Резиновая смесь

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе диенового каучука, и предназначено для резиновых и резинокордньпс изделий, работаюпщх в условиях повышенных температур и динамических нагрузок. Изобретение позволяет повысить сопротивление тепловому старению и раздиру, усталостную выносливость, прочность связи с кордом резин из данной смеси, а также улучшить ее технологические свойства и условия труда за счет использования в качестве модификатора аминосоли фенольной смолы (АС), полученной путем сплавления кубового остатка производства полиэтиленполиамина и фенольной смолы в соотношении 1:1-5. Смесь по изобретению включает, мае.ч.: диеновый каучук 100; сера 2- 3,2; оксид цинка 3-5; ускоритель вулканизации 0,6-3,0; мягчитель 1,5- 25; противостаритель 0,1-5,0; технический углерод с удельной геометрической поверхностью 95-102 м /ч 25- 100; АС 0,2-3,0. 6 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,, 1370121 др 4 С 08 L 9/00, С 08 К 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13, М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3995554/23-05 (22) 24.12.85 (46) 30.01.88. Бюл, М 4 (» ) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.З.Дэержинского (72) В.С. Кутянина, Г.А.Соколова, В.П.Педан, Ю.Н.Ващенко, 3.В.0нищенко и Т.Н.Радина (53) 678.044(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 994502, кл. С 08 L 9/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 834015, кл. С 08 L 9/00, 1979. (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе диенового каучука, и предназначено для резиновых и резинокордных изделий, работающих в условиях повышенных температур и динамических нагрузок. Изобретение позволяет повысить сопротивление тепловому старению и раэдиру, усталостную выносливость, прочность связи с кордом резин из . данной смеси, а также улучшить ее технологические свойства и условия труда эа счет использования в качестве модификатора аминосоли фенольной смолы (АС), полученной путем сплавления кубового остатка производства полиэтиленполиамина и фенольной смолы в соотношении

1:1-5. Смесь по изобретению включает, мас.ч ° : диеновый каучук 100; сера 23,2; оксид цинка 3-5; ускоритель вулканизации 0,6-3,0; мягчитель 1,525; противостаритель 0,1-5,0; технический углерод с удельной геометрич ческой поверхностью 95-102 м /ч 25100; АС 0,2-3,0. 6 табл.

1370121О

45 2 4 3 3

-СН вЂ” -ОСН! !

-СН вЂ”; СН 1 где R

50

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе диенового каучука, и предназначено для резиновых и реэинокордных иэделий, работающих в условиях повышенных температур, динамических нагрузок.

Цель изобретения — повьппение сопротивления тепловому старению и раз- 10 диру, усталостной выносливости, прочности связи с кордом резин из данной смеси, а также улучшение ее технологических свойств и условий труда.

Изобретение иллюстрируют следую- 15 щие примеры.

Пример 1. Резиновые смеси состава по табл.1 готовят в лабораторном резиносмесителе со скоростью вращения роторов 30 об/мин и объе- 20

-э э мом смесительной камеры 2х10 м при 130+2 С в течение 5-6 мин. Серу вводят во вторую стадию на лабораторных вальцах при температуре валков

50-60 С. Смеси вулканизуют в электроо 25 прессе при 143+2 С. Модифицирующую добавку вводят совместно с сыпучими ингредиентами.

Предлагаемые смеси содержат в качестве каучука бутадиенметилстирольный каучук СКМС-30АРКМ-15; ускорителя вулканизации — ди(бенэтиазолил)дисульфид (альтакс); мягчителя — стеариновую кислоту; противостарителя— фенил-P-нафтиламин (неоэон Д); напол-35 кителя — печной технический углерод с удельной геометрической поверхностью 95-102 м /r (IIM-100); активато2 ра вулканизации — оксид цинка; вулканизующего агента — серу; модификато40 ра — аминосоли фенольных смол общей формулы (СН,СН,11Н,) Ä (CH,СН,!!НЕЕ „

Кэ=alkС,— Со;

R = -СН - -NH - -СН ОН

4 э у 1 а

n = 1 — 10.

Аминосоли фенольных смол получают путем сплавления кубового остатка производства полиэтиленполиамина (ПЭПАкуб) и фенольной смолы с соотношении 1:1-5 при 150+5 С в течение

20 мин..

Применение меньших количеств фенольной смолы (например, 1:0,5) ведет к получению сплава вязкой консистенции, что осложняет его дозирование и не исключает летучести полиамина, введенного в избытке, что ведет к ухудшению условий труда. Кроме того, при таком соотношении не весь ПЭПАкуб вступает в реакцию и, оставшийся непрореагировавшим, снижает адгеэионные свойства резиновых смесей.

Применение больших дозировок фенольной смолы (например 1:6) нецелесообразно, так как избыток смолы является балластом, снижающим эффективность модификатора.

Кубовый остаток производства полиэтиленполиамина ПЭПАкуб представляет собой смесь олигомерных полиаминов мол.массы 400. Это глицериноподобная темноокрашенная жидкость, применяется в качестве модифицирующей добавки.

Фенольные смолы представляют собой хрупкие куски от желтого до коричневого цвета °

В примере 1 в предлагаемой смеси используют аминосоли фенольной смолы, полученной сплавлением ПЭПАкуб и смолы амберол ST-137 в соотношении l:1.

Смеси 1 и 2 — известные; смеси 4-7предлагаемые; смеси 3 и 8 — иллюстрируют выход эа границы интервала дозировок модификатора.

Свойства смесей по примеру 1 приведены в табл.2.

Пример 2. Смеси состава по табл. 3 готовят аналогично примеру 1.

Смеси 1 и 3 — смеси сравнения, содержащие известную модифицирующую добавку; смеси 2 и 4 — предлагаемые.

Свойства смесей приведены в табл.4.

Пример 3. Смеси на основе изопренового каучука СКИ-3 состава по табл.5 готовят аналогично примеру 1.

Смесь 1 — смесь сравнения.

В предлагаемых смесях (2-5) используют в качестве ускорителя — Nциклогексил-2-бензтиазолил сульфенамид (сульфенамид Ц); мягчителя — канифоль, спецбитум, нефтяное масло

ПН-6, ПЭНД;противостарителя — фенил -нафтиламин (неоэон Д); N-изопропилI

N -фенил-п-фенилендиамин (Диафен ФП) . 3

1370121

Кроме того, используются другие добавки — молекулярный комплекс гексаметилентетрамина и резорцина (РУ-1)

N-нитрозодифениламин (НДФА), В качестве модификатора в примере используют аминосоли фенольной смолы, полученной сплавлением ПЭПАкуб и смолы октофор N в соотношении 1:2 °

Свойства смесей приведены в 10 табл.6.

О О

R< R< 1В2 В

R3 R3 где R, -СН,; -ОСНг-;

Кг СНг; — СН Х

2 ц

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе диеново- 15 го каучука, включающая серу, оксид цинка, ускоритель вулканизации, мягчитель, противостаритель, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 95-102 м /г и модифика- 20 г тор, отличающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления . тепловому старению и раздиру, усталостной выносливости, прочности связи с кордом резин из данной смеси, а 25 также улучшения ее технологических свойств и условий труда, резиновая смесь в качестве модификатора содержит аминосоли фенольной смолы общей формулы:

О, 6-3,0

l,525,0

0,1-5,0

Противостаритель

Технический углерод с удельной геометрической поверхностью

95-103 м /г

Аминосоли фенольной смолы

25-IOO

30 (СНгСНгNHг) (СН СНгМНг) 0,2-3,0

Таблица

Рецептуры резиновых смесей на основе бутадиеиметилстнрольного каучука СКИС-30 АРКИ-15 с применением аминосоли феиэльиой смолы амберол ST-137

100 !00 100 100 !00

l,5 1,5 1,5 1,5 1,5

50 50. 50 50 50

100

100

l,5

Стеариновая кислота

l,5

l,5

Окснд цинке

5,0

5,0

5,0

2,0

2,0 2,0 2,0

2,0 3,0 2,0

0,1 0,1 0,1

Сера

Альтакс

2,0 2,0

2,0 2,0

О, l О, 1

2,0

2,0

3,0

2,0

2,0

Неозои Д

0,1

C,l

О,l

Технический углерод

ПИ-100

40,0 40,0 40,0 40,0 . 40,0 40,0 40,0 40,0

Кубовый остаток производства полиэтилеиполиамииа ПЭПАкуб

О 3

Бутадиенметилстирольиый каучук СКИС-30

АРКИ-15 100,0

R > alk С,— Сг, R = -СН -NH -СН OH

1 эе ю г ° п 1-10, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Диеновый каучук 100

Сера 2-3, 2

Оксид цинка 3-5

Ускоритель вулканизации

Мягчитель

1370121

Продолжение табл.I

Ингредиент

2 3 4 5

6 7

0 5

Аминосоль фенольной смолы амберол ST-137 0,1 0,2

1,0

l,6 3,0

5,0

Т ° 6 я и н ° 2

Фявико-нелаиические покаватели рееии м основе бутадиениетилс лиролъного каучука CKMO-30 АРИФ-15 с пр>е>енеииеы амииосоли фенольной смолы аиберол 8Т-137

Напрякение нри удлинении 3002> ИПа

22,7 22,2

16,9 16>7

23,4 20,8

20,9 16>8

l5>2 8,8

18>5 20,5

8,5 14 &

14,0

470

570 590

280 360

610 600

380 390

580

590 570

380 340

340

Сопротивление раздиру, xH/»

Сопротивление многократному растякению при удлинении 2002> тыс, циклов 33,0 30,0 19,8 36 ° 6 45,5 45,8 40,4 30,2

120 С

Корд 23кнтс

25 С!

0,3

IOi8

4,9 4,8

120 С

4 ° 8

4,7

4,9 5 0

4>7

4 8 Корд 29л18 (металлокорд)

25чС

120 С

Кубовый остаток стадии регенерации диэтиленгликоля

Условная прочность при раврыве, ИПа

25 С после старения 48 ч при 100 С

Относительное удлинение, Z

25 С после старения 48 ч при 100 С.

Прочность свя9и с кор» дом, пропитанным латексом (СКД-1+ИВП) по

Н-методу, кН/и:

Корд 22в

25 С

Содержание ингредиентов, мас.ч ., в смесях

6>4 9,3 7,8 8,1 9,2 9,3 9>5 9,7

45,0 56,0 . 55,1 59,0 60>2 60,1 59,8 56>0

9,5 9,8 9,8 10,9 12,0 12> I !2,0 10,5

5,6 5,6 5,6,5,7 5,8 5,9 5,8 5,7

l0,8 11,3 11,7 12,0 11,8 10,9

l2>5 14, 3 !4,0 17, 1 2 1,6 21,9 2 1,4 20>I

6 2 7 2 6 8 IO 5 10 8 10 B 1О 6 9 8

1370121

Продолжение табл.2

Снесь

Пойевйтель

5 6

7 8

Подвулканизацнв ло

Мунн лри l30 С, мин!

7 15

20 18 18

l5

Ввэкость ло Муни лри

100 С, ед.

60 63

58 58 60

55

Таблица 3

Рецептуры резиновых смесей на основе бутадиенметилстирольного каучука СКИС-30 АРКИ-15 с применением аминосоли фенольной смолы амберол ST-137

Ингредиент

Бутадиенметилстирольный каучук СКИС-30

APKM-15.100,0 100

100

100

25,0

1,5

Стеариновая кислота

1,5

25,0

3,0

4,0

Оксид цинка

Сера

5,0

5,6

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

Альтакс

3,0

3i0

3,0

5,0

5,0

0,1

0l I

Неозон Д

Технический углерод

IIM-100

100, О

25,0

100,0

25,0

Кубовый остаток произ водства полиэтиленполиамина ПЭПАкуб 0,3

0,3

0,0

Аминосоль фенольной смолы амберол ST-137

1,0

1,0!

1 3701 2!

Напряжение при удлинении 3003, МПа

6,3 6,2

Условная прочность при разрыве, МПа

25 С

10,4

12,4

15,5 18,1 после старения 48 ч при 100 С

9,1

13,2 5,2

8,3

Относительное удлинение, 7

25 С

610 620

250

260 после старения 48 ч. при 100 С

360 390

110

130

Сопротивление раздиру, кН/м

43,0 48,5

25,0

28,4

Сопротивление многократному растяжению при удлинении 2007, тыс, циклов

13,0 19,5

3,5

5,4

Прочность связи с кордом пропитанным латексом (СЦ1;1+МВП) по Н-методу, кН/М:

Корд 22в

25 С

6,8 9,1

3,7 4,0

5,0

7,5

120 С

3,2

3,9

Корд 23кнтс

25 С

9,8

8,5

6,9

10,0

120 С

3,0

3,4

3,0

3,3

Корд 29л18 (металлокорд)

25 С

11,3 15,3 10,4

5,2 8,1 5,0

14,7

100 С

7,9

Подвулканизация по

Муни при 130 С; мин

14,5 26,6 11,5

29,5

Вязкость по Муни при

100 С ер„.

57

70

Таблица 4

Физико-механические показатели резин на основе бутадиенметилстирольного каучука СКМС-30 АРКИ-15 с применением аминосоли фенольной смолы амберол

ST-137

I 3701 21

Ингредиент

Цис-изопреновый каучук

СКИ-3

100,0 100,0

100, 0

100,0

100,0

3,2

Сера

Сульфенамид U

Оксид цинка

3,2

3,2

3,2

3,0

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

Стеариновая кислота

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

l,5

1,5

1,5

4,0

4,0

4,0

4,0

4,0

5 0

5,0

5,0

5,0

5,0

l,0

1,0

1,0

1,0

l,0

I,0

1,О

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

НДФА

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

I,0

ПЭНД

1,0

1,0

1,0

1,0

55,0

Техуглерод ПМ-100

55,0

55,0

55,0

55,0

0,7

l,О

I,О

0i3

Аминосоль октофора И

Таблица 6

Свойства брекерных резин, содержащих аминосоли октофора N

Показатель

Напряжение при удлинении

ЗООХ, МПа

12,8

12,9

l3,1

13,0

13,1

Условная прочность при разрыве, МПа

25,36

25,4

24,9

25,19 25,3

Канифоль

Спецбитум

Масло ПН-6

Неозон Д

Диафен ФП

РУ-1

Таблица 5

Рецептуры брекерных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3 с применением аминосоли фенольной смолы октофор N

1370121

Продолжение табл.6

Смеси

Показатель

540

570

550

550

Относительное удлинение, Х 550

0 50

0,57

0,59

0,36 0,46 по относительному удлинению

0,42

0,50

0,52

0,33 0,42

23,0

23,6

23,7

28,1

21,5

26,9

27,7

30,5

28,5

23,8

40л15

Подвулканизация по Муни при 130 С, мин

27,5

29

15

Вязкость по Муни при

100 С, ед.

52

52

Сопротивление раздиру, кН/м

58

58

Сопротивление многократному растяжению при удлинении 2007, тыс. циклов 14,6

27,6

30,1

22,9

28,5

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 371/22 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4

Коэффициент теплового старения по прочности

Прочность связи с кордом, кН/м

22л15 25 С

Составитель Л.Реутова

Техред M.дидык Корректор И.Эрдейи