Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе акрилатного и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучуков, используемой для изготовления изделий, работоспособных при температурах до 150°С, повышенной износостойкости, и может использоваться в производстве резинотехнических изделий - колец, манжет, приводных ремней, работающих в паре трения при повышенных температурах. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости включает минеральный наполнитель, технический углерод, антиоксидант, пластификатор, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, четвертичное аммониевое основание, стеарат металла, серу, ускорители вулканизации, оксид цинка, антиадгезив, антискорчинг. Резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости позволяет увеличить уровень значений показателей: износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда. 3 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение может быть использовано для производства резиновой смеси на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, применяемой для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 150°С, повышенной износостойкости.

Вулканизуемые резиновые смеси на основе акрилатного каучука характеризуются комплексом свойств: теплостойкостью, стойкостью к действию различных типов масел и смазок, особенно сульфидных, света и озоностойкостью.

Благодаря комплексу свойств акрилатный каучук используется для изготовления уплотнителей и прокладок коробки передач, трансмиссионных сцеплений, ремней, конвейерных лент, рукавов высокого давления, маслостойких шлангов, теплозащитных покрытий.

Однако акрилатные каучуки, наряду с комплексом уникальных свойств, имеют и некоторые недостатки - относительно низкую износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, высокую степень набухания в маслах соединений ароматического ряда [1].

Известна резиновая смесь [2] на основе акрилатного каучука, включающая вулканизующий агент - блокированный диамин в количестве 2,0-10,0 мас.ч., минеральный наполнитель в количестве 25,0-100,0 мас.ч., антиадгезив в количестве 1,0-3,0 мас.ч. Дополнительно резиновая смесь может содержать вулканизующий агент - четвертичное аммониевое основание в количестве не более 4,0 мас.ч., или технический углерод в количестве не более 80,0 мас.ч., или пластификатор в количестве не более 20,0 мас.ч., или антиоксидант в количестве не более 4,0 мас.ч. для улучшения стабильности технологических свойств и вулканизатов в процессе хранения и переработки.

Недостатком известной резиновой смеси на основе акрилатного каучука, обладающей стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения и переработки, является высокое значение относительной остаточной деформации сжатия, недостаточный уровень значений показателей: износостойкость, прочность при разрыве, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда.

Задача настоящего изобретения направлена на снижение относительной остаточной деформации сжатия и увеличение уровня значений показателей: износостойкость, прочность при растяжении, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда резиновой смеси, используемой для изготовления изделий, работающих в паре трения: колец, манжет, приводных ремней.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, вулканизующие агенты, активатор вулканизации, ускорители вулканизации, минеральный наполнитель, технический углерод, антиадгезив, антиоксидант, пластификатор, антискорчинг при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

акрилатный каучук50,0-90,0
частично гидрированный бутадиен-нитрильный
каучук10,0-50,0
вулканизующая система акрилатного каучука:
четвертичное аммониевое основание2,0-6,0
стеарат металлов2,0-8,0
вулканизующий агент гидрированного бутадиен -
нитрильного каучука:
сера0,5-1,5
ускорители вулканизации:0,5-2,5
активатор вулканизации гидрированного бутадиен
-нитрильного каучука:
оксид цинка3,0-5,0
технический углеродне более 80,0
минеральный наполнительне более 80,0
пластификаторне более 5,0
антиадгезив1,0-3,0
антиоксидантне более 4,0
антискорчинг0,1-1,0

В предлагаемой смеси могут использоваться акрилатные каучуки марок: Ну Temp 4053EP фирмы ZEON Chemicals, Европрен AR фирмы Enichem, Крайнак (Канада), Nipol AR фирмы Nippon Zeon и частично гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки марок: Terban фирмы Bayer, Торнак фирмы Polysar, Zetpol фирмы Zeon с остаточным содержанием двойных связей от 1,0 до 5,5%.

В качестве минеральных наполнителей могут использоваться: мел, тальк, каолин, двуокись кремния, титановые белила.

С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных и малоактивных наполнителей: технический углерод П-234, П-324, П-514, П-803.

Пластификаторы, представляющие собой сложные эфиры различных спиртов и дикарбоновых кислот или адипинаты, вводятся в резиновую смесь для улучшения обработки и снижения уровня набухания в агрессивных средах.

В качестве ускорителей вулканизации могут использоваться: сульфенамид Ц, альтакс, каптакс, тиурам Д [3, 4, 5].

Отличительным признаком предлагаемой вулканизуемой резиновой смеси является использование частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, стеарата металла, серы, ускорителей вулканизации, активатора вулканизации - оксида цинка и антискорчинга.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 35 до 45 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-8, составы которых представлены в таблице 1. Физико-механические показатели резиновых смесей на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука приведены в таблице 2.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 151°С х 30 минут.

Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь с использованием частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, стеарата металла, серы, ускорителей вулканизации, активатора вулканизации - оксида цинка и антискорчинга обеспечивает снижение относительной остаточной деформации сжатия и увеличение уровня значений показателей: износостойкость, прочность при разрыве, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред ароматического ряда резиновой смеси.

Резиновая смесь на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука благодаря высокой износостойкости, прочности, морозостойкости, удовлетворительной стойкости к действию агрессивных сред ароматического ряда используется для изготовления изделий, работающих в паре трения: колец, манжет, приводных ремней.

Источники информации.

1. Энциклопедия полимеров. В.А.Каргин, М.: Советская энциклопедия, 1972.

2. Патент RU 2221822 С2, 20.01.2004, Бюл. № 2.

3. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.

4. Тематический обзор. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение. М., 1991.

5. Аналитическая обзорная информация. Современное состояние и приоритеты развития мирового производства неформовых и формовых РТИ. ЦНИИТЭнефтехим, М., 1999.

Таблица 1.
Составы резиновых смесей
№ п/пНаименование материаловПримеры, мас.ч.
ИзвестныйПредлагаемые
12345678
1Акрилатный каучук Ну Temp 4053 ЕР100,090,080,070,050,090,070,050,080,0
2Гидрированный бутадиен-нитрильный каучук Terban С3446-10,020,030,050,010,030,050,020,0
3Вулканизующий агент - дисперсия комплекса 4,4'-диаминофенилметана с хлоридом натрия в диоктилфталате2,0--------
4Вулканизующий агент - четвертичное аммониевое основание4,06,06,04,02,06,04,06.06,0
5Вулканизующий агент - стеарат натрия-8,06,04,02,06,06,02,04,0
6Сера-0,50,51,01,51,50,51,00,5
7Ускорители вулканизации:
- тиурам-0,51,01,00,10,51,01,50,5
-сульфенамид--1,01,00,1-1,01,0-
- альтакс---0,5-----
- каптакс----0,5----
8Активатор вулканизации: оксид цинка3,03,05,05,03,05,05,03,0
9Углерод технический-60,040,040,040,0-60,080,0-
10Минеральный наполнитель: двуокись кремния60,0----60,0--80,0
11Пластификатор: дибутилфталат--5,03,0----
12Антиадгезив:
- стеариновая кислота2,03,02,01,01,02,01,02,02,0
13Антиоксидант:агидол---2,02,04,0-4,0-
14Антискорчинг:дуслин Р-1,00,50,50,10,50,50,51,0
Общее время смешения, мин404035354540404545

Таблица 2.
Физико-механические показатели резиновых смесей на основе акрилатного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука
№ п/пНаименование показателейИзвестныйПредлагаемые варианты
12345678
1Условная прочность при растяжении, МПа10,212,012,913,515,510,713,813,510,9
2Относительное удлинение при разрыве, %140170200250250220200150170
3Твердость по Шору А, усл.ед.627065706850788065
4Сопротивление истиранию, Дж/мм33,64,56,77,810,55,39,111,35,5
5Температурный предел хрупкости, °С-30-42-45-46-48-42-46-47-43
6Изменение после воздействия изооктан + толуол (70:30), %
- массы40,236,934,833,730,537,233,931,533,7
- объема65,449,948,746,541,051,347,143,447,9
7Относительная остаточная деформация

Сжатия (150°х24чх20%), %
65,045,551,453,555,652,748,454,855,3

1. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металлла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации - оксид цинка, антискорчинг, минеральный наполнитель или технический углерод при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Акрилатный каучук70,0-90,0
Частично гидрированный бутадиен-нитрильный
каучук с остаточным содержанием двойных
связей 1,0-5,5%10,0-30,0
Четвертичное аммониевое основание4,0-6,0
Стеарат металла4,0-8,0
Сера0,5
Ускорители вулканизации0,5-2,0
Активатор вулканизации - оксид цинка3,0-5,0
Антиадгезив1,0-3,0
Антискорчинг0,1-1,0
Технический углерод40,0-60,0
или
Минеральный наполнитель80,02

2. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металлла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации - оксид цинка, антискорчинг, технический углерод, пластификатор, антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Акрилатный каучук50,0-70,0
Частично гидрированный бутадиен-нитрильный
каучук с остаточным содержание двойных
связей 1,0-5,5%30,0-50,0
Четвертичное аммониевое основание2,0-4,0
Стеарат металла2,0-4,0
Сера1,0-1,5
Ускорители вулканизации2,5
Активатор вулканизации - оксид цинка5,0
Антиадгезив1,0
Антискорчинг0,5-1,0
Пластификатор3,0-5,0
Антиоксидант2,0
Технический углерод40,0

3. Вулканизуемая резиновая смесь на основе акрилатного каучука повышенной износостойкости, включающая четвертичное аммониевое основание, антиадгезив, частично гидрированный бутадиен-нитральный каучук с остаточным содержанием двойных связей 1,0-5,5%, стеарат металла, серу, ускорители вулканизации, активатор вулканизации - оксид цинка, антискорчинг, технический углерод или минеральный наполнитель, антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Акрилатный каучук50,0-90,0
Частично гидрированный бутадиен-нитрильный
каучук с остаточным содержание двойных
связей 1,0-5,5%10,0-50,0
Четвертичное аммониевое основание6,0
Стеарат металла2,0-6,0
Сера1,0-1,5
Ускорители вулканизации0,5-2,5
Активатор вулканизации - оксид цинка3,0-5,0
Антиадгезив2,0
Антискорчинг0,5
Технический углерод80,0
или
Минеральный наполнитель60,0
Антиоксидант4,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным композициям и может найти применение в различных областях народного хозяйства, в частности в кабельной промышленности. .

Изобретение относится к композиционным материалам с полимерной матрицей и может использоваться в машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности для изготовления фрикционных деталей, предназначенных для работы в среде масла.

Изобретение относится к резиновой смеси для рукавных резинотехнических изделий прокладочной конструкции топливно-масляных систем автомобильного транспорта на основе бутадиен-нитрильного каучука.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления изделий медицинской техники - резиновых пробок для укупорки стеклянной тары с инфузионными растворами, кровью, кровезаменителями и лекарственными препаратами внутреннего и наружного применения промышленного и аптечного изготовления.
Изобретение относится к олефиновым термопластичным эластомерам, получаемым методом «динамической» вулканизации этилен-пропилендиенового или бутадиен-нитрильного каучука с полиолефинами, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий, а также для производства изделий в автомобильной, кабельной, обувной промышленности, товаров бытового назначения.
Изобретение относится к резиновым смесям, предназначенным для изготовления уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. .

Изобретение относится к получению вулканизуемой резиновой смеси, вулканизаты на основе которой обладают повышенной стойкостью к термоокислительному старению. .

Изобретение относится к способам получения вулканизатов на основе эмульсионных сополимеров бутадиена с акрилонитрилом, или стиролом, или -метилстиролом и может быть использовано для изготовления рукавов, уплотнителей и других резино-технических изделий.

Изобретение относится к области получения резиновых смесей шинного назначения и может быть использовано в производстве шин, резиновых и резино-технических изделий.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе акустических покрытий.

Изобретение относится к антифрикционным самоотверждающимся покрытиям на полимерном связующем, применяемым в машиностроении для нанесения на детали узлов трения, работающих без смазки.
Изобретение относится к разработке способа крепления акрилатной резины к металлу во время вулканизации и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий (манжет) для автомобильной промышленности, работающих в условиях воздействия воздуха и рабочей среды при повышенных температурах (коробка передач).
Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления уплотнительных резинотехнических изделий, работоспособных в контакте с различными автомобильными маслами при температурах до 150°С.

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150oС.

Изобретение относится к составу и способу получения неионных и анионных водорастворимых полимеров в форме тонкодисперсных частиц полимера в водной солевой среде. .

Изобретение относится к разработке способа получения изделий, покрытий и пленок на основе фторкаучука свободнолитьевым формованием. .

Изобретение относится к медицине, к получению геля как контактной среды для ультразвуковой диагностики и ультразвуковой терапии. .
Изобретение относится к области ракетной техники и касается эпоксидной литьевой композиции для бронирования канальных и бесканальных вкладных зарядов диаметром 300-700 мм из смесевого твердого ракетного топлива методом заливки, работающих в широком диапазоне температур.
Наверх