Эластомерная композиция на основе натурального каучука



Эластомерная композиция на основе натурального каучука
Эластомерная композиция на основе натурального каучука
Эластомерная композиция на основе натурального каучука
Эластомерная композиция 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 2664070:

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

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Эластомерная композиция на основе натурального каучука включает компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: натуральный каучук 100; стеариновая кислота 0,5; оксид цинка 5,0; каптакс 0,7; сера 3,0. Натуральный каучук выделен из натурального латекса полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом. Обеспечивается повышение деформационно-прочностных свойств за счет увеличения средневязкостной массы каучука. 3 табл., 1 пр.

 

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

Известна вулканизуемая эластомерная композиция на основе натурального каучука, включающая серу или серусодержащий отверждающий агент и органический источник радикалов, выбранный из рядов непредельных или пероксидных соединений [патент US №2909584, МПК С08К 5/14, опубл. 20.10.1959].

Недостатком данной вулканизуемой композиции является образование побочных продуктов, которые остаются в составе вулканизата и придают ему неприятный запах.

Известна композиция на основе натурального каучука, содержащая серу в качестве вулканизирующего агента, ускоритель вулканизации и активатор вулканизации, выбранный из ряда карбамат аммония [патент US №2635124, МПК С08К 5/00, опубл. 14.04.1953].

Недостатком данной композиции является неусточивость при переработке используемых карбаматов аммония, так как при высокой температуре они быстро распадаются на диоксид углерода и аминосоединение.

Наиболее близкой является ненаполненная эластомерная композиция на основе натурального каучука, на 100 мас.ч. каучука содержащая вулканизующую систему в составе 0,5 мас.ч. стеариновой кислоты, 0,7 мас.ч. 2-меркаптотиазола (каптакса), 5,0 мас.ч. оксида цинка и 3,0 мас.ч. серы. Каучук, используемый в композиции выделяют из натурального латекса стандартным способом, посредством муравьиной кислоты [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].

Недостатком данной композиции является загрязнение промышленных сточных вод, низкое значение рН за счет использование кислоты в процессе коагуляции, создание неприятного запаха от разложения белков и липидов в кислотной среде.

Задачей данного технического решения является разработка эластомерной композиции, обеспечивающей оптимальную густоту сшивок в вулканизате.

Техническим результатом является получение из эластомерной композиции на основе натурального каучука вулканизатов с повышенными деформационно-прочностными свойствами.

Технический результат достигается при использовании эластомерной композиции на основе натурального каучука, выделенного из натурального латекса, включающей стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу, при этом композиция содержит натуральный каучук, выделенный путем обработки натурального латекса полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: натуральный каучук 100, стеариновая кислота 0,5, оксид цинка 5,0, каптакс 0,7, сера 3,0.

Сущностью изобретения является использование качественно другого натурального каучука, выделенного из раствора стандартного высокоаммиачного натурального латекса ГОСТ 29081-91 с помощью полимерного коагулянта полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДАДМАХ), который разрушая эмульсионную систему латекса, взаимодействует с эмульгатором (белково-фофолипидным слоем) с образованием нерастворимого и недиссоциирующего комплекса с аминокислотами:

,

который остается в структуре каучука (подтверждается большим содержанием азота в каучуке). В результате качественного изменения каучука увеличивается его средневязкостная молекулярная масса, что обеспечивает улучшение деформационно-прочностных характеристик вулканизатов, полученных из эластомерных композиций на его основе.

Для выделения каучука использовался полиэлектролит водорастворимый катионный - полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) марки ВПК-402 ТУ 2227-184-00203312-98 «Каустик».

Составы эластомерных композиций на основе натурального каучука приведены в таблице 1.

Содержание азота в каучуке определено на установке элементного анализа Elementar vario EL. 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 2.

Деформационно-прочностные свойства вулканизатов, полученных из эластомерных композиций на основе натуральных каучуков, представленные в таблице 3, определяли по ГОСТ 270-75.

Из таблиц 2 и 3 видно, что использование натурального каучука, полученного с помощью полимерного коагулянта и образование комплекса последнего с эмульгатором позволяет повысить молекулярную массу каучука и плотность сшивки в вулканизате (MH-ML - показатель плотности сшивки), в результате чего эластомерная композиция по примеру имеет повышенные деформационно-прочностные показатели.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример. В емкость с 140 г латекса (с содержанием каучука 61%) прилили дистиллированной воды (1 мас.ч. натурального латекса по ГОСТ 29081-91 на 2 мас.ч. воды). В разбавленный латекс при перемешивании ввели 1 мас.% водный раствор полимерного коагулянта ПДАДМАХ дозировкой 5 кг/т каучука (42 г раствора). Время коагуляции составляло в диапазоне 6-10 часов. Полноту коагуляции оценивали визуально по прозрачности серума (латексного раствора) или гравиметрическим методом. Выделенную крошку каучука отделяли от серума, промывали водой и высушивали при температуре 100-110°С в течение 3,5-4 часов.

Выход натурального каучука составил 95,5%.

Вулканизат из эластомерной композиции на основе полученного натурального каучука, в соответствии с составом, указанным в таблице 1, был получен на вальцах в течение 10 мин.

Таким образом, использование эластомерной композиции на основе натурального каучука, выделенного из натурального латекса путем его обработки полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом, включающей стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу, при заявленном соотношении компонентов позволяет получить вулканизаты с повышенными деформационно-прочностными свойствами.

Эластомерная композиция на основе натурального каучука, выделенного из натурального латекса, включающая стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу, отличающаяся тем, что композиция содержит натуральный каучук, выделенный путем обработки натурального латекса полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:

Натуральный каучук 100
Стеариновая кислота 0,5
Оксид цинка 5,0
Каптакс 0,7
Сера 3,0



 

Похожие патенты:
Группа изобретений относится к термоплавким клеям и их применению. Термоплавкие клеи содержат смесь полимера этилена и винилацетата с низким содержанием винилацетата, а также функционализированный полимер этилена и альфа-олефина, полученный на металлоценовом катализаторе, воск и вещество, повышающее клейкость.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью.
Изобретение относится к каучуковой композиции, способу получения каучуковой композиции и покрышке. Каучуковая композиция содержит: каучуковый компонент (А), включающий по меньшей мере 50% (масс.) по меньшей мере одного каучука на изопреновой основе, выбранного из группы, состоящей из натурального каучука и синтетического изопренового каучука; термопластическую смолу (В) и наполнитель (С), включающий по меньшей мере 70% (масс.) диоксида кремния.

Изобретение относится к резиновым смесям для изготовления вулканизатов, к способу изготовления и вулканизации данных резиновых смесей, к резиновым изделиям, содержащим вулканизаты, и к транспортным средствам, содержащим резиновые изделия.

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.

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 способу улучшения электроизоляционных свойств композиции полиэфирной смолы. Способ включает введение 0,001-1,0 мас.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью.

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.

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 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 относится к полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Эластомерная композиция на основе натурального каучука включает компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: натуральный каучук 100; стеариновая кислота 0,5; оксид цинка 5,0; каптакс 0,7; сера 3,0. Натуральный каучук выделен из натурального латекса полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом. Обеспечивается повышение деформационно-прочностных свойств за счет увеличения средневязкостной массы каучука. 3 табл., 1 пр.

Наверх