Резиновая смесь

 

Использование: изготовление резинотехнических изделий различного назначения . Сущность изобретения: резиновая смесь содержит мас.ч.: сополимер зпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2 эпоксиоктена-7 100; стеариновая кислота v 0,8-1,2; сера 6,9-1,1, меркаптобензтиазол 0,7-0,9; тетраметилтиурамдисульфид 1,4-1,6; оксид магния 1,9-2,1; технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м2/г 45-55 и дисульфид молибдена 7-15. Время подвулканизации по Муни резиновых смесей при 120°С 30-36 мин. Свойства резин: условная прочность при растяжении 16.6-20,1 МПа, относительное удлинение при разрыве 190-230%, относительная остаточная деформация (сжатие 20%, воздух 100°С, 24 ч) 13-21 %. после ста-. рения при 125°С за 5 сут: % сохранения прочности от исходной 92-100, относительного удлинения 86-95, при 150°С за 6 ч; % сохранения прочности 77-84, относительного удлинения 75-86, температура начала разложения 241-262°С, стойкость к воздействию жидких сред при 20°С в течение 60 сут: в олеиновой кислоте - % сохранения прочности 81-95, относительного удлинения 93-97, изменение массы 1,1-7,0%; в ледяной уксусной кислоте за 10 сут - % сохранения прочности 65-87, относительного удлинения 37-54, изменение массы 1,2-9%, в концентрированной соляной кис-- лоте - % сохранения прочности 70-90, относительного удлинения 28-45, изменение массы 1-7%, в воде- % сохранения прочности 91-100, относительного удлинения 90- 99, изменение массы 6-10%. 2 табл. И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4897687/05 (22) 29.12.90 (46) 15.05.93. Бюл. гв 18 (75) А,Ф. Носников (56) Технические условия ТУ 38.403.635.90.

Каучук эпихлоргидриновый СКЭХГ-CT" (и рототи и). (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ (57) Использование; изготовление резинотехнических изделий различного назначения. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит мас.ч.: сополимер эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпоксиоктена-7

100; стеариновая кислота, 0,8-1,2; сера

0,9-1,1, 2-меркаптобензтиаэол 0,7-0,9; тетраметилтиурамдисульфид 1,4-1,6: оксид магния 1,9-2,1; тахнический углерод с удельной геометрической поверхностью

75-82 м /г 45-55 и дисульфид молибдена

7-15. Время подвулканизации по Муни резиновых смесей при 120 C 30 — 36 мин. Свойства резин: условная прочность при

Изобретение относится к получению резиновой смеси на основе сополимера эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2 эпоксиоктена — 7 (СКЭХГ-СТ), изделия из которой могут найти широкое применение s производстве резинотехнических изделий (РТИ) различного назначения.

Цель изобретения — повышение стойкости резиновой смеси к подвулканизации, прочности, теплостойкости, термостойкости, химической стойкости и уменьшение

„„5U,„1815269 А1 (я)ю COSL71/03 С08 K 13/02//(С08 K13/02

3:04. 3:06, 3:22, 3:30, 5:09. 5:40, 5:4 растяжении 16,6-20,1 МПа, относительное удлинение при разрыве 190-230, относительная остаточная деформация (сжатие

20$, воздух 100 C,24ч) 13-21, после старения при 125ОС за 5 сут: сохранения прочности от исходной 92-100, относительного удлинения 86-95, при 150 С за 6 ч; сохранения прочности 77-84, относительного удлинения 75-86, температура начала разложения 241-262 С, стойкость к воздействию жидких сред при 20"С в течение 60 сут: в олеиновой кислоте — ф, сохранения прочности 81-95, относительного удлинения 93-97, изменение массы 1,1-7,0 ; в ледяной уксусной кислоте за 10 сут — $ сохранения прочности 65-87, относительного удлинения 37-54, изменение массы

1,2-9, в концентрированной соляной кислоте — сохранения прочности 70-90, относительного удлинения 28-45, изменение массы 1-7Я„в воде- (сохранения прочности 91-100, относительного удлинения 9099, изменение массы 6-10 . 2 табл. относительной остаточной деформации резин из данной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе сополимера эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпоксиоктена-7, включающая стеариновую кислоту, серу, 2-меркаптобензтиазол, тетраметилтиурамдисульфид, оксид магния и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м /г, дополнительно

2 содержит дисульфид молибдена при сле1815269

1,4 — 1,6

1,9-2,1 дующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Сополимер эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпоксиоктена-7 100

Стеариновая кислота 0,8 — 1,2

Сера 0,9-1,1

2-Меркаптобензтиазол 0,7-0,9

Тетраметилтиурамдисульфид

Оксид магния

Технический углерод с удельной геометрической поверхностью

75 — 82 м /г - 45-55

Дисульфид молибдена 7-15.

Характеристики компонентов резиновых смесей.

Сополимер эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпоксиоктена-7 (СКЭХГ-СТ, TY

38.403,635 90). массовая доля хлора 2025, золы не более 1,0, непредельности

2,0 — 2,5 ; потери массы при 105 С не более

1,0, вязкость по Муни при 100 С 70 — 80 ед., плотность 1270 кгlм .

Стеариновая кислота (ГОСТ 6484-64): температура застывания 53-58 С, плотность 960 кг/м;

Сера (ГОСТ 127-76): содержание основного вещества не менее 99,57, воды не более 0,5, марганца не более 0,0017, меди, не более 0,001 3, золы не более 0,2 ; температура плавления 114ОC.

2-Меркаптобензтиазол (ГОСТ 739-74): содержание основного вещества не менее

95%, воды не более 0,5, золы не более

0,27;; остаток после просева на сите М 014

К не более 0,15, температура плавления не более 174 С, плотность 1500 кг/м, Тетраметилтиурамдисул ьфид (ГОСТ

740-76): содержание основного вещества не менее 987, воды не более 0,5%, золы не более О,Зо ; остаток после просева на сите

М 014 К не более 0,15, температура плавления 140-145 С, плотность 1290 —,1400 кг/м .

Оксид магния (ГОСТ 844-79): содержание основного вещества не менее 90, оксида кальция не более 2,5, оксида железа не более 0,17ь, потери массы при прокаливании не более 7,5, остаток после просева на сите М 014К не более 0,1, температура плавления 2800 С, плотность 3130-3650 кг/мэ

Технический углерод П 324 (ГОСТ 788586): удельная геометрическая поверхность

75 — 82 и /г, рН водной суспенэии 7-9, потери массы при 105 С не более 0,5, зольность не более 0,3, остаток после просева на сите М 014 К не более 0,027;, плотность

1860 кгlм .

Оксид цинка (ГОСТ 202-84): содержание основного вещества не менее 99,7, оксида свинца не более 0,01ь; потери массы при прокаливании не более 0,27, остаток после просева на сите 1Ф 014 К O, температура плавления 1800 С, плотность 5470 — 5660 кг/м .

Дисульфид молибдена (ТУ 4819-133-85): содержание основного вещества 98-99, "0 влаги не более 0,1 ; остаток после просева на сите М 014 К не более 0,01, плотность

4800 кгlмз, температура плавления 1185 С.

Резиновые смеси готовили на лабораторных вальцах при температуре валков 20—

15 30 С в течение 18 — 20 мин. Вулканизацию смесей проводили в электропрессе при

150 С в течение 30 мин (первая стадия вулканизации) с последующим термостатированием резин в термостате в среде воздуха

20 при 150 С в течение 4 часов (вторая стадия вулканиэации).

Состав и свойства резиновых смесей и резин иэ них, полученных в оптимальных условиях (как указано выше) приведены в

25 табл. 1 и 2.

Как видно иэ приведенных в табл. 2 данных, введение в резиновую смесь— прототип 1 дополнительно дисульфида молибдена вместо оксида цинка позволяет по30 высить стойкость резиновой смеси к подвулканизации в 5 — 6 раэ, прочность на

20-44%, теплостойкость в 1,5 — 1,9 раза, термостойкость (увеличение температуры начала разложения опытных резин на 11-32 С и

З5 уменьшение максимальной скорости разложения в 2-3 раза — показатели найдены экспериментально методом интегральной и дифференциальной динамической термогравиметрии в среде воздуха при 20-800 С

40 v, скорости нагревания 10 С/мин на приборе дериватограф для термического анализа полимерных и других материалов с точностью измерения температуры 0,5 С и скорости потерь массы во всем диапазоне

45 температур 20-800 С, включая этап разложения каучука, 0,1 абс.g), химическую стойкость (по изменению массы — в l,4-50 раз) и уменьшить относительную остаточную деформацию (в 1,2-2,0 раза) опытных резин иэ

50 данной смеси (табл. 2, опытные резиновые смеси и резины 2-6 в сравнении с резиновой смесью-прототипом и резиной-прототипом 1). Оптимальная дозировка дисульфида молибдена 7 — 15 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

55 Оптимальными составом и свойствами обладает опытная резиновая смесь и резина 4.

Опытная резина 7 с содержанием дисульфида молибдена менее 7 мас.ч. (3 мас.ч.) и нижней запредельной дозировкой всех остальных ингредиентов (табл. 1, смесь 7 в

1815269 сравнении с опытной смесью 5) еще не имеет никаких преимуществ по цели изобретения перед резиной-прототипом 1: свойства опытной резины 7 даже хуже либо равны темже свойствам резины-прототипа 1(табл. 5

2, опытная резина 7 в сравнении с резинойпрототипом 1). У опытной резиновой смеси и резины 8 с содержанием дисульфида молибдена более 15 мас.ч. (20 мас.ч.) и верхней запредельной дозировкой всех остальных 10 ингредиентов (табл. 1, смесь 8 в сравнении с опытной смесью 6) свойства по цели изобретения ухудшаются либо (относительная остаточная деформация) больше не улучшаются, оставаясь на достигнутом уровне 15 (табл. 2, опытная смесь и резина 8 в сравнении с опытной смесью и резиной 6).

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе сополимера эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпок- 20 сиоктена-7, включающая стеариновую кислоту, серу, 2-меркаптобензтиазол, тетраметилтиурамдисульфид, оксид магния и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м /r, о т л и ч а- 25

2 мф

0.8-1,2

0,9-1,1

1,4-1,6

1,9-2,1

Таблица 1

Состав резиновых смесей

Дозировка компонентов, мас.ч., в смесях шифра

Компоненты прототип 1

Опытные

Контроль

100

100

100

100 100

f00

100

100

0,8

0,9

0,7

0,8

1,2

1,1

1,3

0.8

0,8

0,8

0,9

0,7

0,6

1,0

1,5

1,6

2,1

5

50

1,5

50

1,5

50

1,4

1,9

1,3

1;8

1,7

2,2

10

20

СКЗХГ-СТ

Стеариновая кислота

Сера

2-Меркаптобензтиазол

Тетраметилтиурамдисульфид

Оксид магния

Техуглерод Г! 324

Оксид цинка

Дисул ь4>ид молибдена ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости резиновой смеси к подвулканизации, прочности, теплостойкости, термостойкости, химической стойкости и уменьшения относительной остаточной деформации резин из данной смеси, она дополнительно содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: сополимер эпихлоргидрина, этиленоксида и 1,2-эпоксиоктена-7 стеариновая кислота сера

2-меркаптобенэтиазол 0,7 — 0,9 тетраметилтиурамдисул ьфид оксид магния технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м /г 45-55 дисульфид молибдена 7-15

Табпица

Свойства резиновых смесей и резин в оптимуме вулканизации

Показатель для резины

Хапактеристика

ПротоОпытные

1 1 тип

7 8

4 6

30 36 31 32

?О

35 32

Свойства резин

16>6 10,0 2О 17 7 1О 5 13 6

18,0

14,0

7,6 6,8 7,3 5,0

7,6

6,5 7,0

5 Ч

200

190 220 200 2ЧО

80 77 79 71

Твердость, ед.Lop Д

26 21 16 13 17 15 32 15

70 92 100 100 98 100 65 96

60 - 86 90 95 89 92 52 90

77 ЕО

04 79 81 48 79

86 70 ЕО 42

262 240 253 231

250

77

250

7г

241

230

32 37 34 45

39

Олеи<ювая кислота:

36 81 90 95 07 92 40 04

От>юсительнсе удлинение,4 от ис:одного

65 93 95 90 94 97 71 92

И>зменения >ласси, 65 74 87 73 77 30 70

37 45 54 47 49 6 45

9 22,5 1,2 3 2,4 17 3, 6

Изменение массы, Ж

Концентрированная соляная кислота

70 00 90 77 81 32 77

35 45 36 38 3 36

1 25 19 14 3

Изменение массы, 8о 9»oo

70 90 95

14 10 8

100

Изменение массы, 4

Время подвулканизации по Пуни рези<юо еы; смесей при 120 С, мин

Условная прочность при растяжении, ИПа

Условное напряжение при удлинении, 1003, ИПа

0THocI;TcJlL)

После старения: пр» 125 С, 5 сут го прочность при растяжении,Ъ от

ИСХОДНО>l относительное удлинение, ь от

1IC ÕÑÄÍÑÃÑ с при 150 С, оч проч<юсть при растяжении, а от исход< .ой относительное удлинение> л" от исходного

Температура начала разложения, O

1<аксимальиая скорость разложения, 11 от исходной массы/>лип

Стойкость к воздеистви>з жидких сред при 20 С в течение 60 сут;

Проч>юсть при растяжении, ь От исходной

Ледяная уксуснал кислота (10 сут,) Прочность при растяжении, т, от исхОДнОЙ

От<юсительное удлинение, 4 от исходного

Прочность при ра -тяжении> 2 <1т и с хo g I!o>1>

От>юсительное удлинение, ь oИСХОД>ЮГО

Прочность при растяжении, 2 от исходной

От>юсительное удлинение, Ъ от исходногс

60 о

100 1ОО Ео 100

94 97 71 90

9 7 13,5 7,5