Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука



Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука
Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука
Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука
C08K2003/2296 - Использование неорганических или низкомолекулярных органических веществ в качестве компонентов для композиций на основе высокомолекулярных соединений (пестициды, гербициды A01N; лекарственные препараты, косметические средства A61K; взрывчатые вещества C06B; краски, чернила, лаки, красители, полировальные составы, клеящие вещества C09; смазочные вещества C10M; моющие средства C11D; химические волокна или нити D01F; средства для обработки текстильных изделий D06)

Владельцы патента RU 2655332:

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

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Осуществляют вулканизацию резиновой смеси на основе натурального каучука посредством вулканизующей группы: стеариновая кислота, оксид цинка, каптакс, сера, выделенная из натурального латекса аминокислотная смесь. Аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида. Обеспечивается упрощение способа, увеличение скорости вулканизации. 2 табл. 1 пр.

 

Изобретение относится к способам вулканизации резиновых смесей на основе натурального каучука, предназначенных для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, разнообразных строительных материалов и т.д.

Известен способ вулканизации натурального каучука, заключающийся в добавлении к каучуку мочевины или ее алифатического производного и серы, и последующем нагревании полученой смеси [патент US №1503429, МПК С08K 5/00, опубл. 29.07.1924].

Недостатком способа является длительность процесса вулканизации каучука.

Известен способ вулканизации резиновых смесей из натурального каучука с применением вулканизующей группы, состоящей из меркаптобензотиазола и 1-фенил-1-алкил-3-диметиламинопропанола-1 [патент SU №114204, МПК C08L 7/00, С08K 5/18, опубл. 1958].

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет повысить деформационно-прочностные свойства вулканизатов.

Известен способ вулканизации резиновых смесей с применением органических ускорителей ряда бензотиазол-2-тиометилендиалкиламинов [патент SU №112941, МПК C08L 7/00, С08K 5/47, опубл. 1958].

Недостатком способа является длительность процесса вулканизации.

Наиболее близким является способ вулканизации натурального каучука, при котором в каучук добавляют выделенный из серума, оставшегося после коагуляции латекса муравьиной кислотой и отделения натурального каучука, ускоритель вулканизации в составе со стандартными ускорителями. При этом для получения выделения из серума ускорителя вулканизации серум подвергают центрифугированию для полного удаления остатков предельных и непредельных углеводородов, а из оставшегося раствора с помощью распылительной сушки или дополнительной коагуляции с помощью кислот выделяют ускоритель вулканизации - смесь аминокислот, выделенных из белково-фосфолипидного слоя - в виде смеси твердых веществ со средним размером частиц 10-100 микрон [патент US №4987196, МПК С08С 19/20, опубл. 22.01.1991]. Ускоритель вулканизации может быть выделен с помощью лиофильной сублимационной или распылительной сушки. В случае использования лиофильной или сублимационной сушки образуется осадок из крупноразмерных частиц ускорителя.

Недостатком данного способа является необходимость предварительного выделения некаучуковых материалов из серума, что ведет к необходимости использования дополнительного оборудования, дополнительным трудо- и энергозатратам.

Задачей данного технического решения является разработка простого способа вулканизации натурального каучука, обеспечивающего улучшенные деформационно-прочностные свойства вулканизата.

Техническим результатом является упрощение способа, увеличение скорости вулканизации.

Технический результат достигается в способе вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и выделенную из натурального латекса аминокислотную смесь, при этом аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида.

Сущность способа заключается во введении в каучук ускорителей вулканизации в процессе выделения натурального каучука из латекса под действием полимерного коагулянта - полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДАДМАХ). Полидиаллилдиметиламмоний хлорид разрушает эмульсионную систему и взаимодействует с эмульгатором (белково-фосфолипидным слоем), в результате чего в структуре каучука оказываются сразу «встроены» вулканизующие агенты, содержащиеся в натуральном латексе - смесь аминокислот природного происхождения.

В предлагаемом способе используется высокоаммиачный натуральный латекс ГОСТ 29081-91 и в качестве коагулянта полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402 ТУ 2227-184-00203312-98 «Каустик». В качестве вулканизующей группы используют стандартные компоненты: стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу.

Для подтверждения содержания в структуре каучука образованного полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом с анионами аминокислот нерастворимого и недиссоциирующего комплекса определяли содержание азота в выделенном натуральном каучуке. Содержание азота в каучуке определено на установке элементного анализа Elementar vario EL. Стандарт сравнения - натуральный каучук, выделенный из латекса по методу, описанному в прототипе, - с использованием в качестве коагулирующего агента органической кислоты.

Вязкость растворов полимеров для расчета средневязкостной молекулярной массы определяли по ГОСТ 18249-72. Средневязкостная молекулярная масса рассчитывается по уравнению Марка-Хаувинка-Куна [L. Scott and A. Magat, "The Viscosity-Molecular Weight Relation for Natural Rubber," vol. 50, no. 4, pp. 1480-1483, 1943], где K=5,02⋅10-4 дл/г и α=0,667. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Вулканизационные характеристики определяли по ГОСТ 12535-84. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что заявленный способ позволяет ускорить вулканизацию выделенного каучука. А возможность выделения натурального каучука с включенными в его структуру аминокислотными агентами вулканизующей группы не требует их отдельного трудоемкого выделения и введения в состав вулканизующей группы, что упрощает способ вулканизации резиновой смеси. Кроме этого, включение аминокислотных агентов вулканизующей группы в каучук в процессе его выделения из латекса обеспечивает их равномерное распределение в структуре каучука.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример. Натуральный латекс по ГОСТ 29081-91 (концентрат) разбавляют дистиллированной водой в массовом отношении латекс: вода, равном 1:2. К полученному раствору при перемешивании приливают 1% масс. водный раствор полимерного коагулянта ПДАДМАХ в массовом отношении раствор латекса: раствор коагулянта, равном 3:1. Выделенную крошку каучука с аминокислотными вулканизующими агентами отделяют от латексного раствора, промывают водой и высушивают при температуре 100-110°С в течение 3,5-4 часов. К 100 масс. ч. полученного каучука добавляют стандартную вулканизующую группу: 0,5 масс. ч. стеариновой кислоты, 5,0 масс. ч. оксида цинка, 0,7 масс. ч. каптакса и 3,0 масс .ч. серы. Полученную резиновую смесь вулканизуют на вальцах в течение 10 мин.

Таким образом, способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и аминокислотную смесь, выделенную из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида, является простым и обеспечивает увеличение скорости вулканизации.

Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и выделенную из натурального латекса аминокислотную смесь, отличающийся тем, что аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к резиновой смеси и шине, изготовленной с ее использованием. Резиновую смесь получают смешиванием, по меньшей мере, одного каучукового компонента, выбранного из натурального каучука и/или диенового синтетического каучука с диоксидом кремния и композицией эфира глицерина и жирной кислоты, в которой количество композиции эфира глицерина и жирной кислоты составляет 0,5-15 мас.ч.

Настоящее изобретение относится к эмульсионному коагулянту для коагуляции эмульсии и набору для герметизации проколов в шинах с применением эмульсионного коагулянта.

Изобретение относится к композиции с высокой жесткостью для покрышки. Композиция элемента конструкции покрышки содержит сшиваемую полимерную основу с ненасыщенной цепью, армирующий наполнитель и отвердители.

Изобретение относится к каучуковой композиции и шине, использующей композицию в качестве протекторного каучука. Каучуковую композицию получают в результате введения в композицию каучукового компонента (А), включающего натуральный каучук в количестве, составляющем 70 мас.% и более, и каучуковый сополимер стирол-бутадиена, и дальнейшего введения в композицию совместно с каучуковым компонентом в количестве 100 мас.ч.: (В) по меньшей мере одного типа термопластичных смол, выбираемых из числа смол на С5-основе, смол на С5-С9-основе, смол на С9-основе, смол на терпеновой основе, смол на основе терпена-ароматического соединения, дициклопентадиеновых смол и смол на алкилфенольной основе, в количестве от 5 до 50 мас.ч.; и (С) наполнителя, включающего диоксид кремния и технический углерод, в количестве от 20 до 120 мас.ч., причем диоксид кремния представляет собой влажный диоксид кремния с площадью удельной поверхности БЭТ в диапазоне 200-250 м2/г и его содержание составляет 90 мас.% и более.
Изобретение относится к сшиваемой серой каучуковой смеси, в частности, для протекторов пневматических автомобильных шин и к пневматической автомобильной шине. Каучуковая смесь содержит по меньшей мере следующие составляющие: 40-100 частей по меньшей мере одного природного и/или синтетического полиизопрена на 100 частей каучука, 15 частей или более по меньшей мере одной углеводородной смолы на 100 частей каучука, образованной из 50-100 вес.% алифатических мономеров C5 и из 0-50 вес.% по меньшей мере одного дополнительного мономера, причем углеводородная смола имеет значение Q от 0,015 до 0,050 [°С⋅моль/г], где Q=температура размягчения [°C]/определенная центрифугированием средняя Mc [г/моль], и причем углеводородная смола имеет температуру размягчения по стандарту ASTM E 28 (метод кольца и шарика) от 60 до 200°С, и 10-300 частей по меньшей мере одной кремниевой кислоты на 100 частей каучука.

Изобретение относится к каучуковым смесям, к способу получению каучуковых смесей, к способу получению вулканизатов, к вулканизатам и применению эфира ω-меркапто- С 2 –С 6-карбоновой кислоты с многоатомным спиртом для получения каучуковых смесей и их вулканизатов.

Изобретение относится к огнестойкой полимерной композиции, подходящей для использования при нанесении покрытия на обрабатываемые изделия, содержащей термопластичный полимер, содержащий винилацетат, и ненасыщенный эластомер, содержащий двойные связи, в качестве полимерных компонентов, где полимерные компоненты присутствуют в форме гомогенной полимерной смеси, и где формируется смесевая матрица, вулканизованная исключительно при использовании серы или системы сшивания, содержащей серу, где система серного сшивания распространяется по всей матрице и полностью проникает в эту матрицу, а также по меньшей мере один антипирен или комбинацию антипиренов.

Изобретение относится к способу получения обработанного наполнителя. Способ включает (a) обработку суспензии, содержащей необработанный наполнитель, который не является предварительно высушенным, с помощью агента для обработки с формированием при этом суспензии обработанного наполнителя, и (b) сушку суспензии обработанного наполнителя с получением обработанного наполнителя.

Предложены основанные на органических растворителях способы выделения очищенного природного каучука из растений, не относящихся к гевее. В частности, указанные способы можно применять с растительным материалом, содержащим по меньшей мере 90% по массе корней, полученных из Taraxacum kok-saghyz (кок-сагыза), Scorzonera tau-saghyz (тау-сагыза), Scorzonera uzbekistanica и их комбинаций.

Изобретение относится к вулканизующимся резиновым смесям и их вулканизатам, применяемым для производства протекторов нешипованных зимних шин. Вулканизующася резиновая смесь включает по меньшей мере следующие компоненты: 100 масс.

Изобретение относится к водо- и нефтенабухающим резинам на основе бутадиеннитрильных каучуков, которые могут использоваться в пакерах и другом скважинном оборудовании.

Изобретение относится к водо- и нефтенабухающим резинам на основе бутадиен-нитрильных каучуков, которые могут использоваться в пакерах и другом скважинном оборудовании.

Изобретение относится к резиновым смесям для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука и может быть использовано в автомобильной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях техники.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству вибродемпфирующих эластомерных материалов высокой плотности, применяемых для уменьшения или устранения вибрационных колебаний.

Изобретение относится к полимерному материаловедению, в частности к производству резиновой смеси, используемой при изготовлении износостойких резиновых изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошв защитной обуви.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении изделий, контактирующих с морской водой. Резиновая смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: эпихлоргидриновый каучук Т-3000 (20-100), эпихлоргидриновый каучук Т-6000 (20-100), вулканизирующий агент – серу (1,5-2,0), ускорители – каптакс (1,5-2,0) и тиурам (1,5-2,0), активатор - оксид цинка (2,5-3,0), наполнитель - технический углерод N 220 (25,0-30,0), пластификатор – стеарин (0,5-1,0) и норман 346 (2,5-3,0), технологическую добавку - сорбитан моностеарат (1,5-2,0).

Изобретение раскрывает способ приготовления резиновой смеси, включающей по меньшей мере один каучуковый компонент (А), выбранный из натуральных каучуков и диеновых синтетических каучуков, наполнитель, содержащий неорганический наполнитель (В), силановый связующий агент (С) и ускоритель вулканизации (D), в котором резиновую смесь смешивают в несколько стадий, каучуковый компонент (А), весь или часть неорганического наполнителя (В), весь или часть силанового связующего агента (С) и ускоритель вулканизации (D) добавляют и смешивают на первой стадии смешения, и удельная энергия смешения на первой стадии составляет 0,05-1,50 кВт·ч/кг, при этом удельная энергия определяется делением мощности, потребляемой двигателем устройства смешения на первом этапе смешения, на общую массу резиновой смеси, при этом скорость вращения лопастей устройства смешения на первой стадии составляет 30-90 об/мин, ускоритель вулканизации (D) представляет собой по меньшей мере один ускоритель вулканизации, выбранный из гуанидинов, сульфенамидов, тиазолов, тиурамов, дитиокарбаматов, тиомочевин и ксантогенатов, и неорганический наполнитель (В) представляет собой по меньшей мере один наполнитель, выбранный из диоксида кремния и газовой сажи.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе бутадиен-метилстирольного каучука, изделия из которой характеризуются повышенной тепло- и огнестойкостью.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе бутадиен-метилстирольного каучука, изделия из которой характеризуются повышенной тепло- и огнестойкостью.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления изделий различного целевого назначения, и может быть использовано для изготовления крупногабаритных формовых резинотехнических изделий.

Изобретение относится к поливинилхлоридным пластизолям, предназначенным для изготовления мягких детских игрушек со звукообразующим отверстием. Пластизоль содержит поливинилхлорид эмульсионный К-66, эпоксидированное соевое масло, стеарат кальция, диоктилфталат, компоненты тонирования, в качестве которых используют двуокись титана пигментную и пигменты.

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Осуществляют вулканизацию резиновой смеси на основе натурального каучука посредством вулканизующей группы: стеариновая кислота, оксид цинка, каптакс, сера, выделенная из натурального латекса аминокислотная смесь. Аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1 водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида. Обеспечивается упрощение способа, увеличение скорости вулканизации. 2 табл. 1 пр.

Наверх