Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая характеризуется повышенными адгезионными показателями. Получение резиновой смеси на основе хлоропренового каучука включает смешение оксида магния, оксида цинка, стеариновой кислоты и технического углерода, причем в процессе смешения дополнительно вводят модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 2:1 при 150°С в течение 5 часов, при этом кубовые отходы содержат 15-18 мас.ч. анилина. Вулканизаты резиновой смесь на основе хлоропренового каучука характеризуются улучшенными физико-механическими показателями и повышенной адгезией к металлу. Способ позволяет утилизировать отход нефтехимического производства (анилина). 4 табл.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, которая характеризуется повышенными адгезионными показателями.

Известен способ получения резиновой смеси смешением хлоропренового каучука с ускорителем вулканизации, противостарителем, вулканизующей группой, пластификаторами, диспергатором, модификатором, активными наполнителями и волокнистым наполнителем в резиносмесителе с последующей обработкой смеси на вальцах и вулканизацией (Авторское свидетельство СССР №1063809, кл. С08J 3/28; Опубл. 30.12.83).

Однако данный способ требует обработку резиновой смеси на вальцах в поле импульсного электромагнитного разряда, что усложняет технологию, а вулканизаты, полученные данным способом, характеризуются низкими физико-механическими показателями.

Известен способ получения резиновой смеси смешением хлоропренового каучука с сажей с последующим разбавлением полученной композиции полимером и введением компонентов резиновой смеси (Авторское свидетельство СССР №979399, кл. С08J 3/22; Опубл. 07.12.82).

В данном способе обеспечивается достижение физико-механических показателей за счет введения в резиновую смесь бутадиенстирольного термоэластопласта, что связано с определенными сложностями в технологии.

Известен способ получения резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука смешением каучука с модификатором на вальцах и введением целевых добавок (Авторское свидетельство СССР №956498, кл. С08J 3/20; Опубл. 07.09.82).

Однако в данном способе повышаются энергозатраты за счет измельчения смеси однократным пропуском через молотковую дробилку, что усложняет технологию, а вулканизаты, полученные данным способом, характеризуются низкими физико-механическими показателями.

Известен способ получения резиновой смеси для оболочек кабеля смешением хлоропренового качука, меркаптобензтиазола, стеариновой кислоты, парафина, фенил-β-нафтиламина, дибутилфталата, мела, каолина, технического углерода, оксида магния и оксида цинка (Авторское свидетельство СССР №1608198, кл. С08J 3/28; Опубл. 23.11.90).

Однако в данном способе необходимо оксид цинка и оксид магния до смешения обрабатывать лазерным излучением, что усложняет технологию, а вулканизаты, полученные данным способом, характеризуются низкими физико-механическими показателями.

Наиболее близким является способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука смешением хлоропренового каучука с оксидом цинка, оксидом магния, стеариновой кислотой и техническим углеродом (Кошелев Ф.Ф. и др. Общая технология резины. М.: Химия. - 1978, с.85).

Однако при таком способе получения резиновой смеси вулканизаты на ее основе имеют низкие физико-механические показатели.

Задача: разработка способа получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, вулканизаты на основе которой характеризуются улучшенными физико-механическими показателями и повышенной адгезией к металлу.

Техническим результатом является разработка способа получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, вулканизаты на основе которой характеризуются улучшенными физико-механическими показателями и повышенной адгезией к металлу, утилизация отхода нефтехимического производства (анилина).

Поставленный технический результат достигается тем, что способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука включает смешение оксида магния, оксида цинка, стеариновой кислоты и технического углерода, причем в процессе смешения дополнительно вводят модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 2:1 при 150°С в течение 5 часов, при этом кубовые отходы содержат 15-18 мас.ч. анилина, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100,0, оксид магния - 5,0-9,0, оксид цинка - 3,0-7,0, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод - 50,0-60,0, эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 1,67-6,66, кубовые отходов производства анилина - 0,83-3,34.

В качестве хлоропренового каучука используют каучук серного регулирования наирит ДП (ТУ-6-01-1319-85).

Вулканизующая группа: оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84) и оксид магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79).

Стеариновая кислота - активатор вулканизации (ГОСТ 6484-96).

Технический углерод П-145 - наполнитель (ГОСТ 7885-86).

Модификатор предварительно получают прямым взаимодействием эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина (КПА) в массовом соотношении 2:1, при 150°С в течение 5 часов. Модификатор представляет собой хрупкие гранулы неправильной формы и является дешевым веществом, так как КПА являются отходами, образующимися при производстве анилина (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез" г.Волжский, стадия выделения товарного анилина). КПА представляют собой (мас.ч.): анилин - 15-18, циклогексиламин - 0-10, толуидин (растворитель) - 2-4, гидрооксид натрия (наполнитель) - 1-3, дифениламин - 3-20, метафенилдиамин - 1-3, o-,n-аминофенол - 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества (реагенты, взаимодействующие с каучуком) - 6-45.

Установлено, что причиной повышения адгезионных показателей вулканизатов является увеличение содержания полярных функциональных групп за счет введения в состав резиновой смеси предлагаемого модификатора.

При использовании в качестве модификатора эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина в массовом соотношении 2:1 улучшаются физико-механические и адгезионные свойства вулканизатов на основе предлагаемой резиновой смеси. При изменении соотношения компонентов модификатора он становится вязким, что затрудняет его введение в резиновую смесь, при этом снижаются адгезионные свойства вулканизатов на основе резиновой смеси.

Пример приготовления резиновой смеси.

Резиновую смесь на основе хлоропренового каучука, включающую оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод, готовят на вальцах при температуре валков 65-70°С. Продолжительность смешения 25 минут. Причем в процессе смешения на вальцах дополнительно вводят модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 2:1 при 150°С в течение 5 часов, при этом кубовые отходы содержат 15-18 мас.ч. анилина. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 143°С в течение 30 минут.

Получают резиновые смеси 1-10, составы которых приведены в таблице 1.

В таблице 2 приведены физико-механические показатели вулканизатов на основе предлагаемых резиновых смесей и по прототипу.

Технология склеивания образцов следующая. Одноразовое нанесение клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей. Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (ГОСТ 16971-71).

В таблице 3 приведены прочностные показатели вулканизатов на основе предлагаемых резиновых смесей и по прототипу при склеивании их друг с другом хлоропреновым клеям марки 88СА. Предлагаемые вулканизаты исследовались на адгезионную прочность при сдвиге, достигаемую при выдерживании под грузом 2 кг, при комнатной температуре (20°С) в течение 24 часов. Данные представлены в таблице 3, из которой видно, что наилучшие результаты получены при использовании состава композиций 8 и 10.

Заявленные пределы модификатора - 2,5-10,0 обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании вулканизатов друг с другом снижается.

В дальнейших исследованиях использовалась композиции 1, 6, 8 и 10, у которых были получены наилучшие результаты.

Также были проведены испытания клеевого крепления вулканизатов к стали (Ст.3) (таблица 4). Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ4 (ТУ 4271-005-12585810-01).

Сравнительные испытания прочностных свойств состава композиций 1, 6, 8, 10 и прототипа представлены в таблице 4, из которой видно, что вулканизаты на основе композиции 1, 6, 8 и 10 обеспечивают увеличение прочностных свойств клеевых соединений по сравнению с прототипом. Так, прочность при отрыве клеевого шва при креплении вулканизованной резины по прототипу к стали (Ст 3) клеем 88СА составляет 1,26 МПа, а при креплении вулканизованной резины по композиции 8 к стали (Ст 3) составляет 1,54 МПа.

Таблица 1
Компоненты смесиСодержание компонентов смеси в композициях, мас.ч.
Прототип12345678910
Хлоропреновый каучук100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0100,0
Оксид цинка5,05,05,05,05,05,03,03,07,07,07,0
Оксид магния7,07,07,07,07.07,09,09,05,05,05,0
Стеариновая кислота0,50,50,50,50,50.50,50,50,50,50,5
Технический углерод40,060,060,050,050,050,050,050,060,060,060,0
Эпоксидная диановая смола ЭД-203,336,671,673,335,01,673,331,673,335,0
Кубовые отходы производства анилина, с содержанием анилина 15-18 мас.ч.-1,673,330,831,672,50,831,670,831,672,5

Таблица 2
Наименование показателейРезультаты испытаний композиций
Прототип12345678910
Условная прочность, МПа16,521,221,221,721,521,421,021,722,222,722,0
Относительное удлинение, %420200210260270260260240180170190
Твердость, ед. Шор А6982858283848081878687
Сопротивление раздиру, кгс/см6972588388837391636579

Таблица 3
Марка клеяПоказатель для композиции
Прототип12345678910
Прочность при сдвиге, МПа
88СА1,291,751,561,381,461,301,801,471,831,432,11

Таблица 4
Марка клеяПоказатель для композиции
Прототип16810
Прочность при равномерном отрыве, МПа
88СА1,261,411,381,541,40

Технико-экономический эффект, полученный от применения предлагаемой резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить прочность крепления изделий из вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука и при их креплении к металлической поверхности, улучшить физико-механические свойства вулканизатов. Кроме того, его применение позволяет использовать побочный продукт (отход) нефтехимического производства (анилина).

Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающий смешение оксида магния, оксида цинка, стеариновой кислоты и технического углерода, отличающийся тем, что в процессе смешения дополнительно вводят модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20 с кубовыми отходами производства анилина в массовом соотношении 2:1 при 150°С в течение 5 часов, при этом кубовые отходы содержат 15-18 мас.ч. анилина при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Хлоропреновый каучук 100,0
Оксид магния 5,0-9,0
Оксид цинка 3,0-7,0
Стеариновая кислота 0,5
Технический углерод 50,0-60,0
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 1,67-6,66
Кубовые отходы производства анилина 0,83-3,34



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к добавкам для эластомеров, а именно противостарителям, и может быть использовано в резиновой промышленности. .

Изобретение относится к получению композиционного противостарителя для резин и может быть использовано в шинной промышленности и резинотехнической промышленности для увеличения озоностойкости резин.
Изобретение относится к резиновым смесям, предназначенным для изготовления уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. .

Изобретение относится к резиновым смесям на основе ненасыщенных каучуков, которые могут быть использованы в шинной промышленности при производстве протекторных резин.
Изобретение относится к области технологии эпоксидных композиций, в частности к получению термоотверждаемых эпоксидных композиций горячего формования, используемых в качестве связующего для производства композиционных материалов, и изделий из них.

Изобретение относится к химическому соединению, а именно к полианилину (поли-п-фениленаминимин), который используют в качестве противостарителя каучуков. .

Изобретение относится к полимерной композиции холодного отверждения, устойчивой к воздействию радиации. .

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

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 резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе акустических покрытий.
Изобретение относится к веществам, применяющимся в шинной и резинотехнической промышленности для активации вулканизации резин на основе ненасыщенных каучуков. .
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.

Изобретение относится к новым соединениям - металлической соли соединения, соответствующего формуле (I)(I) в которой M1 и М 2 оба означают литий или объединены с образованием одного катиона металла кальция, стронция, или моногидроксид алюминия, и в которой R1, R2 , R3, R4, R 5, R6, R7, R8, R9 и R 10, одинаковые или различные, выбраны по отдельности из группы, состоящей из водорода, C1-C 9 алкила, и два фрагмента карбокси расположены в виде цис-конфигурации, если катион металла является моногидроксидом алюминия.
Изобретение относится к наполненным полимерным композициям, предназначенным для изготовления крупногабаритных изделий антифрикционного назначения. .

Изобретение относится к технологии получении я изделий из термопластов, в частности к соединениям и композициям, содержащим специфические соли металлов и бицикло[2.2.1]гептандикарбоксилатов, обеспечивающих подходящие высокие характеристики изделий из полиолефинов.
Изобретение относится к технологическим процессам и может быть использовано для изготовления пресс-материала для дальнейшего изготовления прямым или литьевым прессованием изделий конструкционного и электротехнического назначения.

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к однослойным или многослойным трубам и компонентам труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов с улучшенным сопротивлением быстрому распространению трещин, состоящим из пропиленового гомополимера с индексом течения расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг или пропиленовых блок-сополимеров, содержащих от 90,0 до 99,9 мас.% звеньев пропилена и от 0,1 до 10,0 мас.% звеньев -олефинов с 2 или 4-18 атомами углерода, с индексом расплава в диапазоне от 0,05 до 8 г/10 мин при 230°С/2,16 кг, или их смесей, где пропиленовыми полимерами или пропиленовыми блок-сополимерами являются пропиленовые полимеры с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, где для пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме или для гомополимерного блока пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме IR 0,97 и для труб из пропиленовых полимеров для трубопроводов, изготовленных из пропиленовых гомополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме, наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -5 до +40°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры, а для труб из пропиленовых полимеров, изготовленных из пропиленовых блок-сополимеров с зародышеобразователями кристаллизации в -форме наблюдается быстрое распространение трещин, отличающееся критической температурой в диапазоне от -25 до 0°С и критическим давлением 3 бар ниже критической температуры.
Изобретение относится к резиновым смесям, предназначенным для изготовления уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. .

Изобретение относится к полимерной композиции, предназначенной для использования в горнодобывающей, обогатительной, химической отраслях промышленности. .

Изобретение относится к медицине, в частности к дерматологии, а именно к новым солям цинка и галоидкарбоновых кислот алифатического ряда, которые могут быть использованы для лечения доброкачественных поражений кожи и видимых слизистых покровов.

Изобретение относится к поперечно сшиваемой или поперечно сшитой каучуковой композиции, характеризующейся уменьшенными гистерезисными свойствами в сшитом состоянии и улучшенной технологичностью в несшитом состоянии, к способу ее получения, к протектору пневматической шины и к пневматической шине.
Наверх