Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука

 

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА, включающая серу, N-циклогексилбензтиазолсуль-фенамид-2 , цинковыя белила, стеари- . новую кислоту, технический углерод и модификатор, отличающая-, с я тем, что, с целые повышения термостойкости , стойкости к тепловому старению, сопротивления раздируи усталостной выносливости получаемых из неедзеэин, резиновая смесь в качестве модификатора содержит замещенный олигоуретандисемикарбазид общей формулы O-NH-R-NH-CO-N-(ft)-R М-Циклогексилбенэтиазолсульфенамид-2 0,6-1,0 Цинковыя белила . 3-5 Стеариновая кислота 1,5-2,0 Технический углерод Замещенный олигоуретандисемикарбазид указанной формулы 1-15 . Резотропин 0,19-3,36

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (19) (1И

9 00 С 08 К 5 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р-N-(R 3-со-нн-R-мн-со-o(R 01 са-мн-R-NH-cO-N-(k") -к" в

М-Циклогексилбензтиазолсульфенамид-2

0,6-1,0

Цинковыя белила

Стеариновая кислота

Технический углерод

3-5

1,5-2,0

50 60

Замещенный олигоуретандисемикарбазид укаэанной формулы

1- 15

0,19-3,36

1,5-2,0

Сера.

Реэотропи н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3493891/23-05 (22) 17. 09. 82 (46) 07.03. 84 . Бюл. Р 9 (72 ) Д.Б. Богуславский. Е. 3 ..Левит, T. Е.Огневская, С. A.Ôðóìàí-Аврутина, .В.В.Шевченко, Г.A.Âàñèëüåâcêàÿ, Н.С.Клименко, Н.В.Поляцкова, С.Н.ЛОшкарева и Л.Ф.Штанько (53) 678 ° 4(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 910683, кл. С 08 L 9/00,. 1982.

2. Френкель Р Ш. Химическая модификация каучуков. Тематический обзор. 1975 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

Р 432165. кл. С 08 C 18/38, 1972.

; где R — 2, 4-C @H зСН, 2, 6-С6 Н эСНэ, (СНд)ь, 4,4-С Н СН С6Н4;

R — СН2СН(СН, ), (СН2) при R — СН2СН,ОН; R -NH,NHCOCH=

=СНСООН, и дополнительно резотропин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный каучук 100 (54 ) (57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

НЕНАСЫШЕННОГО КАУЧУКА, включающая серу, N-циклогексилбенэтиаэолсуль- . фенамид-2, цинковыя белила, стеариновую кислоту, технический углерод и модификатор, ь т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения термостойкости, стойкости к тепловому старению, сопротивления раздиру и усталостной вйносливости получаемых из нее резин, резиновая смесь в качестве модификатора содержит замещенный олигоуретандисемикарбазид общей формулы

1077904

R0) С0-NH — R — HH-CO — N-(а }-Е"

«" l

2 мин, Температура в конце цикла смешения 100 С. Смеси вулканизуют в прессе при 143 С в течение 50 мин, В табл, 3 приведена характеристика замещенных олигоуретандисемикарбазидон (ОУСК ), Физико-механические показатели резин определяют в соответствии с

ГОСТом.

Как видно из экспериментальных данных(табл. М 4 и 5), только совместное применение ОУСК и РУ-1 позволяет существенно улучшить свойства вулканизатов, в то время как раздельное введение указанных модификатов не приводит к заметному изменению прочностных и усталостных свойств резин, Ненасыщенный каучук

100

1,5-2,0 40

Сера

N-Циклогексилбензтиазолсульфенамид-2

0,6-1,0

Цинковые белила ,Стеариновая кислота

Технический углерод

3-5

1,5-2,0

50-60

1-15 50

Резотропин 0,19-3,36

Синтез укаэанных модификаторов описан в ГЗ 3.

Пример. Изготовление резиновых смесей, состав которых приведен н табл. 1 и 2 производят в две стадии в реэиносмесителе. Продолжительность скорости вращения роторов

60 об/мин 4 мин. Температура в конце цикла смешения 140-145 С. Олигомеры вводят в первую стадию, резотропин, серу и ускорители вулканизации - во вторую. Продолжительность изготовления второй стадии при скорости вращения роторов 30 об/мин 65

Изобретение относится к резиновым смесям на основе ненасыщенного каучука, содержащим модифицирующие добавки, и может быть использовано в шинной, резиновой и смежных отрас, лях промышленности.

Известна резиновая смесь .на основе ненасыщенного каучука, включающая в качестве модификатора олигокарбонатуретанакрилат н сочетании с перекисными соединениями Г1 ) .

Существенным недостатком указанной .смеси являются низкие прочностные свойства при нормальных условиях о (22 2 С), повышенной температуре (>70 С ) и после теплового старения и недостаточная усталостная выносливость при многократном изгибе, одйомерном и двумерном растяжении получаемых резин.

Наиболее близкой к предлагаемой 20 по технической сущности и достигаемому эффекту яйЛяется. резиновая смесь . на оси не ненасыщенного каучука, вклк<чающая серу, сантокюр, N-циклогексилбензтиазолсульфенамид-2, цин- 15

R N-(R«}-CO-NH-R-NH-CO-О( гДе R — 2,4-СЬНЗСНЭ, 2,6-С6НЗС (СН } 6р,4 ° 4-CgHqCH 2CgH4; 30

R - СН СН (СНр), (CHg.)g при R . — Н; R - N(CH2CHZOH )Z, при R - СН2СН ОН R Níz* NHCOCH=

CH C00H, } и дополнительно реэотропин при следу- З5 ющем соотношении компонентов, мас.ч.:

Замещенный олигоуретандисемикарбазид указанной формулы ковые белила, стеариновую кислоту, технический углерод и модификатор, в качестве которого используют олигозфиракрилат в сочетании с инициатором радикальных процессов (2).

Указанная резиновая смесь имеет неудовлетворительную усталостную выносливость вулканизатов, низкое сопротивление раздиру, тепловому старению, недостаточную температуростойкость, Целью изобретения является повышение термостойкости, стойкости к тепловому старению, сопротивление раздиру и усталостной выносливости резин.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая серу, N-циклогексилбенэтиазолсульфенамид-2, цинковые белила,стеариновую кислоту, технический углерод и модификатор, в качестве последнего содержит замещенный олигоуретанди- .< семикарбазид общей формулы

Применение в качестве "временного" пластификатора и модифицирую- " щей добавки замещенных ОУСК в количестве 1-15 мас,ч. на 100 мас.ч.

}каучука(предпочтительно 5-10 мас.ч ) в смесях из ненасыщенного каучука, содержащих модификатор РУ-1, позволяет по сравнению с прототипом: улучшить технологические свойства смесей при исключении из их состава обычно применяемого мягчителя — масла ПН-6; понысить сопротивление нулканизатон; унеличить температуростойкость, сопротивление резин тепловому старению, повысить усталостную выносливость резин при многократном растяжении, изгибе и двумерном растяжении, 1077904

»-» !!

Ct) l

I! I

1 х 1

lO I

»!) 1

& 1!

I с!Ъ 1

».»

1 — М

1 1 ! 1

N I

l »-»

I 1

1 — 1

1 I

1 1

I ».» 1

1»-» I

1 I

1 — —

Ю

»D

»-»

CO cp с

»-» C» (3 с

CD

) в

1 I (I I I an lA

СЪЪ с с о

Ю

Ю

%-» (М (М

»-) с0 с с Т

CD

Ю

»-»

) в

С»

» сО сс»

l4 о

ОЪ с

»-»

) ) г) — — 1

1 Э 1

X l ОЪ о ! 1 — - »

I Э I со

Э I

Ф

4 1 1

Ф 1 I

I в л с!ъ с

Ю I

ОЪ с

rl Ю

Ю

Ю

».»

1 I в I в со ю с

ОЪ

»" » с

Ю 1

С»

Ю

»»

I в

1 5 1 сО сО с ь с:»

С» (Ч с

I г1 I

l. A

1 Ы I — —

l I 1

l I I

l 1 CO

1 I 1

I 1 .1 1 !

lA с

»-»

СО оъ.

° с

»» Ю

С»

Ю в ) ъ

Г 1

1 1

I в l

l 1

1 . 1

1 — — -1

N съем с

Ю 1. CO CD с

»»

CD ь

I » I I в

1 з 1

3 I 1 а I а — —

3 1 1

Х с ъ I о с с

»-»

CD

Ю

Т » х I х l а

ОЪ I )4 )

Э 1 I 1

0 1  1 — — 1

I 3 I 1

i»CI Х а l Л сЧ » Ц о l

L 1 »4 1 \

Ф 1 н 1

:).! х

e1 о

Р» I Х I

1 сО Ю с

»-3

Ю

I I в I an о с »

»D ь

I an I

1 lA

l 1

l I о ) х аох ! ИНН I

1 I

CO

С 1, »-! Ю

С»

Ю

».»

1 l

l . I

1, I

I I

I 1!

1 1

1 I

I I

I 1

1 1

1 I

I l

I 1

l I

» l о I о l и l

1 ) l. (I I

1 ( 1

l 1 а о н

Щ A е

Е о х

Ф о а о о »

m l

e." Ф оа х

Ф н

А !

» о о

М

М !

»"Ъ

Г»

И

Я»!

al о х х М М

AA ф ф.

Ф Ф н оо ф

Ф

Ц

5

l0

»»Ъ Ф

Я

% ))! о

Х х

35 йо о с аan

I» сО

° -» в с рс с»Ъ х

;х х

° Х

Ц ) сч

Ф % и о о а

Я о х

Ф !»Cj

o o

В 5

g Х

Ю Ф

I ) I . I I в в сч о со

Ю с» с) an с

1 Ю В 1 1 1 в сч

1

1, о

I в ) ) I

) I о

I lA 1

I о

I в I

1

I о в

1 о в

1 о

I lA 1

I

Р 1

I an I

I

Ю ) ) в 1

) I

-о в

1 о

lA!

I

I о

I

1 о

I

1 о

I

I о в 1

1

I!

1 )) . х. !

Э

Я I х

Э 1 н

) РЮ

C»» I

1

CO с с-4 !

CD

С» а-) О\ О\ с с

1»Ъ а"1

I 1 х

Ц о

CCj I

l ч. 1

1

1

I !

I

1

СЧ с

«.1

Ю Ю

) гЧ

ОЪ О с с ч-1 а

Ю гЧ

1 I о о с с

СЧ

Ю

С» еЧ

CO с

Ю I

Ю м с м

LA 1)» с с о о о м (ч л

»- 1

Е и

5

Kl

М1

1 1. 1»1

CO 10 <Ч с с

С» fV о о м с»»

CD а"4

1 1 о о м Ф»»

C»I

»" » с

«1

Ю CO с с о

I

I

1.

1

I

I

CD

CA

CO с

СЧ О с с о о о

М 1

1 1 гс о

ОЪ с

» "4 о о (Ъ )»

Ю ч-1

I 1 х х ф!

Щ ое ъ н

)»

Ф

«!

О, CA

О1 с

Ю (О I с о о о м о о с с (Ч»-) о о г) Ю с а-1

Ю

»-11

Ю

I ! О Ю с с а-) о

Ю с!

» о о. м )ч

Ю н

)» с с о

CA с

° »

Ю с а-1 о г1 »1 о о м

I I

I

I

1

1

I

I.

I Ф

1 Щ

1 Н и о и

1

I !

1 !

«Ъ

g н

3.

Е о

Ю и.

Ц о

01

)» ."»1 м

Я ч х

Е

Х

))Ъ о о

1)) (м

Р о о O

М

).»

I I

I ) 1 ) 1 иЪ ) 1 сЧ I

1 I

« — — 1

1 I

I 1

1») l

I C») I

1 1

1 — 1

1 I

I I

I I м

1 СЧ I

I I

Π— 1

I I

I I

I !

I <Ч I

1 I

1 — — °

I I

1 I

I «-4 1

I <Ч 1

I I

1 3

Г»

1 .I

1 ) о t

1 CV 1

f I

1 — — 1

3 I!

О» 1 (» l

I I

I I

1 — -1

I I

I l

l "CO 1

) в)! ) 1 1 ь!

»-».! I

1 I ! 1

1 I

I 1 и» I

3 I

1 1

I I ! I !

»»Ъ I

) )

1 — - ъ

1 1 ! 1

1 Ч I

) аЧ

I I

1 I

В о

)3 Н

П v 9 а

v ca v v

1077904 иЪ гс м ч иЪ 1 Л сА 1 м

I I иЪ сЧ

D и

О Н О1

op

2 ф н ! Î 0=

Х р

Л Л

1077904

Т а блица

Характеристика з амещенных олигоур етандн семик арбазидов

Моп екуляр ная масса

R Nl

Шифр они гомера

СН СН2ОН

1 2,4=С6НЗСНЗСН СН (CHI3

1681

НН2

СН СН2ОН NHCOCH=CHCOOH 196 7

4,4

2 2 4=С6Н СНзСН СН (СН

Я(СН,СН2ОН> 1686

3 2, 4=С6 Н СН3 СН СН (СНз) Н

СН2 СН2 ОН

4 2,4=С6НзСН (СН Jg

NHCOCH=CHCOOH 1907

4,4

ИНСОСН=СНСООН 1674

5 (СН2)6 СН2СН(СНЗ) СН2СН ОН

4,6

6 4,4= СНгCH(CHç1 СНгСН20Н NHCOCH=CHCOOH 3015

=С Н4.СН

4,0 Таблица

Технические свсйства резин на основе СКИ-З, модифицированных замещеныны ОУСК, в сочетании .с резотропином

Прототип Контрольные примеры

Показатели

3 95

Вязкость по Муни при 100 С . 88

90

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

14,7

14,5

14,7 14,8

14,6

Условная прочность при разрыве, МПа

25 7 25 7 .25 5

24,9

25,4

480 460

Относительное Удяи нени е,%

480 485

475

Сопротивление раздиру, кН/м

93

Коэффициент теплового старения 100 х72 ч К

0 i53

0,52

0,57

0,56

Коэффициент температуростсйкости прн 100 С К

0,60 0,57

0,60

0 у58 . 0,57

0,89

0,90

0,83

0,82

0,82

16

15.

Сопротивление разрастанию трещин до 12 мм, тыс. ц.

20

18

Выносливость при многократном растяжении 200%, тыс. ц.

0,55 0,55 0,53

0,59 0,60 0,58

Содержание карбоксильных групп, %

1077904

Продолжение табл. 4

Предлагаемые смеси

Показ ат ели

Вязкость по Nymph при 100 С

Условное напряжение при удлинении

300%, ИПа

Условная прочность при разрыве, ИПа 26,9 26,3 25,8 26,5 26,1 26,0 26,4 26,0 25,8

Относительное удлинение, % 483 . 465 470 480 490 475 . 475 480 465

Сопротивление раздиру, кН/м

0,60 0,62

0,64 0,65

Выносливость при многократном растяжении 200%,тыс.ц. 25

Сопротивление разрастанию трещин до

12 мм,тыс.ц..48

«До 25 мм - 86 тыс. ц.

Таблица5

Технические свсйства резин, модифицированных ОУСК в сочетании с резотропином

Предлагаемые смеси

Показатели

Контрольные .примеры

L 1 I

Условные напряжения при удлинении 300%, ИПа

8,5 9,1 8,7

8ю2 8 б 818

Условная прочность при разрыве, ИПа 18 5 21 7 19 5 19 8 20 О 19 7

Коэффициент теплового старения

100х72 ч К

К1.

Ф

Коэффициент температуростойкости при 100 C б 7 8 9 10 11 12 13

120 90 73 125 92 78 116 89 70

14,3 14,9 13 9 14,1 14,9 14,7 14,8 14,7 15,1,116 110 104 114 108 .106 110 108 105

0,56 0,63 0,63 0,57 0,62 0,64 0,56

ОюбО Оюб5 Ot68 0r61 Оюб4 Окб9 Оюб0

0,62 0,65 0,70 0,63 0,65 0 72 0 62 0,64 0,68

0,90 0,94 0,99 0,92 0,9.5 0,99 0,92 0,95 0,97

24. 18 26 20 19 24 21 18

43» 33 45 40 38 40,.-. 35 30

14 15 16 . 17 18 19

1077904

Продолжение табл.

Контрольные примеры

Предлагаемые смеси

Показатели

14 15 16 17 18 19

520 510 540 . 560 550 555 87 66

76 74

79

0,58 0,61 0,50

0,67 0,85 0,59

0,72 0.,65 0,79 0,75 0,77 0,79

0 @53 О ю50 Оr55 Оr56 О к58 О ° 60

32 27 24

15 25 . 12

85

82

76 70

1 Sx10 5

Продапжени е табл. 5

Предлагаеже смеси

I I 1

Показатели

20 21 22 23 24 25

9,0 9,2 9,7 89 9,2 9,6

22,1 22,6 22,5 20,0 20,3 20,1

510 520 510 520 500 505

102 99 . 97

83 79

0,66 0,69 0,71 0,55 0,58 0,59

0 90 0 92 0 94 О 62 О 64 О 65

0,68 0,70 0,73

0,82 0,86 0,89

Ол55 0 f58 О юбО 0 ю59 0 кб2 0 ° 64

Относнтельйое удлинение,%

Сопротивление раздиру, кН/м

Коэффициент температуростойкости при 100 С К

Коэффициент теплового старения, 100 х72 ч К

Выносливость при многократном растяжении 200%,тыс.ц.

Сопротивление разрастанию трецнн до 12 мм, тыс.ц.

Скорость разрастания разреза при двумерном растяжении see/цикл Eg = 15%, ст

Eg =. 10%

Условные напряжения пр удпинении 300%, MIIa

Условная прочность при разрыве, NIIa

Относительное удлинение В

Сопротивление раздиру, кН/м

Коэффициент температуро-: стсйкости при 100 С К

Коэффициент теплового старения, 1000 х72 ч 1

0,63 0,66 0,68

0,71 0,74 0,77

1077904

13, Продолжение табл. 5

Контрольные примеры

Предлагаемые смеси

Показатели

40.29 26 22

49

1,1х10-5 1,0х10-5 0,9Ä10-5

Составитель A Ãîðøêîâ

Редактор И.Петрова Техред Л.мартяшова Корректор А.Ференц

Заказ 861/16 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3К-35, Раушская наб.,д.4/5

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

Выносливость при многократном растяжении 200%, тыс.ц. б

Сопротивление разрастанию трещин до 12 мм,тыс.ц.

Скоросты разрастания разреза при двумерном растяжении мм/цикл E g = 15%;Е = 25%;

Ey = 15%; E< = 10Г 4 *

20 21 . 22 23 24 25

170 145 130 73 68 62