Полимерная композиция

Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности. Полимерная композиция содержит компоненты, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук СКН-40АСМ - 100, стеариновую кислоту - 1,5-3,0, белила цинковые - 4,0-7,5, технический углерод N550 - 25-35, белую сажу БС-120 - 17-30, дибутоксиэтиладипинат - 12-18, вулкацит СZ/ЕG-С - 1,5-2,5, дитиодиморфолин 1,5-3,0, тиурам Д - 0,5-1,0, сантогард PVI - 0,5-1,0, асфальтеносодержащую смесь с содержанием асфальтенов 73,0-92,5 мас.% - 10-15, таурит ТС-Д - 10-15. Таурит ТС-Д является экологически чистым наполнителем и содержит диоксид кремния и углерод. Изобретение позволяет повысить сроки эксплуатации полимерной композиции в агрессивных средах нефтегазовой природы. 3 табл.

 

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано, в частности, для изготовления манжетных уплотнителей нефтегазодобывающего и нефтегазоперерабатывающего оборудования, подвергающегося действию кислот, щелочей, растворов солей и других агрессивных сред нефтяной природы, для резинокордных оболочек, эксплуатирующихся в экстремальных температурах и давлении при перекачке по трубопроводам нефти и газа.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука (см. а.с. СССР №786300, кл. C08L, 9/00, 1979 г.), содержащая фталевый ангидрид и многоатомный спирт.

Недостатком известной резиновой смеси является неудовлетворительная маслобензостойкость при работе в агрессивных средах и высоких температурах.

Известен также асфальтено-смоляной мягчитель АСМГ, изготавливаемый по ТУ - 38.УССР201193-78 и представляющий собой мелкозернистый, сыпучий битумный материал, используемый в полимерных композициях, состав компонентов которого (%):

Асфальтены - 1,1-1,3
Смолы - 35,4-35,2
Масла - 62,8-61,1
Сера - 0,8-1,1
Парафины - 0,9-1,13

Недостатком этого мягчителя является низкое содержание асфальтенов и высокое содержание примесей.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату - прототипом - является полимерная композиция на основе синтетического полимера (см. а.с. СССР №504809, кл. C08K 5/01, 1973 г.), содержащая добавку 0,1-10% асфальтенов.

Эта известная полимерная композиция имеет нестабильную маслобензостойкость при эксплуатации в экстремальных средах нефтегазовой природы.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков - невысокой стойкости и незначительной стабильности в процессе эксплуатации изделий, техническим результатом которого будет повышение сроков эксплуатации полимерной композиции в агрессивных средах нефтегазовой природы.

Сущность изобретения заключается в том, что указанный технический результат достигается за счет того, что полимерная композиция на основе 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука СКН-40АСМ, содержащая стеариновую кислоту 1,5-3,0, белила цинковые 4,0-7,5, технический углерод N550 25,0-35,0, белую сажу БС-120 17,0-30,0, дибутоксиэтиладипинат 12,0-18,0, вулкацит CZ/EG-C 1,5-2,5, дитиодиморфолин 1,5-3,0, тиурам Д 0,5-1,0, сантогард PVI 0,5-1,0, дополнительно содержит стабилизатор - асфальтеносодержащую смесь с содержанием асфальтенов 73,0-92,5 мас.% и с температурой плавления 150-170°С и экологически чистый наполнитель таурит ТС-Д 10,0-15,0.

Таурит ТС-Д (производимый по СТ ТОО 39646043-001-2009) содержит массовую долю углерода 3-10%, диоксида кремния 50-85%, рН водной суспензии 6-9, адсорбция ДБФ, см3/100 г 40±6, насыпная плотность, г/дм3 650.

Вулкацит CZ/EG-C представляет собой ускоритель вулканизации, химическая формула которого - -N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид.

В качестве стабилизатора, обеспечивающего сохранение начальных свойств бутадиен-нитрильного каучука при изготовлении полимерной композиции и эксплуатации готового резинотехнического изделия, взята асфальтеносодержащая смесь, физико-химические показатели и содержание которых отражены в табл.1.

Таблица 1
Показатели Значение
1. Плотность, г/см3 1,0
2. Температура плавления, °С 150-170
3. Растворимость в хлороформе, % 90
Компоненты %
1. Парафин 1,5-2,0
2. Ароматические соединения 2,0-10,0
3. Смоляные соединения 4,0-15,0
4. Асфальтены 73,0-92,5

Асфальтены образуются после перегонки в герметичном автоклаве при температуре 500-540°С и давлении 2,0-2,5 МПа в соотношении асфальтены:растворитель 1:5 в течение 1,0-1,5 часа, после чего асфальтены выпадают в осадок. Затем производится сушка и размол смеси асфальтенов в порошок коричневого цвета.

Введение в состав полимерной композиции до 15,0 мас.ч. смеси асфальтенов, термодинамически совместимых с агрессивными нефтяными средами, и экологически чистого наполнителя - таурита ТС-Д до 15,0 мас.ч. позволят повысить стойкость к воздействию агрессивных нефтяных сред и стабильность работы изделий при эксплуатации в экстремальных температурах.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Пример.

Готовят составы контрольной композиции и предлагаемой к изобретению композиции с содержанием асфальтеносодержащей смеси 10,0; 12,0; 15,0 и, соответственно, 10,0; 12,0; 15,0 таурита ТС-Д. Изготавливают эти композиции в 2 стадии в закрытом смесителе.

В первую стадию смешения при 100-110°С, числе оборотов ротора 30 об./мин в течение 4-5 мин вводят бутадиен-нитрильный каучук, технический углерод, таурит, дитиодиморфолин, стеариновую кислоту, дибутоксиэтиладипинат, белую сажу, белила цинковые, асфальтеносодержащую смесь.

Вторая стадия смешения осуществляется в течение 4-х минут при температуре 80-90°С и числе оборотов ротора смесителя 30 об./мин, и вводят вулканизующую группу - вулкацит CZ/EG - С, сантогард PVI, тиурам Д и серу.

Затем проводят вулканизацию изготовленных полимерных композиций и сравнительные испытания контрольной и предлагаемой к изобретению композиции.

В табл.2 приведены рецептура контрольной и предлагаемой полимерной композиции, а в табл.3 - физико-механические показания сравнительных испытаний.

Таблица 2
Компонент Содержание компонентов в массовых частях
контрольная 1 2 3
Каучук СКН-40АСМ 100,0 100,0 100,0 100,0
Стеариновая кислота 1,5 1,5 2,0 3,0
Белила цинковые 4,0 4,0 6,0 7,5
Технический углерод N550 25,0 30,0 25,0 35,0
Белая сажа БС-120 17,0 20,0 17,0 30,0
Дибутоксиэтиладипинат 12,0 15,0 12,0 18,0
Вулкацит CZ/EG - С 1,7 1,5 2,0 2,5
Дитиодиморфолин 1,5 1,5 2,0 3,0
Тиурам Д 0,4 0,5 0,7 1,0
Сантогард PVI 0,5 0,5 0,7 1,0
Асфальтеносодержащая смесь - 10,0 12,0 15,0
Таурит ТС-Д - 10,0 12,0 15,0
Таблица 3
Показатели Физико-механические показатели
контрольная 1 2 3
Пластичность 0,50 0,52 0,52 0,49
Подвулканизация по Муни 130°С, мин 12 14 14 13
Продолжительность подвулканизации при 153°С, мин 25 25 25 25
Условное напряжение при 100% удлинении, МПа 2,0 2,0 2,1 2,3
Условное напряжение при 300% удлинении, МПа 6,5 6,8 6,9 7,0
Условная прочность при растяжении, МПа 18,9 20,0 19,2 21,1
Относительное удлинение при разрыве, % 690 710 720 715
Свойства вулканизатов после старения на горячем воздухе (125°С, 10 суток)
Условное напряжение при 100% удлинении, МПа 12,8 12,2 10,8 11,3
Условная прочность при растяжении, МПа 12,8 16,9 16,4 17,8
Относительное удлинение при разрыве, % 100 160 170 150
Свойства вулканизатов после старения в масле газотурбинном (190°С, 50 суток)
Условное напряжение при 100% удлинении, МПа 4,0 3,5 3,3 3,7
Условная прочность при растяжении, МПа 17,5 18,9 18,0 19,6
Относительное удлинение при разрыве, % 300 360 410 380

Результаты табл.3 показывают, что предлагаемая по изобретению полимерная композиция по сравнению с контрольной имеет более высокий комплекс физико-механических показателей, обеспечивая стабильную прочность при эксплуатации изделий из предлагаемой полимерной композиции.

Полимерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая стеариновую кислоту, белила цинковые, технический углерод, белую сажу, дибутоксиэтиладипинат, вулкацит CZ/EG-C-N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид, дитиодиморфолин, тиурам Д, сантогард PVI, отличающаяся тем, что дополнительно содержит стабилизатор - асфальтеносодержащую смесь с содержанием асфальтенов 73,0-92,5 мас.% и экологически чистый наполнитель - таурит ТС-Д при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бутадиен-нитрильный каучук 100
стеариновая кислота 1,5-3,0
белила цинковые 4,0-7,5
технический углерод 25-35
белая сажа 17-30
дибутоксиэтиладипинат 12-18
вулкацит CZ/EG-С 1,5-2,5
дитиодиморфолин 1,5-3,0
тиурам Д 0,5-1,0
сантогард PVI 0,5-1,0
асфальтеносодержащая смесь 10-15
таурит ТС-Д 10-15


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к процессам модификации полимеров и получения ингибитора деструкции полимеров. .

Изобретение относится к способу изготовления герметизирующих прокладок для установки между деталями и узлами двигателей внутреннего сгорания, между фланцевыми соединениями в химической промышленности, для отделочных, шумо- и теплоизоляционных панелей.

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано для изготовления морозоустойчивых деталей - прокладок, покрытий, манжет, уплотнений, колец и других конструкционных изделий различного функционального назначения, работающих в режиме интенсивного истирания в среде нефти, масел, смазок и топлива.

Изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении тормозных колодок в железнодорожном и автомобильном транспорте, в подъемных кранах, муфтах сцепления, а также в качестве демпфирующих и вибропоглощающих материалов.
Изобретение относится к резиновой промышленности, может применяться в уплотнительных деталях в подвижных узлах механизмов. .

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству ряда резиновых смесей, имеющих в своем составе минеральные наполнители. .
Изобретение относится к способу получения фрикционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении тормозных колодок железнодорожных вагонов и локомотивов, для автотранспорта, подъемных кранов, дисков сцепления и других изделий.
Изобретение относится к способу получения резиновых смесей на основе высокомолекулярных карбоцепных каучуков и резин общего и специального назначения. .
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к производству полимерных композиций для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений повышенной долговечности.

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано для изготовления морозоустойчивых деталей - прокладок, покрытий, манжет, уплотнений, колец и других конструкционных изделий различного функционального назначения, работающих в режиме интенсивного истирания в среде нефти, масел, смазок и топлива.

Изобретение относится к резинотехническому производству, а именно к резиновым смесям для изготовления морозостойких и маслостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.
Изобретение относится к составам полимерной композиции, в частности к резиновым смесям для изготовления протекторов покрышек, и может быть использовано в шинной промышленности.
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути.

Изобретение относится к композиции - резиновой смеси на основе натурального каучука, предназначенной для амортизационных, силовых деталей, работоспособных в контакте с водой, в интервале температур от минус 45°С до плюс 70°С.

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 области получения композиций на основе нефтяного битума, каучука, используемых в строительстве, гидроизоляции, ремонте бетонных и асфальтобетонных покрытий, заливе трещин в них, герметизации, защите от коррозии, обустройстве кровли.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой композиции с повышенными эксплуатационными характеристиками. .

Изобретение относится к получению термопластичных композиций, которые могут быть использованы в резинотехнической, автомобильной промышленности, в частности для изготовления прокладок, мембран.

Изобретение относится к области автомобильных шин, в частности к брекеру шин. .

Изобретение относится к полимерной композиции и может быть использовано в резинотехнической промышленности

Наверх