агент, отличающаяся тем, что, с целью исключения выцветания серы на поверхности резиновой смеси и ее вулканизатов, повышения скорости вулканизации смеси и теплостойкости вулканизатов, в. качестве вулканизующего агента она содержит лигнин, модифицированный 20-30% серы, в количестве 5-15 мае.ч. последнего, 40-95 мае.ч. наполнителя , 0,9-3,2 мае.ч. ускорителя на 100 мае.ч. каучука. (Л
СОО3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(5В С 08 Е 9/00 08 11/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21) 3405175/23-05 (22) 05. 03. 82 (46) 23. 10. 83. Бюл. М 39 (72) В.М.Харчевников, Е.Н.Поливода, М.Н.Раскин, A.È.Íàçàðíoâñêèé и И.И.Гапон (71) Ленинградский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного
Знамени технологический институт им.ценсовета (53) 678.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2935529, кл. С 08 L 9/00, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР (Ф 837970, кл. С 08 1 23/22, 1979.
3. Авторское свидетельство СССР и 854953, кл. С 08 L 9/00, 1979 (прототип).
„„ЯК, 1049507 А (54) (57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенного каучука, включающая ускоритель вулканизации, наполнитель и вулканизующий агент, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью исключения выцветания серы на поверхности резиновой смеси и ее вулканизатов, повышения скорости вулканизации смеси и теплостойкости вулканизатов, в. качестве вулканиэующего агента она содержит лигнин, модифицированный
20-30% серы, в количестве 5-15 мас.ч. последнего, 40-95 мас.ч. наполните ля, 0,9-3,2 мас.ч. ускорителя на
100 мас.ч. каучука.
С:
Ф С
МЮ Р
Ж
Сп 3
1049507
Изобретение относится к резиновой промышленности в частности, в разра.ботке вулканиэуемой резиновой смеси на основе ненасыщенного карбоцепного каучука.
Известно использование в резиновых 5 смесях лигнинов, обработанных азотсеросодержацими соединениями в качестве ускорителей вулканизации (1 ), активаторов смоляной вулканизации бутилкаучука (23 10
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, содержащая ускоритель вулканиэации,,наполнитель и вулканизующий агент, в которой, с целью повышения технико-экономических показателей и улучшения физико-механических свойств резин из данной смеси, в качестве вулканизующего агента применен хлорсодержащий технический углерод, модифицированный полисульфидами щелочных металлов в эквивалентном количестве по отношению к хлору технического углерода, в количестве 10100 мас ° ч. на 100 мас.ч. каучука.
Данный модифицированный серой технический углерод позволяет исключить из смеси элементарную серу, которая имеет тенденцию к выцветанию ца поверхности резиновых смесей и нулкани затов (31, Недостатками известного техн>гческого решения являются необходимость 35 сравнительно больших дозировок модифицированного техуглерода для введения в смесь требуемого для вулканиэации.количества серы и невозможность получения светлых смесей при испольТаблица 1
Смесь (известная) (известная) (предлагаемая) 1,5
50,0
СЛ, содержаций ЗОВ серы
5 0
З,б
5,8
1>8
2,9
3,6
Компоненты, мас.ч, . на 100 глас.ч. каучука и,свойства резиновых смесей и вулканизатов
Сера
Техуглерод ПМ-100-3S
Время до начала подвулканиэации при
403 Ki мин
Скорость подвулканиэации при 403> К, мин зовании данного продукта в каче!стве вулканизуюцего агента.
Целью изобретения является исключение выцветания серы на поверхности резиновой смеси и ее вулканизатов, повышение. скорости вулканиэации смеси и теплостойкости вулканизатс>в.
Поставленная цель достигается введением в резиновую смесь на основе ненасыценного каучука, включающую ускоритель вулканиэации и наполнитель, в качестве вулканизук>щего агента лигнина, модифицированного
20-30% серы, в количестве 5-15 мас.ч. последнего, 40-95 мас.ч. наполнителя, 0,9-3,2 мас.ч. ускорителя на
100 масс.ч. каучука.
Предлагаемый серосодержащий лигнин (СЛ) может использоваться в качестве эффективного вулкани3уюцего агента как в резиновых сглесях, содержацих технический углерод, так и в сглесях, содержащих светлые наполнители. При введении СЛ в смесь имеет место увеличение скорости вулканизации, теплостойкости резин B не наблюдается выцветание серы на поверхности смеси и вулканиэатов даже при общем содержании ее в смеси до 4,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.
Пример 1. В резиновую смесь на основе иэопренового каучука СКИ-3 следующего состава, мас.ч.: СКИ-3 100, оксид цинка 5,0; стеариновая кислота
1,0; каптакс 1,0; техуглерод ПМ-100
50; вводят СЛ. Дозировка СЛ и свойства смесей и вулканиэатов по примеру 1 приведены в табл.1. Для сравнения в этой же таблице приведены свойства композиций, содержащих серу, и композиции, содержащей технический углерод, модифицированный серой, 1049507
Смесь
3 предлaraемая известная известная
Оптимальное время вулканизации при
403 К, мин
16,0
20;0
12,0
Условная прочность при разрыве, МПа
10 5
18,7
18,0
Относительное удлинение, В
440
360
380
0,54 по прочности
0,49
0,68 по относительному удлинению
0,51
0,53
0,55
Пример 2. В маточную резиновую смесь на основе бутадиенстирольного каучука следующего состава, 35 мас.ч.: СКС-30 йРКП 100, оксид цинка 5, О, стеариновая кислота 2, О, альтакс 1,0, техуглерод IIM-75 40,0, вводят СЛ. Свойства смесей и вулканиТаблица 2
Компоненты, мас.ч. на
100 мас.ч. каучука, и свойства резиновых смесей и вулканизатов
Смесь
Предлагаемая
Известная
40,0
10,0
9,0
12,0
4,8
6,5
22,0
25,5
27,5
26,2
Компоненты, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука н свойства резиновых смесей и вулканиэатов
Относительная остаточная деформация, Ъ
Коэффициент сопротивления тепловому старению (72 ч .373 К) Техуглерод ПМ-100-5$
СЛ, содержащий 25% серы
Время начала подвулкаиизации при 403 К, .мин
Скорость подвулканиэации при 403 К, мин.Оптимальное время вулканизации при 423 К, мин
Условная прочность при разрыве, МПа Продолжение табл. 1! затов по примеру 2 представлены в табл.2. Для сравнения в этой же таблице приведены свойства смеси того же состава, в которую вместо техуглерода ПМ-75 введен техуглерод, модифицированный се рой, ПМ-100-55.
1049507
Продолжение табл, 2
Смесь свойпредлагаемая звестная
500
520
0,61
0,70 по относительному удлинению
0,53
0,62
Т а бл и ц а 3 длагаемая) 2,5
50 0
15,0
14,4 12, 5
10,0
3,5
2,0
1,8
17,0
18,5
14,5
20,1
21,5
22,0
520
480
500
20
2 сут
30 сут
Есть
Нет
Нет (Компоненты, мас.ч. на
100 мас.ч. каучука, и ства резиновых смесей вулканизатов
Относительное удлинение,%
Относительная остаточная деформация, %, Коэффициент сопротивления тепловому старению (72 ч«
3оy) по прочности
Пример 3. В резиновую смесь на основе бутадиеннитрильного каучу-. ка следующего состава, мас.ч.:
СКН-2бМ-100; сульфенамид М 1,0; сте-ариновая кислота 1,0, оксид цинка
5,0; дибутилфталат 10; техуглерод
ПМ-50 50, вводят СЛ, содержащий 30%
Сера
Техуглерод ПМ-100-5S
CJI, содержащий 30% серы
Время начала подвулканизации при
40 3 I<, мин
Скорость подвулканизации при
403о < мин
Оптимальное время вулканизации при
423 К, мин
Условная прочность при разрыве, МПа
Относительное удлинение, %
Относительная остаточная деформация, %
Наличие выцветания на поверхности смеси после хранения в течение серы (от веса лигнина) . Свойства полученной смеси и вулканизата, по
25 примеру 3, а также свойства композиции того же состава, содержащей серу в качестве вулканизуюцего агента и композиции, содержащей ПМ-100-58, представлены в табл.3.
1049507
Таблица 4 .+.
Компоненты, мас.ч.
Смесь
80, 00
20,00
80,00
20,00
0,60
1,30
0,60
0,35
2,60
2,60
5 00
5,00
14,00
14,00
40,00
14,00
22,00
40,00
Мел
14,00
22,00
Титановые белила
Стабилпласт-62
3,00
3,00
Стеарин технический
1,00
1,00
0 35
0,35
0,50
0 50
15,00
Свойства резиновых смесей и вулканизатов
12,1
12,5
15,2
10,0
Режим вулканизации 7 алчи ° 438еК условная прочность при разрыве, МПа
12,9
14,5
640
580. Относительная остаточная деформация, Ъ 11
Пример 4. В светлую резино вую смесь на основе комбинации изопренового каучука с бутадиенстирольным вводят СЛ, модифицированный 203
СКИ-3 С (1 гр.)
СКИС-30 АРКПН (II гр.)
Сера
Тиурам
Дифенилгуанидин
Сантокюр-ИОР
Цинковые белила
Аэросил-1 75
Продукт 2246
Ультрамарин
Бензойная кислота
СЛ, содержащий 20% серы
Время начала подвулкан из ации при 403 К, мин
Скорость подвулканизации при
4.03ОК, мин
Относительное удлинение, Ф серы (от веса лигнина) . Свойства резиновой смеси и дозировка ингредиентов по примеру 4 представлены в табл,4. Известная Предлагаемая
1049507
Составитель О.Лукоянова
Редактор Н.Джуган Техред С.Мигунова
Корректор О. Билак
Заказ 8355/26 Тираж 494 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4
Как видно иэ приведенных примеров, СЛ является эффективным вулканизующим агентом для резиновой смеси на основе карбоцепного каучука. При его введении в смеси имеет место увеличение ,скорости вулканиэации, что приводит к сокращению оптимального времени вулканизации, Увеличение скорости вулканиэации позволяет сократить содержание ускорителя в смеси (табл.4).
Сера не выцветает на поверхности смесей даже при содержании ее в смеси в количестве 4,5 мас.ч. на
100 мас.ч. каучука (табл.3, смесь 3).
Кроме того, присутствие СЛ в смеси приводит к увеличению теплостойкости 15 вулканизата (пример 1 и 2}. По сравнению с техническим углеродом, модифицированным серой, использование СЛ позволяет ввести в резиновую смесь требуемое для вулканиэации количество серы при гораздо меньшей дозировке СЛ по сравнению с модифицированным техуглеродом. Необходимо отметить, что СЛ может использоваться как эффективный вулканиэующий агент для цветных смесей, не содержащих техуглерода, Применение СЛ в резиновой прсмышленности не только расширяет ее сырьевую базу, но и решает проблему утилизации отходов гидролизной г:.ромышленности.
