Вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука

 

Сеюа Советским

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 2 80 3 7 7 (21) 2 4 6 5 10 8/2 3-0 5 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.79. Бюллетень HP 19

Дата опубликования описания 250579 (51)М. Кл.

С 08 Ь 9/00

С 08 Ь 61/20

С 08 К 5/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 678.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б. Ч. Динз бург, A. A. Давыдова и A. Г. Шварц

Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА

100

1-50

0,1-1,0

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, к производствам искусственной кожи и резиноподобных иэделий.

Известны вулканизуемые резиновые смеси на основе ненасыщенных синтетических неполярных каучуков, совмещенных с термореактивными смолами, например с фенолформальдегидными, при 90-160 С (1).

Однако бутадиенстирольные каучуки, усиливающиеся термореактивными смолами, должны подвергаться предварительной термопластикации, кроме того, резины из известной смеси имеют низкую прочность.

Цель изобретения состоит в повышении прочностных свойств резин иэ данной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь содержит в качестве термореактивной смолы фенолформальдегидную смолу с иминной группой или новолачную фенолформальдегидную смолу в сочетании с гексаметилентетрамином в эквивалентных .количествах и дополнительно нитроэосоединение при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный каучук

Фенолформальдегидная смола с иминной группой или новолачная фенолформальдегидная смола в сочетании с гексаметилентетрамином в эквивалентных количествах

Нитрозосоединение

Пример 1. В композицию, включающую на 100 мас.ч. иэопренового каучука (СКИ-3) 40 мас.ч. новолачной фенолформальдегидной смолы, 4 мас.ч. гексаметилентетрамина, вводят обычным способом на стадии смешения и-нитроэодифениламин (n-НДФА) или

N-4-нитрометиланилин (HNA) в количестве 0,1-1,0 мас.ч. Смесь обрабатывают при 70 -150 С в течение времени, необходимого для достижения максимальной вязкости. Затем вводят остальные ингре диенты: 7 мас.ч. мягчителей, 2 мас.ч. вулканизующих агентов, 2,5 мас.ч. ускорителей, при той же или при более низкой температуре. Полученную композицию перерабатывают обычным способом.

Вулканиэованные изделия обладают высокими прочностными и эластическими

663701 свойствами, а также термостойкостью и стойкостью к агрессивным средам.

Нитрозосоединения хорошо распределяются в смесях, не вызывая технологических затруднений при изготовлении резин. Образцы резин вулканиэуют при 160 С в течение 20 мин. 5

Испытания резин после вулканизации проводят по ГОСТ 270-64. В табл.1. приведены рецептура композиции и физико-механические показатели вулканизаТоВ на основе изопренового каучука 10 (СКИ-3) с нитрозосоединением и-НДФА или HMA в различных соотношениях.

Из данный табл.1 видно, что применение нитрозосоединений с новолачной смолой с отвердителем придает рези- 15 не высокие прочностные и эластические свойства.

Пример 2. Готовят композицию аналогично примеру 1, на 100.мас.ч. бутадиенового каучука. СКД берут

40 мас.ч. новолачной смолы, 4 мас. . гексаметилентетрамина, 0,01-1,0 мас.ч. и-НДФА или HNA. Смесь обрабатывают при 70-150 С s течение времени, необходимого для достижения максимальной вязкости. Затем вводят остальные ингредиенты: мягчители, вулканизующую группу, ускорители. Полученную композицию перерабатывают обычным способом. В табл.2 приведены рецептура композиции и физико-механические показатели вулканизатов на основе бутадиенового каучука СКД с нитрозосоединениями и-НДФА или НМА в различных соотношениях.

Из данных табл.2 видно, что приме- 35 нение термореактивной смолы в комбинации с нитрозосоединением придает вулканизатам высокие прочностные показатели.

Пример 3. Готовят композицию 40 аналогично примеру 1. На 100 мас.ч. бутадиенстирольного каучука СКС-30 берут 40 мас.ч. новолачной смолы, 4 мас.ч. гексаметилентетрамина, 0,11,0 мас.ч. и-НДФА или НМА. Смесь об- 48 рабатывают при 70-150 С в течение времени, необходимого для достижения максимальной вязкости. Затем вводят остальные ингредиенты: мягчители, вулканизующую группу, ускорители.

Полученную композицию перерабатывают обычным способом.

Из данных табл.3 видно, что применение термореактивной смолы в комбинации с нитрозосоединением приводит к увеличению прочности и эластических

55 свойств резины.

Пример. 4. Готовят композицию аналогично примеру 1. На 100 мас.ч. бутадиенметилстирольного каучука

СКМС-30РП берут 40. мас.ч. новолачной 60 смолы, 4 мас.ч. гексаметилентетрамина, 0,1-1,0 мас.ч. и-НДФА или HMA. Смесь обрабатывают при 70-150 с в течение времени, необходимого для достиже ния максимальной вязкости. Затем вво- 65 дят остальные ингредиенты: мягчители, вулканизующую группу, ускорители.

Полученную композицию перерабатывают обычным способом. В табл.4 приведены рецептура и физико-механические показатели вулканизатов на основе бутадиенметилстирольногo каучука íà осно» ве CKMC-ЗОРП.

Из данных табл.4 видно, что применение термореактивной смолы в комбинации с нитроэосоединением п-НДФА

Или HMA придает вулканизатам высокие прочностные и эластические свойства.

Il p H M e p 5. В композицию, включающую íà 100 мас.ч. каучука, 40 мас.ч. наполнителей, 22 мас.ч. вулканизующих агентов, 5 мас.ч. мягчителей, 4 мас.ч. порообразователей, 40 мас.ч. новолачной смолы и 4 мас.ч. гексаметилентетрамина, вводят обычным способом на стадии смешения и-НДФА или НМА в количестве 0,1-1,0 мас.ч. Готовят компоэи" ции на вальцах при 80-140 С. Нитроэосоединения хорошо распределяются в смесях, не вызывая технологических затруднений при изготовлении резины.

Образцы резин толщиной 6,0 мм вулканиэуют в гидравлических прессах при температуре 155+5 С в течение 12 мин при давлении 50 кг/см, затем давление снимают и дают образцу вспениться.

В табл.5 приведена рецептура, в табл.6 — физико-механические показатели вулканизатов, предлагаемых и получаемых в промышленности.

Пример 6. В композицию, включающую на 100 мас.ч. иэопренового каучука СКИ-3 1,0-50 мас.ч. смолы, вводят обычным способом на стадии смешенияи-НДФА в количестве 0,6 мас.ч.

Смесь обрабатывают при 70-150 C в течение времени, необходимого для достижения максимальной вязкости. Затем .вводят остальные ингредиенты:наполнитель,мягчитель, вулканиэующую группу, ускорители при той же или при более низкой температуре. Полученную композицию перерабатывают аналогично примеру 1. Вулканизованные изделия обладают высокими прочностными и эластическими свойствами, термостойкостью и стойкостью к агрессивным средам.

В табл.7 и 8 приведены рецептуры и физико-механические показатели вулканиэатов на основе изопренового каучука СКИ-3. Из данных табл.7 и 8 видно, что при содержании большого количества неорганических наполнителей целесообразно иепользовать малые добавки смолы (см.табл.7). В случае отсутствия в рецептуре неорганических наполнителей содержание смолы можно увеличить от 10 до 50 мас.ч.

Иэ разработанной вулканизуемой резиновой смеси можно получать резину с повышенными прочностными свойствами по более современной технологии, позволяющей исключить применение до5

663701 рогостояцих и дефицитных смол. При промышленном использовании иэобретеСоставы (мас.ч.) резиновых смесей (композиций), условия их вулканизации и Физико-механические показатели резин

Композиции

Ингредиенты и показатели ез нитроэ оединений агаеЦис-1,4-изопреновый каучук (СКИ-3) 100 100

100 100

100

Новолачная фенолформальдегидная смола идитол

40 40

2,5 2,5

2,5 2,5

2,5

5 5

5 5

0,1

0,6

0,6

0,6

0,5

120 70 120 70

Температура обработки, С

120

Продолжительность обработки, мин 20

20 20 20 20

Истинная прочность, кгс/см

81 80 441 353

220

Предел прочности при разрыве, кгс/см>

Относительное удлинение, %

69 68

540 419

7 8

53 70

18 20

787

350 306

4 3

13

Остаточное удлинение, %

Твердость по TM-2, усл.ед.

34 36

Таблица 2

Составы (мас.ч. ) резиновых смесей (композиций), условия их вулканизации и физико-механические показатели резин

Ингредиенты и показатели

araeЦис-1,4-бутадиеновый каучук (СКД) 100

100 100 100

100

40 40

4 4

2 2 2

Гексаметилентетрамин

Сера

Гек саметилентетрамин

Сера

Каптакс

Стеарин

Канифоль

Окись цинка„ и-Нитрозодифениламин

N-4-Нитрозо-N-метиланилин

Новолачная фенолформальдегидная смола идитол ния ожидаемый экономический эффект составит около 200 руб. на 1 т смеси

Таблица1

663701

Продолжение табл.2

Ингредиенты и показатели

2,5

2,5

2,5 2,5 2,5

2 2 2

5 5 5

0,6

0,6

0,6

1,0

28

110

4 2 1

38 70 68

37

Таблица3

Состав (мас.ч.) резиновых смесей (композиций), условия их вулканизации и физико-механические показатели резин

Композиция редлагаеая еэ нитрозооединений нитрозо оединеием без молы

100 100 100 )00

100

40

Гексаметилентетрамин

Сера

2,5

2,5 2,5 2,5

2,5

Каптакс

Стеарин

Канифоль

Окись цинка и-Нитрозодифениламин

0,35

0,35

0,35

0 35

140 140 140 140

149

Каптакс

Стеарин Канифоль

Окись цинка и-Нитроэодифениламин

N-4-Нитроэо-N-метиланилин

Температура обработки, С

Продолжительность обработки, мин

Истинная прочность, кгс/см

Предел прочности при разрыве, кгс/см относительное удлинение, Ъ

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по ТИ-2, усл.ед.

Ингредиенты и показатели

Еутадиенстирольный каучук (СКС-30) Новолачная фенолформальдегидная смола идитол

N-4-Нитрозо-N-метиланилин

Температура обработки, С о

150 150 150 150 150

20 10 10 10 10

38,4 68,4 129 128

12 18 43 43

220 280 198 194

663701

Продолжение табл. 3

Продолжит ель н о ст ь обработки, мин

10 10 20

20

180

125

6 5 4,4 3

41 43 65 68

Остаточное удлинение, Ъ

Таблица 4

Состав (мас.ч.) резиновых смесей (композиций), условия их вулканизации и физико-механические показатели резин

100 100 100 100 100 100

40

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

Стеарин

0,6

0,6

0,1

0,6

140

140

140

Продолжительност ь обработки, мин l5

20 10 10

Истинная прочность, кгс/см

Предел прочности при разрыве, кгс/см

Относительное удлинение, Ъ

Твердость по TN — 2, усл. ед.

Еутадиенметилстирольный каучук (СКМС-30ПР) Новолачная фенолформальдегидная смола идитол

Резольная анилиноформальдегидная смола 211

Гексаметилентетрамин

Сера

Каптакс

Канифоль

Окись цинка и- Нитрозодифениламин Ф

N-4-нитрозо-N-метиланилин

Температура, обработки, С

55,5 58,8 453 327

15 21 108 109

270 185 324 208

663701

Продолжение табл.4

Истинная прочность, кгс/см

101 129

56,1 67,2 400 216

Предел прочности при разрыве, кгс/см

35 46

190 183

17 24 87 54

130 285 360 295

Относительное удлинение, Ъ

Остаточное удлинение

Твердость по TM-2, усл.ед.

64

41

Таблица 5

Состав (мас.ч. ) резиновых смесей (композиций), и условия их вулканиэации

Композиция

Ингредиенты вулканиэа эольЦис-1,4-изопреновый каучук (СКИ-3) 35

Цис-1, 4-бутадиеновый каучук (СКД) 4,8

Бутадиенметилстирольный каучук (СКМС вЂ” ЗОПР) 35

11,4

Новолачная смола идитол

Гексаметилентетрамин

Каучук БС-45 AKH

Белая сажа БС вЂ 1

Регенерат ПЦ ,Сера

Каптакс

Окись цинка

Канифоль

Вазелин

Стеарин

Хемпор . Порообразователь ЧХЗ-21

31,5

17,4 15,4 17,4

24,5

9,5

1,0 1,0

2,3

1,0

0,3 0,3 0,3

0,7

4,0

4,0 4,0

4,9

3,0 3,0

3,0

2,0

3,0

3,0

3,0

2,4

2,0

2,0 2,0

2,9

2,0 2,0 2,0

1,8

1,0

1i0

1,0

1,5 и-Нитрозодифениламин

0,3

0,3

0,3

К-4-нитрозо-N-метиланилин

80 140 140

Температура обработки,"С

Продолжительность обработки, мин

10 15

663701

14

Таблица 6

Физико-механические показатели

Показатели

Истинная прочность, кгс/см2

128 119 125 80

Предел прочности при разрыве, кгс/см

34 38 26

32

Относительное удли не— ние, В

180

314 250 230 215

13 17 20 19

Остаточное удлинение, Ъ 30

Твердость по TN-2,усл.ед. 38-60

Истираемость, см /квтч 950

Плотность, г/см 0,3-0,5

50 52 54 50

880 720 810 760

0,43 0,42 0,44 0,42

3 3 3 5 3 1 3 0

Сопротивление раздиру, кг/см

2,2

МЬ.

Таблица 7

Состав (мас.ч) резиновых смесей (композиций), условия их вулканизации и физико-механические показатели резин

Ингредиенты и пока

100 100 100

Цис-1,4-иэопреновый каучук (CKH-3)

Новолачная смола идитол

Гексаметилентетрамин

Каолин

Сера

Каптакс

Окись цинка

Канифоль

Стеарин и-Нитрозодифениламин

1 0 5 0

0,1 0,5

50 50

2,5 2,5

5,0 5,0

5,0 5,0

2,0 2,0

0,6 0,6

2,5

5,0

5,0

2,0

Температура обработки, С

140 140 140

15 15

Продолжительность обработки, мин

339 756 765

Истинная прочность, кг/см

Предел прочности при разрыве, кгс/см й

Относительное удлинение, %

60 90 110

462 746 594

22 20,6 13,3

2,45 7>0 3,65

Остаточное удлинение,,%

Сопротивление раэдиру, кгс/см

66 3701

Та блица 8

Состав (мас.ч.) резиновых смесей (компоэиций), условия их вулканизации и физико-механические показатели резин

Ингредиенты и показатели

Композиция ." Л

Цис-1,4-изопреновый каучук (СКИ-3) 100 100 100 100 100

Новолачная фенолформальдегидная смола идитол

1,0

2,0 2,0

2,5 2,5

2,0 2,0

5 0

5,0

5,0 5,0

0,6

Температура обработки, С

70 120 120 120 12() Продолжительность обработки, мин 20 20 20 20 20

Истинная прочность, кгс/см

117 72,5 175 388 326

Предел прочности при разрыве, кгс/см2

Относительное удлинение, Ъ

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по ТМ вЂ” 2, усл.ед.

13,9 34,8 73,1 86,7

426 398 435 277

3ю5 3,3 3,3 4,0

34 40 50 60

13,6

4,0

3,8

6,3 4,5 3,8

5,4

Сопротивление раздиру, кгс/см

100

Формула изобретения

Вулканиэуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая термореактивную смолу, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочностых свойствреэин иэ данной смеси, последняя содержит в качестве термореактивной смолы фенолфорМальдегидную смолу с иминной группой или новолачную фенолформальдегидную смолу в сочетании с гексаметилентетрамином в эквивалентных количествах и дополнительное нитрозосоединение при соотношении компонентов, мас.ч.:

1-50

О,l-liO

Составитель А.Пиняев

Техред d. Андрейчук Корректор Е. Папп

Редактор О.Кузнецова

Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д.4/5

Занлз 2918/19

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4

Гексаметилентетрамин

Сера

Каптакс

Стеарин

Канифоль

Окись цинка и-Нитрозодифениламин

20 30 50

2,0 3,0 5,0

2,0 2,0 2,0

2,5 2,5 2,5

2,0 2,0 2,0

5,0 5,0 5,0

5,0 5,0 5,0

0,6 0,6 0,6

Ненасыщенный каучук

Фенолформальдегидная смола с иминной группой или новолачная фенолформальдегидная смола в сочетании с гексаметилентетрамином в эквивалентных количествах

Нитрозосоединение

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9116654, С 08 ? 9/00, 1957.