Резиновая смесь на основе бутилкаучука

Авторы патента:

C08L9/00 - Композиции гомополимеров или сополимеров диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями

C08K5/09 - карбоновые кислоты; их соли с металлами; их ангидриды

Владельцы патента RU 2793031:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе бутилкаучука для изготовления диафрагм форматоров-вулканизаторов. Резиновая смесь на основе бутилкаучука включает в свой состав ингредиенты при следующем соотношении, мас.ч.: бутилкаучук БК-1675 100, этиленпропилендиеновый каучук с вязкостью 40 единиц по Муни при 100°C 5÷10, галогенированный бутилкаучук 4÷10, октил-фенол резольная смола SP 1045 H 6÷8, окись цинка 3÷5, стеариновая кислота 1,5÷3, технический углерод марок N330 или N550 40÷50, ангидрид фталевый 0÷0,5, каучук СКТН марки А 2÷4. Технический результат заключается в снижении вязкости резиновой смеси и улучшении динамической выносливости после теплового старения резины из этой резиновой смеси. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе бутилкаучука для изготовления диафрагм форматоров-вулканизаторов.

Известна резиновая смесь на основе бутилкаучука, включающая серу, тиурам, каптакс, окись цинка, стеариновую кислоту и технический углерод [Справочник резинщика. - М., «Химия», 1971. - с. 103].

Однако, резины из такой резиновой смеси на основе бутилкаучука содержат серу и поэтому обладают недостаточно высокой стойкостью к тепловому старению (теплостойкостью) и ее нельзя использовать для изготовления варочных диафрагм для форматоров - вулканизаторов.

Известна резиновая смесь на основе бутилкаучука, включающая этиленпропилендиеновый каучук, окись цинка, алкилфенолформальдегидную смолу, и галогенсодержащий полимер, в качестве этиленпропилендиенового каучука смесь содержит этиленпропилендиеновый каучук с вязкостью по Муни 30-50 при 100°C. [Авторское свидетельство 681076 (SU). Резиновая смесь на основе бутилкаучука C08L 23/16, C08L 23/22. Авторы: Бобров А. П., Левитин И. А. Заявка 2303681/2490819/23-05; заявл.20.05.1977, опубл. 25.08.1979, Бюллетень № 31].

Недостатком данной резиновой смеси на основе бутилкаучука является ее высокая вязкость, а резины из этой резиновой смеси имеют недостаточную динамическую выносливость после теплового старения.

Технический результат заключается в снижении вязкости резиновой смеси и улучшении динамической выносливости после теплового старения резины из этой резиновой смеси.

Технический результат достигается чем, что в составе вулканизуемой резиновой смеси на основе непредельного каучука, содержащей ингредиенты при их следующем соотношении, мас.ч.:

бутилкаучук	100
этиленпропилендиеновый каучук	5÷10
галогенсодержащий полимер	4÷10
алкилфенолформальдегидная смола	6÷8
окись цинка	3÷5
стеариновая кислота	1,5÷3
технический углерод	40÷50
ангидрид фталевый	0÷0,5
каучук СКТН	2÷4,

применяется каучук СКТН марки А в дозировке 2 - 4 мас.ч. на 100 мас.ч. бутилкаучука.

При этом бутилкаучук представлен маркой БК-1675;

этиленпропилендиеновый каучук представлен этиленпропилендиеновым каучуком с вязкостью 40 единиц по Муни при 100°C;

галогенсодержащий полимер представлен бромбутилкаучуком или хлорбутилкаучуком;

алкилфенолформальдегидная смола представлена октил-фенол резольной смолой SP 1045 H;

технический углерод представлен марками N330 или N550.

Каучук СКТН марки А производится в соответствии с ГОСТ 13835-73 «Каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН».

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется примерами 1 и 2.

В примере 1 приводится влияние содержания каучука СКТН на вязкость резиновой смеси и физико-механические характеристики резины из этой резиновой смеси при постоянном содержании других ингредиентов. В примере 2 показана возможность использования каучука СКТН в его оптимальной дозировке при разном содержании других ингредиентов.

Пример 1. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе бутилкаучука, составы которых приведены в таблице 1. Смесь 1 - смесь по прототипу, смеси 3÷5 - смеси по изобретению, смеси 2 и 6 - смеси с очень низкой и очень высокой дозировкой каучука СКТН.

Вязкость резиновых смесей определяли по ГОСТ 10722-76 при температуре 100°С. Вулканизацию проводили при температуре 180°С в течение 25 минут. Упруго-прочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, и напряжение при удлинении 300 %) определяли при температурах 23°С и 130°С в соответствии с ГОСТ 270-75. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75. Сопротивление раздиру определяли в соответствии с ГОСТ 262-93. Тепловое старение проводили при температуре 180°С в течение 24 часов. Динамическую выносливость определяли в соответствии с ГОСТ 261-79.

Свойства резиновых смесей и вулканизованных резин на основе бутилкаучука приведены в таблице 2.

По данным, приведенным в таблице 2, предлагаемые резиновые смеси имеют ниже вязкость, чем известная по прототипу. Вулканизованные резины из предлагаемых резиновых смесей имеют долее высокую динамическую выносливость после теплового старения, чем известная резина по прототипу при сохранении физико-механических свойств вулканизатов.

Вводить предлагаемую добавку менее 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука нецелесообразно, так как у резиновых смесей с меньшей дозировкой предлагаемой добавки нет существенных преимуществ по сравнению с прототипом.

Вводить предлагаемую добавку более 4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука также нецелесообразно, так как при большей дозировке ухудшается динамическая выносливость после теплового старения.

Пример 2. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе бутилкаучука, составы которых приведены в таблице 3. Смесь 1 - смесь по прототипу, смеси 2 и 3 - смеси по изобретению. Смесь 2 отличается тем, что в ее составе использован технический углерод N550. Смесь 3 отличается тем, что в ее составе использован технический углерод N330 в дозировки 40 мас.ч. и алкилфенолформальдегидная смола в дозировки 8 мас.ч.

Вязкость резиновых смесей определяли по ГОСТ 10722-76 при температуре 100°С. Вулканизацию проводили при температуре 180°С в течение 25 минут. Упруго-прочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, и напряжение при удлинении 300 %) определяли определяли при температурах 23°С и 130°С в соответствии с ГОСТ 270-75. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75. Сопротивление раздиру определяли в соответствии с ГОСТ 262-93. Тепловое старение проводили при температуре 180°С в течение 24 часов. Динамическую выносливость определяли в соответствии с ГОСТ 261-79.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе бутилкаучука приведены в таблице 4.

По данным таблице 4 предлагаемые резиновые смеси имеют более низкую вязкость, чем смесь без добавки каучука СКТН. Вулканизованные резины из предлагаемых резиновых смесей имеют долее высокую динамическую выносливость после теплового старения, чем известная резина по прототипу при сохранении физико-механических свойств вулканизатов.

Предлагаемые резиновые смеси могут быть использованы для изготовления диафрагм форматоров-вулканизаторов.

Таблица 1 - Состав резиновых смесей
Ингредиент	Состав, мас. ч.
Ингредиент	1 Прототип	2	3	4	5	6
Заявляемое соотношение в соответствии с формулой изобретения
Бутилкаучук БК-1675	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0
Этиленпропилендиеновый каучук с вязкостью 40 единиц по Муни при 100°C	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Бромбутилкаучук	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
Октил-фенол резольная смола SP 1045 H	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0	6,0
Окись цинка	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0
Стеариновая кислота	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0
Технический углерод N330	50,0	50,0	50,0	50,0	50,0	50,0
Ангидрид фталевый	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Каучук СКТН марки А	-	1,0	2,0	3,0	4,0	6,0

Таблица 2 - Свойства резиновых смесей и вулканизатов
Показатель	Смесь
1 (по прототипу)	2	3	4	5	6
Вязкость при 100°C, ед. Муни	86	85	78	74	71	66
Условная прочность при растяжении при 23°C, МПа	14,3	14,5	14,8	16,0	15,2	15,5
Напряжение при удлинении 300 % при 23°C, МПа	5,2	5,1	5,1	3,9	3,7	3,1
Относительное удлинение при разрыве при 23°C, %	660	710	790	820	870	930
Твердость по Шору А при 23°C, усл.ед.	69	68	66	65	64	62
Сопротивление раздиру при 23°C, кН/м	56	54	54	52	50	48
Условная прочность при растяжении при 130°C, МПа	8,2	8,0	8,1	8,1	6,8	6,2
Напряжение при удлинении 300 % при 130°C, МПа	3,7	3,3	2,6	2,8	2,4	2,1
Относительное удлинение при разрыве при 130°C, %	550	560	610	640	670	590
Динамическая выносливость при 23°C после теплового старения 180°C 24 ч. при ε₀=200%, тыс. циклы	4,42	4,92	9,76	12,70	13,64	5,57

Таблица 3 - Состав резиновых смесей
Ингредиент	Состав, мас. ч.
Ингредиент	1 Прототип	2	3
Заявляемое соотношение в соответствии с формулой изобретения
Бутилкаучук БК-1675	100,0	100,0	100,0
Этиленпропилендиеновый каучук с вязкостью 40 единиц по Муни при 100°C	10,0	10,0	10,0
Хрорбутилкаучук	10,0	10,0	10,0
Октил-фенол резольная смола SP 1045 H	6,0	6,0	8,0
Окись цинка	5,0	5,0	5,0
Стеариновая кислота	1,5	1,5	1,5
Технический углерод N330	50,0	-	40,0
Технический углерод N550	-	50,0	-
Каучук СКТН марки А	-	3,0	3,0

Таблица 4 - Свойства резиновых смесей и вулканизатов
Ингредиент	Состав, мас. ч.
Ингредиент	1 Прототип	2	3
Заявляемое соотношение в соответствии с формулой изобретения
Вязкость при 100°C, ед. Муни	83	72	74
Условная прочность при растяжении при 23°C, МПа	12,9	12,8	13,1
Напряжение при удлинении 300 % при 23°C, МПа	4,9	4,5	4,8
Относительное удлинение при разрыве при 23°C, %	650	720	690
Твердость по Шору А при 23°C, усл.ед.	67	63	65
Сопротивление раздиру при 23°C, кН/м	53	46	49
Условная прочность при растяжении при 130°C, МПа	7,8	7,0	8,1
Напряжение при удлинении 300 % при 130°C, МПа	3,6	3,1	3,3
Относительное удлинение при разрыве при 130°C, %	530	610	590
Динамическая выносливость при 23°C после теплового старения 180°C 24 ч. при ε₀=200%, тыс. циклы	4,05	9,32	7,62

Резиновая смесь на основе бутилкаучука для изготовления диафрагм форматоров-вулканизаторов, включающая в свой состав ингредиенты при их следующем соотношении, мас.ч.:

Бутилкаучук БК-1675	100
Этиленпропилендиеновый каучук с вязкостью
40 единиц по Муни при 100°C	5÷10
Галогенированный бутилкаучук	4÷10
Октил-фенол резольная смола SP 1045 H	6÷8
Окись цинка	3÷5
Стеариновая кислота	1,5÷3
Технический углерод марок N330 или N550	40÷50
Ангидрид фталевый	0÷0,5
Каучук СКТН марки А	2÷4

Изобретение относится к группе изобретений: модифицированный полимер на основе сопряженного диена и каучуковая композиция для изготовления покрышек. Данный модифицированный полимер имеет кривую молекулярно-массового распределения с унимодальным профилем и молекулярно-массовое распределение (КП; ММР) в диапазоне 1,0-1,7.

Резиновая смесь для манжеты пакерного устройства, разбухающая в буровом водном растворе cacl2 с концентрацией 26% // 2787470

Изобретение относится к области полимеров, а именно к резиновым смесям, и предназначено для изготовления манжет пакерных устройств, эксплуатируемых в жестких температурных условиях. Описана резиновая смесь для манжеты пакерного устройства, эксплуатируемая в высококонцентрированном растворе СаСl2, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, дисперсию этиленпропиленового каучука с диспергированным асбестом хризотиловым, диспергированные лактамсодержащей комплексной солью водонабухающие полимеры, другие целевые добавки и серу, в которой сера является ядром микрокапсулы, сформировавшейся в пластизоли поливилхлорида с эвтектическим расплавом ε-капролактама и производными п-фенилендиамина в определенных массовых количествах в желатинированной пластизоли.

Способ получения компаундов для шин и шины, включающие их // 2786563

Настоящее изобретение относится к соединению, представленному формулой (II): CB-O-ROS-GC-Zn (II). В формуле (II) CB означает белый наполнитель, выбранный из группы, состоящей из диоксида кремния и силикатов в форме волокон, тонких пластинок или гранул, О представляет собой одну или более кислородных мостиковых связей, ROS представляет собой органосилановый остаток, содержащий по меньшей мере одну линейную или разветвленную алкильную цепь, имеющую 1-6 атомов углерода, связанную с атомом кремния, GC представляет собой одну или более координационных групп, образующих хелат с цинком в ионной форме, и Zn представляет собой цинк в ионной форме, координированный координационными группами, где координационные группы GC являются линейными, разветвленными или циклическими алкильными цепями, имеющими 1-6 атомов углерода и содержащими один или более гетероатомов внутри или на конце алкильной цепи.

Резиновая смесь // 2786166

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности. Резиновая смесь для водонабухающих уплотнительных элементов состоит из компонентов, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-20% 17,0-23,0, хлоропреновый каучук 36,0-42,0, акрилатный каучук AR22 19,0-23,0, бутадиеновый каучук СКД 18,0-22,0, полиизобутилен П-200 8,0-10,0, сера 1,2-1,7, 2,2'-дибензтиазолдисульфид 1,5-2,0, дифенилгуанидин 0,8-1,2, оксид цинка 3,0-4,0, оксид магния 4,0-5,0, ацетонанил Η 1,5-2,0, технический углерод Π 514 28,0-33,0, волокно «Экстэлинт» 9,5-10,5, парафин 4,0-5,0, технологическая добавка ЦД-12 1,5-2,0, трихлорэтилфосфат 18,0-20,0, мыло хозяйственное 2,0-3,0, акриламид 27,0-32,0, полиакрилат натрия 38,0-43,0.

Эластомерная композиция // 2786014

Настоящее изобретение относится к области создания эластомерных композиций на основе каучуков низкой непредельности и может быть использовано в резиновой и резинотехнической промышленности, например, для изготовления многослойных резинокордных изделий, эксплуатируемых в условиях теплового и атмосферного воздействия и динамических нагружений.

Каучуковая композиция для шины // 2785505

Настоящее изобретение относится к каучуковой композиции для шины, которая в основном предназначена для использования на участке протектора пневматической шины. Данная каучуковая композиция содержит в диеновом каучуке от 30% масс.

Резиновая композиция, вулканизированная резина и шина // 2781874

Изобретение относится к резиновым композициям для получения шин. Предложена резиновая композиция, включающая каучуковый компонент, содержащий натуральный каучук, полибутадиеновый каучук и стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, и от 50 до 90 частей по массе наполнителя, содержащего диоксид кремния в расчете на 100 частей по массе каучукового компонента, в котором масса n натурального каучука в каучуковом компоненте составляет 40% по массе или больше, масса n, масса b полибутадиенового каучука и масса s стирол-бутадиенового сополимерного каучука удовлетворяют соотношению: s ≤ b ≤ n при условии, что, когда n = b, s < b, и 50% по массе или больше диоксида кремния содержатся в фазе, включающей полибутадиеновый каучук и стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, причем либо один, либо оба из полибутадиенового каучука и стирол-бутадиенового сополимерного каучука модифицированы модифицирующей функциональной группой, которая содержит по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кремния, атома кислорода и атома олова.

Полимерная композиция и способ ее получения // 2779762

Изобретение может быть использовано при производстве шин. Предложены варианты полимерной композиции, характеризующейся низким, менее 40%, содержанием винильных групп, используемой в составе резиновых смесей для получения шин.

Полимер на основе сопряженного диена, агент ветвления, способ производства полимера на основе сопряженного диена, наполненный полимер на основе сопряженного диена, резиновая композиция и шина // 2779290

Настоящее изобретение относится к полимеру на основе сопряженного диена. Полимер на основе сопряженного диена имеет абсолютную молекулярную массу, измеренную с помощью определения рассеяния света при гель-проникающей хроматографии (GPC) с детектором вязкости, равную от 100×104 до 5000×104, и имеющий количество ветвей (Bn), измеренное с помощью определения рассеяния света при GPC с детектором вязкости, равное от 8 до 84.

Морозостойкая резина на основе натурального каучука // 2779027

Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к разработке морозостойких эластомерных материалов, которые могут быть использованы для изготовления различных видов технических резин, в частности для морозостойких резин. Предлагается морозостойкая резина на основе натурального каучука, включающая натуральный каучук, серу техническую, белила цинковые (оксид цинка), полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Р), стеарин технический, пластификатор.

Способ уменьшения запотевания от полипропилена с высокой прочностью расплава // 2737431

Изобретение относится к способу уменьшения запотевания от полипропилена с высокой прочностью расплава (HMS-PP/ВПР-ПП), полученного термической обработкой полипропилена при температуре от 150 до 240°С в присутствии диалкилпероксидикарбоната, причем способ включает введение ангидрида в или на полипропилен с высокой прочностью расплава, причем ангидрид выбран из группы, состоящей из моноангидридов формулы (I), где R1 выбирают из водорода и насыщенных, ненасыщенных, линейных и/или разветвленных углеводородных цепей с 2-30 атомами углерода, необязательно замещенных кислородсодержащими группами, R2 выбирают из водорода и ненасыщенных, линейных и/или разветвленных углеводородных цепей с 2-30 атомами углерода, R3 выбирают из водорода, гидроксильных групп и ненасыщенных, линейных и/или разветвленных углеводородных цепей с 2-30 атомами углерода, R1 и R2 могут быть соединены с образованием ароматического кольца или ненасыщенного алифатического кольца, n=0, если R1 и R2 образуют ароматическое кольцо; n=1, если R1 и R2 не образуют ароматическое кольцо.