Резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к резиновым смесям на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, и может быть использовано для изготовления изделий с повышенной морозостойкостью. Резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука содержит тонкодисперсную белую аморфную сажу в качестве порошкового наполнителя, в качестве силоксанового каучука полиметилфенилвинилсилоксановый каучук, а также низкомолекулярный полифенилсилоксан, пероксид дикумила в качестве вулканизующего агента пероксидной вулканизующей системы, метилфенилдиметоксисилан в качестве антиструктурирующего агента. При этом в качестве полиметилфенилвинилсилоксанового каучука используют каучук марки SE-54, содержащий 5% молярной доли фенилсилоксановых звеньев и 1% молярной доли винилсилоксановых звеньев. Резиновая смесь дополнительно может содержать пигмент оксид железа красный марки К в количестве 1,5-2,5 мас.ч. Изобретение позволяет создать резиновую смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, техническим результатом при использовании которой является достижение высокого коэффициента морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C, достижение заданной характеристики по твердости, достижение заданной условной прочности при растяжении, достижение заданной характеристики по относительному удлинению при разрыве, а также снижение характеристики по относительной остаточной деформации при сжатии на воздухе (20%) в течение 24 часов при 200°C. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к резиновым смесям на основе полиметилфенилви-нилсилоксанового каучука, и может быть использовано для изготовления изделий с повышенной морозостойкостью.

Известна резиновая смесь на основе силоксанового каучука, содержащая белую аморфную сажу (см. авторское свидетельство СССр №821605, МПК D06N 7/02, C08L 83/04, 1981 г.).

Однако известная резиновая смесь при своем использовании имеет следующие недостатки:

- обладает недостаточным коэффициентом морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C,

- обладает завышенными характеристиками по твердости,

- обладает недостаточной условной прочностью при растяжении,

- обладает завышенными характеристиками по относительному удлинению при разрыве.

Известна резиновая смесь на основе силоксанового каучука, содержащая тонкодисперсную белую аморфную сажу в качестве порошкового наполнителя (см. патент РФ №2224774, МПК C08L 19/00, C08L 83/04, 2004 г.).

Однако известная резиновая смесь на основе силоксанового каучука при своем использовании имеет следующие недостатки:

- обладает недостаточным коэффициентом морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C (0,59),

- обладает завышенными характеристиками по твердости (68-82 ед. по Шор А),

- обладает недостаточной условной прочностью при растяжении (5,4 МПа),

- обладает завышенными характеристиками по относительному удлинению при разрыве (280%),

- обладает завышенными характеристиками по относительной остаточной деформации при сжатии на воздухе (20%) в течение 24 часов при 200°C (55%).

Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука.

Техническим результатом является достижение высокого коэффициента морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C, достижение заданной характеристики по твердости, достижение заданной условной прочности при растяжении, достижение заданной характеристики по относительному удлинению при разрыве, а также снижение характеристики по относительной остаточной деформации при сжатии на воздухе (20%) в течение 24 часов при 200°C.

Технический результат достигается тем, что предложена резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, содержащая тонкодисперсную белую аморфную сажу в качестве порошкового наполнителя, при этом она содержит в качестве силоксанового каучука полиметилфенилвинилсилоксановый каучук, а также низкомолекулярный полифенилсилоксан, пероксид дикумила в качестве вулканизующего агента пероксидной вулканизующей системы, метилфенилдиметоксисилан в качестве антиструктурирующего агента при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

полиметилфенилвинилсилоксановый каучук	100
низкомолекулярный олифенилсилоксана	3-7,5
пероксид дикумила	0,5-1,5
метилфенилдиметоксисилан	2,0-4,0
тонкодисперсная белая аморфная сажа	45-65

При этом в качестве полиметилфенилвинилсилоксанового каучука используют каучук марки SE-54, содержащий 5% молярной доли фенилсилоксановых звеньев и 1% молярной доли винилсилоксановых звеньев. При этом резиновая смесь дополнительно может содержать пигмент оксид железа красный марки К в количестве 1,5-2,5 мас.ч. При этом в качестве антиструктурирующего агента - метилфенилдиметоксисилана используют жидкость СМ-2. При этом используют порошковый наполнитель с размером частиц от 10 нм до 200 нм и с внешней удельной поверхностью от 20 до 40 м²/г. При этом используют в качестве порошкового наполнителя тонкодисперсную белую аморфную сажу марки Sipernat 360.

Среди существенных признаков, характеризующих предложенную резиновую смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, отличительными являются:

- использование в качестве силоксанового каучука полиметилфенилвинилсилоксанового каучука,

- содержание низкомолекулярного полифенилсилоксана,

- содержание пероксида дикумила в качестве вулканизующего агента пероксидной вулканизующей системы,

- содержание метилфенилдиметоксисилана в качестве антиструктурирующего агента,

- выбор следующего соотношения компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

полиметилфенилвинилсилоксановый каучук	100
низкомолекулярный олифенилсилоксана	3-7,5
пероксид дикумила	0,5-1,5
метилфенилдиметоксисилан	2,0-4,0
тонкодисперсная белая аморфная сажа	45-65

- использование в качестве полиметилфенилвинилсилоксанового каучука каучука марки SE-54, содержащего 5% молярной доли фенилсилоксановых звеньев и 1% молярной доли винилсилоксановых звеньев,

- дополнительное содержание в резиновой смеси в качестве пигмента оксида железа красного марки К в количестве 1,5-2,5 мас.ч.,

- использование в качестве антиструктурирующего агента - метилфенилдиметоксисилана жидкости СМ-2,

- использование порошкового наполнителя с размером частиц от 10 нм до 200 нм и с внешней удельной поверхностью от 20 до 40 м²/г,

- использование в качестве порошкового наполнителя тонкодисперсной белой аморфной сажи марки Sipernat 360.

Экспериментальные исследования изготовленных из предложенной резиновой смеси на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука изделий в реальных условиях показали их высокую эффективность. Резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука при своем использовании обеспечивает при изготовлении из нее изделий различного назначения достижение высокого коэффициента морозостойкости (0,71-0,73) по эластическому восстановлению после сжатия при температуре минус 60°C, обеспечивает достижение заданной характеристики по твердости (не выше 56-59 ед. по Шору А), обеспечивает достижение заданной условной прочности при растяжении (6,0-6,2 МПа), обеспечивает достижение заданной характеристики по относительному удлинению при разрыве (225-235%), а также обеспечивает достижение характеристики по относительной остаточной деформации сжатия на воздухе (20%) в течение 24 часов при 200°C до 16,4-16,7%.

В таблице 1 представлены экспериментальные составы предложенной резиновой смеси на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, которые использованы для изготовления различных изделий, а также представлен комплекс достигнутых штатных характеристик изготовленных из предложенной резиновой смеси на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука изделий.

Технология изготовления различных изделий из компонентов предложенной резиновой смеси на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука является стандартной, не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя процессы, общепринятые в изготовлении изделий из резиновых смесей.

Таким образом, предложенная резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука обладает преимуществами по сравнению с известной резиновой смесью на основе силоксанового каучука того же назначения.

1. Резиновая смесь на основе полиметилфенилвинилсилоксанового каучука, содержащая тонкодисперсную белую аморфную сажу в качестве порошкового наполнителя, отличающаяся тем, что она содержит в качестве силоксанового каучука полиметилфенилвинилсилоксановый каучук, а также низкомолекулярный полифенилсилоксан, пероксид дикумила в качестве вулканизующего агента пероксидной вулканизующей системы, метилфенилдиметоксисилан в качестве антиструктурирующего агента при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

полиметилфенилвинилсилоксановый каучук	100
низкомолекулярный полифенилсилоксан	3-7,5
пероксид дикумила	0,5-1,5
метилфенилдиметоксисилан	2,0-4,0
тонкодисперсная белая аморфная сажа	45-65

2. Резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве полиметилфенилвинилсилоксанового каучука используют каучук марки SE-54, содержащий 5% молярной доли фенилсилоксановых звеньев и 1% молярной доли винилсилоксановых звеньев.

3. Резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно может содержать пигмент оксид железа красный марки К в количестве 1,5-2,5 мас.ч.

4. Резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве антиструктурирующего агента - метилфенилдиметоксисилана используют жидкость СМ-2.

5. Резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что используют порошковый наполнитель с размером частиц от 10 нм до 200 нм и с внешней удельной поверхностью от 20 до 40 м²/г.

6. Резиновая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что используют в качестве порошкового наполнителя тонкодисперсную белую аморфную сажу марки Sipernat 360.