Способ получения наполненных резиновыхсмесей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 432166

Со1оз Советских

Социалистических

Республик (61) 3a виси мое от авт. свидетельства (22I) Заявлено 20.03.72 (21) 1761274/23-5 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень;¹ 22

Дата опубликоваш1я опнсан11я 1.! 1.74 (51) Л!. Кл. С 08d 9/00

С 08с 11/02

Государственный комите

Совета Министров СССР по делам иэосретений. н открытий (53) УДК 678.023.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Е. Гольберг, Л. A. Галата, Л. И. Конецпольский, Л, С. Кофман, Г. Л. Мануйлова, В. В. Махров, В. Ш. Пастернак, И. М. Тункель и Н. П. Хруцкая (71) Заявитель

3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНЕННЫХ РЕЗИНОВЫХ

СМЕСЕИ

Изобретение относится к области получения наполненных резин и может быть использовано в производстве шин и других резиновых изделий.

Известен способ получения наполненных резиновых смесей путем введения наполнителей в каучук на вальцах или в резиносмесителе.

Однако получение резин с большим содержанием активных наполнителей либо связано со значительными затратами энергосредств и плохими санитарно-гигиеническими условиями труда (при вводе сажи на резиносмесительном оборудовании), либо приводит к получению трудноперерабатываемого или низкокачественного продукта (при вводе более

50 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера в растворы каучуков или в латексы). Дальнейшая переработка резиновых смесей возможна лишь в присутствии значительного количества мягчителей (массл, остающихся «пассивным» материалом в резине после вулканизации).

С целью улучшения технологических свойств при изготовлении и переработке резиновых смесей, сокращения или полного вывода из состава смеси мягчителей в 100 вес. ч. каучука вводят 60 — 100 вес. ч. пасты.

Достигается это путем смешения резиновой пасты или крошки смеси 50 — 500 вес. ч. активного заполнителя и 100 вес. ч. олигомера диеновой или эфирной природы с функциональными группами мол. веса 1000 — 10000, предпочтительно до 3000. Композицию приготавливают следующим образом: готовят раствор или эмульсию олпгомера, смешивают с

50 — 500, предпочтительно 100 — 400 вес. ч. олигомера, удаляют растворптель, сушат и дробят полученную композицию.

При получении нлполпеннblx резиновых сме10 сей предлагаемым способом улучшаются их технологическпе свойства ня стадиях приготовления и переработки, олигомеры, вxoäÿùae в состав композиции, приннмл:от участие в процессе структурирования, стлновясь яктив15 ной составной частью вулканизятов.

Пример 1. В барабан шаровой мельницы емкость1о 500 см загружают 125 г 20",р-ного толуольного раствора полиокснбутпленя мол.

20 веса 1000, па концах молекул которого содержатся фрагменты оксимстпл-11-трет-бутилфснола, и 100 г печной сажи ТМ-10. После псрсмешивания в течение 20 чяс образующуюся подвижн1 10 смесь Выгртжл 1от 11 3 дял111от из

25 нее толуол в вакууме при 80 С. Высушенная сажеолигомeрняs1 композиция предс сявляет собой крошку с уд. весом 1.3 г/см, содержащую

400 вес. ч. сажи на 100 вес. ч. олигомера. 63 r полученной композиции вводят на вальцях в

30 резиновую смесь следующего состава, г:

250

200

450

Состави гель Т. Самохвалова

Текред Л. Акимова

1(орректор Л. Царькова

1 едактор Е. Хорииа

Заказ 3201 13 Изд. Хге 1758 Тираж 565 Подписиое

Ц1-1ИИПИ Государствегшого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, 1 аушская иаб., д. 415

Типографии, ир. Сапунова, 2

Дивипилстирольный каучук (ДССК) 100

Гексахлор-п-ксилол 1

Стеариновая кислота 2

OKHCh ци11ка 5

Технологические свойства полученной резиновой смеси, содержащей 50 вес. ч. сажи

ТМ-70 и 13 вес. ч. олигомерного вулканизующего агента на 100 вес. ч. каучука, были хорошими. Продолжительность смешения па вальцах каучука с сажеолигомерной композицией на 10 мин меньше, чем при введении сухой сажи.

Вулканизацию смеси проводят в прессе при

163 С в течение 90 мин. Свойства вулкапизатов:

Модуль при 100о/о-ном растяжении, кгс/см 23

Сопротивление разрыву, кгс/см 170

Относительное удлинение. /о 500

Динамическая выносливость при многократном растяжении, тыс. циклов (Е„„,=50%, Е,.„,,=100о/о).

Пример 2. 50 г жидкого полибутадиена с концевыми гидроксильными группами (мол. вес. 3100), растворенного в 150 г толуола, перемешивают с 100 г печной сажи ТМ-100 способом, описанным в примере 1. После отгонки толуола получают крошку с уд. весом

1,25 r/ñì, содержащую 200 вес. ч. сажи на

100 вес. ч. олигомера, 40 г полученной композиции перемешивают на роторном смесителе с двумя Z-образными лопастями в течение

15 мин с 30 г жидкого полибутадиена (мол. вес. 3100) с концевыми гидроксильными группами. К полученной однородной вязкой пасте, содержащей 65 вес. ч. сажи на 100 вес. ч. полимера, добавляют 1,0 г триэтаноламина и

4 г толуилендиизоцианата, 0,05 г дибутилдилаурината олова. Смесь отверждают в прессе при 150 С в течение 90 мин, а затем выдер>кивают 4 час при 120 С.

Свойства полученного эластомера:

Модуль при 100 /о-ном растяжении, кгс/смв 50

С опр оти вл е н ие, кгс/с м разрыву раздиру

Относительное удлинение, %

Динамическая выносливость при многократном растяжении, тыс. циклов 230 (Естат. = 50 /о, Е,-„„, =100% ), Пример 3. В условиях, приведенных в примере 2, готовят композицию, в которую вместо сажи вводят Аэросил-175. Соблюдая те же соотношения реагирующих веществ и параметры процессов, получают эластомер, характеризуемый следующими свойствами:

Модуль при 100%-ном растяжении, кгс/см 70

Сопротивление, кгс/см разрыву 220 раздиру 75

Относительное удлинение, % 350

Эластичность по отскоку, /о 40

Пример 4. В 100 г бутадиенстирольного

15 каучука растворной полимеризации (ДССК, повышенной жесткости, жесткость по Дефо

2900 гс) вводят на вальцах 80 г сажеолигомерной композиции, полученной способом, описанным в примере 1, и содержащей

20 167 вес. ч. сажи ТМ-70 на 100 вес. ч. олигомера. Композиция содержит 30 г полиоксипропилена с концевыми метилол-и-трет-бутилфенольными группами и 50 r печной сажи ТМ-70.

При изготовлении смесь, содержащая 50 вес. ч.

25 сажи на 100 вес. ч. каучука, имеет удовлетворительные технологические свойства. Смесь включает также следующие количества инградиентов:

Гексахлор-п-ксилол 1

3О Стеариновая кислота 2

Окись цинка 5

Масло ПН-6 6

После вулканизации при температуре 163 С в течение 90 мин резины имеют следующие

35 свойства.

Модуль, кгс/см, при растяжении

100%-ном 29

300% -ном 95

Относительное удлинение, % 540

Предмет изобретения

Способ получения наполненных резиновых смесей путем введения в каучуки активных наполнителей и других целевых добавок, о т л и45 ч а и ш, и и с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств при изготовлении и переработке резиновых смесей, сокращения или полного вывода из состава смеси мягчителей, в 100 вес. ч. каучука вводят от 60 до

100 вес. ч. пасты или крошки смеси 50—

500 вес. ч. активного наполнителя и 100 вес.ч. олигомера диеновой или эфирной природы мол. веса 1000 — 10000 с функциональными группами, способными взаимодействовать с полимерными цепями каучуков или со структурирующими агентами с образованием вулканизационцой сетки.