Маслобензостойкая резиновая смесь


 


Владельцы патента RU 2507221:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред. Маслобензостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40АМН, каучук изопреновый СКИ-3, каучук метилстирольный СКМС-30 АРКМ-15, серу, сульфенамид Ц, стеарин, технический углерод П324, оксид цинка, регенерат РШТ, тиурам Д, каолин, битум нефтяной, нафтам - 2, масло И-8А, N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол ДФК-1. Изобретение позволяет снизить себестоимость резиновой смеси за счет введения более дешевых технологических добавок, а также повысить условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, снизить показатели истираемости. 2 табл.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред, применяемых в конструкциях машин, механизмов, технологического оборудования.

Известна маслостойкая резиновая композиция на основе бутадиеннитрильного каучука, содержащая серу, М-циклогексилбензотиазолсульфенамид-2, стеарин, инденкумароновую смолу, цинковые белила, мягчители дибутилсебацинат или дибутилфталат, технический углерод, термостабилизатор олигомер 2,2,4 триметил-1,2дигидрохинолина, в качестве вулканизующего агента - тетраметитилтиурамдисульфид, для повышения диспергируемости ингредиентов и улучшения физико-механических показателей содержит гекса-хлор-n-ксилол, ингибитор N-фенил-N1-изопропил-n-фенилендиамин и противоутомитель диоктиламин(4-фениламинофенил) тиофосфоновой кислоты RU 2356917 МПК C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 5/03, C08K 3/04, 3 C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09; опубл. 27.05.2009.

Недостатком данной резиновой смеси являются недостаточно высокие значения износостойкости.

Известна морозостойкая резиновая смесь, обладающая маслостойкостью и износостойкостью на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, N1N1-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, оксид цинка, альдоль - N-(4-гидроксифенил)нафтилами-2, N-(1,3-диметилбутил)- N1-фенилендиамин-1,4 технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м2/г, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, - сиалон, фторопласт - 4 МБ RU 2125068 МПК6 C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3:06, C08K 3:04, C08K 3:22, C08K 3:30, C08K 3:28; опубл. 20.01.1999.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве. Кроме того, эта смесь содержит дорогой импортный противостаритель N-(1,3-диметилбутил)-N-фенилендиамин-1,4, (сантофлекс 13, производитель Англия), что значительно удорожает ее стоимость.

Известна морозо-, износо-, маслостойкая резина на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-18, включающая серу, оксид цинка, N,N-дифенилгуанидин, технический углерод П803. В резиновую смесь дополнительно вводят полимерную композицию сверхвысокомолекулярного полиэтилена с природным цеолитом при их массовом соотношении 10-30:0,5-2,0 в количестве 10,5-32,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука RU 2326903 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08K 3/36, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10; опубл. 20.06.2008.

К недостаткам известной резиновой смеси следует отнести недостаточно высокие значения относительного удлинения при разрыве.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является композиционный маслобензостойкий износо-морозостойкий материал, включающий следующие компоненты, мас.ч. (на 100 ч. массы каучука): БНКС-18АН - 34,51-38,48, серу - 0,9-1,0, сульфенамид Ц - 1,04-1,15, N,N-дифенилгуанидин - 0,07-0,12, белила цинковые - 1,04-1,15, диафен ФП - 0,35-0,36, ацетонанил Н - 0,69-0,77, канифоль - 0,69-0,77, стеарин - 0,35-0,38, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный 7 мас.% природного углеродсодержащего материала-карбосила - 5,76-15,50, технический углерод П-803 - 27,61-30,79, технический углерод П-324 - 6,9-7,76, диоктилсебацинат - 10,35-11,54. RU 2437903 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08L 93/04, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/18, опубл. 27.12.2011.

Недостатком данной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели физико-механических свойств. Резиновая смесь также содержит модифицированный природным углеродсодержащим материалом - карбоксил сверхвысокомолекулярный полиэтилен, который технологически трудно изготавливается.

Задачей изобретения является создание маслобензостойкой резиновой смеси с повышенными физико-механическими показателями, а именно условной прочности при растяжении, относительным удлинением при разрыве, уменьшенными значениями истираемости, а также пониженной стоимости, за счет введения более дешевых технологических добавок, расширение ассортимента смесей данного назначения.

Технический результат - снижение себестоимости резиновой смеси, за счет введения более дешевых технологических добавок, а также повышение физико-механических показателей, а именно условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, истираемости.

Технический результат достигается тем, что маслобензостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, серу, сульфенамид Ц, стеарин, технический углерод П324, согласно изобретению, дополнительно содержит синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук метилстирольный, регенерат РШТ, тиурам Д, оксид цинка, каолин, битум нефтяной, нафтам - 2, масло И-8А, N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол (ДФК-1) в следующих соотношениях компонентов, в масс. ч.:

Синтетический каучук изопреновый СКИ-3 20,0-40,0
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40АМН 30,0-50,0
Синтетический каучук метилстирольный
СКМС-30 АРКМ-15 20,0-40,0
Регенерат РШТ 16,0-17,0
Сера 1,0-2,0
Сульфенамид Ц 1,5-2,5
Тиурам Д 1,0-1,5
Оксид цинка 3,0-4,0
Стеарин 1,5-2,0
Технический углерод П324 53,0-60,0
Каолин 4,0-5,0
Битум нефтяной 6,0-8,0
Нафтам - 2 1,5-2,5
Масло И-8А 4,0-6,0
N-нитрозодифениламин 0,4-0,6
Диспрактол КС 0-2,5
Смесь дифенилкарбонатной
и диметилкарбонатной смол (ДФК-1) 0-3,33

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 условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, улучшенные значения истираемости. Помимо этого смесь содержит более дешевые технологические добавки Диспрактол КС и ДФК-1, что значительно удешевляет стоимость конечной продукции. Диспрактол КС представляет собой сплав ε-капролактама с производными n-фенилдиамина, канифолью и продуктами переработки нефти и защитного воска в виде бесформенных пластинок от серого до коричного цвета (Пучков А.Ф. Получение и свойства Диспрактола КС - заменителя канифоли / А.Ф. Пучков, А.И. Олефир, А.В. Голубь, В.Ф. Каблов // Каучук и резина. - 2012. - №2. - С.36-39). ДФК-1 представляет собой смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол в виде чешуек от белого до коричного цвета, применяющуюся в производстве резинотехнических изделий для улучшения перерабатываемости при сохранении на высоком уровне упруго-прочностных свойств их вулканизатов. Использование этих добавок в сочетании с заявляемыми компонентами позволяет создать маслобензостойкую резиновую смесь с улучшенными физико-механическими свойствами и расширить ассортимент средств данного назначения.

Пример.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 453 по ТУ 2512-148-00300209-2002 на основе изопренового, метилстирольного и бутадиен-нитрильного каучуков. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.

Маслобензостойкость и физико-механические показатели определялись по ГОСТ 9.024-74, 9.030-74 и ГОСТ 270-75 соответственно. Полученные данные приведены в таблице 2.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы: Синтетический каучук изопреновый марки СКИ-3 - ГОСТ 14925-79; синтетический каучук метилстирольный марки СКМС-30 АРКМ-15 - ГОСТ 11138-78; бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН - ТУ 38.30313-98; углерод технический (ТУ П324) - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-84; стеарин - ГОСТ 6484-84; сера -ГОСТ 127.4-93; сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензотиазолилсульфенамид) - ТУ 2491-055-00-05761637-2005; тиурам Д - ГОСТ 740-76; каолин - ГОСТ 19608; битум нефтяной - ТУ 38.101859-81; нафтам-2 (фенил-2-нафтиламин) - ГОСТ 39-79; канифоль сосновая - ГОСТ 19113-94; масло индустриальное И-8А - ГОСТ 20799-88; регенерат РШТ - ТУ 38.108053-89; N-нитрозодифениламин (N-НДФА) - ТУ 6-14-907-88; диспрактол КС (сплав ε-капролактама с производными n-фенилдиамина, канифолью и продуктами переработки нефти) - ТУ 2494-006-98528460-2010; ДФК-1 (смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол) - ТУ 2451-019-74584703-2012.

Таблица 1
№ п/п Наименование материалов Составы, масс.ч.
1 2 3 Прототип
1 Синтетический каучук изопреновый СКИ-3 20,0 30,0 40,0
2 Синтетический каучук метилстирольный СКМС-30 АРКМ-15 30,0 40,0 20,0 -
3 Каучук бутадиен-нитрильный:
БНКС-40АМН 50,0 30,0 40,0 38,48
БНКС-18 АН - - - -
4 Вулканизирующий агент:
Сера 1,0 1,2 2,0 1,0
5 Оксид цинка (активатор вулканизации) 3,0 4,0 4,0 1,15
6 Ускорители вулканизации:
Тиурам Д 1,0 1,5 1,5 -
Сульфенамид Ц 2,0 1,5 2,5 1,15
N,N-дифенилгуанидин - - - 0,12
7 Пластификаторы:
Масло И-8А 4,5 4,0 6,0 -
Диоктилсебацинат - - - 11,54
Битум нефтяной 6,0 8,0 6,0 -
Стеарин 2,0 2,0 1,5 0,38
8 Наполнители:
Технический углерод П324 53,0 55,0 60,0 7,76
Технический углерод П803 - - - 30,79
Каолин 5,0 4,0 4,0 -
Регенерат РШТ 17,0 16,5 16,0 -
9 Антиоксиданты:
Нафтам-2 2,0 2,5 1,5 -
Диафен ФП - - - 0,36
Ацетонанил Н - - - 0,77
10 N-нитрозодифениламин (замедлитель вулканизации) 0,4 0,5 0,6 -
11 Технологические добавки:
Канифоль - - - 0,77
Диспрактол КС 2,0 2,5 - -
ДФК-1 1,33 - 3,33 -
Модифицированный сверхмолекулярный полиэтилен - - - 15,5
Общее время смешения, мин 30 27 28 -
Таблица 2
Наименование показателей Прототип Предлагаемые варианты
п/п 1 2 3
1 Условная прочность при растяжении, МПа 11,7 14,5 13,4 12,5
2 Относительное удлинение при разрыве, % 173 510 300 300
3 Твердость по Шору А, усл. ед. 78 64 71 70
4 Истираемость, см3/кВт·час 88,5 43,2 44,3 33,4
5 Изменения массы Am
(23°С×24 ч), %, в: - нефрасе +24,5 +24,5 +24,9
- масле И-20А - +3,9 +2,3 +1,5
- изоотан-толуол (7:3) 16,3 - - -

Из таблицы 2 следует, что все исследованные варианты резиновой смеси на основе изопренового, метилстирольного и бутадиен-нитрильного каучуков с применением новых и более дешевых технологических добавок Диспрактола КС и ДФК-1, а также их комбинация обеспечивают увеличение уровня значений показателей, по сравнению с прототипом, такие как относительное удлинение при разрыве, условная прочность при растяжении и истираемость. Также в табл.2 приведены данные, подтверждающие то, что заявляемая резиновая смесь является маслобензостойкой.

Маслобензостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, серу, сульфенамид Ц, стеарин, технический углерод П324, оксид цинка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук метилстирольный, регенерат РШТ, тиурам Д, каолин, битум нефтяной, нафтам-2, масло И-8А, N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол - ДФК-1 в следующих соотношениях компонентов в мас.ч.:

Синтетический каучук изопреновый СКИ-3 20,0-40,0
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40АМН 30,0-50,0
Синтетический каучук метилстирольный
СКМС-30 АРКМ-15 20,0-40,0
Регенерат РШТ 16,0-17,0
Сера 1,0-2,0
Сульфенамид Ц 1,5-2,5
Тиурам Д 1,0-1,5
Оксид цинка 3,0-4,0
Стеарин 1,5-2,0
Технический углерод П324 53,0-60,0
Каолин 4,0-5,0
Битум нефтяной 6,0-8,0
Нафтам-2 1,5-2,5
Масло И-8А 4,0-6,0
N-нитрозодифениламин 0,4-0,6
Диспрактол КС 0-2,5
Смесь дифенилкарбонатной
и диметилкарбонатной смол - ДФК-1 0-3,33



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано для протектора летних и всесезонных шин. Резиновая смесь включает, мас.ч.: растворный бутадиен-стирольный каучук с добавлением масла TDAE с низким содержанием полициклических ароматических углеводородов 90-100, каучук цис-бутадиеновый линейной структуры с высоким содержанием цис-звеньев на неодимовом катализаторе 10-20, натуральный каучук 5-8, серу нерастворимую 2-3, вулканизующую группу 3-8, кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м2/г 70-80, стабилизатор на основе микрокристаллического воска 1-2, противостарители 3-5, технологическую добавку 1-3, связующий агент - бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид 10-15.

Изобретение относится к материалам, используемым в дорожном, аэродромном и гражданском строительстве, а именно к полимерно-битумным вяжущим для строительной отрасли, и способам их получения.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления массивных резинотехнических изделий. .
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству резиновых смесей, предназначенных для использования в производстве шин легкового и грузового производства.

Изобретение относится к резинокордным композитам и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности. .

Изобретение относится к способам получения полимерно-битумных вяжущих, которые могут быть использованы при строительстве дорог. .
Изобретение относится к полимеризации изоолефинов и полиолефинов для создания наполненных диоксидом кремния полимеров на основе бутилкаучука. .

Изобретение относится к способу получения модифицированного (со)полимера на основе сопряженного диена, модифицированному (со)полимеру на основе сопряженного диена и каучуковой композиции.

Изобретение относится к вулканизующейся полимерной композиции, полимерному вулканизату, полученному из полимерной композиции, и способу его получения. Вулканизующаяся полимерная композиция содержит (i) гидрированный полимер, обладающий главной полимерной цепью, образованной из (ia) от 25 до 89,5 мас.%, предпочтительно от 30 до 80 мас.% и более предпочтительно от 45 до 75 мас.% в пересчете на полимер первого мономера, который вводит по меньшей мере один из вторичных атомов углерода и третичный атом углерода в главную полимерную цепь, такого как по меньшей мере один диеновый мономер, и (ib) от 10 до 74,9 мас.%, предпочтительно от 10 до 60 мас.%, более предпочтительно от 15 до 55 мас.%, особенно предпочтительно от 20 до 50 мас.% в пересчете па полимер по меньшей мере второго мономера, такого как мономер α,β-этиленненасыщенного нитрила; (ic) от 0,1 до 20 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 20 мас.%, более предпочтительно от 1 до 15 мас.%, особенно предпочтительно от 1,5 до 10 мас.% в пересчете на полимер по меньшей мере одного мономера моноэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты, мономера α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты, мономера ангидрида α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты или диэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты в качестве третьего мономера, где сумма содержаний всех мономерных звеньев, указанных в (ia), (ib) и (ic), равна 100 мас.%; (ii) по меньшей мере один сшивающий реагент-полиамин и (iii) по меньшей мере один би- или полициклический амин-основание, который выбран из группы, содержащей 1,5-диазабицикло[4.3.0]-5-нонен (ДБН), 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан (ДАБЦО), 1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (ТБД), 7-метил-1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (МТБД) и их производные.
Изобретение относится к полимерным композициям и может быть использовано для изготовления полимерных труб, предназначенных для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов и т.д.
Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука и может быть использовано для изготовления резиновых технических изделий для нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроения.

Изобретение относится к области композиций на основе органических высокомолекулярных соединений, конкретнее, к твердому полимерному электролиту для литиевых аккумуляторов.
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе пакерующих элементов (резиновых уплотнителей в нефтяных или газовых скважинах), используемых в производстве пакерно-якорного оборудования.
Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности.
Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Термостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, серу, тиазол 2 МБС, дифенилгуанидин, N-нитрозодифениламин, оксид цинка, стеарин, дибутилсебацинат, технический углерод и диафен ФП.
Изобретение относится к производству резиновых смесей, используемых для изготовления эластичных резиновых элементов, используемых в производстве пакерно-якорного оборудования нефтегазодобывающей отрасли.
Изобретение относится к производству композиционного материала на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков и может найти применение для изготовления пластин резиновых теплостойких, валов обрезиненных, резиновых уплотнительных деталей.

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, перерабатываемой методом литья под давлением для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств.
Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Огнестойкая резиновая смесь содержит синтетические изопреновый и диеновый каучуки, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, технический углерод, моноэтаноламин, нафтам-2, диафен ФП, N-нитрозодифениламин, оксанол КД-6, трехокись сурьмы, хлорпарафин ХП-70, хлорпарафин ХП-470 и бораты.
Наверх