Вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука
Т. В. Ратинова, А. И. Гинак, Г. М. Шешина и В. И. Яковлев (72) Авторы изобретения
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (7!) Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ
НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука. иантам) Компонент
СКС вЂ” 30 АРКМ вЂ” 15 (стирольиый каучук) 100
100
50
Сажа (ПМ-! 00) 50
Цель изобретения состоит в повышении темаературостойкости резин из данной смеси.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве фосфорсодержащего ускорителя вулка5 низации смесь содержит N-бензтиазолннтионИзвестна вулканизуемая резиновая смесь на - (N,N-дипиперидидо) -фосфат (фокаптид) в основе ненасыщенного каучука, включающая количестве 0,2 — 3,5 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука. серу, наполнители и фосфорсодержащйй ускори- Смесь содержит в качестве вулканизующего тель вулканизации — производное N,N-димор- агента серу и дополнительно может содержать фолилдиамидохлорфосфата (фокаптам) в коли- другие ингредиенты резиновой смеси, например честве соответственно 100:2:1 .1,2 вес.ч. (11. наполнители, активатор вулканизации и др.
Резины из данной смеси характеризуются пони- Пример 1, Готовят смесь состава, данженной температуростойкостью. ного в табл. 1. Таблица1
Состав смесей на основе каучука СКС вЂ” 30 АРКМ вЂ” 15
696037, 4
Продолжение табл.!
Компонент
Состав смеси, вес,ч. на 100 вес.ч. каучука (по вариантам) Сера
1,2
Сульфенамид М (ускоритель вулканизации) Свойства сырых резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКС вЂ” 30 АРКМ вЂ” 15, полученных с новым ингре диентом фокапти
-Таблица 2
Продолжительность подвулканиэации по Муни при 120 С, мин
30
Оптимальная продолжительность вулканизации при 151 С, мин
25,25
Напряжение при удлинении
300%, кгс/см
140
140
170
Сопротивление разрыву, кгс/см
250
240
250
450
450
450
Относительное удлинение,%
Остаточное удлинение %
Сопротивление раздиру, кгс/см
Твердость по ТМ вЂ” 2
Эластичность по отскоку,%
12
65
66
31
33
Сопротивление разрастанию трещин, тыс. циклов
72
Коэффициент температуростойкости при 100 С по сопротивлению разрыву
0,42
0,70
0,43
0,72
070
0,89 по относительному удлинению
Стеариновая кислота
Окись цинка
Фокаптид
Фокаптам
20 дом, фокаптамом и сульфенамидом М приведены в табл. 2.
696037
Таблица 3
100
:100
50
Сера
Стеариновая кислота
Окись цинка
Фокаптид
Фокаптам
1,2
Сульфенамид М
Данные испытаний (табл. 2) с использованием фокаптида в резиновой смеси показывают, что он является ускорителем с начальным периодом замедленного действия, обеспечивающим продолжительность подвулканизации по Муни при 120 С в 30 мин и оптимальную продолжительность вулканизации 20 мин и таким образом по ускоряющей активности находится на уровне фокаптама и сульфенамида .
М. Фокаптид обусловливает получение резин с высокими показателями при разрыве, сопротивлением раздиру, твердостью, эластичностью, на уровне вулканизатов с фокаптамом и сульфенамидом М. В отличие от сульфенамида М и по аналогии с фокаптамом новый ингредиент фокаптид повышает усталостную выносливость резин, увеличивая сопротивление разрастанию трещин резин в 2,7 раза по сравнению с вулканизатом с сульфенамидом М.
Преимуществом и отличительной особенностью использования в резиновой смеси нового ингредиента фокаптида является значительное повышение температуростойкости резины. Так, фоСКИ вЂ” 3 (изопреновый каучук)
Сажа ПМ вЂ” 100
Свойства сырых резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКИ-З, полученных каптид обеспечивает получение коэффициентов температуростойкости по сопротивлению разрыву 0,70 и по относительному удлинению
0,89, в то время как ингредиенты сравнения— сульфенамид М и фокаптам — дают величины для этих коэффициентов соответственно 0,420,43 и 0,70 — 0,72. Таким образом, фокаптид, проявляя свойства ускорителя с начальным периодом замедленного действия и противо10 утомителя, одновременно в отличие от известных ингредиентов повБппает температуростойкость резин и является ингредиентом с тремя функциями в резинах: ускорителем, противоутомителем и агентом, повышающим темперагуростойкость.
Свойства фокаптида как ускорителя-противоутомителя резин, одновременно повьппающего температуростойкость вулканизатов, иллюстрируются также в резинах .на основе каучука
СКИ вЂ” 3.
Пример 2. Состав смесей на основе каучука СКИ вЂ” 3 даны в табл. 3. с новым ингредиентом фокаптидом,фокаптамом и сульфенамидом М приведены в табл. 4.
696037
Таблица 4
Свойства резин по примеру 2
Варианты
Vl
18
20
20
150
164
160
270
240
280
560
590
600
Остаточное удлинение,%
24
100
110
110
Твердость по ТМ вЂ” 2
63
43
190
0,82
0,60
0,58
0,88
0,73
0,73
Таблица 5 аучука
Компонент
СКД
100
50
Сажа ПМ--100
Продолжительность подвулканизации по Муни при 120 С, мин
Оптимальная продолжительность вулканизации при 133 С, мин
Напряжение при удлинении
300%, кгс/см
Сопротивление разрыву, кгс/см
Относительное удлинение,%
Сопротивление раздиру, кгс/см
Эластичность по отскоку,%
Сопротивление разрастанию. трещин, тыс. циклов
Коэффициент температуростойкости при 100 С по сопротивлению разрыву по относительному удлинению
Данные табл. 4 показывают, что новый ингредиент фокаптид, как и в резинах на основе каучука СКС вЂ” 30 APKM — 15, являясь ускорителем с начальным периодом замедленного действия на уровне промышленного ускорителя сульфенамида М, противоутомителем, повышающим сопротивление разрастанию трещин вулканизатов, в отличие от них, является ингредиентом, повышающим температуростойкость резин. В частности, коэффициент температуростойкости по сопротивлению разрыву резины с новым ингредиентом фокаптидом составляет
0,82, а для вулканизатов с фокаптамом и сульфенамвдом М 0,60 — 0,62. Возрастание коэффициента температуростойкости по относительному удлинению для соответствуюших резин составляет с 0,73 — 0,75 до 0,88 для вулканизатов
4о с фокаптидом.
Следующей иллюстрацией преимуществ фокаптида как ускорителя-противоутомителя резин, повышающего одновременно температуростойкость вулканизатов, являются результаты его применения в смесях на основе каучука
СКД.
Пример 3. Состав смесей на основе каучука СКД приведен в табл. 5.
696037
Продолжение табл. 5
Компонент
Состав смеси, вес.ч. на 100 вес,ч. каукаука по ва иантам Vll
ЧИ!
Сера
Стеариновая кислота
Окись цинка
Фокаптид
Фокаптам
1,2
Сульфенамид М
Свойства сырых резиновых смесей и вулка низатов на основе каучука СКД, полученных
Продолжительность подвулканизации по Муни при 120 С, мин
30
Оптимальная продолжительность вулканизации при 143 С, мин
Напряжение при удлинении
300%, кгс/см
90 90
100
Сопротивление разрыву, кгс/см
180
210
490
520
Относительное удлинение,%
Остаточное удлинение,%
Сопротивление раздиру, кгс/см
Твердость по ТМ вЂ” 2
Эластичность по отскоку,%
500
12
48
62
63
52
Сопротивление разрастанию трещин, тыс; циклов
125
130
Коэффициент температуростойкости при 100 С по сопротивлению разрыву
0,42
0,52
0,81
0,64
0,68
0,90 по относительному удлинению о с новым ингредиентом фокаптидом и ингредиентами сравнения, представлены в табл. 6.
Свойства смесей и резин из них
Таблица 6
696037
Составитель В. Холоденко
Техред Л.Алферова Корректор 1. решетняк
Редактор Н, Бурикова
Заказ 6701/26
Тираж 585 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, vn. Проектная,4
Данные табл. 6 также показывают, что новый ингредиент фокаптнд проявляет свойства ускорителя и противоутомителя резиновых смесей и одновременно, в отличие от фокаптама и сульфенамида М, повышает температуростойкость резин.
В настоящее время разрабатывается технологический регламент опытно-промышленного получения нового ингредиента фокаптида. Фокаптид является ингредиентом многоцелевого назначения: обусловливает стойкость резиновых смесей к преждевременной вулканиэации, повышает усталостную прочность резин в 2,5—
3 раза и одновременно увеличивает температуростойкость вулканизатов в 1,4 — 1,7 раза.
12
Формула изобретения
Вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенною каучука, включающая фосфор5 органический ускоритель вулканиэации, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения температуростойкости резин из данной смеси, последняя содержит в качестве ускорителя вулканизации N- бенэтиаэолинтион- (N N-дипипериди1О до)-фосфат в количестве 0,2 — 3,5 вес.ч. на
100 вес.ч. каучука.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Р 447411, 15 кл, С 08 1 9/00, 1974. (прототип).
