Способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука


 


Владельцы патента RU 2563016:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к способу приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, изделия из которой могут использоваться в шинной и резинотехнической промышленности. Способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука включает введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода. Перед введением компонентов смеси каучук в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер. Изобретение обеспечивает вулканизат на основе этиленпропилендиенового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, изделия из которой характеризуются улучшенными деформационно-прочностными свойствами и могут быть использованы в качестве конвейерных лент, а также прокладочных и уплотнительных материалов, эксплуатирующихся в экстремальных условиях в шинной и резинотехнической промышленности.

Известен способ модификации резин на основе этиленпропиленового каучука, включающий введение в состав резиновой смеси модифицирующей добавки и последующую вулканизацию. В качестве модифицирующей добавки используют предварительно полученную модифицированную резиновую крошку (RU 245,5320, МПК C08J 3/20, C08L 23/16, опубл. 10.07.2012).

Однако данный способ требует предварительного измельчения резиновой крошки и не обеспечивает огнестойкость резин.

Описан способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей 3,4-полиизопрен, вулканизующую группу, наполнитель и пластификатор (RU 2074205, МПК C08L 23/16, опубл. 27.02.1997).

Однако изделия из данной резиновой смеси не обеспечивают высоких показателей прочности при растяжении и не придают огнестойкость резиновой смеси.

Известен способ получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, с использованием продукта регенерации (RU 2431641, МПК C08J 3/20, C08L 17/00, опубл. 20.10.2011).

Однако данный способ требует предварительной обработки резиновой смеси в жестких условиях и не обеспечивает их огнестойкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, включающий смешение серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода и модификатора, полученного путем взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина (RU 2307840, МПК C08J 3/24, C08L 23/16, С08К 13/02, опубл. 10.10.2007).

Однако данный способ не позволяет повысить огнестойкость резиновой смеси, а для синтеза используемого модификатора требуются большие временные затраты и повышенная температура, что снижает технологичность способа.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука.

Техническим результатом является вулканизат на основе этиленпропилендиенового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью.

Поставленный технический результат достигается в способе получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, включающем введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода, при этом перед введением компонентов смеси каучук в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, в смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этиленпропилендиеновый каучук - 100,0, сера - 2,0, оксид цинка - 5,0, стеариновая кислота - 1,0, технический углерод - 2,0, тетраметилтиурамдисульфид - 0,75, меркаптобензтиазол - 1,5, фосфорборазотсодержащий олигомер - 5,0, дитиоморфолин - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа - 30,0.

Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием основы резиновой смеси этиленпропилендиенового каучука. Микроволновое воздействие с частотой микроволн 2,45 ГГц осуществляют в течение 60 секунд. Микроволновое воздействие способствует разупорядочиванию кристаллических и аморфных участков макромолекул каучука и их последующему формированию в новую, более равномерную структуру. Образованная равномерная структура каучука в совокупности с модификатором, мягчителем, вулканизующей группой и другими компонентами смеси позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства вулканизованной резины на основе описываемой смеси. Кроме этого введение модификатора позволяет значительно повысить огнестойкость готовых изделий за счет одновременного наличия в его структуре атомов фосфора, бора и азота, обеспечивающих усиление синергического эффекта.

Уменьшение времени микроволнового воздействия не позволяет осуществиться изменениям в структуре каучука (что косвенно подтверждается отсутствием улучшений деформационно-прочностных свойств вулканизатов), увеличение времени воздействия свыше 60 секунд приводит к необратимым процессам частичной деструкции полимера.

Микроволновое воздействие на каучук осуществлялось с помощью микроволновой установки Panasonic NN-GD391S, мощностью 950 Вт и частотой микроволн - 2,45 ГГц.

В составе резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-50 (ТУ 38.103252-92) в качестве вулканизующих агентов использовались сера (ГОСТ 127.4-93), дитиоморфолин (CAS №103-34-4), в качестве активатора вулканизации - оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве ускорителей вулканизации - 2-меркаптобензотиазол (ГОСТ 739-74) и тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ 740-76), в качестве вторичного активатора вулканизации - стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96), в качестве мягчителя - канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА, в качестве наполнителей - технический углерод П 324 (ГОСТ 7885-86) и белая сажа БС-120 (ГОСТ 18307-78).

Фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА) ранее применялся для получения огнезащитных покрытий для стеклопластиков (Пат. 2507231 РФ, кл. C09D 127/24, опубл. 20.02.2014) и представляет собой продукт взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, взятых в массовом соотношении 2,5:1:2,5.

Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом.

Пример 1. Этиленпропилендиеновый каучук (100 мас. ч.) в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего смешивают с модификатором (5,0 мас. ч.) в течение 10-15 минут и затем вводят серу (2,0 мас. ч.), оксид цинка (5,0 мас. ч.), стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), технический углерод (2,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (0,75 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,5 мас. ч.), дитиоморфолин (2,0 мас. ч.), канифоль сосновую (3,0 мас. ч.) и белую сажу (30,0 мас. ч.). Резиновую смесь на основе этиленпропилендиенового каучука готовят в микрорезиносмесителе типа «Brabender» при температуре камеры, постепенно повышающейся от 50 до 80-85°С. Общее время смешения ингредиентов резиновой смеси 25-30 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 165°С в оптимальном режиме.

Пример 2 (контрольный образец). Аналогичен примеру 1, но отсутствует стадия предварительной обработки каучука микроволновым излучением.

Физико-механические свойства полученных вулканизованных резин определялись в соответствии с ГОСТ 270-75 и ГОСТ 263-75, скорость линейного горения в соответствии с ГОСТ 28157-89 и приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления резиновой смеси обеспечивает высокие значения деформационно-прочностных показателей и огнестойкость вулканизата на ее основе.

Таким образом, разработанный технологичный способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, при котором осуществляют предварительную обработку каучука в течение 60 секунд микроволнами частотой 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизата на ее основе.

Способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, включающий введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода, отличающийся тем, что перед введением компонентов смеси каучук в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, в смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Этиленпропилендиеновый каучук 100,0
Сера 2,0
Оксид цинка 5,0
Стеариновая кислота 1,0
Технический углерод 2,0
Тетраметилтиурамдисульфид 0,75
Меркаптобензтиазол 1,5
Фосфорборазотсодержащий олигомер 5,0
Дитиоморфолин 2,0
Канифоль сосновая 3,0
Белая сажа 30,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения полимерных материалов на основе эпоксидно-фенольных композиций и может найти применение в качестве покрытий для антикоррозионной защиты консервной тары.

Изобретение относится к способу получения электретных тонкодисперсных частиц или крупнозернистого порошка. Способ получения электретных тонкодисперсных частиц включает стадии, в которых фторсодержащий материал, который содержит винилиденфторид-гексафторпропилен-тетрафторэтиленовый тройной сополимер, эмульгируют в жидкости, которая не смешивается с фторсодержащим материалом, для получения эмульгированных или микрокапсульных частиц, затем подвергают эмульгированные или микрокапсульные частицы облучению электронным пучком, воздействию радиоактивного излучения, или обработке коронным разрядом.
Изобретение относится к получению полимерного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, который может быть использован для изготовления различных деталей узлов трения машин и механизмов, для футеровки поверхностей оборудования, а также для производства искусственных катков.

Изобретение относится к области ядерно-физических способов обработки материалов и может найти применение в технологических процессах диффузионного соединения разнородных материалов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения, а именно, к способам улучшения водно-физических свойств почв путем внесения в почву сильнонабухающих полимерных гидрогелей.
Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе смол, диспергированных наномодификатором - углеродными нанотрубками (УНТ), которые могут быть использованы для введения в высоковязкие основы при получении полимерных композиционных материалов широкого спектра применения.

Изобретение относится к термосвариваемым пленкам, ламинированным материалам, мембранам или другим полимерным изделиям на основе сшитых полимеров, которые обладают каучукоподобной теплостойкостью (тепловой деформацией) и размерной стабильностью при температуре выше температуры плавления полимера, при сохранении свойств соединения, полученного термосвариванием (термоклеевое соединение).

Изобретение относится к получению металл-полимерных композиционных материалов, предназначенных для применения в радиотехнической аппаратуре в качестве радиопоглощающих и экранирующих материалов.

Изобретение относится к композиции герметизирующего средства, отверждаемой высокоактивным излучением, и к детали, предоставляемой с герметизирующим слоем, состоящим из отвержденного продукта композиции герметизирующего средства.

Изобретение относится к получению нанодисперсного фторорганического материала, который может быть использован в качестве твердой смазки, а также в составе композиций для приборов, устройств, машин и механизмов, в том числе, масляных композиций для двигателей и трансмиссий автомобилей.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, изделия из которой могут быть использованы в качестве уплотнителей в строительстве, покрытий в шинной и резинотехнической промышленности. Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука включает распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния. Перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 7, фосфорборазотсодержащий олигомер - 3. Изобретение обеспечивает вулканизат на основе хлоропренового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к производству полимерных композитов на основе пенополиуретанов, которые могут быть использованы для теплоизоляции конструкций в судостроении, авиастроении и автомобильной промышленности. Способ получения пенополиуретанового нанокомпозита включает предварительную механоактивацию наномодификатора с последующим введением его в гидроксилсодержащий полиэфир под воздействием ультразвука в количестве 0,5-3,0% относительно веса получаемого нанокомпозита, перемешивание и введение отвердителя. В качестве наномодификатора используют диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия или оксидом алюминия. Способ позволяет улучшить механические свойства материала и повысить его температуру возгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения устойчивого к окислению перекрестно сшитого сверхвысокомолекулярного полиэтилена и применение в искусственных частях тела, включая медицинский протез, содержащий или изготовленный из одного или более чем одного такого полимера. Способ включает стадии смешивания смолы СВМПЭ с первым количеством первой добавки и вторым количеством второй добавки, отверждения СВМПЭ и последующего перекрестного сшивания затвердевшего СВМПЭ. Причем первую добавку выбирают из группы, состоящей из фенольных антиоксидантов и стерически затрудненных аминов, а вторую добавку выбирают из группы, состоящей из фосфорных добавок, полиатомных спиртов, фенольных антиоксидантов, стерически затрудненных аминов, каротиноидов, добавок на основе аминокислот, тиосинергистов и кислотных антиоксидантов. Кроме того, первая и вторая добавки представляют собой различные добавки. Это позволяет применять более низкие концентрации добавок и/или более низкие уровни перекрестно сшивающего облучения или химических реагентов при получении перекрестно сшитого СВМПЭ, обладающего желаемыми физическими свойствами, такими как износоустойчивость и устойчивость к окислению, которые невозможны без синергетического взаимодействия добавок. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к способу получения геля для покрытия медицинских устройств, гелю, полученному таким способом и медицинскому устройству, содержащему такой гель в виде покрытия. Способ включает а) предоставление полимерного фотоинициатора, полученного совместной реакцией (4-(3-(бис(2-гидроксиэтил)амино)пропокси)фенил)(фенил)метанона, полиэтиленгликоля и 4,4′-метиленбис(циклогексилизоцианат)а. Далее следует б) отверждение матрицы воздействием на нее УФ-излучением, и с) воздействие на матрицу средой, вызывающей разбухание, таким образом получая гель. Стадию с) можно осуществлять до или после стадии б). Технический результат - получение гелей на основе полимерных фотоинициаторов для получения покрытий для медицинских устройств. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил., 13 пр.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука. Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука включает распарку каучука при 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния. При этом в резиновую смесь дополнительно вводят стеариновую кислоту и технический углерод. Перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер при соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 7, фосфорборазотсодержащий олигомер - 3, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод - 0,5. Изобретение позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизатов. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука. Способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука включает введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода. Перед смешением с остальными компонентами смесь каучука, технического углерода и модификатора в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В резиновую смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу. В качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер при соотношении компонентов, мас.ч.: этиленпропилендиеновый каучук - 100,0, сера - 2,0, оксид цинка - 5,0, стеариновая кислота - 1,0, технический углерод - 2,0, тетраметилтиурамдисульфид - 0,75, меркаптобензтиазол - 1,5, фосфорборазотсодержащий олигомер - 5,0, дитиоморфолин - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа - 30,0. Вулканизаты по изобретению обладают улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способам получения предшественника гидрофильного геля и геля. Способ включает этап отверждения матричной композиции, в состав которой входит полимерный фотоинициатор общей формулы (I) Полимер-[CR2-CHR-спейсер(PI)n]m (I), посредством воздействия на него УФ-излучением с получением предшественника гидрофильного геля. Кроме того, способ предусматривает получение гидрофильного геля путем дополнительного воздействия на матричную композицию средой, вызывающей разбухание. При этом дополнительное воздействие на матричную композицию можно осуществлять до или после воздействия на нее УФ-излучением. Возможность использования полимерного фотоинициатора в качестве единственного компонента матричной композиции позволяет исключить из состава композиции добавки, тем самым снижая вероятность выщелачивания компонентов с низким молекулярным весом из сшитой матричной композиции. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к изоляционным материалам для проводов и кабелей, т.е. к изоляционным материалам для кабельной промышленности, представляющим собой радиационно-сшиваемые композиции (РСК). Радиационно-сшиваемая композиция включает чередующийся модифицированный сополимер тетрафторэтилена и этилена эквимольного состава, триаллилизоцианурат, себациновую кислоту, термостабилизатор, окись магния, модифицированный фторэластомер и фторуглеродное масло при следующем соотношении компонентов, масс. %: чередующийся модифицированный сополимер тетрафторэтилена и этилена - 89-96, триаллилизоцианурат - 1,5-3,5, себациновая кислота - 0,7-2,7, термостабилизатор - 0,2-1,0, окись магния - 1,0-2,5, модифицированный фторэластомер - 0,1-0,3 и фторуглеродное масло - 0,5-1,0. При этом соотношение модифицированного фторэластомера и фторуглеродного масла составляет от 1:2 до 1:10. Радиационно-сшиваемая композиция обладает высокой технологичностью и термической стойкостью за счет повышения смачиваемости компонентов и вязкоупругих свойств композиции, исключения образования преждевременных сшивок при высокой температуре переработки композиции и получения гранул РСК с однородной ровной поверхностью без включений и наплывов путем равномерного распределения компонентов по всему объему композиции. 4 табл.

Изобретение относится к получению радиационно-сшиваемой композиции на основе фторуглеродного полимера и предназначено для создания однородной в объеме композиции с высокими вязкоупругими свойствами, обладающей высокой технологичностью и термической стойкостью без сшивок с однородной ровной поверхностью гранул и способной перерабатываться в тонкостенную изоляцию проводов. Радиационно-сшиваемую композицию на основе фторуглеродного полимера получают следующим образом. В сшивающий агент, в качестве которого используют триаллиловый эфир изоциануровой кислоты ТАИЦ, вводят ингибитор. В качестве ингибитора используют предпочтительно гидрохинон или его производные при массовом соотношении сшивающего агента и ингибитора составляет от 100:0.1 до 100:0,5. Проводят растворение ингибитора в сшивающем агенте. После чего подают наполнитель, в качестве которого используют диоксид металлов. Производят смешивание компонентов. Затем полученную суспензию вводят в гранулы фторуглеродного полимера Ф-40АМ-сополимера тетрафторэтилена и этилена. Дополнительно в гранулы фторуглеродного полимера вводят модифицированный фторэластомер и фторуглеродное масло при их массовом соотношении от 1:5 до 5:1. Смешивают компоненты. Проводят экструзию полученной композиции и ее гранулирование. Изобретение обеспечивает повышенные вязкоупругие свойства, повышение стойкости к истиранию и прочности при разрыве. 1 табл , 2 пр.

Изобретение касается способа получения катетера, включающего гидрофильный гель. Способ включает этапы объединения полимерного фотоинициатора общей формулы R1(A1)r-(R2(A2)m-O)o-(R3(A3)n-O)p-R4(A4)s с одним или несколькими гелеобразующими полимерами и/или гелеобразующими мономерами с образованием матричной композиции. При этом R2 представляет собой -CH2CH2-, у которого один или несколько атомов Н могут быть заменены на А2, R3 представляет собой -СН2СН2-, у которого один или несколько атомов Н могут быть заменены на А3, R1 представляет собой ОН, R4 представляет собой Н, каждый из о и р является действительным числом от 0 до 5000, при условии, что о+р>0 и о имеет значение не меньше 1, а m=1 и n=0, каждый из r и s является 0. A1, А2, А3 и А4 являются бензофеноновыми фотоинициаторными фрагментами, присоединеными к R1, R2, R3 и R4 соответственно через спейсерную группу, выбранную из простой алкиленэфирной группы. Затем матричную композицию отверждают УФ-излучением, воздействуют средой, вызывающей разбухание и вводят в катетер. Технический результат - обеспечение способа получения катетера, используемого в медицине, где сшитым гидрофильным гелем покрыта по меньшей мере часть его поверхности. 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 5 пр.
Наверх