Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида



Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида
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 2655345:

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

Изобретение относится к области полимерных термопластичных композиций, предназначенных для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью. Композиция содержит компоненты при следующем соотношении, масс.ч.: натуральный каучук (90); поливинилхлорид (10); оксид цинка (4,5); стеариновая кислота (0,45); стеарат кальция (0,5); каптакс (0,63); сера (2,7). Натуральный каучук и поливинилхлорид выделены из смеси латексов под действием полидиаллилдиметиламмонийхлорида. Обеспечивается повышенная стойкость вулканизата термопластичной эластомерной композиции к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств. 2 табл., 5 ил.

 

Изобретение относится к области полимерных термопластичных композиций на основе натурального каучука и поливинилхлорида. Композиции предназначены для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью, используемых в различных отраслях промышленности.

Известны термопластичные эластомерные композиции на основе натурального каучука и поливинилхлорида, для повышения совместимости которых используются сопромоторы (патент WO 0034383, МПК C08L 7/00, C08L 7/02, C08L 9/02, C08L 9/04, C08L 77/06, C08L 23/06, C08L 23/08, C08L 23/12, C08L 75/04, опубл. 15.06.2000).

Недостатком данных композиций является снижение высокоэластичности вулканизатов, так как для обеспечения совместимости компонентов основы снижено содержание натурального каучука в композиции.

Известны резиновые смеси на основе натурального каучука и хлорсульфированного полиэтилена 50/50, содержащие поливинилхлорид в качестве совмещающего компонента для лучшей гомогенизации двух основ (Influence of Poly(vinyl chloride) on Natural rubber/Chlorosulfonated polyethylene blends / M. Phiriyawirut, S. Luamlam // Open Journal of Organic Polymer Materials, 2013, 3, 81-86).

Недостатком данных смесей являются низкие деформационно-прочностные показатели и низкое значение твердости по Шору.

Известны эластомерные смеси натурального каучука, модифицированного путем привитой сополимеризации со стиролом и метилметакрилатом, и поливинилхлорида (Blends of Poly(Vinyl Chloride) (PVC)/Natural Rubber-g-(Styrene-co-Methyl Methacrylate) for Improved Impact Resistance of PVC / W. Arayapranee, P. Prasassarakich, G.L. Rempel // Journal of Applied Polymer Science, Vol. 93, 1666-1672 (2004)).

Недостатком данных смесей является низкая интегрированность каучука и поливинилхлорида, а также необходимость предварительной модификации натурального каучука, в результате чего данный компонент представляет собой смесь модифицированных каучуков и гомополимеров, что не позволяет эффективно улучшить свойства вулканизата.

Наиболее близкой является эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида, содержащая вулканизующую группу (Latex Stage Blending of Natural Rubber and Poly(Vinyl Chloride) for Improved Mechanical Properties / Laliamma J., Rani J. // International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, Vol. 54, Is. 5, 387-396). Основу получают под действием уксусной кислоты из смеси латекса каучука и дисперсии поливинилхлорида в воде.

Недостатком эластомерной композиции является многостадийный процесс получения, а также использование поливинилхлорида в виде дисперсии, при этом частицы ПВХ в композиции получаются крупными, что не обеспечивает хорошей интегрированности компонентов основы.

Задачей данного изобретения является разработка термопластичной эластомерной композиции на основе натурального каучука (НК) и поливинилхлорида (ПВХ), обеспечивающей для вулканизатов снижение относительного удлинения и снижение степени равновесного набухания в органических растворителях.

Техническим результатом являются повышенная стойкость вулканизата термопластичной эластомерной композиции к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств.

Технический результат достигается при использовании термопластичной эластомерной композиции на основе натурального каучука и поливинилхлорида, выделенных одновременно из смеси, содержащей оксид цинка, стеариновую кислоту, серу, стабилизатор и ускоритель вулканизации, при этом в качестве стабилизатора композиция содержит стеарат кальция, в качестве ускорителя вулканизации - каптакс, а в качестве основы - натуральный каучук и поливинилхлорид, выделенные из смеси латексов под действием полидиаллилдиметиламмоний хлорида, при следующем соотношении компонентов композиции, масс. ч.:

Натуральный каучук 90
Поливинилхлорид 10
Оксид цинка 4,5
Стеариновая кислота 0,45
Стеарат кальция 0,5
Каптакс 0,63
Сера 2,7.

Сущность заявляемого технического решения заключается в получении термопластичной эластомерной композиции на основе неполярного эластомера (НК) и полярного термопласта (ПВХ), полученных из смеси их латексов с помощью полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДАДМАХ), который функционирует как универсальный коагулянт. При этом размеры частиц ПВХ очень малы (0,1-0,5 мкм) и равномерно распределены в непрерывной эластомерной фазе.

Использование в составе термопластичной эластомерной композиции такой основы, позволяет обеспечить высокую стойкость к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред, а также повышает деформационно-прочностные свойства вулканизата.

В составе основы для термопластичной эластомерной композиции использовали высокоаммиачный натуральный латекс ГОСТ 29081-91, поливинилхлоридный латекс марки ЕП-6602-С и, в качестве коагулянта - полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402 ТУ 2227-184-00203312-98 «Каустик». В качестве вулканизующей группы композиции используют стандартные компоненты: стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу, а в качестве стабилизатора для ПВХ - стеарат кальция.

Составы термопластичных эластомерных композиций на основе НК и ПВХ приведены в таблице 1.

Были исследованы характеристики вулканизата термопластичной эластомерной композиции, полученной в результате вулканизации заявленной термопластичной эластомерной композиции.

Деформационно-прочностные свойства термопластичной эластомерной композиции на основе натурального каучука и поливинилхлорида были определены по ГОСТ 270-75. Твердось Шора А была определена по ГОСТ 263-75. Набухание вулканизатов композиций проводилось при выдерживании вулканизатов в разных растворителях в течение 96 часов: гексан ТУ 6-09-3875-78, бензол ГОСТ 5955-75, толуол ГОСТ 5789-78 и о-ксилол ТУ 2631-008-44493179-97, и рассчитывалась по формуле:

где W1 и W2 - навески исходного и набухшего образцов соответственно, г.

Характеристики термопластичных эластомерных композиций на основе НК и ПВХ представлены в таблице 2.

Из таблицы видно, что вулканизат из заявляемой термопластичной эластомерной композиции обладает повышенными деформационно-прочностными свойствами. Соотношение НК и ПВХ в составе композиции, в сочетании с остальными компонентами, позволяет повысить твердость и уменьшить степени равновесного набухания, а следовательно, повысить стойкость к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред.

На фиг. 1 показано СЭМ-изображение термопластичной эластомерной композиции НК/ПВХ 90/10. Изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа VERSA 3D DualBeam (FEI, США) и показывает размерность частиц поливинилхлорида, обеспечивающее эффективную интеграцию ПВХ и НК в основе композиции.

На фиг. 2-5 показаны графики, иллюстрирующие степени набухания вулканизатов из заявленной термопластичной эластомерной композиции (кривая 1) и вулканизатов на основе натурального каучука (кривая 2) в органических растворителях: гексане (фиг. 2), бензоле (фиг. 3), толуоле (фиг. 4) и о-ксилоле (фиг. 5).

Вулканизаты (кривая 2) на основе натурального каучука получали вулканизацией с помощью вулканизации такой же вулканизующей группы, с использованием каучука, полученного коагуляцией муравьиной кислотой (Большой справочник резинщика. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. - М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. - 744 с. - стр. 106, 110).

Из графиков видно, что степень набухания термопластичной эластомерной композиции на основе композиции НК/ПВХ 90/10 ниже, чем у вулканизатов на основе натурального каучука, следовательно, эта композиция более стойкая к воздействию органических жидкостей.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример.

Для получения термопластичной эластомерной композиции на основе натурального каучука и поливинилхлорида в емкость с 116 г высокоаммиачного натурального латекса (сухой остаток 61,77%) и 25 г нестабилизированного латекса поливинилхлорида (сухой остаток 31,38%) прилили дистиллированной воды в массовом отношении смесь латексов: вода, равном 1:2. Смесь перемешивали в течение 2 часов, далее добавили к ней 63,2 г 1%-го раствора ПДАДМАХ. Время коагуляции составило 12 ч. Полученную крошку отделили фильтрованием, затем сушили при 70°С в течение 12 час.

В смесителе Брабендер при температуре 40-50°С и скорости вращения 70 об/мин в полученную основу ввели вулканизующую систему (количества компонентов в соответствии с таблицей 1).

Для получения вулканизата термопластичную эластомерную композицию вулканизировали на прессе под давлением при 143°С в течение 15 минут.

Таким образом, вулканизаты из термопластичной эластомерной композиции на основе натурального каучука и поливинилхлорида, выделенных из смеси латексов под действием полидиаллилдиметиламмоний хлорида, содержащей вулканизующую группу при заявленном соотношении компонентов, обладают повышенной стойкостью к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении их деформационно-прочностных свойств.

Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида, выделенных одновременно из смеси, содержащая оксид цинка, стеариновую кислоту, серу, стабилизатор и ускоритель вулканизации, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора композиция содержит стеарат кальция, в качестве ускорителя вулканизации - каптакс, а в качестве основы - натуральный каучук и поливинилхлорид, выделенные из смеси латексов под действием полидиаллилдиметиламмоний хлорида, при следующем соотношении компонентов композиции, масс. ч.:

Натуральный каучук 90
Поливинилхлорид 10
Оксид цинка 4,5
Стеариновая кислота 0,45
Стеарат кальция 0,5
Каптакс 0,63
Сера 2,7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов.

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 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 полимерной композиции, пригодной для изготовления синтетических напольных покрытий, включающей 75-90 мас.% минерального наполнителя, 5-20 мас.% поливинилхлорида и 5-15 мас.% добавок, причем по меньшей мере 50 мас.% поливинилхлорида является поливинилхлоридом, пригодным для повторного использования, и по меньшей мере 50 мас.% добавок является эпоксидированным соевым маслом.

Изобретение относится к способу получения металлсодержащей смазки, используемой при производстве жестких и полужестких материалов на основе поливинилхлоридной композиции.

Изобретение относится к способу получения пластификатора, используемого при производстве мягких и полужестких материалов на основе поливинилхлоридных композиций.

Изобретение относится к способу получения композиционных материалов в виде полимерных матриц, наполненных наночастицами оксидов металлов с модифицированной поверхностью, которые могут найти применение для получения материалов электронной техники.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы, дифенилолпропана, добавление в смесь трихлорпропилфосфата и технический углерод К-354.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Композиция для кабельного пластиката содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч: поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С (100,0); эпоксидная смола ЭД-20 (10,0); диоктилфталат (55,0); трехосновной сульфат свинца (2,0); стеарат кальция (2,0); бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 (35,0); древесная мука, предварительно обработанная 10-20%-ным водным раствором ФБО (5,0-10,0).

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Композиция для кабельного пластиката содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: поливинилхлорид эмульсионный ЕП 6602-С 100,0; эпоксидная смола ЭД-20 10,0; диоктилфталат 45,0-15,0; трехосновной сульфат свинца 2,0; стеарат кальция 2,0; бутадиен-нитрильный каучук БНКС-33 35,0; трихорэтилфосфат или трихлорпропилфосфат 10,0-40,0.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы, добавление в смесь древесной муки, предварительно обработанной 10-20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера.

Изобретение относится к области полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления кабельного пластиката. Осуществляют смешение поливинилхлорида, диоктилфталата, стеарата кальция, трехосновного сульфата свинца, эпоксидной смолы.

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов.

Изобретение относится к области полимерных термопластичных композиций, предназначенных для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью. Композиция содержит компоненты при следующем соотношении, масс.ч.: натуральный каучук ; поливинилхлорид ; оксид цинка ; стеариновая кислота ; стеарат кальция ; каптакс ; сера. Натуральный каучук и поливинилхлорид выделены из смеси латексов под действием полидиаллилдиметиламмонийхлорида. Обеспечивается повышенная стойкость вулканизата термопластичной эластомерной композиции к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств. 2 табл., 5 ил.

Наверх