Огнестойкая резиновая смесь
Владельцы патента RU 2470961:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)
Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, технический углерод, антипирены, нафтам-2, диафен, N-нитрозодифениламин. Технический результат - улучшение физико-механических свойств, а именно огнестойкости, прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве. 2 табл.
Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.
Известна резиновая смесь для огнезащитной обуви пожарных, включающая карбоцепной каучук, вулканизующую систему, наполнитель и антипирен, состоящий из комбинации хлорпарафина и трехокиси сурьмы, содержащий композицию минерального кремнийсодержащего соединения и гидроксида алюминия при соотношении кремнийсодержащего соединения и гидроксида алюминия как 1: (4÷10). RU 2001104408, МПК 7 А43В 1/10, 20.05.2003.
Недостатками данной резиновой смеси являются недостаточно высокая долговечность, относительное удлинение.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является резиновая смесь на основе композиции из бутадиен (метил) стирольного каучука, поливинилхлорида и модифицирующей добавки - 2,6-дитрет-бутил-4-метиламинодиметилфенол или поли-(N-3,5-дитрет-бутил-4-окситолил) этиленимин, включающая также вулканизующий агент, оксид металла и органический активатор вулканизации. RU 2010814, МПК 5 C08L 9/06, С08K 13/02, C08L 9/06, C08L 27/06, C08L 79/00, С08K 13/02, С08K 3/22, С08K 5/18, 15.04.1994.
Недостатками данной резиновой смеси являются недостаточно высокая огнестойкость, прочность, относительное удлинение при разрыве.
Задачей изобретения является создание расширяющей ассортимент средств данного назначения огнестойкой резиновой смеси с улучшенными физико-механическими свойствами.
Технический результат - улучшение физико-механических свойств, а именно огнестойкости, прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве.
Поставленный технический результат достигается тем, что огнестойкая резиновая смесь, содержащая каучук на основе бутадиена, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин и технический углерод, согласно изобретению дополнительно содержит антипирены, нафтам-2, диафен, N-нитрозодифениламин, а в качестве каучука на основе бутадиена содержит бутадиен-нитрильный каучук при следующих соотношениях компонентов в мас.ч.:
| Бутадиен-нитрильный каучук | 100,0 |
| Поливинилхлорид | 10,0-15,0 |
| Нафтам-2 | 1,0-2,0 |
| Диафен ФП | 1,0-2,0 |
| N-нитрозодифениламин | 1,0-1,5 |
| Технический углерод | 50,0-60,0 |
| Оксид цинка | 3,0-5,0 |
| Сера | 2,5-3,0 |
| Стеарин | 4,0-5,0 |
| Сульфенамид Ц | 1,0-2,0 |
| Антипирены | 40,0-50,0 |
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, а именно прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве и огнестойкость, что позволяет расширить ассортимент композиций для производства резин.
Пример 1.
Резиновую смесь изготавливали на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 1602 по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. XI-Iб-4-18 на основе бутадиен-нитрильного каучука.
На 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука добавляли 1,0 мас.ч. нафтама-2, 1,0 мас.ч. диафена ФП, 1,0 мас.ч. N-нитрозодифениламин N-НДФА, 60 мас.ч. технического углерода (П324), 15 мас.ч. ПВХ суспензионного. В качестве вулканизующей системы использовали 2,5 мас.ч. серы, 3,0 мас.ч. оксида цинка, 2,0 мас.ч. сульфенамида Ц и 5,0 мас.ч. стеарина. В качестве антипиренов применяли 30 мас.ч. хлорпарафина ХП-1100 и 10 мас.ч. трехокиси сурьмы.
Огнестойкость и физико-механические свойства резиновых смесей приведены таблице 2. Огнестойкость оценивали по времени горения стандартных образцов после их выдержки в течение 20 секунд в пламени горелки.
Составы резиновых смесей приведены в таблице 1.
Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы: Бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН - ТУ 38.30313-2006; поливинилхлорид суспензионный - ГОСТ 14332-78; нафтам-2 (фенил-2-нафтиламин) - ГОСТ 39-79; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; N-НДФА (N-нитрозодифениламин) - ТУ 6-14-907-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; Сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид) -ТУ 6-14-868-72; тиоксид сурьмы ТУ 48-14-1-82; хлорпарафин ХП-1100 - ТУ 6-01-597-9; тХЭФ (трихлорэтилфосфат) - ТУ 2493-319-05763441-2000; ТХПФ (трихлорпропил фосфат) - ТУ 2493-513-05763441-2007; борат цинка - ТУ 2146-001-61914412-2010.
| Таблица 1 | |||||
| Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука с применением антипиренов | |||||
| Компоненты | Составы | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 (прототип) | |
| Бутадиен-нитрильный каучук | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | - |
| Каучук СКС-30 АРК | - | - | - | - | 70 |
| Поливинилхлорид | 10,0 | 15,0 | 15,0 | 10,0 | 30 |
| Сера | 3,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 2,0 |
| Сульфенамид Ц | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 1,0 |
| Оксид цинка | 5,0 | 3,0 | 3,0 | 5,0 | 5,0 |
| Стеарин | 4,0 | 5,0 | 5,0 | 4,0 | 2,0 |
| Технический углерод | 60,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 | 50,0 |
| Нафтам-2 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | - |
| Диафен ФП | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | - |
| N-нитрозодифениламин | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 1,5 | - |
| Трехокись сурьмы | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 | - |
| Хлорпарафин ХП-1100 | 30,0 | 30,0 | 30,0 | 30,0 | - |
| Трихлорэтилфосфат | - | 10,0 | - | - | - |
| Трихлорпропилфосфат | - | - | 10,0 | - | - |
| Борат цинка | - | - | - | 10,0 | - |
| Таблица 2 | |||||
| Свойства резиновой смеси | Варианты | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5(прототип) | |
| Прочность при растяжении, МПа | 18,0 | 16,7 | 18,3 | 18,4 | 7,0 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 280 | 260 | 320 | 350 | 250 |
| Твердость, ед. Шора | 75 | 75 | 76 | 76 | 71 |
| Огнестойкость (время горения образца), сек | 1 | 0 | 0 | 0 | 22 |
Из таблицы 2 следует, что все исследованные варианты резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука обладают более высокими по сравнению с прототипом (пример 5) прочностью при растяжении, относительным удлинением при разрыве и огнестойкостью.
Огнестойкая резиновая смесь, содержащая каучук на основе бутадиена, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, технический углерод, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит антипирены, нафтам-2, диафен, N-нитрозодифениламин, в качестве каучука на основе бутадиена содержит бутадиен-нитрильный каучук при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:
| Бутадиен-нитрильный каучук | 100,0 |
| Поливинилхлорид | 10,0-15,0 |
| Нафтам-2 | 1,0-2,0 |
| Диафен ФП | 1,0-2,0 |
| N-нитрозодифениламин | 1,0-1,5 |
| Технический углерод | 50,0-60,0 |
| Оксид цинка | 3,0-5,0 |
| Сера | 2,5-3,0 |
| Стеарин | 4,0-5,0 |
| Сульфенамид Ц | 1,0-2,0 |
| Антипирены | 40,0-50,0 |
