Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука

 

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА, включающая серу, тетраметилтиурамдисульфид , диморфолинодисульфид, N-циклогексилбенэотиазолсульфенамид-2 , стеариновую кислоту, оксид цинка, Ы-изопропил-Н-фенилфенилендиамин-1,4, олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина , технический углерод, дибутилфталат , парафино-нафтеновое масло, низкомолекулярный полиэтилен и отходы производства полиуретанового материала , отличающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления тепловому старению и раздиру резин, утилизации отходов, резиновая смесь содержит отходы производства полиуретанового волокна - линейный сополимер полиэфира тетрагидрофурана с мол. массой 3000, дифенилметандиизоцианата и диаминопропана в мольном соотношении 1:2:1 в следующем соотношении компонентов смеси, мае.ч.: Бутадиен-нитрильньш каучук100 Сера1,20-1,30 Тетраметилтиурамдисульфид0 ,09-0,12 с Диморфолинодисульфид о,70-0,80 & N-Циклогексилбензотиазолсульфенамид-2 1,53-1,72 Стеариновая кислота 1,50-2,50 Оксид цинка 4,70-5,30 К-Нзопропил-К -фенилфенилендиамин-1 ,4 О,80-1,20 Олигомер 2,2,4-триметил-1 ,2-дигидрохинолина1 ,90-2,10 00 Технический углерод 105-115 Дибутилфталат 25-28 Парафино-нафтеновое 00 масло3,0-5,0 Низкомолекулярньм полиэтилен2,00-3,00 Отходы производства полиуретанового волокна10-25

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1И

2,00-3,00

10-25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3468230/23-05 (22) 09.07.82 (46) 23.03.84. Бюл. К- 11 (72) A.Ô. Пучков, H.Ã. Гуреев, В.И. Глазов, Т.В. Калеганова и Т.И. Лопастейская (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 678.4(088.8) (56) 1. Синтез и свойства жидких углеводородных каучуков и эластомеров на их основе. Сборник ЦНИИТЗНефтехим, 1979, с. 112-116.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 679603, кл. С 08 J 11/04, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

N - 812807, кл. С 08 L 75/04, 1979, 4. Патент ГДР Nl 144885, кл. С 08 J 11/00, 1980 (прототип). (54) (57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA ОСНОВЕ

БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА, включающая серу, тетраметилтиурамдисульфид, диморфолинодисульфид, N-циклогексилбензотиазолсульфенамид-2, стеариновую кислоту, оксид цинка, N-изопропил-N — фенилфенилендиамин-1,4, олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, технический углерод, дибутилфталат, парафино-нафтеновое масло, низкомолекулярный полиэтилен и отходы производства полиуретанового материала, отличающаяся

3д11 С 08 I„9/02 С 08 К 5/16 тем, что, с целью повышения сопротивления тепловому старению и раздиру резин, утилизации отходов, резиновая смесь содержит отходы производства полиуретанового волокна — линейный сополимер полиэфира тетрагидрофурана с мол. массой 3000, дифенилметандиизоцианата и диаминопропана в мольном соотношении 1:2:1 в следующем соотношении компонентов смеси,мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук 100

Сера 1,20-1,30

Тетраметилтиурамдисульфид 0,09-0,12

Диморфолинодисульфид 0,70-0,80

N-Циклогексилбензотиазолсульфенамид-2 1,58-1,72

Стеариновая кислота 1,50-2,50

Оксид цинка 4,70-5,30

N-Изопропил-N --фенил1 фенилендиамин-1, 4 О, 80-1, 20

Олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина 1,90-2,10

Технический углерод 105-115

Дибутилфталат 25-28

Парафино-нафтеновое масло 3,0-5,0

Низкомолекулярный полиэтилен

Отходы производства полиуретапового волокна

1081184

Изобретение относится к вулканизуемьпг смесям, содержащим в качестве модифицирующих добавок отходы химических производств, в частности смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащих отходы полиуретанов, и может быть применено н реэинотехнической промышленности для изготовления деталей с повышенными теплостойкостью и сопротивлением раздиру.

Известно применение в качестве модифицирующих добавок для улучшения физико-химических показателей резин, н том числе для повышения теплостой- 15 кости и сопротивления раздиру, полиуретанов, являющихся преимущественно жидкими и вальцуемыми каучуками (1) .

Однако указанные полиуретаны при 2п использовании их в резиновых смесях сньпие 15 — 20 мас.ч. на 100 мас,ч. каучука значительно снижают прочностные показатели резин и, кроме того, являются дорогостоящими. 25

Известны также резиновые смеси на основе карбоцепных каучуков, содержащие отходы полиуретанов t2), а также линейное полиуретановое волокно на основе полиэфира тетрагидрофурана, дифенилметандиизоцианата и диаминопропана j3j .

Однако полученные материалы либо имеют пористую структуру, либо для переработки отходов требуют дорогостоящее дефицитное сырье (полиэфир, диизоцианат), специальное оборудование, в частности, для измельчения волокна.

Наиболее близкой к изобретению по < технической сущности и достигаемому положительному эффекту является резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, включающая серу тетраметилтиурамдисульфид(тиурам}, диморфолинодисульфид(дитиоморфолин), N-циклогексилбензотиаэолсульфенамид-2 (сульфенамид Ц} стеариновую кислоту, оксид цинка, N-изопропил-N -фенил-! фенилендиамин-1,4(диафен ФП), олиго- 50 мер 2,2,4-триметил-1,2--дигидрохинолина(ацетонанил Р), технический углерод (т. углерод ПН-40м), дибутилфталат, парафино-нафтеновое масло (стабилойл 18), низкомолекулярный 55 полиэтилен и отходы производства полиуретана, в качестне которых используются сильно структурированные, непластифицированные, раздробленные отходы полиуретана с размером частиц О, 5-10 мм в количестве 5-40 мас. ч. на 100 час.ч. каучука (4j

Недостатком известной резиновой смеси являются неудовлетворительные деформационно-прочностные показатели резин до и после старения, так как полиуретан распределен в матрице каучука в виде крупных частичек инертного наполнителя.

Целью изобретения является повышение сопротивления тепловому. старению и разциру резин и утилизация отходов.

1,58-1,72

i,50-2,5О

4,70-5,30

1,90-2,10

105-115

25-28

2,0 3 0

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, тетраметилтиурамдисульфид, диморфолинодисульфид, N-циклогексилбензотиазолсульфенамид-2, стеариновую кислоту, оксид цинка, N-изопропилN -фенилфенилендиамин-1,4, олигомер

2,2,4-триметил-1,"2-дигидрохинолина, технический углерод, дибутилфталат, нарафг1но-нафтеновое масло, низкомолекулярный полиэтилен и отходы производства полиуретанового материала, н качестне отходон резиновая смесь содержит отходы производства полиуретанового волокна — линейный сополимер полиэфира тетрагидрофурана с мол. массой 3000, дифенилметандиизоцианата и диаминопропана в мольном соотношении 1: 2: 1 при следующих дозировках компонентов, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук 100

Сера 1, 20-1, 30

Тетраметилтиурамдисульфид О., 09-0, 12

ДиморфолинодисульФид О, 70-0,80

N-Циклогексилбензотиазолсульфенамид-2

Стеариновая кислота

Оксид цинка

N-Изопропил-М -фенил1 фенилендиамин-1,4 0,80-1,20

Олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина

Технический углерод

Дибутилфталат

Парафино-чафтеновое масло 3,0-5,0

Низкомолекулярный полиэтилен

Отходы производства полиуретанового волокна

1081184

10-25

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.ч., в смеси

Компоненты

Известной

1 2. 3 4 5 6

Каучук бутадиеннитрильный СКН-18М 100,00 100,00 100,00 100,00 100,0 100,00

100,00

Отходы производства полиуретанового волокна

10,00 15,00 25,00

Отходы полиуретанов структурированные, измельченные

25,00

1,25

0,12 0,10 0,09 0,12 0,09 0,10

0,70 0,75 0,80 0,70 0,80 0,75

1,72 1,65 1,58 1,72 1,58 1,65

Сера

0,10

Тиурам

Дитиодиморфолин

0,75

1,65

Сульфенамид Ц

2,00

Стеариновая кислота 1,50 2,00 2,50 1,50 2,50 2,00

Оксид цинка

Диафен ФП

Ацетонанил P

5,30 5,00 4,70 5,30 4,70 5,00

5 00

1,20 1,00 0,80 1,20 0,80 1,00

1,00

1,90 2,10 2,00

2,00

2 10

1,90 2,00

Предлагаемую резиновую смесь готовят следующим образом.

Отходы полиуретанового волокна, представляющего линейный сополимер полиэфира тетрагидрофурана с мол.массой 3000, дифенилметандииэоцианата и

1О диаминопропана в мольном соотношении 1:2:1, и бутадиен-нитрильный каучук при массовом соотношении их

1: 1 заливают диметилформамидом из расчета получения 40Х-ного раствора.

Растворение бинарной смеси проводят в лабораторной клеемешалке до получения гомогенной смеси. Смесь полимеров высаживают водой и сушат при

80 до постоянного веса. Смешение ингредиентов резиновой смеси осуществляют на лабораторных вальцах в течение 35 мин при следующей последовательности загрузки: бутадиен-нитрильный каучук, бинарная смесь бутадиен-нитрильного каучука с полиуретаном, стеариновая кислота, сера, дитиодиморфолин, оксид цинка, диафен

ФП, ацетонанил Р, сульфенамид Ц, тиурам, технический углерод, стабилойл

i8, полиэтилен низкомолекулярный, дибутилфталат, Содержание компонентов в известной и предлагаемых смесях приведено в табл. 1, Пример. Вулканизацию смесей проводят в вулканизационном прессе при 150 С в течение 30 мин. Физикомеханические испытания проводят в соответствии с ГОСТами: 270-75, 13991-70, 271-67, 425-63, 421-59 (табл. 2).

Как видно из представленных в табл. 2 данных, резины, содержащие отходы производства полиуретанового волокна, превосходят резины по известному способу по сопротивлению раздиру и теплостойкости.

1081184

Продолжение табл . 1

Компоненты

Известной

1 2 3 4 5 6

Технический углерод ПИ-40М 115,00 100,00 105,00 115,00 105,00 115,00

28,00 26,50 25,00 28,00 25,00 28,00

5 00 4 00 3,00 5,00 3,00 5,00

5,00

Низкомолекулярный полиэтилен

3,00 2,50 2,00 3,00 2,00 3,00 3,00

Таблица 2

Предлагаемому Известному

L I I

Свойства

Сопротивление разрыву, ИПа 6,5 6,1 6,1 5,8 6, 1 6,0

Относительное удлинение, 7. 310 313 306 330 360 350

5,0

140

Остаточное удлинение, X

Твердость по ИСО

Сопротивление раздиру, кН/м

0,80 по прочности по относительному удлинению

0,80

1,00 по твердости

Показатели после старения нефтяном стандартном масле СЖР-1 (100ОС, 70 ч) сопротивление разрыву, ИПа относительное удлинение, 7.

160

544 твердость по ИСО

Дибутилфталат

Стабилойл 18

Коэффициенты теплового старения (100 С, 70 ч) Содержание компонентов, мас.ч., в смеси

1Г ГI

10 16 14 15 22 18

55 55 60 55 54 55

30 34 38 23 21 25

0,89 0,99 0,97 0,84 0,81 0,86

0,81 0,85 0,82 0,79 0,80 0,78

i 03 1,03 1,03 1,02 1,03 1,04

5,4 5,3 5,2 5,2 5,0 5,2

270 280 280 270 260 270

63 63 63 55 55 56

115,00

28,00

1081184

Продолжение табл. 2

Свойства

Известному

1 6 сопротивление разрыву, МПа

4,3 относительное удлинение, 7

156 твердость по ИСО

Составитель A. Горшков

Редактор Н. Джуган Техред T.Ìàòî÷êà Корректор О. Тигор

Заказ 1473/21 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб,, д.. 4/5

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

Показатели после старения в нефтяном стандартном масле СЖР-3 (100 С, 70 ч) Показатели для резин, полученных по способу

Предлагаемому

2 3 4 5

5,4 5,1 5,0 4,9 4,6 4,8

260 273 290 270 270 260

52 53 53 48 47 48