Вулканизуемая композиция на основе полиакрилатного каучука

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

Союз Советских

Сощиаиистических

Респубник (61) дополнительное к авт. свид(22) ЗаавЛено QL07.76 (21) 2378688 с присоединением заявки Б— (23) Приоритет—

19/00

33/20

5/34

Государственный коинтет

СССР но делан нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 2504.79. Бюлле

Дата опубликования описани.4

8.8>

П. М. Глупушкин, A. Г. Григорьян, H. A. Макеева, Yi. A, Отопкова и B. Ф. Солдатов (54) ВУЛКЬНИЗУЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА GCHOBE

ПОЛИАКРИЛАТНОГО КАУЧУКА

Изобретение относится к резиновов( промышленности, в частности, к разработке вулканизуемой композиции на основе полиакрилатного каучука-сопо-, лимера бутилакрилата, акрилонитрила и б -хлорэтилметакрилата (акрилатный каучук ВАКХ-7).

Известна вулканизуемая композиция на основе указанного полиакрилатного каучука, включающая f-аминопропил- © триэтоксисилан, вулканизующий агент— стеарат калия, серу и наполнитель (любой) f1.1.

Однако и при совместном использовании стеарата калия и -амино- ® пройилтриэтоксисилана скорость вулканизации композиций на основе сополимера бутилакрилата, акрилонитрила и

Р-хлорэтилметакрилата значительно меньше, чем у композиций на основе диеновых каучуков, например, вулканизуемых серой с ускорителями.

Кроме того, вулканизаты из известной композиции имеют низкое сопротивление тепловому старению.

Цель изобретения — увеличение скорости вулканизации и стабилизации прочностных характеристик в процессе теплового старения резин из данной композиции

Для достижения указанной цели s качестве вулканизующего агента композиция содержит 4,6-диметилпергидро1,3,5-триазин-2-тион, при следующем ,соотношении компонентов, вес.ч.:

Полиакрилатный каучук— сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и Р-хлорэтилметакрилата 100

Наполнитель 10-120 -аминопропилтриэтоксисилан 2-6

Сера 0,5-1,0

4,6-диметилпергидро1,3,5-триазин.-2-тион 0,5-12,0

С целью дополнительного увеличения стабильности прочностных свойств при тепловом старении в композицию можно вводить известный стабилизатор — p -наФтиламин и известный диспергирующий агент — стеариновую кислоту. В качестве наполнителя используют смесь технического углерода, аморФной кремнекислоты, каолина, мела при следующих соотношениях компонентов, вес.ч.:

Сополимер бутилакрилата, акрилонитрила и Р-хлорэтилметакрилата 100

Фенил- Ъ-нафтилахлн 2

658151

Стеариновая кислота 2

Технический углерод 5- 9 О

Аморфная кремнекислота 5 — 20

Каолин 5-60

Мел 5-50

Пример l. 100 нес.ч. сополимера бутилакрилата, акрилонитрила, р-хлорэтилметакрилата (акрилатный каучук БАКХ-7), 40 вес.ч. технического углерода ПИ-50 10 вес.ч. аморфной кремнекислоты (белэй сажи БС-50), 20 вес.ч. мела, 20 вес.ч. дибутил- 10 фталата, 3 нес.ч. -аминопропилтризтоксисилана, 0,5 нес.ч. серы, 0,25 ае .ч. 4,6-диметилпергидро1,3,5-триазин-2-тиона смешивают на лабораторных вальцах. 15

Для композиции определяют время .подвулканизации при 120 С на вискозиметре типа Муни

Композицию вулканизуют 7-15 мин при 173 С и определяют предел прочности, относительное и остаточное удлинение при разрыве.

Пример 2. По методике,описанной н примере 1, готовят композицию,в которую вводят 0,5 вес.ч.

4,б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2тиона. Композицию вулканизуют и испытывают как описано н примере 1.

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят композицию н которую вводят 2 вес.ч. 4,6диметилпергидро-1,3,5-трианон=2-тиона. Композицию вулканизуют и испытывают,как описано в примере l.

Пример 4. По методике, описанной в примере 1, готовят ксмпозициа, 36 в которую вводят 4 вес.ч. 4,6.-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тисна. Композицию вулканизуют и испытынаютркак описано и примере 1, П р и и е р 5. Пс методике, спи- 40 санной в примере 1, готовят композицию, и ксторую вводят 6 вес.ч.

4,б-диметилпергидрс-1.,,3,5-триазин2-тионао Композицию Вулканиэуют и испытывают как описано в примере 1.

Пример 6. Пс методикеописанной и примере 1, готовят композицию, s которую вводят 8 вес.ч. 4,6-диметилпергидро-1.„.3,5-триазин-2-тиона. Композицию вулкаииэуют и испытывают,как описано в примере l. Результатй испы- " таний приведены в табл. 1.

Пример 7. (прототип) По методике, описанной в щзимере 1, готовят композицию в которую вместо 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2.

-тиона вводят 7 вес.ч. стеарата калия.

Композицию вулканизуют и испытывают как описано и примере 1.

П р и и е р 8. Пс методике,, описанной н примере 1, готовят композицию, в которую вводят 1 Bec,÷. серы и 8 вес.ч. 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триаэин-2-тиона. Композицию вулканиэуют и испытывают,как описано в примере l.

Пример 9. По методике, описанной н примере l, готовят композицию, в которую нводят 12 вес.ч.

4,б-диметилпергидро-1„3,5-триаэин-2-тиона. Композицию вулканизуюг и испытывают,как описано в примере 1.

Пример 10. По методике, описанной н примере 1, готовят композицию, в которую вводят 16 вес .ч, 4,б-диметилпергидро-1,3,5-триаэин-2-тиона, Композицию вулканизуют и испытывают,как описано в примере 1.

Пример 11.(модификация прототипа) . По методике, описанной в примере 1, готовят композицию, в которую вместо 4,б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона вводят 14вес.ч. стеарата калия. Композицию вулканиэуют и испытывают, как описано в примере 1.

Пример 12. 100 вес.ч. сополимера бутилакрилата, акрилонитрила, Р-хлорэтилметакрилата (акрилатный каучук BAKE- 7), 40 нес.ч. технического углерода lIN-50, 50 вес.ч.каолина„ 20 вес.ч. дибутилфталана,2 вес.ч. стеариновой кислоты, 2- вес.ч. фенил— .>-нафтиламина, 3 нес.ч. ) -аминопропилтриэтоксисилана, 0,5 нес,ч. серы, 2 вес.ч, 4,б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона смешивают на лабораторных нальцах.

Композицию вулканизуют и испытывают,как н примере 1.

11 р и м е р 13. По методике, описанной в примере 12, готовят композицию, н которую нводят 4 вес.ч.

4,б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона. Композицию вулканиэуют и испытывают,как описано в примере 1.

Пример 14. По методике, описанной в примере 12, готовят композицию, в которую вводят б вес.ч.

4,6-диметилпергидро-l,3,5-триазин-2-тиона. Композицию вулканизуют и испытывают, как описано в примере 1.

Кроме того, композиции, свулканизованные н течение 7 мин. при 173 С, подвергают старению в воздушном термостате при 150 С, в течение 5-15 суток. После старения определяют предел прочности, относительное и остаточное удлинение при разрыве.

lI р и м е р 15. (модификация прототипа) По методике, описанной в примере 12, готовят композицию, в которую вместо 4,б-диметилпергидро— 1,3,5-триаэин-2-тиона вводят 7вес.ч. стеарата калия. Композицию вулканизу-. ют и испытывают,как описано в примере 1. Кроме того, композиции, свулканизованные в течение 15 мин при 173 С, подвергают старению в воздушном термостате при 150 С в течение 5-15 суток. После старения определяют предел прочности, относительное и остаточное удлинение при разрыве.

Пример 16. 100 нес.ч. сополимера бутилакрилата, акрилонитрила, Таблицаl. более 45 более 45 более 45

15 не вулкан

472

3,4

6,0

8,0

12,7

5,7

13,4

10

424

408

32

475 более 45

10

409

13,9

10,5

13,0

25,3

16,8

21,5

29, 7

22

411 более 45

402

20

393

383 более 45

382

19

374

15 более 45 более 45

370

27,4

31,6

38,5

26,8

35,7

41,8

25,1

330

10

328

17

351 более 45

333

311

333 более 45

312

29,6

35,7

13

288

561

11,2

12,5

10 более 45

553

)5-хлорзтилметакрилата {акрилатный йаучук ВАКХ-7), 30 вес.ч. техническоro углерода ППМ-75, 60 вес,ч, техничес ого углерода ПМ-15,. 2 вес.ч. фенил- Р-нафтиламина, 3 вес.ч.

$-аминопропилтриэтоксисилана,2 вес.ч стеариновой кислоты, О, 5 вес, ч. серы, 2 вес,ч. 4,6-диметилпергидро-l,3,5-триазин-2-тиона, смешивают на лабо.раторных вальцах.

Композицию вулканизуют и испытывают,как описано в примере 1, Пример 17. По методике, описанной в примере 16, готовят композицию, в которую вводИт 4 вес,ч, 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона. Композицию вулканизуют и испытывают, как описано в примере 1.

Пример 18. По методике, описанной в примере 16, готовят композицию, в которую вводят 6 вес,ч.

4,6-диметилпергидро-l,3,5-триазин658151 6

-2-тиона. Композицию вулканизуют и испытывают, как описано в примере 14.

Пример 19. (модификация прототипа), По методике, описанной в примере 16, готовят композицию, в которую вместо 4,6-диметилпергидро8 -1,3,5-триазин-2-тиона вводят 7 вес.ч. стеарата калия. Композицию вулканизуют.и испытывают,как описано в примере 1. Кроме того, композиции, свулканизованные в течение 25 мин

10 при 173 С, подвергают старению в воздушном термостате в течение 5-15 суток. После старения определяют предел прочности, относительное и остаточное удлинение при разрыве,.

В табл. 1 приведены условия вулканизации и свойства вулканизаторов, в табл. 2 — свойства вулканизованных композиций, после старения при 150оС.

20 невулканизуется

658151 более 45

10

308

291

287

277

224

269

259

14 более 45

7

15 более 45

13

15

442

434

366

12 более 45

73

10

40

384

339

331

343

36

29

28

10

271

267

17

281

269

15

235 более 45

723

7 05

187

27,7

597

158

48,5

ll0 5

124,2

132,5

310

2,29

2,56

2,73

0,30

0,23

0,21

92

73

395

32 0

94,3

102,? 127, 7

0,33

0,21

2,95

3,20

132

4,00

0,17

38,2

44,4

47,3

50,4

54,3

61,3

50,9

59,8

70,7

20,7

28,0

34,0

59,1

59,9

64,9

68,3

71,3

77,4

68,8

84,9

91,0

20,4

27,0

Про олжение табл.1.

Таблица 2

658151

Продолжение табл.2. о 7

359

60,4

119,5

1 21,5

123,4

0,31

1,98

0,23

2,01

0,22

2,05

60

54,7

129,7

149,2

175,9 О

0,20

0,17

0,14

2,37

2,72.82

3,22

67.

Тираж 584 Подписное

Филиал ПНП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная,4

Как видно иэ табл. 1, при введении О, 25 вес.ч. 4, 6-диметилпергидро-1,3,5-триаэин-2-тиона в композицию на основе акрилатного каучука скорость вулканизации не изменяется по сравнению с композицией, содержащей стеарат калия, обе композиции не вулканизуются 3а 15. мин при 173 С.

При увеличении количества 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2.-тиона, вводимого в композицию от

0,5 до 8 вес.ч. скорость вулканизации увеличивается, что выражается в увеличении предела прочности, снижения относительного и остаточного удлинения при разрыве, достигаемых за равное время вулканизации.

Дальнейшее увеличение скорости вулканизации происходит при повышении количества серы, вводимой в композиЦию, от 0,5 до 1,0 вес.ч. при равном количестве 4,б-диметилпергидро-l,3,5-триазин-2-тиона.

Увеличение количества 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона свыше

12 вес.ч. не приводит к дальнейшему увеличению предела прочности. Так, например, при введении 16 вес.ч. 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2тиона предел прочности при разрыве снижается по сравнению с прочностью композиции, содержащей 12 вес.ч. продукта.

Оптимальным количеством 4,6-диметилпергидро-1,3,5-триаэин-2тиона от 2 до 6 вес.ч. на 100 вес.ч. акрилатного каучука, что подтверждает ся данными испытаний композиций, содер,хащих антиксидант, стеариновую кислоту с дибутилфталатом и без него.

Как видно из табл. 2 при использовании в качестве вулканизующего агента 4,6-диметилпергидро-l,3,5-триазин-2-тиона у вулканизованных композиций на основе акрилатного каучука значительно больше стабильность предела прочности в процессе воздушного старения при 150 С по сравнению с композицией со стеаратом калия. НаЦНИИПИ Заказ 1988/22 пример, у композиции, содержащей б вес.ч. 4,б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тиона коэффициент старения по пределу прочности меняется от 2,29 до 2,73, в то время как у композиции со стеаратом калия от

2,95 до 4,00.

При использовании в качестве наполнителя только технического углерода и без использования в композиции пластификатора, стабильность предела прочности при старении увеличивается еще бол ше:коэффициент старения по пределу прочности меняется при этом от 1,98 до 2,05, в то время как у композиции со стеаратом калия от

2,37 до 3,22.

Формула изобретения

Вулканизуемая композиция на основе полиакрилатного каучука — ссполнмера бутилакрилата, акрилонитрила, ф-хлорэтилметакрилата, включающая наполнитель, ) -аминопропилтриэтоксисилан, вулканизующий агент и серу, 4" отличающаяся тем, что, с целью увеличения скорости вулканнзации и стабилизации прочностных характеристик в процессе теплового старения резин из данной композиции, в

45 качестве вулканизующего агента композиция содержит 4,6-диметилпергидро— 1,3,5-триазин-2-тион при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Полиакрилатный каучук сополимер бутилакрилата, акрилонитрила, Ь-хлорэтилметакрилата 100

Наполнитель 10-120 -аминопропилтриэтокси55 силан 2-6

Сера 0,5 — 1,0

4, б-диметилпергидро-1,3,5-триазин-2-тион О, 5-12, О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 436835, кл. С 08 Ь 33/20, 1972.