Способ вулканизации полимерной композиции

Авторы патента:

Мамаев Олег Алексеевич (RU)

Брейтер Юрий Лазаревич (RU)

Чемисенко Олег Владимирович (RU)

C08J3/24 - структурирование, например вулканизация, макромолекул (механические аспекты B29C 35/00; сшивающие агенты C08K)

Владельцы патента RU 2740555:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)" (RU)

Изобретение относится к способу вулканизации полимерных композиций и может быть использовано для изготовления варочных камер, диафрагм и уплотнительных герметичных соединений в вулканизационном оборудовании для шин и РТИ: автоклавах, форматорах-вулканизаторах, вертикальных этажных прессах, эксплуатирующихся продолжительное время во влажной паровоздушной среде с высокой температурой и большим давлением. Способ включает в себя вулканизацию изделия в начале при температуре пара 165-170°С в течение 50-45 мин, а затем при температуре 195-205°С в течение 10-5 мин. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, твердости, сопротивления раздиру изделия. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к процессам вулканизации полимерных композиций, в частности, резиновых смесей на основе бутилкаучука и может быть использовано для изготовления варочных камер, диафрагм и уплотнительных герметичных соединений в вулканизационном оборудовании для шин и РТИ: автоклавах, форматорах-вулканизаторах, вертикальных этажных прессах, эксплуатирующихся продолжительное время во влажной паровоздушной среде с высокой температурой и большим давлением.

Известен способ вулканизации полимерной композиции (см. Д.Л. Федюкин, Ф.А. Махлис «Технические и технологические свойства резин» М. «Химия», 1985 г. стр. 130-131, Кошелев Ф.Ф. и др. «Общая технология резины» М. «Химия» 1978 г. стр. 92-95), когда резиновые смеси на основе бутилкаучука (БК) вулканизуют серой с ускорителями, алкилфенолформальдегидными смолами в сочетании с хлорсодержащими полимерами с подачей теплоносителя с неизменной постоянной температурой.

Недостатками известного способа вулканизации является то, что эксплуатационная стойкость резин на основе бутилкаучука при неизменной температуре вулканизации снижается и получается пониженные против необходимых термостойкость, выносливость, долговечность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является способ вулканизации полимерной композиции на основе бутилкаучука (см. А.Е. Корнев и др. «Технология эластомерных материалов» М. ГОУ ВПО Московская государственная академия Тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова 2009 г. стр. 86-88) при котором закладывают в прессформу заготовку изделия и подают теплоноситель с постоянной температурой вулканизации 150°С.

Недостатками известного прототипа также является то, что при неизменной низкой температуре вулканизации эксплутационная и химическая стойкость резин основе бутилкаучука изделия понижается до невысоких физико-механических показателей, таких как твердость, прочность при растяжении, сопротивление раздиру.

Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, повышение работоспособности за счет улучшения физико-механических показателей: прочности, твердости, сопротивления раздиру.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ вулканизации полимерной композиции, например, резиновой смеси на основе бутилкаучука, заключающийся в закладке в пресс-форму заготовки изделия и подаче теплоносителя преимущественно, пара, отличается тем, что вначале вулканизация изделия производится при температуре пара 165-170°С в течение 50-45 мин., а затем при 195-205°С в течение 10-5 мин.

Эти изделия, варочные камеры, диафрагмы и уплотнительные соединения должны быть герметичными и обладать длительной работоспособностью.

В процессе вулканизации шин и резино-технических изделий из-за резких перепадов высокой температуры и давления, связанных с особенностями режима вулканизации, времени нахождения в сложных паровоздушных средах, смонтированные на вулканизационном оборудовании варочные камеры, диафрагмы и уплотнительные герметичные соединения теряют свои эксплутационные свойства: термостойкость, выносливость (по ресурсу работы уплотнительного подвижного контакта), долговечность (времени непрерывного нахождения в узле) и преждевременно выходит из строя.

Из за малой гибкости молекулярных цепей бутилкаучука и высокой плотности их упаковки изменением рецептуры резиновой смеси на основе бутилкаучука путем введения ингредиентов различной природы, направленных на увеличение термостойкости прочности, и твердости даже усиливающих наполнителей у изделий существенного повышения физико-механических показателей не происходит, предлагается проводить вулканизацию резиновой смеси в 2 стадии в диапазоне, выпускаемых предприятиями синтетического каучука марок бутилкаучука БК-0845 ТД, БК-1030Т, БК-1645Т, БК-1675Т.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1

Изготовление резиновой смеси на основе бутилкаучука марки БК-0845ТД с минимальной не предельностью проводят в стандартном резиносмесителе в две стадии:

на первой стадии изготавливается маточная смесь, а на второй - в нее вводится вулканизующая группа.

Затем на экструдере с профилем в головке необходимой формы и размера из резиновой смеси выпускают заготовки для варочных камер, диафрагм, уплотнительных герметичных соединений.

После чего в зависимости от назначения заготовки для диафрагм вулканизуют в литьевом прессе, варочных камер в вулканизационном прессе.

Заготовки изделий закладывают в прессформу и в паровую камеру вулканизационного оборудования подают теплоноситель-пар с температурой 165°С и давлением 0,5 МПа и вулканизуют в течение 50 мин., после чего подают пар с температурой 195°С и давлением 1,2 МПа и вулканизуют еще 10 минут.

Готовое изделие удалялось из прессформы и отправлялось дальше на заключительные операции обрезки выпресовок и приемки ОТК.

Пример 2

Изготовление резиновой смеси на основе бутилкаучука марки БК-1675Т с максимальной не предельностью проводят в стандартном резиносмесителе в две стадии:

на первой стадии изготавливается маточная смесь, а на второй - в нее вводится вулканизующая группа.

Заготовки изделий закладывают в прессформу и в паровую камеру вулканизационного оборудования подают теплоноситель-пар с температурой 170°С и давлением 0,6 МПа и вулканизуют в течение 45 мин., после чего подают пар с температурой 205°С и давлением 1,4 МПа и вулканизуют еще 5 минут.

Для проверки обоснованности промышленной применимости предлагаемого изобретения были проведены испытания путем сравнения физико-механических показателей в лабораторных условиях на основе бутилкаучука после вулканизации образцов в одну стадию и по предлагаемому изобретению в две стадии.

Были изготовлены две резиновые смеси на основе бутилкаучука марки БК-0845ДТ с минимальной непредельностью 0,8% (мол) и на основе бутилкаучука марки БК-1675Т с максимальной непредельностью 1,6% (мол). Рецептура резиновых смесей представлена в таблице 1.

Изготовление резиновых смесей проводили на лабораторных вальцах Лб320-160/160 с режимом смешения 30 мин. при температуре валков 40-50°С.

Вулканизацию образцов резиновой смеси проводили в вулканизационном прессе «ZOOS» с двусторонним обогревом плит в закрытой пресс-форме в соответствии с ГОСТ 30263-96 по режимам, представленным в таблице 2.

Образцы 1 и 2 вулканизовали по одностадийному режиму при t=150°C в течении 65 минут, а образец 3 с минимальной ненасыщенностью по режиму в две стадии: первая стадия проводилась при t=165°С, подаваемого в пресс-форму пара в течении 50 минут, а затем температура пара повышалась до 195°С и в течении 10 минут длилась вторая стадия вулканизации. Образец 4 с максимальной непредельностью на первой стадии вулканизовали при t=170°C в течении 45 минут, а на второй стадии температура повышалась до 205°С и процесс вулканизации проходил еще 5 минут.

Определение физико-механических показателей вулканизатов проводили на разрывной машине ZwikRoill по ГОСТ 270-75. Результаты испытания представлены в таблице 3.

Для определения влияния температуры на термостойкость образцов вулканизатов было проведено их термическое старение при температуре 200°С в течение 4 часов.

Результаты работы представлены в таблице 4.

Как видно из таблицы 2 термостойкость у образцов 3 и 4 после двухстадийной вулканизации имеет достаточно высокие показатели по сравнению с образцами с вулканизованными по одностадийному режиму.

Использование изобретения позволит улучшать работоспособность вулканизованных изделий в контакте с различными средами за счет повышения прочности и твердости.

Способ вулканизации полимерной композиции, например резиновой смеси на основе бутилкаучука, заключающийся в закладке в пресс-форму заготовки изделия и подаче теплоносителя, преимущественно, пара, отличающийся тем, что в начале вулканизация изделия производится при температуре пара 165-170°С в течение 50-45 мин, а затем при 195-205°С в течение 10-5 мин.

Настоящее изобретение относится к составу биодеградируемой термопластичной композиции и способу получения биодеградируемой термопластичной композиции. Состав биодеградируемой термопластичной композиции содержит: полипропилен 32-34 мас.%, крахмал 55-47 мас.%, карбонат кальция 4,5-8 мас.%, этиленвинилацетат 4-5 мас.%, оксид кальция 1-2 мас.%, карбоксилат железа 0.5-1 мас.%.

Состав и способ получения биодеградируемой термопластичной композиции // 2725606

Rma-сшиваемые композиции и rma-сшиваемые смолы для получения покрытий, легко поддающихся очистке // 2721703

Настоящее изобретение относится к RMA-сшиваемой композиции для нанесения покрытия. Описана RMA-сшиваемая композиция для нанесения покрытия, обладающая свойствами простоты очистки, содержащая по меньшей мере один сшиваемый компонент, содержащий реакционноспособные компоненты A и B, каждый из которых содержит по меньшей мере две реакционно-способные группы, при этом по меньшей мере две реакционноспособные группы компонента A представляют собой кислотные протоны (C-H) в активированных метиленовых или метиновых группах (RMA-донорная группа), и по меньшей мере две реакционноспособные группы компонента B представляют собой активированные ненасыщенные группы (C=C) (RMA-акцепторная группа), которые способны взаимодействовать с образованием поперечных связей посредством реакции присоединения Михаэля (RMA) между указанными по меньшей мере одними сшиваемыми компонентами в присутствии основного катализатора (C), при этом указанная сшиваемая композиция характеризуется тем, что a) композиция содержит жирные компоненты, выбранные из группы, состоящей из жирных кислот, жирных спиртов, жирных аминов, жирных тиолов и димерной жирной кислоты, b) в количестве, выраженном в виде содержания масла (OC), составляющем от 4 до 40% масс., предпочтительно по меньшей мере 10 или более предпочтительно по меньшей мере 14% масс., определяемом как общая масса жирных компонентов относительно общей массы твердых веществ в сшиваемой композиции, при этом c) указанные компоненты в сшиваемой композиции выбраны таким образом, что после отверждения образуется покрытие с плотностью (XLD) поперечных связей полимерной сетки, составляющей, без учета эффектов пигментов, по меньшей мере 1,4, предпочтительно по меньшей мере 1,6, более предпочтительно по меньшей мере 1,9, даже более предпочтительно по меньшей мере 2,5, наиболее предпочтительно по меньшей мере 3,5 ммоль/г, как определено путем измерения методом DMTA (динамико-механического термического анализа) при исследовании отвержденной покровной пленки, при этом d) указанные компоненты в сшиваемой композиции выбраны таким образом, что после отверждения образуется покрытие, имеющее, без учета эффектов пигментов, температуру стеклования Tg, определенную путем измерения методом DMTA, составляющую по меньшей мере 290 K (примерно 17°С), предпочтительно по меньшей мере 300 K (примерно 27°С), более предпочтительно по меньшей мере 305 K (примерно 32°С), по меньшей мере 310 K (примерно 37°С) и 320 K (примерно 47°С), более предпочтительно по меньшей мере 330 K (примерно 57°С), e) и при этом OC, XLD и Tg совместно выбирают такими, чтобы показатель очистки ΔE составлял менее 20, предпочтительно менее 15 или более предпочтительно менее 10 и наиболее предпочтительно менее 5, как определено путем измерения цветового различия до и после нанесения и удаления пигмента, как описано в настоящем документе.

Способ отверждения фурановых смол // 2721324

Изобретение относится к способу отверждения фурановых смол, применяющихся в качестве связующего в производстве полимербетонов для гидротехнических сооружений, конструкционных материалов, стеклопластиков, литейных форм, тонкослойных дорожных покрытий, защиты оборудования и строительных конструкций от агрессивных сред, антикоррозионных материалов.

Способ отверждения rma-сшиваемого смоляного покрытия, rma-сшиваемые композиции и смолы для применения в указанном способе // 2720618

Изобретение относится к способу отверждения покрытия из RMA-сшиваемой композиции, который включает два или более разных механизмов отверждения, в котором указанная RMA-сшиваемая композиция содержит по меньшей мере один сшиваемый компонент, при этом по меньшей мере один сшиваемый компонент содержит реакционноспособные компоненты A и B, каждый из которых содержит по меньшей мере две реакционноспособные группы, при этом по меньшей мере две реакционноспособные группы компонента A представляют собой кислотные протоны (C-H) в активированных метиленовых или метиновых группах (RMA-донорная группа), и по меньшей мере две реакционноспособные группы компонента B представляют собой активированные ненасыщенные группы (C=C) (RMA-акцепторная группа), при этом указанные реакционноспособные группы способны взаимодействовать с обеспечением поперечного сшивания посредством реакции присоединения Михаэля (RMA) в присутствии основного катализатора (C), при этом указанный способ включает стадии: a) обеспечения RMA-сшиваемой композиции, b) нанесения слоя указанной RMA-сшиваемой композиции, c) отверждения указанного слоя путем поперечного RMA-сшивания, где кислотные протоны (C-H) в активированных метиленовых или метиновых группах взаимодействуют с активированными ненасыщенными группами (C=C) посредством реакции присоединения Михаэля (RMA) в присутствии основного катализатора (C), d) применения второй стадии реакции поперечного сшивания до, во время или после указанного поперечного RMA-сшивания, при этом два или более разных механизма отверждения включают a) поперечное RMA-сшивание в комбинации со второй реакцией поперечного сшивания гидроксигрупп в RMA-сшиваемых компонентах с полиизоцианатами или силоксанами, или b) поперечное RMA-сшивание в комбинации со второй реакцией поперечного сшивания с полиаминами, с сшиваемыми компонентами, содержащими компонент B, и/или с эпоксидными группами в RMA-сшиваемых компонентах, c) поперечное RMA-сшивание в комбинации со второй реакцией поперечного сшивания на основе автоокислительной сушки ненасыщенных групп в RMA-сшиваемых компонентах, или d) поперечное RMA-сшивание в комбинации со второй реакцией поперечного радикального сшивания реакционноспособных компонентов B в RMA-сшиваемых компонентах и/или необязательно других радикально сшиваемых полимерных компонентах, предпочтительно путем УФ-отверждения или путем термического отверждения, предпочтительно с применением перокси-групп, или e) их комбинации, при этом указанную вторую стадию реакции поперечного сшивания осуществляют до, во время или после RMA-отверждения.

Новые антиагломеранты для каучуковой промышленности // 2717822

Настоящее изобретение относится к способу приготовления водной суспензии, включающей множество частиц эластомера, способу получения частиц эластомера и к частицам эластомера для изготовления эластомерных изделий.

Новые противоагломераты для резиновой промышленности // 2716487

Изобретение относится к способу получения водной суспензии, содержащей суспендированные в ней эластомерные частицы любой формы, имеющих средневесовой размер частиц 0,3-10,00 мм.

Эластомерные композиции и их применение в изделиях // 2714876

Изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям. Предложен динамически вулканизированный сплав, предназначенный для приготовления выдувных пленок или полученных экструзией с отливкой листов, включающий: а) по меньшей мере один эластомер на основе изобутилена; b) по меньшей мере одну термопластичную смолу; d) вулканизирующую систему; и e) смазывающую систему, содержащую органическую соль металла и жирную кислоту, где отношение выраженного в ЧПК количества органической соли металла к количеству жирной кислоты составляет от 0,75:1 до 10:1, где эластомер находится в динамически вулканизированном сплаве в виде фазы вулканизированных или частично вулканизированных частиц небольшого размера, диспергированной в непрерывной фазе термопластичной смолы, и вулканизирующая система в основном содержит от 1,0 до 10 ЧПК оксида металла, выбранного из группы, состоящей из оксида цинка, нанооксида цинка, CaO, BaO, MgO, Al2O3, CrO3, FeO, Fe2O3 и NiO; пленка из динамически вулканизированного сплава и способ получения динамически вулканизированного сплава.

Полимеры с улучшенной технологичностью для применения в трубах // 2713950

Изобретение относится к полиэтиленовым композициям и к трубе, изготовленной из них. Описан сшитый сополимер этилена и альфа-олефина, полученный с металлоценовым катализатором.

Протон-связывающие полимеры для перорального введения // 2713416

Настоящее изобретение относится к способу получения поперечно-сшитого аминосодержащего полимера, а также к сшитому аминосодержащему полимеру. Указанный способ включает сшивание предварительно образованного аминного полимера в реакционной смеси с образованием сшитого аминного полимера.