Вулканизуемая резиновая смесь на основе этилен- пропиленового каучука

 

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНПРОПШТЕНОВОГО КАУЧУКА, включающая серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение, о тличающаяся тем, что, с целью повьшения прочности при разрыве сопротивления тепловому старению и снижения твердости вулканизатов из нее, в качестве адамантансодержащего соединения она содержит триадамантилфенилили триадамантилнафтилфосфит при следующем соотношении компонентов, мае. ч: Этиленпропиленовьпй каучук 100 Сера0,2-1,0 Пероксимон3-10 Оксид цинка2-12 Технический углерод20-60 О 9 Адамантансо (Л держащее сое3-6 динение

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1087541

3 5ц С 08 L 23/16; С 08 L 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л r

20-60 углерод

Адамантансодержащее соединение

3-6 (21) 3488738/23-05 (22) 06. 09. 82 (46) 23. 04.84. Бюл. Ф 15 (72) P.Ø.Ôðåíêåëü, А.В.Сафонов, В.Ф.Каблов; А.М.Огрель, Б.И.Но, Ю.Л.Зотов и В.Н.Карев (53) 678.7(088.8) (56) 1. ТУ 38-40583-77, 2. Авторское свидетельство СССР

У 1006452, кл. С 08 Ь 9/00, 1981 (прототип). (54)(57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ

СМЕСЬ HA ОСНОВЕ ЭТИЛЕНПРОПИЛЕНОВОГО

КАУЧУКА, включающая серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения прочности при разрыве сопротивления тепловому старению и снижения твердости вулканизатов из нее, в качестве адамантансодержащего соединения она содержит триадамантилфенил- или триадамантилнафтилфосфит при следующем соотношении компонентов, мас. ч:

Зтиленпропиленовый каучук 100

Сера О, 2-1,0

Пероксимон 3-10

Оксид цинка 2-12

Технический

Фосфорадамантансодержащие соединения 3-6

Три(адамантилфенил)фосфит и

5 три(адамантилнафтил-2)фосфит впервые получены взаимодействием триарилфосфитов, в качестве которых использовали трифенилфосфит и три(нафтил-2)фосфит с i-бромадамантаном при

10 мольном соотношении реагентов триарилфосфит : бромадамантан (1,31,5):3. Реакцию проводили при 170220 С в среде растворителя алкана.

Выход продуктов по данной реакции

15 до 90X..

Три(адамантилфенил)фосфит и три(адамантилнафтил — 2)фосфит — тнер— дые вещества, имеющие Т„„ 129-130 С и l92-193 С соответственно.

О

20 Увеличение прочности резин объясняется тем, что фосфорадамантансодержащие соединения улучшают диспергнрование ингредиентов резиновой смеси и способствуют их лучшему рас25 пределению в матрице каучука.

Улучшение теплостойкости резин объясняется, очевидно, наличием в модифицирующих добавках трехналентного фосфора. Таким образом, н про30 цессе термоокисления трехвалентный ,фосфор переходит в пятиналентный, тем самым способствует увеличению теплостойкости резин.

Для исследования предлагаемых и известных резин готовят резиновые смеси на основе СКЭП на лабораторных вальцах и нулканиэуют в электропрессе. Фосфорадамантансодержащие соединения вводят в конце цикла смешещ ния. Испытания проводят по стандартным методикам.

Л р и м е р 1. Для исследования свойств предлагаемой и изнестной резиновой смесей готовят резиновую смесь на основе СКЭП следующего состава, мас.ч:

Этиленпропиленовый каучук 100

Сера 0,6

Пероксимон 7,5

Ок с ид цинка 5,0

Технический углерод ПИ-?5 40,0 в которую вводят дополнительно

5 мас.ч.три(адамантилфенил)фосфита.

Вулканизацию проводят в электропрессе при 165 С н течение 40 мин. Результаты испытаний резин с различ20-60 углерод

1 1087541

Изобретение относится к модифицированным резиновым смесям на основе этиленпропиленового каучука и может быть применено в резинотехнической промьппленности для получения различных прокладок, сальников, транспортерных лент,, рукавов и т.д.

Известна вулканиэуемая резиновая смесь на основе этиленпропиленоного каучука (i), широко используемая в резиновой промышленности и имеющая следующий состав, мас. ч:

Этиленпропиленоный каучук 100

Сера 0,6

Пероксимон 7,5

Оксида цинка 5,0

Технический углерод ПИ-75 40,0

Недостатками этой резиновой смеси являются низкая прочность и невы сокая теплостойкость вулканизатов из нее.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является вулканизуемая резиновая смесь на основе этиленпропиленового каучука, включающая серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение — адамантансодержащие полные эфиры ортакремниеной кислоты f2 ).

Однако известная смесь имеет недостаточную прочность, невысокую теплостойкость и высокую твердость.

Целью изобретения является увеличение прочности при разрыве, сопро" тинления тепловому старению и снижение твердости вулканизатов резин на основе этиленпропиленового каучука.

Поставленная цель достигается путем введения в вулканизуемую резиновую смесь на основе этиленпропиленового каучука, включающую серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение, в качестне адамантансодержащего соединения триадамантилфенилили триадамантилнафтилфосфита при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Этиленпропиленоный каучук 100

Сера 0,2- I 0

Пероксимон 3-10

Оксид цинка 2-12

Технический тепловому старению по прочности увеличивается с 0,83 до 0,96 и 0,97, а коэффициент сопротивления твнловому старению по относительному уд5 линению увеличивается с 0,78 до

1,28 и 1,32 (табл. 1 — 3, смеси 2, 4и 5).

Снижается твердость вулканизатов с 68 до 61 и 62 ед.

Введение в резиновую смесь фосфорадамаитаисодержащих соединений менее 3 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука не позволяет улучшить прочность, теплостойкость и снизить твердость вулканизатов. Увеличение доэировок фосфорадамантансодержащих соедижнищ более 6 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука приводит к значительному вапотеванмв их на поверхность резин и ухудвению механических свойств резин (табл. 1 и 2). !

Полученные результаты позволяют рекомендовать предлагаемые резино25 вые смеси для производства ответственных резинотехнических иэделий— транспортерных лент, прокладок, рукавов и т.д. Технико-экономический эффект от использования изобретения получается эа счет увеличения срока службы резиновых изделий.

1 Таблица 1

ИзвестБазовый объект

Предлагаемые резины

Показатели ные резины 1

Состав

Метил-Д вЂ этиладамантил-ди(п-децилфенокси)силан

Три(адамантилфенилфосфнт

Свойства

Предел прочности при разрыве, ИПа

15,5

107 145 158 180 182

16,0

Относительное удлинение, X

450

1 80 520 420 540

530

510 з 1087541 ным содержанием три(адамантилфенил)фосфита приведены в табл. 1.

Пример 2. Для сравнения свойств предлагаемых и известных резиновых смесей готовят резиновую смесь на основе СКЭП, дополнительно содержащую 5 мас. ч. три(адамантилнафтил-2)фосфита. Вулканизацию резиновых смесей и их дальнейшие испытания проводят согласно методикам по примеру 1. Результаты испытания резин на основе СКЭП с различным содержанием три(адамантилнафтил-2)фосфита приведены в табл. 2. В табл. 3 приведены составы известных и предлагаемых резиновых смесей с различным содержанием входящих в них ингредиентов и свойства вулканизатов иэ них.

Как видно из табл. 1 — 3 применение предлагаемых резиновых смесей позволяет в 1,24-1,80 раза увеличить прочность резин. Так, сопротивление разрыву возрастает с 14,5 до 18,2 и 18,8 ИПа (табл. 1 и 2 смеси 2 и 5). В то же время величина относительного удлинения почти не изменяется.

Значительно улучшается теплостойкость резиновых смесей (в 1, 17

2,20 раза) по сравнению с известными. Так, коэффициент сопротивления

1087541

Продолжение табл. 1

Остаточное удлинеwe Х

Твердость, Шор А

65

68

Тепловое старение при 150 С в течение 72 ч

0,83

0,90 старению по относительно0,80 му удлинению

Таблица 2

ИзвестПредлагаемые резины

Базовый объект

Показатели ные резины по заявке

Ф 33 12396/05

Состав

Метил-р-этиладамантил-ди(п-децилфенокси)силан

Свойства

Предел прочности при разрыве, ИПа t6,6 18,3 18,8

16,3 15,7

Относительное удлинение, 7

430 500 51/

180

520

480 420

Ко эффицие нт сопротивления тепловому старению по прочности

Коэффициент сопротивления тепловому

Три(адамантилнафтил — 2)фосфнт

0,79 0,83 0,85 0,95 0,96

0,56 0,78 0,92 1,32 1,30 1,05

1087541

Продолжение табл. 2

6 8

Остаточное удлинение, 10 1У 10

Твердость, Шор А

67 68

66 61 .62

68

Тепловое старение при 150 С в течение 72 ч

0,79 0,,83

0,78

0,56 му удлинению

Таблица 3

Показатели

Базовый объект

Предлагаемые резины

2 3

Состав

Этиленпропиленовый каучук 100

100

100 100 100

100

100

0,6

0,6

1,0

Сера

10,0

5,0

3,0

7, 5 9,0

7,5

7,5

Пероксимон

Оксид цинка

Технический углерод

60

30

40

Коэффициент сопротивления тепловому старению по прочности

Коэффициент сопротивления тепловому старению по относительноМетил-Р-этиладамантилди(п — децил— фенокси) силан

Известные резины

082 094 097 087 084

0,60 1,28 1,27 1,10 0,92

0,2 0,4 0,6 0,8

2 3 5 10

1087541

Свойства

Дредел прочности при разрыве, ИПа 10,8

15,3 18,0 18,8 16,5

15, 2

14,5

Относитель360

440 490 517 480

520

180

Остаточное

70

62

69

68

Тепловое старение, 150 С в течение 72 ч

0,81

0,93 0,94 0,97

0,83 прочности 0,79 по относи0,86

О, 78 0,61

1,25 1,27

1,08 2

Свойства

Предел прочности при разрыве, ИПа 10,8

14,2

14,5 15,6

17,4 18,2

520 400

530 530

410

500

10

68

61

Три (адама нтилфе нил) фосфит ное удлинение, Х удлинение, Ж

Твердость, Шор А

Козффициент сопротивления тепловому старению по тельному удлине нию

Три(адамантилфенил)фосфит

Относительное удлинение, _#_

Остаточное удлинение, Х

Твердость, Шор А

0,80

Продолжение таблицы 3

108? 541

Продолжение табл. 3

0,79

0,92 0,80 по относи тельному удлинению 0,56

1,08 0 76

Составитель О.Лукоянова

Редактор Н.Джуган Техред М. Надь, Корректор И.Шароши

Заказ 2583/23 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Коэффициент сопротивления тепловому старению по прочности

Тепловое старение, 150 С в течение 72 ч

0,83 0,84 0,96 0,96

0,78 0,90 1,27 1,30