Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука

Авторы патента:

C08J3/28 - обработка волновой энергией или облучением частицами

Владельцы патента RU 2563017:

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

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 резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, изделия из которой характеризуются улучшенными деформационно-прочностными свойствами, и могут быть использованы в качестве уплотнителей в строительстве, а также в качестве покрытий в шинной и резинотехнической промышленности.

Из области техники известно применение воздействия СВЧ полем на различные полимерные композиции, в частности на силиконовые композиции для сокращения времени изготовления и повышения микробиологической чистоты при изготовлении спортивных зубных шин (Пат. РФ 2291881, МПК C08J 3/28, А61С 9/00, опубл. 20.01.2007).

Однако данный способ не позволяет повысить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость готовых изделий.

Известен способ приготовления резиновой смеси, при котором карбоцепной каучук смешивают с модифицирующей добавкой органическим порообразователем до введения вулканизующей группы, пластификатора, противостарителя и технического углерода (RU 2094442, МПК C08J 3/22, C08L 9/00, опубл. 27.10.1997).

Однако данный способ требует дополнительно обработки гидролизного полиуретана, входящего в состав смеси, порообразователями при повышенных температурах и не придает огнестойкость резиновой смеси.

Известен способ, при котором резиновую смесь на основе хлоропренового каучука, включающую оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту, предварительно полученный модификатор и технический углерод, готовят на вальцах при нагревании (RU 2307132, МПК C08J 11/00, C08J 3/28, опубл. 27.09.2007).

Однако данный способ требует дополнительного введения модификатора, который предварительно получают при повышенной температуре в течение длительного времени и не повышает огнестойкость резиновой смеси.

Известен способ получения резиновой смеси смешением хлоропренового каучука с сажей с последующим разбавлением полученной композиции бутадиенстирольным термоэластопластом и введением компонентов резиновой смеси (Авторское свидетельство СССР №979399, кл. C08J 3/22; Опубл. 07.12.82).

Однако данный способ не придает огнестойкость резиновой смеси.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором перед введением в каучук смеси наирита КРНТ, дифенилгуанидина, предварительно полученного модификатора, оксида магния и оксида цинка, каучук распаривают в течение 60 минут при температуре 100°C (RU 2279448, МПК C08J 3/20, C09J 111/00, C08L 11/00, опубл. 10.07.2006).

Однако синтез вводимого в смесь модификатора требует больших временных затрат и повышенной температуры, что снижает технологичность способа. Кроме этого, способ не позволяет повысить огнестойкость резиновой смеси.

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

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

Поставленный технический результат достигается в способе получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающем распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, при этом перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а 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.

Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием смеси хлоропренового каучука и модификатора. Микроволновое воздействие с частотой микроволн 2,45 ГГц осуществляют в течение 20 секунд. Микроволновое воздействие способствует разупорядочиванию кристаллических и аморфных участков макромолекул каучука и их последующему формированию в новую, более равномерную структуру. Присутствие в этот период в каучуке модификатора позволяет последнему более равномерно распределиться в полимерной матрице и ускоряет его взаимодействие с каучуком. Образованная равномерная структура каучука и равномерное распределение в нем модификатора 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 20 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 хлоропренового каучука Байпрен (CAS №9010-98-4) в качестве вулканизующих агентов использовались оксид магния (ГОСТ 4526-75), оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА.

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 в массовом соотношении 2,5:1:2,5.

Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом.

Пример 1. Закристаллизованный хлоропреновый каучук (100 мас.ч.) предварительно распаривают в течение 1 часа при температуре 100°C, охлаждают до 50-60°C и затем смешивают с модификатором (3 мас.ч.) в течение 10-15 мин. Далее смесь каучука и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего последовательно вводят оксид цинка (5 мас.ч.) и оксид магния (7 мас.ч.). Резиновую смесь готовят в микрорезиносмесителе типа «Brabender» при температуре камеры постепенно повышающейся в процессе смешения от 40 до 70-75°C. Продолжительность смешения 20 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 145°C в течение 25 минут.

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

Физико-механические свойства полученных вулканизованных резин определялись в соответствии с ГОСТ 270-75 и ГОСТ 263-75, на стойкость к горению по ОСТ 190094-79 и приведены в таблице.

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

Таким образом, разработанный технологичный способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором смесь каучука и модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера предварительно подвергают 20-секундному микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, что позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизата на ее основе.

Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающий распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, отличающийся тем, что перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука и модификатора в течение 20 с подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а 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 относится к способу приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, изделия из которой могут использоваться в шинной и резинотехнической промышленности.

Способ получения эпоксидно-фенольной композиции // 2562299

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

Способы изготовления электретных тонкодисперсных частиц или крупнозернистого порошка // 2554861

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.

Полимерный материал с улучшенными прочностными свойствами // 2552112

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.

Прецизионное устройство ядерно-радиационного стимулирования диффузии в многослойных системах // 2540660

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

Способ улучшения водно-физических свойств почв // 2527215

Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения, а именно, к способам улучшения водно-физических свойств почв путем внесения в почву сильнонабухающих полимерных гидрогелей.

Способ получения наномодифицированного связующего // 2522884

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.

Пленки на основе сшитых полимеров и изготовленные из них изделия // 2520209

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).

Способ получения металл-полимерного композитного материала для радиотехнической аппаратуры // 2506224

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

Композиция герметизирующего средства, отверждаемая высокоактивным излучением, и деталь с герметизирующим слоем // 2505576

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

Способ получения пенополиуретанового нанокомпозита // 2566149

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.

Синергетические эффекты введения многочисленных добавок в сверхвысокомолекулярный полиэтилен // 2567540

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.

Гидрофильные гели из фотоинициаторов на основе полиуретана // 2572614

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.

Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука // 2574275

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.

Способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука // 2574276

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.

Гидрофильные гели, полученные из привитых фотоинициаторов // 2575348

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.

Радиационно-сшиваемая композиция // 2584737

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.

Способ получения радиационно-сшиваемой композиции на основе фторуглеродного полимера // 2584738

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.

Гидрофильные гели из фотоинициаторов на основе полиалкиловых эфиров // 2586558

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.

Способ получения композиций из полимера и наноразмерных наполнителей // 2586979

Изобретение относится к способу получения композиции из полимера и наноразмерных наполнителей, используемой в технологиях получения полимерных композиционных материалов широкого спектра применения. Способ включает введение и смешивание наноразмерных наполнителей с полимером и сушку нанокомпозитной смеси. Все процессы проводят в условиях воздействия кавитационного поля ультразвуковых колебаний. Диспергирование наноразмерных наполнителей осуществляют в органической жидкости, такой как органические оксо- и гидроксисоединения с более низкой плотностью, чем плотность полимера. В полученную суспензию вводят полимер. Затем нанокомпозитную смесь высушивают при постепенном повышении температуры до 80°С и понижении давления от 101400 до 100 Па при непрерывном механическом перемешивании до полной отгонки органической жидкости. Технический результат - получение однородного по составу и структуре полимерного композиционного материала с улучшенными деформационно-прочностными свойствами. 6 ил.