Способ обработки наполнителей для полимерных композиций, например сажи или кренозема
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советвкнх
Соцлалнвтичевннх
РЕВПУ6ЛИК (1) 607836
К ABTOf- (À .>ÌÓ СБИДЕП:ЛЬС1 ВУ
{о1) Лополнитольное к ввт, ".вил-ву
2 (5Ö М. Кл.
С 09 С 1/56., С 09 С 1/28//
С 08 К 9/04 (2) Зайвдено 3001 76 {2() .:2,596/23-26 в присоеди>1енлем 9>аники № (26) П(1и о 1итет (4 .)П) ОЛИКоВЯНО 250578 6ЮЛЛЕтВЛЬ РЙ 19
f OC fbi)OTITRFQk T0lTRTRT
5ми Ммицит ИР
69 ДФ»Фн il363$8T6NI а пт ий (5З) УЛ 678. 04 б . 2:
:546. 28" (088. 8) (45) Дата опубликований олйвйиий 05.05.78
Л, М. ПрK : ыкин H;I, I рановский
Всесоюзный зао.-;ный машиностроительный институт
СПОСОБ ОБРРБОТКИ ИЛПОЛНИТБЛЕЙ ДЛЯ
ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОВИЦИГ1
Изобретение относится к обработке наполнителей полимерных композиций, обеспечивающих говышение их физико-механических характеристик.
Известен способ обработки наполнителей, например сажи, голиизоциана. тами в смеси с меркаптоалкиламинами при перемешиваник с последующей сушкой после фильтрации и промывки растворителем. Обработанная сажа содер- 10 жит 0,5 — 5,0% 2,4-толуилендиизо. цианата gi)
Недостатками известного способа RBляются необходимость прим ения смеси твердых модификаторов, требующих пред- 15 варительного растворения, а также введения- в состав наполнителей не иэоциа. натных, а карбамидалкилмеркаптановых груп, не позволяющих существенно повысить физико-механические, адгеэионные свойства наполненных полимерных композиций.
Известен способ модификации активных наполнителей для полимерных композиций, например сажи или кремнеэе- р5 ма, парами 2,4 — толуилендиизоцианата или нагреванием при перемешивании наполнителей с блокированными динзодианатами при 180-200 С и атмосферо ном давлении(21 . 30
Недостатком известного способа помимо ",åoáõoðèã«oñòè применения высоки;; температур является низкая технологичность, обусловленная либо использованием токсичного диизоцианата> либо предварительным изготовлением модификатора блокированием.диизоцианатов, Кос .е тorc в силу наличия в молекуле мод.фикатора жестких фенилено=-.í :ê радикалов, обработанный наполнитель существенно понижает физико-механические характеристики полимерных композиций прежде всего по эластичности, Целью изобретения является повышение физико-механических характеристик
>олимерных композиций.
Это достигается тем, что наполнитель (сажа или кремнезем) обрабатывают модифицирующим агентом при нагреВе до 50-90"C и давлении 30 300 мм рт,ст. (в течение 2-4 час) при перемешивании1 в качестве модифицирующего агента используют производные биурета, которые б=-рут в количестве 25-40% от веса сажи.n783f, 8 к ачестве f
-- )(--С-Ц )-)
Ii 1 f, (1 и Cf
КС(3 ЦС0
ГДB . — РаДИ1, c=?! аЛК ИЛЬ НО "Q т а 1ЗН J! HHQ"
1 0 или алки?1ари?! ьн Ого р ?I?1«. .
111?0,:-тг;-. -а<а;.;:,—:1 .т < п(?сааб Qтличает<зя от
<1 р "1 м е р 1 т)сходные нап злчи— те,1;: czxa Л. -.100
? 1 с?»ОД?1 ь?е мод<<фин e !OPP! 1 fif P) Ц" тО» < (<т т< 3< т? <тe аН<3 < (> т e„c<, 11 < ) <,„» <»р» 1
Ч т <<< :" зис,2 =иэоциана, о-3-метилфе.-.=-т-,—. ) б:.: ype T (первый относится к алки?<ь?<ому ря)1у» В!-Qpof»1 к алкилариль ному) . извесьHQ о ещ<з тем, )г0 применяют кот)кре" н. -e пр зи=;<-"3,0„. Hûe биурета Ц <<)" )<)
« < itl 1 pH <" (6 — и 3ОЦИ а H <3 "D 1 ек(-..ил ) биу% e 1 или Я, 4 !„ )1)" -" трис(2- иэоцианато- )5 8 МЕТИ?1Г<т НИЛ) З?тур<3Т В КОЛИ<<(«СТВЕ
4 < lee
Быс. з;.: < рз.. вводных биурета в качестВЕ .,;--.-;;,;.>,.< -.,т-УЮЩЕ ГО „:; B,-т 1 а 06уС»0<3-ie?1 тем< ч-.: ав<-:<10?1?<е соотве?- твующих фу 1к20 цио н альных г)з .:(1п приводит к росту адгеэио? —. .;)ой сп<заoбности наполнителя (пот?ыша??<(<ей: эффет.тивность eI Q вэ аимодей с1в а cpÿç óþùèì) 3 <1 счет нали†чия ре=- ñt„ 11(?кносп<особ<тых КСΠ— групп 25 и не -, ?деленных эле <тронных пар ато1:ов а — Q ., Оо:?рожанных с карбонильными
ГPУ ПП а. »11 !<»»>ОМЕ то —, Q, П<ЗОИЗ BОДНЬ<< 6ИУ— рета представляют < сбой высоков яэкие жидкости,- но требую ие применения 8f) зас < ВО<1 " -тел — и вве,(<ен?<я допол11иTp;Ib—
)эьт,=. .з, -«.;"1
; —;";3(?1-;=. —,3 1 1:3 << фт. =. !:-.;;: Н аПО?1КИ <Елей
0<з?»« * ;1,<.! - <, -:, 41 > < р= 1см1<е1- с<1, <з(ниже 50" L скорост -- ре акции недост а- Очо, а при т?ампера т y p<3 выш HP,?f( <3Л" Э..;.-:=:; Be «НИ Из(?ттиа,Hd НЫ-:;< p; и и в -< ап Ол;-1 и еле co х )за н я (. т с я «при » : оде т= "; -: ° «» <1»зл<ифи1<.--т т<ора» 5 —;i Э «<" т, чес«а -;:.311олн?:.те?1я B случае выхоДа за ПРЕ<<ЕЛ УК-1эаН НОГО ?IHТЕРВаЛа СОДЕ)Зжани изоциа <ат;-:ых групп в мо,: —.,;:<-фицированном -:.а l ным =liк а " = - . "! м . О< е <т» -<т 1е = твщ -<м 3(т?фек тивно<з". ь роста фиэ?-;.:::-. -;-.<ез(ан:ческих ХаРа „т» РИ, т;т< 110,=--..<; r -t :Hò òX т<ОМ1-,03 ЦЦИй, В реактор загружают наполнитель и 30Ъ по несу модификатора. Затем включают мешалку и с помощью вакуумнасоса создают давление 100 мм рт.ст., после чего со скоростью 5-8 град/м?1н 0 ° поднимают температуру до 80 с. 11ереме?:,ивание при этой температуре продолжают в течение 2,5 час. Затем при включенной мешалке реактор охлаждают до комнатной температуры, отключают вакуум-насoc и выгружают обработанный наполнитель, который высушивают на воздухе до пост(?янного веса. Напал?<ители после обработки модифицирующим аген-..-ом сохраняют исходный внешний вид, при этом насыпной вес в результате модификации возрастает в 1,5 — 2,5 раза. Содержание иэоцианат" ных групп в нап<злните??е составляет 3, 0-12 вес. Ъ ° 11 р и м е р 2, Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1 с 25Ъ по весу модификатора. Пример 3. Обработку наполнителей производят аналогично примеру с 40% по весу модификатора. Условные обозначения: обработанные первым модификатором сажа и аэросил Ы. -1.00-1 и Л-175-1 соответственно, вторым модификатором ДГ-100-2 и А-1752 соответственно. С применением модифицированных по примерам напо?<кителей приготавливают pe3èHoâûå смеси. B табл.! представле6 ны рецептуры резиновых смесей, Вулканиэацию приготовленных резиновых смесей проводят при 151 С и давР ленин 3 атм. В табл. 2 представлены сравните»яь„-ые опытные дан ные по физико-. механи чес ким характеристикам полимерных ком-позиций с наполнителями, обработанными по предлагаемому способу и известномуу (по прочности при разрушении, удлинению, твердости, модулю при ЗООЪном ра=ò: ÿæ.:åíèè и сопротивлению сдвигу адгезионных соединений резин со сталью 3 и латуньк,). Характеристики композиций, наполненных обработанными согл-сно изобретению наполнителями, вo3pQc?IH по сравнению с прототипом на 10-20Ъ по прочности при разрушении, 50-75% по относительному удлинению и 15-65% по остаточному и снизились на 5-25Ъ по твердости и 5--15Ъ по модулю при 300%ном 1застяжении. Существенное повышение характеристик обеспечено для адг<:зионных соединений: композиции с наполнителями согласно изобретению приводят к 50-80%-ному увеличению прочности реэино-стальных и 20-30Ъ-. ному резино-латунных склеек. 607836 Та блица 1 100 100 100 100 1,5 1,5 1,5 1,5 Сера 0,8 0,8 0,8 0,7 Окись цинка 5 0 5 0 5,0 5 0 0 5 1,5 1,5 30 Табли.ца2 37-40 76-78 24 76-78 80-90 38-42 45-50 108 22 330-335 340-345 36-39 70-72 24 ДГ-100"2 320 570-590 600-650 69-72 74-78 108 36-39 42-45 22 325 ДГ-10023 70-75 125 30 60 2 А-175-1 A 175-2 Нитрильный каучук СКН-26 Нитрильный каучук СКН-40 Натуральный каучук смокед-шитс М вЂ” трет. бутил-2бензтиазолилсульфен амид 2-меркаптобензтиаэол Стеарин технический 1, 5 Наполнитель (сажа, кремнезем, обработанные по примерам 1-3) 30 1 ДГ-100-1 325-330 570-590 570-590 600-650 570-590 (по известномУ спо- 300 310 400 450 собу) 60-63 62-64 65-70 60-63 62-64 65-72 46-48 44-46 48-55 30"33 32-34 35-40 607836 Продолжение таблицы 2 1-.-. I дост остат. TN 2! одуль ри ЗЭЭЪном (pac1 тяже нии, кгс/см (по известному способу) 25 120 350- 360 345- 350 350- 385 3 ДГ-100- 1 60-63 120 65-70 62-65 0-63 120 340 ДГ-100-2 65-70 125 350 ДГ-100 (по известному способу) 40 400-425 750-760 750-765 770-800 Д1"-100- 1 36 0-365 365-370 365- 385 350- 355 750-760 ДГ-100-2 750-765 770-800 355-360 Ç60- 370 ДГ- 100 (по из вест". оному способу) 55 23 72 450-500 М/ Первый ряд цифр для второй ряд цифр для третий ряд цифр для (результаты получены 253 содержания модификатора, 40% содержания модификатора, 303 содержания модификатора при обработке íà JQJIHMò -. :ÿ как средние при испытании пйти образцов) пользуют производные биурета общей формулы: Формула и з обре те ни я Н-К-C-И-С-Н-Н 4 Н I II ЙО и О Я 4сО МС0 йга где к — радикал алкильного, арильного или алкиларильного ряда, и нагревают до 50-90@C при давлении 30-300 мм рт,ст. ность удлинение„ разруотносит, 1 /15-730 715-730 720-765 700-710 700-710 720--765 Способ обработки наполнителей для полимерных композиций, например сажй или кремнезема, модифицирующим агентом, содержащим изоцианатные группы при нагреве и перемещивании, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью повьаиения физико-механических характеристик полимерных композиций, в качестве модифицирующего агента ис23 75-80 130 29 50-55 76 30 50-55 74 38 55-60 80 29 50-55 77 30 50 — 55 76 38 55-60 82 62-64 60 — 63 64-70 50-53 51-55 55-58 52-54 52-55 54-58 45-47 48-50 48-52 85-88 85-88 87"90 72-75 72 75 75-80 65-67 65-67 67-72 58-60 58-60 60-65 607836 Составитель Т.ильинская Редактор .И.Рогова Техред H. Вабурка Корректор A.Âëàñåíêî Эаказ 2738/15 Гираа 826 Подписное ЦЯИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент, г.уигород, ул.Проектная, 4 2. Способ по n.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве производных биурета применяют И К,ф и ф - трис (6-изоцианатогексил) -биурет или М q Й ", М » . -трис (2-изоцианато-3-ме тилфеиил) -биурет в количестве 25;40 sec.Ф. источники информации, принятые во внимание прн экспертизе: 1. Патент США М 3323932, кл. 106307, 06.06.67. 2. Авторское свидетельство СССР и 410032, кл. С 09 С 1/28, 05.07.71.
