Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий. Предлагаемая морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП согласно изобретению дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.: бутадиен-нитрильныи каучук БНКС-18 100, технический углерод П774 80-100, инденкумароновая смола 1,0-3,0, ацетонанил 1,0-3,0, стеариновая кислота 1,0-2,0, диафен ФП дикумила 3,0-6,0, сера 0,45-2,0, оксид цинка ,0-2,0, альтакс 0,7-2,0. Технический результат - повышенные прочностные характеристики резиновой смеси, уменьшенная остаточная деформация сжатия после теплового старения позволяют использовать ее для изделий уплотнительного назначения, эксплуатируемых в широком диапазоне температурных воздействий от -40°С до +100°С. 3 табл.

 

Изобретение относится к области производства резинотехнических изделий (РТИ), в частности к получению резиновых смесей, используемых для изготовления изделий уплотнительного назначения, к которым предъявляются требования по восстанавливаемости деформаций сжатия в условиях эксплуатации при контакте с маслами и смазками при диапазоне температур от -40°С до +100°С.

Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) 17-23% характеризуется повышенной маслобензостойкостью (по сравнению с неполярными каучуками) и удовлетворительной морозостойкостью (по сравнению с бутадиен-нитрильными каучуками с повышенным содержанием НАК). Этот каучук является самой распространенной основой для изготовления маслобензостойких уплотнителей (см. Уплотнения и уплотнительная техника / Справочник под ред.: А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. - М.: Машиностроение, 1986).

РТИ уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука, работающие под давлением, должны обладать низкой остаточной деформацией после сжатия, т.е. высокими релаксационными свойствами. Для материалов, работающих при отрицательных температурах этот показатель должен сочетаться с высокими прочностными свойствами и морозостойкостью.

Известна резиновая смесь, содержащая вулканизующую группу (см. RU №2550827, кл. C08L 9/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/14, C08K 5/18, C08K 5/40, опубл. 20.05.2015), при этом дополнительно содержащая ускоритель и активатор вулканизации, наполнитель, пластификатор, стеарин, противостарители, технологические добавки, вулканизирующий агент.

Известная резиновая смесь имеет неудовлетворительную остаточную деформацию сжатия, что отрицательно сказывается на уплотняющих свойствах резиновых изделий.

Также известна цеолитсодержащая морозостойкая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука и минерального наполнителя - цеолита (прототип), которая в том числе включает серу, оксид цинка (см. RU №2326903, кл. C08L 9/02, C08L 23/06, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/14, C08K 5/18, C08K 5/31, C08K 5/47, опубл. 20.06.2008). При этом в резиновую смесь дополнительно вводят полимерную композицию сверхвысокомолекулярного полиэтилена с природным цеолитом при их массовом соотношении 10-30:0,5-2,0 в количестве 10,5-32,0 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. Природный цеолит подвергают предварительно механической активации.

К недостаткам данной резиновой смеси можно отнести высокое значение остаточной деформации после сжатия и низкую прочность при растяжении, что плохо сказывается на уплотняющих свойствах резиновых изделий.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение морозостойкого уплотнительного материала, обладающего свойствами восстанавливаемости деформаций сжатия в условиях эксплуатации при отрицательных температурах и контакте с маслами и смазками.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении прочностных характеристик смеси при сохранении морозостойкости, маслостойкости и уменьшении остаточной деформации сжатия после теплового старения.

Для решения поставленной задачи морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения, получаемая на основе резиновой смеси, содержащей бутадиен-нитрильный каучук с содержанием связанного нитрила акриловой кислоты (17-23%), серу, альтакс, оксид цинка, стеариновую кислоту, диафен ФП, отличается тем, что дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч. (на 100,0 мас. ч. каучука): синтетический бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 с содержанием нитрила акриловой кислоты - 100,0; кислота стеариновая - 1,0-2,0; технический углерод П774 - 80,0-100,0; инденкумароновая смола - 1,0-3,0; ацетонанил - 1,0-3,0; диафен ФП - 0,5-2,0; оксид цинка - 1,0-2,0; альтакс - 0,7-2,0; пероксид дикумила - 3,0-6,0; сера - 0,45-2,0. Вариативное сравнение составов резиновых смесей приведено в таблице 1.

Введение дополнительных ингредиентов позволяет существенно снизить затраты на приготовление резиновой смеси, удалить этапы, связанные с механоактивацией цеолитов и сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Необходимый уровень свойств резин достигается посредством выбора оптимального содержания ингредиентов и изменением структуры вулканизационной сетки при использовании для образования сетки сочетания пероксидной и серной вулканизующих систем. Диафен ФП, ацетонанил, инденкумароновая смола обеспечивают защиту от различных видов старения резин.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают улучшение прочностных показателей, существенное снижение остаточной деформации сжатия.

Заявленное техническое решение осуществляется следующим образом.

Смешение ингредиентов резиновой смеси проводят в резиносмесителе при скорости валков 60 об/мин и начальной температуре 40±2°С. Пластификацию каучука осуществляют в течение 2 минут совместно со стеариновой кислотой; на второй минуте смешения добавляют технический углерод П774; диафен ФП, ацетонанил, инденкумароновую смолу, оксид цинка, альтакс вводят на 7 минуте; пероксид дикумила - на 10 минуте одновременно с серой. Общее время смешения каучука и ингредиентов составляет 15 минут. Технологические этапы введения ингредиентов резиновой смеси приведены в таблице 2.

Получаемая резиновая смесь состоит из, мас. ч (на 100,0 мас. ч. каучука): синтетического бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 100,0; кислоты стеариновой - 1,0-2,0; технического углерода марки П774 - 80,0-100,0; инденкумароновой смолы - 1,0-3,0; ацетонанила -1,0-3,0; диафена ФП - 0,5-2,0; оксида цинка - 1,0-2,0; альтакса - 0,7-2,0; пероксида дикумила - 3,0-6,0; серы - 0,45-2,0.

Вулканизацию проводили при 155±2°С под давлением 12,0±0,5 МПа в течение 30 мин. Выдержка вулканизатов до испытаний составляла не менее 16 ч.

Физико-механические показатели определяли по ГОСТ 270-75, относительную остаточную деформацию сжатия - по ГОСТ 9.029-74. Свойства вулканизатов приведены в таблице 3.

Использование данного изобретения, реализуемого на стандартном оборудовании, позволяет повысить прочностные характеристики резины на 36% при сохранении приемлемых для резин уплотнительного назначения показателей эластичности. Как видно из приведенных данных, остаточная деформация сжатия уменьшается в 2,0-2,6 раза, что свидетельствует о высокой восстанавливаемости резин после сжатия, то есть можно предположить, что данная резина будет обладать высокой работоспособностью в качестве уплотнительного изделия. По температуре стеклования, которая характеризует начало развития в материале высокоэластической деформации и морозостойкие свойства, исследуемая резина практически не уступает прототипу.

Использование серной вулканизующей системы (сера, оксид цинка) и в сочетании с пероксидной (пероксид дикумила) позволяет создать сетку вулканизационных связей, в которой сочетаются прочные С-С связи, обладающие более высокой термостойкостью (см. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. Общая технология резины. - 1978.), и серные мостики разной степени сульфидности. Сочетание разных типов связей дает существенное улучшение свойств.

Повышенные прочностные характеристики экспериментальной резиновой смеси способствуют сохранению морозостойкости, маслостойкости, уменьшению остаточной деформации сжатия после теплового старения и позволяют использовать ее в изготовлении изделий уплотнительного назначения, эксплуатируемых в широком диапазоне температурных воздействий от -40°С до +100°С.

Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП, отличающаяся тем, что дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.:

бутадиен-нитрильный каучук 100
БНКС-18
технический углерод П774 80-100
инденкумароновая смола 1,0-3,0
ацетонанил 1,0-3,0
стеариновая кислота 1,0-2,0
диафен ФП 0,5-2,0
пероксид дикумила 3,0-6,0
сера 0,45-2,0
оксид цинка 1,0-2,0
альтакс 0,7-2,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в электротехнике при изготовлении высоковольтной изоляции, в частности корпусных вводных и выводных изоляторов электронно-лучевых пушек, работающих при воздействии радиации в вакууме при коммутации тока до 30 А, напряжении до 85 кВ, класс нагревостойкости Н.
Настоящее изобретение относится к способу формования поршневого уплотнения гидравлического насоса, а также к гидравлическому насосу, включающему поршневое уплотнение.

Изобретение относится к средствам контроля и устранения негерметичности и предназначено для использования в машиностроении. Описан способ герметизации узких, неравномерных зазоров в цилиндрических металлических соединениях анаэробными композициями на основе олигокарбонатакрилатов, в котором с целью уплотнения зазоров используется естественная усадка композиции, являющаяся свойством непредельных олигомеров усаживаться при полимеризации на 1-5%, с образованием зазоров между стенками цилиндрической поверхности и твердым полимером, что создает вакуум в зазорах и способствует засасыванию жидкой композиции, находящейся на поверхности в незаполимеризованном состоянии, и ее последующую полимеризацию в зазоре.

Изобретение относится к пластификатору на основе сложных эфиров, способу получения его и применению его для получения полимерных композиций, таких как адгезивы герметики пластизоли, уплотняющие составы, виниловые и другие полимерные композиции.

Настоящее изобретение относится к малеимид-терминальным серосодержащим полимерам, таким как малеимид-терминальные политиоэфиры и к содержащим их герметизирующим композициям.

Изобретение относится к электронным устройствам, содержащим бутилкаучук. Устройство содержит слой подложки, проводящий слой и герметизирующий слой.

Изобретение относится к области химии, в частности к составам, предназначенным для проведения работ по выравниванию, уплотнению и герметизации муфтовых стыков стеклопластиковых труб, подверженных воздействия высокоагрессивных сред.

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

Изобретение касается разработки эпоксидного состава для оперативного исправления дефектов технологической оснастки, используемой при изготовлении изделий методом литья под давлением на термопластавтомате, контактирующей с материалом, имеющим температуру 150-175°С, и может быть использовано в различных областях при изготовлении изделий.

Изобретение относится к области полимерных компаундов для герметизации технических изделий и систем, при работе которых требуется осуществлять эффективный отвод избыточной тепловой энергии.

Изобретение относится к композиции на основе нитрильного каучука. Композиция на основе нитрильного каучука включает высоконасыщенный нитрильный каучук, содержащий α,β-этиленненасыщенные нитрильные мономерные звенья в количестве от 8 до 60 вес.%, и с йодным числом 120 или менее, и алкилированное фенольное соединение, в котором процентное содержание алкилированного фенольного соединения относительно суммы высоконасыщенного нитрильного каучука и алкилированного фенольного соединения составляет от 0,01 до 1 вес.%, и разность (η2-η1) между показателем пластичности η2 после выдерживания при 70°С в течение 7 дней в форме водной дисперсии при диспергировании в воде и показателем пластичности η1 до выдерживания составляет 12 или менее.

Изобретение относится к производству сополимерного каучука, содержащего нитрильные группы. Способ производства содержащего нитрильные группы сополимерного каучука включает проведение реакции метатезиса сырого сополимерного каучука, содержащего нитрильные группы, до реакции метатезиса в присутствии агента передачи цепи, имеющего двойную связь и гидроксильную группу или карбоксильную группу, или в присутствии агента передачи цепи, имеющего две или более двойные связи.

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

Изобретение относится к полимерным составам на основе лакового раствора фенолформальдегидной смолы и к способам изготовления полуфабрикатов на их основе. Эти составы применяются для изготовления полуфабрикатов прессовочных материалов общепромышленного назначения.

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

Изобретение относится к резинокордному композиту, предназначенному для использования в резинотехнической промышленности для изготовления многослойных резинотканевых изделий, в частности резинокордных изделий, эксплуатирующихся в условиях воздействия топлив и масел при повышенных температурах в течение длительного времени.

Изобретение относится к кабельной промышленности, а именно к полимерным электроизоляционным композициям, предназначенным для применения в конструкциях кабельных изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности и пониженных температур при воздействии дизельного топлива и смазочных масел.

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 технологии переработки резинотехнических изделий, в частности к способу поверхностной модификации эластомерных материалов. Способ модификации поверхности эластомерного материала на основе бутадиен-нитрильного каучука в виде резинотехнического изделия включает обработку вулканизата эластомерного материала раствором модифицирующей композиции - 10-15%-ным раствором фторсодержащего предельного углеводорода C20H33F9 в 1,1,2-трифтор-1,2,2-трихлорэтане в течение 10-20 ч при 20±0,5°С.

Изобретение относится к теплозащитным покрытиям (материалам), предназначенным для защиты узлов и агрегатов, работающих в условиях воздействия аэродинамических и газодинамических тепловых потоков.

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий. Предлагаемая морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП согласно изобретению дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.: бутадиен-нитрильныи каучук БНКС-18 100, технический углерод П774 80-100, инденкумароновая смола 1,0-3,0, ацетонанил 1,0-3,0, стеариновая кислота 1,0-2,0, диафен ФП дикумила 3,0-6,0, сера 0,45-2,0, оксид цинка,0-2,0, альтакс 0,7-2,0. Технический результат - повышенные прочностные характеристики резиновой смеси, уменьшенная остаточная деформация сжатия после теплового старения позволяют использовать ее для изделий уплотнительного назначения, эксплуатируемых в широком диапазоне температурных воздействий от -40°С до +100°С. 3 табл.

Наверх