Способ приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука

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 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, A61C 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. 07.12.1982).

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 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, 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, стеариновая кислота - 0,5, технический углерод - 0,5.

Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием смеси хлоропренового каучука, технического углерода 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 и технического углерода позволяет последним более равномерно распределиться в полимерной матрице. Кроме того, наличие в смеси технического углерода обеспечивает равномерное распределение тепла, образующегося в процессе ее микроволновой обработки.

Образованная равномерная структура каучука и равномерное распределение в нем модификатора ускоряет его взаимодействие с каучуком, что 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 марки Байпрен (CAS №9010-98-4) в качестве вулканизующих агентов использовались оксид магния (ГОСТ 4526-75), оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве активатора вулканизации - стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА, в качестве наполнителя - технический углерод Π 803 (ГОСТ 7885-86).

Фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА) ранее применялся для получения огнезащитных покрытий для стеклопластиков (Пат. 2507231 РФ, кл. C09D 127/24, опубл. 20.02.2014), 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 техническим углеродом (0,5 мас. ч.) и модификатором (3 мас. ч.) в течение 10-15 мин. Далее смесь распаренного каучука, технического углерода и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего последовательно вводят оксид цинка (5 мас. ч.), оксид магния (7 мас. ч.) и стеариновую кислоту (0,5 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 распаренного каучука, технического углерода 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 1 90094-79 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, технического углерода и модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера предварительно подвергают 20-секундному микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, 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°С в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, отличающийся тем, что 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, 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
Стеариновая кислота 0,5
Технический углерод 0,5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к морозостойкой смеси для оболочки кабеля на основе хлоропрена. Сшиваемая полимерная смесь для применения в качестве смеси для оболочки для электрических и/или оптических кабелей и проводов, которая содержит каучук хлоропрена или смеси из хлоропрена и другого полимера, который представляет собой полярный ненасыщенный каучук, MgO в качестве стабилизатора, противостаритель, красящее вещество, сшивающую систему, усилитель адгезии, технологические добавки, кремниевую кислоту в качестве минерального наполнителя и пластификатор.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления формованных резино-технических изделий, работающих в режиме многократных изгибающих нагрузок, например в импеллерах.

Изобретение относится к способу и установке (10) для получения полимерной дисперсии на основе полихлоропрена. Способ включает стадии, на которых осуществляют эмульсионную полимеризацию хлоропрена в полихлоропрен с максимальным содержанием wsolid сухих веществ по весу в полученной после полимеризации дисперсии полихлоропрена wsolid≤50%, и удаляют хлоропрен из дисперсии полихлоропрена в многоступенчатой тарельчатой выпарной колонне (36) до достижения содержания wCR,out хлоропрена по весу в очищенной дисперсии полихлоропрена после удаления хлоропрена wCR,out≤50 ч./млн.
Изобретение относится к области производства композиционных защитных прорезиненных материалов, используемых для изготовления защитной одежды, а также средств защиты органов дыхания человека, включая самоспасатели, дыхательные мешки изолирующих противогазов.
Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлоропренового каучука для склеивания вулканизованной резины на основе различных каучуков друг с другом. .
Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлоропренового каучука для склеивания вулканизованной резины на основе различных каучуков друг с другом. .
Изобретение относится к производству композиционных слоистых резинотканевых защитных материалов на основе хлоропренового каучука с барьерным слоем и может быть использовано для защиты от отравляющих и химических веществ.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе полихлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованных резин на основе различных каучуков друг с другом.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Изобретение относится к способу получения геля для покрытия медицинских устройств, гелю, полученному таким способом и медицинскому устройству, содержащему такой гель в виде покрытия.

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.

Изобретение относится к производству полимерных композитов на основе пенополиуретанов, которые могут быть использованы для теплоизоляции конструкций в судостроении, авиастроении и автомобильной промышленности.

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.

Изобретение относится к способу приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, изделия из которой могут использоваться в шинной и резинотехнической промышленности.

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 биотехнологии. Предложен способ приготовления модифицированного природного каучука.

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.

Наверх