Способ получения формованных резинотканевых изделий

 

Использование: получение формованных резинотканевых изделий для уплотнительных элементов, деталей в узлах трения. Сущность изобретения: изготавливают резиновую смесь на основе диенового каучука. Смесь включает наполнитель, мягчитель, ускоритель вулканизации и вулканизующий агент. В конце смешения вводят модифицирующую добавку. В качестве модифицирующей добавки используют полидиен-уретан с содержанием гидроксильных групп 0,15 - 0,35 мас. % в количестве 1 - 10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Наносят смесь на хлопчатобумажную ткань. Ткань предварительно обрабатывают в парах диизоцианата при температуре на 20 - 30°С выше температуры плавления диизоцианата в течение 5 - 10 мин. Изготавливают резинотканевую заготовку требуемой толщины из нескольких слоев ткани с резиновой смесью. Закладывают в форму пресса, вулканизуют при 130 - 150°С 15 - 60 мин и давлении 60-120 кг/см² . Характеристика изделия с резиной на основе каучука СКН-26, с 5 мас.ч. модифицирующей добавки - продукта реакции полиизопрена с 2,4-толуилендиизоцианатом при эквимолярном соотношении с 0,25 мас.% гидроксильных групп в расчете на 100 мас.ч. каучука: твердость по ТМ-2-91, коэффициент трения по стали 0,11, прочность связи между слоями 75 кг/см² , срок службы при давлении 200 кг/см² 4000 ч, при 250 кг/см² 3900 ч. 1 табл.

Изобретение касается технологических процессов, в частности способов получения формованных резинотканевых изделий, которые применяют в качестве уплотнительных изделий, деталей в узлах трения и т.д.

Известен способ получения формованных резинотканевых изделий, включающий изготовление резиновой смеси на основе диенового каучука с введением модифицирующей добавки, в качестве которой используется трет-бутилуретан, нанесение смеси на ткань, изготовление резинотканевой заготовки из нескольких слоев ткани с нанесенной смесью, вулканизацию ее при повышенной температуре под давлением (1), который принят за прототип.

Недостатком прототипа является низкая прочность связи ткани с резиновой смесью.

Технический результат, на решение которого направлено данное изобретение, заключается в увеличении прочности связи между слоями и повышении срока службы изделия при повышенном давлении при сохранении на низком уровне коэффициента трения по стали.

Поставленная задача, заключающаяся в способе по изобретению, достигается тем, что в способе получения формованных резинотканевых изделий, включающем изготовление резиновой смеси, на основе диенового каучука с введением модифицирующей добавки, нанесение резиновой смеси на ткань, изготовление резинотканевой заготовки из нескольких слоев ткани с нанесенной смесью, вулканизацию ее при повышенной температуре под давлением, в качестве модифицирующей добавки используют полидиенуретан с содержанием гидроксильных групп 0,15-0,35% мас.% в количестве 1-10 мас.ч. на 100 мас.ч. диенового каучука, в качестве ткани - хлопчатобумажную ткань, предварительно обрабо- танную в парах диизоцианата при температуре на 20-30^оС выше температуры плавления диизоцианата в течение 5-10 мин.

В качестве диеновых каучуков используют изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-нитрильные с содержанием звеньев акрилонитрида 18-40 мас.%, хлоропреновые каучуки.

В качестве модифицирующей добавки используют полидиенуретан с содержанием гидроксильных групп 0,15-0,35 мас.% - продукт реакции олигодиендиола с диизоцианатом (в качестве которого может быть использован 2,4-толуилендиизоцианат, 2,6-толуилендиизоцианат, 1,6-гексаметилендиизоцианат и др.) при их эквимолярном соотношении.

В способе по изобретению могут быть использованы как заранее приготовленные резиновые смеси, так и смеси, приготавливаемые непосредственно перед употреблением. Приготовление резиновой смеси осуществляют на вальцах при 30-50^оС. Составы резиновых смесей, кроме модифицирующей добавки включают наполнители, мягчители, ускорители вулканизации и вулканизирующие агенты, обычно применяемые для данного типа каучука. Порядок введения ингредиентов сохраняют обычно принятый. Модифицирующую добавку вводят в конце приготовления смеси.

В качестве тканей используют средние (до 0,3 кг/м²) и тяжелые (выше 0,3 кг/м²) хлопчатобумажные ткани.

Нанесение ризиновой смеси на ткань производят, например, промазкой ткани или последовательным наложением листовых заготовок из сырой резиновой смеси на заготовки из ткани. Заготовку из нужного числа слоев ткани и резиновой смеси в зависимости от толщины изделия, закладывают в форму и формуют изделие в прессе. Время, температура и давление при вулканизации определяются природой каучука - составляют 15-60 мин, 130 - 150^оС 60 - 120 кг/см², соответственно.

В примерах по изобретению используют: рецептуру для бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 (мас.ч.): СКН - 26 100 Дибутилфталат 2 Технический углерод 30 Каптакс (меркаптобензтиазол) 0,2 Окись цинка 5,0 Сера 2,0 рецептуру для полимера хлоропрена (найрит СР), мас.ч.: Наирит СР 100 Технический углерод 40 Канифоль 2,0 Окись цинка 5,0 Окись магния 4,0 рецептуру для стереорегулярного полибутадиена (СКД), мас.ч.: СКД-10 100 Стеариновая кислота 2,0 Сантокюр 1,0 Окись цинка 5,0 Технический углерод 50 Сера 2,0 П р и м е р 1 (контрольный по прототипу).

В 139 г резиновой смеси на основе каучука СКН-26 (содержащей 100 г этого каучука) вводят на вальцах при температуре 30-40^оС 1 г трет-бутилуретана (ТБУ) на основе 2,4-толуилендиизоцианата и 0,5 г бронзового порошка с дисперсностью 10^-3 - 10^-2 мм. Смесь на вальцах выпускают в виде листа толщиной 1 мм, наносят на среднюю хлопчатобумажную ткань (ХБ), бязь (400 г/м²). Количество ткани составляет 20 г. Затем из ткани с нанесенным на нее слоем резиновой смеси вырезают заготовки в виде колец, складывают их в 10 слоев, закладывают в форму и формуют изделие - манжетное уплотнение - в прессе при температуре 150^оС, давлении 80 кг/см² в течение 30 мин. Затем изделие извлекают, определяют коэффициент трения по стали, прочность связи между слоями и срок службы при давлении 200 и 400 кг/см². Режимы получения и свойства изделия в этом и всех последующих примерах даны в таблице.

П р и м е р 2. В 139 г резиновой смеси на основе каучука СКН-26 (содержащей 100 г этого каучука) вводят на вальцах 5 г полидиенуретана (продукта реакции полимера изопрена с 2,4-толуилендиизоцианатом при их эквимолекулярном соотношении (ПИ-2,4) с содержанием гидроксильных групп 0,25 мас. %, смесь на вальцах выпускают в виде листа толщиной 1 мм. Среднюю хлопчатобумажную ткань (бязь, плотность 400 г/м²) помещают в герметичную емкость и выдерживают в парах 2,4-толуилендиизоцианата (2,4-ТДИ) при 48^оС (на 30^оС выше температуры плавления 2,4-ТДИ) в течение 5 мин. Резиновую смесь наносят на обработанную вышеописанным приемом ткань. Количество ткани составляет 20 г. Затем из прорезиненной ткани вырезают заготовки в виде колец, складывают их в 10 слоев, закладывают в форму и формуют изделие - манжетное уплотнение - в прессе при 150^оС, давлении 80 кг/см² в течение 30 мин. Затем изделие извлекают, определяют коэффициент трения по стали, прочность связи между слоями и срок службы при давлении 200 и 250 кг/см².

П р и м е р ы 3,4,5 (контр.), 6(контр.).

Получение изделий осуществляют, как в примере 2 за исключением того, что вводят предельные и запредельные количества полидиенуретана.

П р и м е р ы 7, 8, 9 (контр.), 10 (контр.), 11.

Получение изделий осуществляют, как в примере 2 за исключением того, что используют полидиенуретаны с предельными и запредельными значениями количества гидроксильных групп и другой полидиенуретан (ПБП-1,6) - на основе сополимера бутадиена с пипериленом (при их массовом соотношении 1:1) и 1,6 - гексаметилендиизоцианата при их эквимолярном соотношении.

П р и м е р ы 12, 13 (контр.), 14 (контр.), 15 (контр.), 16, 17 (контр. ).

Получение изделий осуществляют, как в примере 2 за исключением того, что обработку в парах диизоцианата проводят при предельных и запредельных значениях температуры обработки, а также при обработке в парах другого диизоцианата - 1,6-гексаметилендиизоцианата (ИДИ) и без обработки.

П р и м е р ы 18, 19, 20 (контр.), 21 (контр.).

Получение изделий осуществляют, как в примере 2 за исключением того, что используют другие каучуки: найрит СР, СКД-1 и надиеновый каучук - силиконовый СКТВ-1, а также другую ткань - на основе капронового волокна (КВ), плотность 400 г/м².

П р и м е р ы 22, 23, 24 (контр.), 25(контр.).

Получение изделий осуществляют, как в примере 2 за исключением того, что обработку в парах диизоцианата проводят при предельных и запредельных значениях времени обработки. Все примеры отражены в таблице.

Как видно из приведенных примеров, формование резинотканевых изделий по изобретению обеспечивает увеличение прочности связи между тканью и резиновой смесью при сохранении на низком уровне коэффициента трения, что обеспечивает увеличение срока службы изделий при повышенных давлениях.

Несоблюдение предложенных режимов, как видно из контрольных примеров, приводит к уменьшению прочности связи между слоями или к увеличению коэффициента трения, что приводит к уменьшению срока службы изделий при повышенных давлениях.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ РЕЗИНОТКАНЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий изготовление резиновой смеси на основе диенового каучука с введением модифицирующей добавки, нанесение резиновой смеси на ткань, изготовление из нескольких слоев ткани с нанесенной смесью резинотканевой заготовки, вулканизацию ее при повышенной температуре под давлением, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют полидиенуретан с содержанием гидроксильных групп 0,15 - 0,35 мас.% в количестве 1 - 10 мас.ч. на 100 мас.ч. диенового каучука и в качестве ткани - хлопчатобумажную ткань, предварительно обработанную в парах диизоцианата при температуре на 20 - 30^oС выше температуры плавления диизоцианата в течение 5 - 10 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2