Способ изготовления резиновой смеси
Владельцы патента RU 2298566:
Открытое акционерное общество "Уральский завод резиновых технических изделий" (RU)
Изобретение относится к способу изготовления резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука для получения тонкостенных резинотехнических изделий, например мембран. Способ изготовления резиновой смеси заключается в том, что на смесительных вальцах при начальной температуре валков вальцов 45-55°С обрабатывают бутадиен-нитрильный каучук в течение 5 минут, затем вводят белила цинковые в течение 2 минут, 1/2 часть технического углерода К-354 в течение 6 минут, добавляют по частям оставшийся технический углерод К-354 и при температуре валков вальцов 90-100°С ацетонанил 8 минут, затем вводят сульфенамид Ц 2 минуты, пропускают смесь на тонком зазоре 3 раза в течение 3 минут, после этого вводят технический углерод Т-900, дибутилсебацинат и кислоту стеариновую в течение 10 минут, охлаждают валки вальцов 10 минут, затем вводят N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д по 2 минуты каждый, перемешивают и пропускают на тонком зазоре 3 раза в течение 5 минут, срез осуществляют в течение 3 минут. Предложенный режим смешения позволяет предотвратить агломерацию и достичь равномерного распределения ацетонанила и сульфенамида Ц в резиновой смеси, улучшает ее технологические свойства в процессе производства резинотехнических изделий и снижает процент брака тонкостенных изделий по наличию включений. 1 табл.
Изобретение относится к производству резиновых смесей, в частности к способу изготовления резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука, для получения тонкостенных резино-технических изделий, например мембран.
Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) с твердостью 50-65 единиц по Шор А, содержащая обычно применяемые ингредиенты, в том числе противостаритель ацетонанил (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин) и ускоритель вулканизации сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид). Каучук бутадиен-нитрильный СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) описан в ТУ 38.103488-89 "Каучуки синтетические бутадиен-нитрильные СКН-НТ, СНТ" ОКП 22 9441, группа Л 61 и в каталоге-справочнике - Моисеев В.В., Перина Ю.В. Синтетические каучуки и материалы для их производства. ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1990, с.13, табл.9. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) составляет 27,0-29,5%. Недостатками ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) как ингредиентов резиновой смеси является их выпускная форма, температура плавления свыше 80°С и повышенная склонность к агломерации, что затрудняет их распределение в резиновой смеси и препятствует получению высококачественной резины.
Смесь предназначена для изготовления мембран и имеет следующий состав, массовые части на 100 массовых частей каучука:
| Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26 СМНТ | |
| (или СКН-26 МНТ) | 100,0 |
| Тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид) | 0,5-0,7 |
| N,N'-дитиодиморфолин | 1,6-2,4 |
| Сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил- | |
| сульфенамид) | 1,8-2,2 |
| Кислота стеариновая | 0,5-1,0 |
| Белила цинковые | 4,0-7,0 |
| Технический углерод К-354 | 40,0-60,0 |
| Технический углерод Т-900 | 17,0-25,0 |
| Ацетонанил (2,2,4-триметил- | |
| 1,2-дигидрохинолин) | 1,0-5,0 |
| Дибутилсебацинат | 18,0-23,0 |
Наиболее близким к изобретению является способ изготовления резиновой смеси на смесительных вальцах (Н.В. Белозеров. Технология резины. - М.: Химия, 1979, с.129, 130, 300, 301. Ф.Ф.Кошелев, А.Е.Корнев, А.М.Буканов. Общая технология резины. - М.: Химия, 1978, с. 324, 325).
По известному режиму смешения резиновой смеси, описанному в технологическом регламенте (выписка из регламента прилагается), предусматривается введение ингредиентов в смесь в определенной последовательности: обработка бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) на вальцах в течении 5 минут, ввод технического углерода К-354 с белилами цинковыми 10 минут, перемешивание 2 минуты, ввод технического углерода Т-900, дибутилсебацината и кислоты стеариновой в течение 20 минут, перемешивание 2 минуты, охлаждение валков вальцов 7 минут, ввод ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) 5 минут, ввод сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) 1 минуту, ввод тиурама Д (тетраметилтиурамдисульфида) 1 минуту, ввод N,N'-дитиодиморфолина 2 минуты, перемешивание 4 минуты, срез 2 минуты.
Однако такой способ не обеспечивает равномерное распределение ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил сульфенамида) по всей массе резиновой смеси, вследствие чего затруднено получение резин с твердостью 50-65 ед. ШорА стабильного качества и отсутствием включений на поверхности РТИ.
Цель изобретения - улучшение распределения ингредиентов в резиновой смеси и, как следствие этого, повышение качества резинотехнических изделий. Поставленная цель достигается тем, что изменен порядок введения ингредиентов, обеспечивающий температуру резиновой смеси не менее 90°С при вводе ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида).
По предлагаемому режиму смешения изготовление резиновой смеси на смесительных вальцах начинают при температуре валков вальцов 50±5°С. Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26 СМНТ (МНТ) или БНКС-28 АМН (AM) или Нитриласт 26 М обрабатывают в течение 5 минут, затем на вальцы вводят белила цинковые в течение 2 минут, 1/2 часть технического углерода К-354 в течение 6 минут, далее добавляют по частям оставшийся технический углерод К-354 и, при температуре валков вальцов 95±5°С, ацетонанил (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) 8 минут, затем вводят сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил-сульфенамид) 2 минуты и пропускают смесь на тонком зазоре 3 раза в течение 3 минут. Каучук бутадиен-нитрильный парафинатный БНКС-28 АМН (AM) описан в ТУ 38.30313-98 «Каучуки синетические бутадиен-нитрильные БНКС», ОКП 229441, группа Л61. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке БНКС-28 АМН (AM) составляет 27-30%. Каучук бутадиен-нитрильный Нитриласт 26 М описан в ТУ 3840350-99 «Каучук синтетический бутадиен-нитрильный Нитриласт», ОКП 22 9441, группа Л61. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке Нитриласт 26 М составляет 27-30%.
После этого осуществляют ввод технического углерода Т-900, дибутилсебацината и кислоты стеариновой в течение 10 минут, охлаждают валки вальцов 10 минут. Затем вводят N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид) по 2 минуты каждый, перемешивают и пропускают на тонком зазоре 3 раза в течение 5 минут, срез осуществляют в течение 3 минут.
Вулканизаты из резиновой смеси, изготовленной по предлагаемому режиму смешения, имеют повышенный уровень физико-механических свойств.
Свойства резин, полученных известным и предлагаемым способами, приведены в таблице (время вулканизации 60 минут, температура 151°С).
| Физико-механические показатели | Известный режим смешения | Предлагаемый режим смешения |
| 1 Условная прочность при растяжении, МПа | 16,9 | 18,6 |
| 2 Относительное удлинение при разрыве, % | 640 | 576 |
| 3 Твердость по Шор А, ед. Шор А | 51 | 53 |
| 4 Изменение массы после воздействия смеси изооктан: толуол (7:3), 20°С×72 ч, % | 16,7 | 15,6 |
| 5 Коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при минус 40°С | 0,24 | 0,42 |
| 6 Относительная остаточная деформация при сжатии на 30% после старения в воздухе, 100°С×24 ч, % | 31,6 | 27,0 |
Предлагаемый режим смешения позволяет предотвратить агломерацию и достичь равномерного распределения ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) в резиновой смеси, улучшить ее технологические свойства в процессе производства резинотехнических изделий и снизить процент брака тонкостенных изделий по наличию включений.
Способ изготовления резиновой смеси, включающей бутадиеннитрильный каучук, технический углерод К-354, белила цинковые, технический углерод Т-900, дибутилсебацинат, кислоту стеариновую, ацетонанил, сульфенамид Ц, тиурам Д, N,N'-дитиодиморфолин, заключающийся в том, что на смесительных вальцах при начальной температуре валков вальцов 45-55°С обрабатывают бутадиеннитрильный каучук в течение 5 мин, затем вводят белила цинковые в течение 2 мин, 1/2 часть технического углерода К-354 в течение 6 мин, добавляют по частям оставшийся технический углерод К-354 и при температуре валков вальцов 90-100°С ацетонанил 8 мин, затем вводят сульфенамид Ц 2 мин, пропускают смесь на тонком зазоре 3 раза в течение 3 мин, после этого вводят технический углерод Т-900, дибутилсебацинат и кислоту стеариновую в течение 10 мин, охлаждают валки вальцов 10 мин, затем вводят N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д по 2 мин каждый, перемешивают и пропускают на тонком зазоре 3 раза в течение 5 мин, срез осуществляют в течение 3 мин.
