Способ модификации резии
OllИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 2 3.111.1970 (№ 1418142/23i5) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.111.1973. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 29.VI.1973
М. Кл. С 08с 5/02
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 678.049.9(088,8) Авторы изобретения
Д. Б. Богуславский, К. В. Богуславская, Х. Н. Бородушкииа, Г. М, Левит, Н. А. Кальницкая и Г. E. Олейник
Заявитель
СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ РЕЗИН
Известен способ модификации резин на основе ненасыщенных каучуков путем введения в их состав хлорангидридов дикарбоновых кислот с диаминами. С целью повышения теплостойкости и динамической выносливости резин предлагают в качестве модифицирующей добавки применять дихлорангидриды дикарбоновых кислот совместно с двухатомными фенолами, образующие в резиновой смеси на стадии ее изготовления полиарилаты, Полиарилаты — сложные гетероцепные полиэфиры двухатомных фенолов, обладающие высокой тепл осто и костью и уста лостной выносливостью в условиях воздействия значительных механических напряжений, хорошими диэлектрическими показателями и стойкостью к химическим агентам. Полиарилаты представляют интерес как модифицирующие добавки для улучшения ряда технических свойств резин из натурального и синтетических каучуков.
Однако высокие температуры размягчения полиарилатов не позволяют удовлетворительно диспергировать их в резиновых смесях.
В связи с этим предлагается способ модификации резин полиарилатами путем синтеза последних из мономеров непосредственно в резиновой смеси на стадии ее изготовления и вулканизации по реакции поликонденсации хлорангидридов дикарбоновых кислот с двухатомными фенолами.
В этом случае поликонденсация может быть осуществлена двумя способами: при повышен5 ной температуре (150 — 220 С) и низкой (— 50 С) температуре в присутствии третичных аминов в качестве катализаторов.
Синтез полиарилатов в резиновой смеси осуществляют на вальцах или в резиносмесн10 теле при механическом перемешивании каучука с исходными мономерами. В модифицированный таким образом каучук вводят необходимые ингредиенты резиновой смеси обычным путем.
15 Пример 1. Полиарилат получают в среде бутадиенстирольного каучука (СКМС-30 APК) из дихлорангидрида терефталевой кислоты и гидрохинона путем механической обработки при 170 С в лабораторном резиносмеснтеле
20 емкостью 2 л по следующему режиму.
Ингредиенты Начало введения, мин
Каучук 0
Окись цинка 0
25 Гидрохинон 0
Дихлор ангидрид 1
Общее время 10 мин
Окись цинка введена для поглощения выделяющегося при полнконденсации хлористого
30 водорода, 374329
Таблица 2
Смеси
Показатели
Вязкость по Муни маточной смеси " ) при 100 С
Напряжение при 300 О удлинения" " кг)ссм
Сопротивление разрыву, кгс см
Относительное удлинение, Сопротивление раздиру, кгс/см
Коэффициент теплостойкости при
100 С
72
102
109
189
533
197
496
Таблица 1 по сопротивлению разрыву по относительному удлипени, Коэффициент теплового старения при 100 оС за 72 чис
0,54
0,63
0,63
0,84
Состав смесей, вес. ч.
Ингредиенты по сопротивлению разрыву по относительному удлинению
Твердость по Шору, ед
Сопротивление многократному ра стяжению, деформация 80оа роо тыс, циклов) 1,08
0,42
68
1,09
0,56
73
100,0
5,08
100,0
СКМС-30 APK
Дихлорангидрид терефталевой кислоты
Гидрохинон
Окись цинка
Стеариновая кислота
Сажа ТМ-70
Сантокюр
Сера
2,75
5,0
2,0
50,0 30
0,6
1,7
5,0
2,0
50,0
0,6
1,7
Таблица 3
Состав стандартных смесей на основе бутадиенстирольного каучука
Состав смесей, вес. ч.
Ингредиенты
100
100
4,06
6,36
2
0,5
0,3
1,7
4,04
2
0,15
1,7
2
0,5
0,3
1,7
2
0,5
0,3
1,7
Концентрация мономеров составляет
0,025 моль на 100 г каучука, соотношение эквимолярное.
Для идентификации образовавшийся полиарилат извлекают из резиновой смеси путем обработки последней бензолом для растворения каучука. Выпавший в осадок полиэфир отделяют, промывают от исходных мономеров, высушивают и анализируют.
Температура плавления полиарилата 261 С; 10 о строении его свидетельствуют данные ИКспектроскопии.
Механические свойства резин, содержащих полиарилат, оценивают в смесях состава, приведенного в табл. 1. 15
Состав стандартных смесей на основе бутадиенстнрольного каучука
Результаты испытаний представлены в 35 табл. 2.
Пример 2. Полиарилат получают в среде бутадиенстирольного каучука из дихлорангидрида терефталевой кислоты и фенолфталеина низкотемпературной поликонденсацией в при- 40 сутствии катализатора. В качестве последнего взят триэтиламин. Концентрация мономеров составляет 0,020 моль на 100 г каучука, мольное соотношение дихлорангидрид: фенолфталеин: триэтиламин равно 1: 1: 2. 45
СКМС-30 APK
Дихлорангидрид терефталевой кислоты
Фенолфталеин
Триэтиламин
Окись цинка
Стеариновая кислота
Сажа ТМ-70
Сантокюр
Дифенилгуанидин
Сера
Механические свойства резин из бутадиенстнроль ного каучука, содержащего дихлорангидрид терефталевой кислоты и гидрохинон
*) Маточная смесь †каук 1-мономеры
"":.) Резиновая смесь свулканизирована при 155 в течение 50 мин.
Режим обработки в 2-л лабораторном p(зиносмесителе
Ингредиенты Начало введения, мин
СКМС-30 АРК 0
Фенолфталеин 0
Триэтиламин 0
Дихлорангидрид фталевой кислоты 1
Общее время 10 мин.
Оценку физико-механических свойств резин проводили в смесях состава, приведенного в табл. 3.
4,06
6,36
4,04
2
0,3
1,7
374329
Результаты испытаний представлены в табл. 4.
Таблица 4
Физико-механические свойства резин из бутадиенстирольного каучука, содержащих мономеры, реагиру;ощие с образованием полиарилагов
Смеси
Показатели
Модуль при 300О, удлинения, кгс, см
Сопротивление разрыву, кгс см
Относительное удлинение, Коэффициент теплостойкости при 100 С
98
201
573
101
536
99
218
563
27
52
810
97
213
556
0,54
0,77
0,50
0,65
0,46
0,66
0,50
0,69
37
44
280
39
117
39
46
101
38
46
114
46
124
360
28
120
37
118
Предмет изобретения
Составитель О. Лукоянова
Текред Е. Борисова
Корректор Н. Аук
Редактор Н. Джарагетти
Заказ 1667/7 Изд, № 362 Тпраж 551 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьппй прп Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раущская наб,, д. 4,5
Типография, пр. Сапунова, 2 по сопротивлению разрыву по относительному удлинению
Твердость по Шору, ед.
Эластичность по отскоку, при 20 С при 100 С
Сопротивление многократному растяжению, 100, тыс. цикл
Сопротивление разрастанию трещин при многократном изгибе, тыс. цикл до 10 мм до 25 мм
Способ модификации резин на основе ненасыщенных каучуков путем введения модифицирующих агентов, перемешивания с обычноприменяемыми ингредиентами и вулканизации, отличающийся тем, что, с целью повышения теплостойкости и динамической вынослиности резин, сначала модифицирующие агенты-дихлорангидриды дикарбоновых кислот совместно с двухатомными фенолами в эквиыолярном соотношении в количестве 0,020—
0,025 моль на 100 г каучука смешивают с каучуком, затем вводят другие ингредиенты, н полученную резиновую смесь вулкапизуют,
