Способ стабилизации бутадиенстирольных каучуков

 

, .i 55О4О9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25,06.73 (21) 1941624/05 (51) М. Кл. С 08L 9/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03,77. Бюллетень № 10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делаю., иэааретений н открытий (53) - ДК 678.762.2-134. .622.048(088.8) Дата опубликования описания 19.04.77 (72) Авторы изобретения

В. В. Моисеев, В. В. Косовцев, Г. П. Колесникова, В. А. Зимнухов и Л. А. Мир ош ни ко в а (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ БУТАДИЕНСТИРОЛЬКЫХ

КАУЧУКОВ

ОН

0 I I

Н вЂ” С вЂ” C

Изобретение относи; ся к промышленности синтетических каучуков, а именно к стабилизации бутадиенстирольных каучуков.

Известен способ стабилизации бутадиенстирольных каучуков, заключающийся в том, что в каучук, его раствор или латекс вводят антиоксидант фено".üíîãо типа, например фенолформальдегидную смолу, 4- (n-метилбензил) фенол.

Однако этот способ не позволяет достаточно эффективно стабилизировать каучук в где R — Н (смола BC-3), CII (смола ВС-2), и=1 — 10.

Введение малых количеств с лол в каучуки позволяет резко поднять их стабиль-ость в условиях получения и переработки.

По внешнему виду смола ВС-2 представляет собой порошок светло-желтого цвета, смола

ВС-3 — вякая масса желтого цвета. Смолы процессе получения и переработки, а фенолформальдегндная смола, кроме того, плохо совмещается с каучуком.

Для повышения стабильности каучука в процессе получения и переработки по предлагаемому способу в качестве антиоксиданта используют аминофенольные смолы — продукт конденсации гексаметнлентетрамнна с арилалкилфенолами. получаемыми алкилнрова10 нием фено,1а метилстиролом илн стиролом общей формулы хорошо растворяются в органических растворителях.

Ввод стабилизатора в полимер осущест15 вляют легко на любой стадии (раствор. ",àтекс или готовый каучук) . Продукт хорошо совмещается c Kayayriaast|bte zca tровки стабилизатора 0,05 — 0,.3 вес. о/о.

Смолы ВС-2 п ВС-3 доступны, все нс.юдные

20 соединения для их получения являются много550409

10

Таблица 1

Физико-механические свойства СКС-30-АРКМ-15

Сохранение, у

Дозировка, Эластическое восстановление

Антиоксидант

Восстанавливаемость

Твердость по Дефо

Пластичность по Карреру

Неозон Д

И-18

29

29

78

94

29

26

88

102

100

1,5

0,3

0,2

0,3

0,5

115

43

79

84

ВС-2

В С-2

В С-2

Таблица 2 —. (130 C1, мин

Дозировка, Антиоксидант

0,05

0,05

И-18

37

ВС-2

Таблица 3

Анти окси дант

Дозировка, И-18

196

0,5

0,5

ВС-2

Антиоксидант (130 С), мин 40

Дозировка, И-18

0,3

0,6

0,3

0,6

3,0

12

17

110

В С-2

Ю

ВС-2 тонажными продуктами, нетоксичны. Эффективность стабилизирующего действия смол оценивают по изменению физико-механических показателей каучуков в условиях механической обработки на вальцах при 140 С в течение 20 мин, теплового старения в воздушном термостате при 100 С в течение 24 ч, а также по величине периода индукции.

В качестве эталона используют стабилизаторы неозон Д, фенолформальдегидную смолу И-18 и 4-(а-метилбензилфенол). О влиянии добавок смол ВС-2 и ВС-3 на стабильность

Приведенные в табл. 1 данные свидетельствуют о том, что введение стабилизатора

ВС-2 в серийный каучук позволяет значительно поднять его стабильность до уровня сохранения твердости по Дефо 94 . Сохранение твердости по Дефо каучука в присутствии неозона Д и смолы И-18 в указанных условиях составляет 30 .

В табл. 2 приведены значения периодов индукции т окисления каучука СКС-30-АРКМ15, стабилизированного смолой ВС-2 и И-18, которые иллюстрируют преимущественно смолы ВС-2.

Влияние различных дозировок антиоксидантов на стабильность СКС-30-АРКП

30 разных марок каучуков в условиях ускоренного старения можно судить из приведенных примеров.

Пример 1. В серийный бутадиенстирольный маслонаполненный каучук СКС-30АРКМ-15 на вальцах вводят смолу ВС-2 и для сравнения фенолформальдегидную смолу

И-18. В табл. 1 приведены данные по изменению физико-механических показателей образцов каучука при механической обработке каучука на вальцах при 140 С в течение

20 мин.

Пример 2. В бутадиенстирольный каучук

СКС-ЗОАРКП на стадии латекса вводят разные дозировки смолы ВС-2. Для сравнения в аналогичных условиях в каучук вводят фенолформальдегидную смолу И-18. Контролируют периоды индукции (т), значения которых приведены в табл. 3, Приведенные в табл. 3 данные свидетельствуют о возможности ввода смолы ВС-2 в каучук на стадии латекса и о преимуществе ее по эффективности перед контрольным стабилизатором.

Пример 3. В бутадиенстирольный сополимер ДССК-30 на вальцах при 70 — 75 С вводят опытный стабилизатор ВС-2 и контрольный стабилизатор И-18. Данные по испытанию каучуков на окислительной установке при 130 С приведены в табл. 4.

Таблица 4

Влияние стабилизаторов на стабильность ДССК-30

Величина индукционного периода окисления каучука ДССК-30 в случае смолы ВС-2 в

5 раз превышает период индукции окисления этого каучука с применением смолы И-18.

Пример 4. В серийный бутадиенстирольный маслонаполненный каучук СКСЗОАРКМ-15 на вальцах вводят смолу ВС-Ç.

550409

Контрольным служит серийный каучук, содержащий 1,5 вес. о о неозона Д. Образцы каучуков подвергают тепловому старению в воздушном термостате при 100 С в течение 24 ч, обработке на вальцах при 140 С в течение 5

20 мин и испытывают на окислительной устаТаблица 5

Влияние антиоксидантов на стабильность каучука СКС-ЗОАРКМ-15 в условиях окисления кислородом и теплового старения

Пластичность по Уоллесу

Дозировка, Антиоксидант после 24 ч старения сохранение, мин о ,о исходная

Неозон Д

ВС-3

1,5

0,5

22,5

11,25

21,5

Таблица 6

Влияние антиоксиданта ВС-3 на стабильность каучука СКС-30АРКМ-15 в условиях термомеханической обработки на вальцах

Смола В С-З (О, 5% ) Неозон Д (1,5%) Показатели сохранение, сохранение, 20 ч

20 ч исходная исходная о

Жесткость, rc

Восстанавливаемость, мм

Пластичность по Корреру

Эластическое восстановление, мм

93

92

107

0,8

0,59

1,99

2,2

0,41

2,76

2,4

0,38

2,85

ЗЗ

2,64

0,38

2,85

Формула изобретения

Способ стабилизации бутадиенстирольных каучуков путем введения антиоксиданта фенольного типа в каучук, его раствор или латекс, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности каучука в процессе получения и переработки, в качестве антиоксиданта применяют аминофенольные смо15 лы — продукт конденсации гексаметилентетрамина с арилалкилфенолами общей формулы

Таблица 7

Сохранение жесткости каучука после термомехани ческой обработки, 0Н

ОН

Антиоксидант

Дозировка, r

2ХНСН2—

00 з — С вЂ” Сн

4-(а-Метилбензил)

Фенол

36

25

0,2

1,0

0,2

ВС-3

Составитель В. Балгин

Техред A. Галахова

Редактор Л. Емельянова

Корректор А. Степанова

Заказ 1073/10

Изд. ¹ 411

Тираж 630

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 5. В серийный каучук СКМС-30

АРКМ-15 вводят различные количества 4-(аметилбензил) фенола и смолы ВС-З.

Образцы каучука обрабатывают на вальцах при 140 С в течение 20 мин.

Результаты испытаний образцов приведены

R табл. 7.

Влияние антиоксидантов на стабильность СКМС-30

АРКМ-15 в процессе механической обработки новке при 140 С. Данные результатов испытани-. приведены в табл. 5 и 6.

Приведенные данные показывают, что применение смолы ВС-3 позволяет достигнуть высокой стабильности каучуков в условиях их теплового старения и термомеханической обработки. где R — H, CH3, n — целое число 1 — 10 в количестве, 0,05 — 3 вес. %.