Способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука


 


Владельцы патента RU 2574276:

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. 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 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 2455320, 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 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, 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 смеси этиленпропилендиенового каучука, технического углерода и модификатора. 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. Присутствие в этот период в каучуке модификатора и технического углерода позволяет последним более равномерно распределиться в полимерной матрице, что позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства вулканизованной резины на основе описываемой смеси.

Наличие в смеси технического углерода обеспечивает равномерное распределение тепла, образующегося в процессе ее микроволновой обработки.

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 Π 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. В микрорезиносмесителе типа «Brabender» проводят предварительное смешение этиленпропилендиенового каучука (100 мас.ч.), модификатора ФЭДА (5,0 мас.ч.) и технического углерода (2,0 мас.ч.) в течение 10-15 мин. Затем полученную полимерную композицию в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. Далее в смесь вводят серу (2,0 мас.ч.), оксид цинка (5,0 мас.ч.), стеариновую кислоту (1,0 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.) и вулканизуют при температуре 165°C в оптимальном режиме. Смешение компонентов резиновой смеси в микрорезиносмесителе проводят при температуре камеры, постепенно повышающейся от 50 до 80-85°C.

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

Физико-механические свойства 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 смеси каучука, технического углерода и модификатора 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 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, 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 термопластичным эластомерам и термопластичным вулканизатам, пригодным для воздухонепроницаемого применения. Термопластичный вулканизат содержит термопластичную смолу, содержащую сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH), диспергированный в нем вулканизированный каучук и средство, обеспечивающее совместимость EVOH и каучука.

Рассматривается пропиленовая полимерная композиция, содержащая (мас.%): А) 68-80% гомополимера пропилена, имеющего значение показателя полидисперсности (PI) от 4,7 до 10 и скорость течения расплава MFR L (скорость течения расплава согласно ISO 1133, условие L, т.е.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит вулканизующие агенты, ускоритель вулканизации - производное бензотиазола, активаторы вулканизации, наполнитель, технологические добавки и модифицирующую добавку, материал отличается тем, что в качестве этиленпропилендиенового каучука содержит каучук СКЭПТ-40, в качестве ускорителя вулканизации содержит 2-меркаптобензотиазол, в качестве модифицирующей добавки содержит смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каучук СКЭПТ-40 - 100,0, сера - 2,0, дитиодиморфолин - 2,0, тиурам Д - 0,75, 2-меркаптобензотиазол (каптакс) - 1,5, оксид цинка - 5,0, стеарин - 1,0, технический углерод П-324 - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа БС-100 - 30,0, гидрооксид магния - 10,0, фосфорборсодежащий олигомер ФБО - 10,0.
Изобретение относится к химии и полимерным композиционным материалам. Монослойное композиционное термопластичное покрытие содержит по меньшей мере один гомо- или сополимер этилена и/или этиленпропиленового каучука (компонент А) с плотностью 0,940-0,980 г/см3; по меньшей мере один гомо- или сополимер пропилена (компонент В), такой как блок-сополимер полипропилена, полипропилен, смесь полипропилена и этиленпропиленового монодиена (EPDM) или этиленпропиленового каучука с плотностью 0,860-0,920 г/см3; гомо- или сополимер привитого этилена, который привит функциональным мономером, таким как карбоновая кислота или ее производное, таким образом, что на 98 мас.% этилена приходится 2 мас.% карбоновой кислоты или ее производного, краситель - 40-50% концентрат углеродной сажи, комплекс стабилизаторов, таких как пентаэритрол тетракис-3-(3,5-дитретбутил-4-гидроксифенил)пропионат; 2,6-ди-трет-бутил-пара-крезол; трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит; дистерил тиодипропионат.

Изобретение относится к получению термопластичных каучуковых композиций, применяемых для герметизации различных строительных конструкций из стекла, металла, пластмассы, дерева, стыковых соединений в машиностроении, автомобилестроении.

Изобретение относится к технологии получения полимерных пленочных материалов со специальными механическими свойствами, которые могут быть использованы в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передаточных механизмах. Ремень для фрикционных передач (10) содержит клеевую часть (12) резины и компрессионную часть (14) резины, предусмотренную ниже клеевой части (12) резины.

Изобретение относится к полипропиленовым композициям, используемым для получения изделий литьем под давлением. Композиция содержит гомополимер полипропилена, блок-сополимер пропилена и этилена, сополимер этилена и винилацетата и минеральный наполнитель.

Изобретение описывает формованное изделие, образованное из полимерной композиции, и способы ее изготовления. Описан способ получения формованного изделия.
Изобретение относится к способу получения электропроводящих эластомерных металлсодержащих композиций. Способ включает введение формиата меди в этиленпропиленовый каучук и последующее высокоскоростное термическое разложение формиата меди в каучуке.

Изобретение относится к созданию резиновой композиции на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука с повышенным содержанием акрилонитрила и малой непредельностью и может быть использовано в резиновой и резинотехнической промышленности для изготовления многослойных резинокордных изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия динамических нагружений, топлив и масел при повышенных температурах в течение длительного времени.
Изобретение относится к морозостойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления уплотнительных деталей, эксплуатирующихся в условиях низких температур.
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к производству полимерных композиций для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений повышенной долговечности.

Изобретение относится к полиэтиленовым композициям для использования при формовании труб, полученных методом экструзии с раздувом пленок, листов, лент, волокон и формованных изделий, таких как изделия, формованные прессованием, формованные под давлением и формованные раздувом.

Изобретение относится к резиновой смеси для наполнителя борта и шине с наполнителем борта, изготовленным с использованием этой резиновой смеси. .
Изобретение относится к веществам, применяющимся в шинной и резинотехнической промышленности для активации вулканизации резин на основе ненасыщенных каучуков. .

Изобретение относится к замедлителям подвулканизации, применяющимся в шинной и резинотехнической промышленности для резиновых смесей на основе натурального и синтетического каучуков.

Изобретение относится к полимерной композиции, может быть использовано для изготовления резиновых изделий, например уплотнительных колец к полевым трубопроводам.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе высокомолекулярных соединений, а именно к композициям для получения пенопласта на основе фенолформальдегидных смол, и может быть использована в авиации, судостроении, машиностроении, транспортной промышленности, а также в области промышленного и гражданского строительства.

Изобретение относится к резиновой смеси и пневматической шине. Резиновая смесь включает каучуковый компонент и диоксид кремния.
Наверх