Изобретение относится к составам водных дисперсий сажи и может быть использовано в промышленности технического углерода и синтетичес- кого каучука, Известен состав водной дисперсии сажи для саженаполненных каучуков, включающий, вес,Ъ: сажу 4-8, полимер (в виде латекса или дисперсии)вЂ”

0,25-0,015 и воду (1), Известный состав не обладает достаточной стабильностью и расслаивается при длительном хранении, Известен состав водной дисперсии сажи, включающий сажу, водорастворимые полимеры акриловых кислот, вес.Ъ: 0,05-10 и воду вЂ” не менее

70 (2), Укаэанный состав, позволяя получить стабильные водные дисперсии сажи, уменьшает при этом скорость и степень серной вулканизации саженаполненногo каучука, так как содержащиеся в сополимере акриловых кислот карбоксильные группы замедляют процесс вулканизации каучуков. Это резко снижает производительность вулканиэационного оборудования при получении резиновых иэделий и приводит к увеличению расхода дорогостоящих ускорителей вулканизации, что повышает соответственно стоимость изделий, Кроме того, резины из саженаполненного каучука, полученного с применением укаэанного состава, обладают неудовлетворительной иэносостойкостью.

Бель изобретения вЂ” сокращение времени вулканизации полимерных композиций (саженаполненных каучуков), Бель достигается тем, что предлагаемый состав водной дисперсии сажи включает, вес,%:

Сажа . 4-6

Полиэтиленимин 0 05-0 5

Вода Остальное, Отличие предлагаемого состава заключается в том, что он содержит в качестве водорастворимого полимера полиэтиленимин и в вышеуказанном соотношении компонентов.

Полиэтиленимин представляет собой продукт .полимеризации этиленимийа с молекулярным весом 30-100 тысяч, то есть с числом полимеризации 6702220, В макромолекулах полиэтиленимина содержатся первичные, вторичные и

710608

Т а блица 1 не расслаивается не расслаивается

120

160 третичные аминн.-руппы, которые, как известно, активно у:аствуют в процессах серной вулканиз .ции, ускоряя ее, 3а счет указанных реа:ций макромолекулы полиэтиленимина входят в структуру,вулканизационной сетки саженаполненного каучука, полученного с применением указанного состава, Кроме того, первичные и вторичные аминогруппы, обладая основными свойствами, взаимодействуют в про- ð цессе приготовления дисперсии. с карбоксильными и фенольными группами на поверхности сажи, Это приводит к существенному увеличению химического взаимодействия полимер-наполнитель при вулканиэации каучука и соответственно иэносостойкости резин, Одновременно полиэтиленимин вследствие наличия относительно полярных аминогрупп в боковых цепях обладает исключительно хорошими диспергирующими свойствами, Водные дисперсии сажи, приготовленные с применением состава, содержащего полиэтиленимин обладают очень хорошей устойчивостью при хранении, Наилучшие результаты получены при содержании полиэтиленимина в предлагаемом составе в пределах от 0,01-0,5Ъ. При меньшей концентрации полизтиленимина в составе не достигается высокой стабильности дисперсии сажи, а концентрации более

0,5Ъ также нежелательны, так как приготовленный с таким составом саже.наполненный каучук в присутствии серы будет обладать повышенной склонностью к подвулканизации, что затруднит его переработку в иэделия, Резиновые смеси на основе наполненных каучуков, полученных с приме-., нением укаэанного состава, характе- 40 ризуются большей скоростью и степенью вулканизации, а вулканизаты лучшей износостойкостью по сравнению с резинами на основе саж наполненных каучуков, полученных с применением известных составов.

Пример 1. В стакан, емкостью 3 л загружают 2 л дистиллированной воды и 1 r полиэтиленимина со степенью полимеризации 1330 После перемешивания получают cocTcLB для получения водной дисперсии сажи,содержащий 0,05Ъ полиэтиленимина. В шаровую мельницу помещают раствор полиэтилени и;-;= и 100 г высокоактив- ной печной сажи ПМ-100 с удельной геометрическои поверхностью 96 м /г ч показателем масляного числа

104 мл/100 r и получают 2 л приготовленного состава. Содержимое перемешивают 12 часов и получают 5Ъ-ную водную дисперсию сажи. Готовят также контрольную дисперсию сажи на составе, состоящем из воды, сажи и 0,05Ъ сополимера акриловой кислоты и метакрилата натрия со степенью полимеризации 3500 (продукт комета ) . По 20 мл дисперсий отливают в пробирки, оставляют на хранение и наблюдают за их состоянием.В дисперсиях с недостаточной стабильностью сажа начинает коагулировать и оседать,в результате чего через некоторое время в верхней части дисперсии образуется прозрачный слой водной фазы, Замеряют толщину этого слоя, Результаты оценки стабильности водных дисперсий сажи ПМ-100, полученных с применением предложенного и известного составов приведены в таблице 1, 710608

Таблица 2 на при50

53 б 5

1450 1400

1370

1430

1410

1р85 1, 85 1,84

1,86

1,85

100

60 60

160 171

158 278

280 283

?75

615

450

480

208

183 181

195

203

К 1600 мл дисперсии сажи при постоянном перемешивании приливают

1000 мл латекса бутадиен-с(;метилстирольного каучука СКИС-30 APK с содержанием сухого остатка 20 вес,Ъ, а затем - смесь 24Ъ раствора поваренной соли с 2Ъ раствором серной кислоты, взятых в соотношении 4:1 до полной коагуляции содержимого. Полученную крошку саженаполненного каучука отфильтровывают, промывают и сушат, В высушенном каучуке содержится

40 вес.ч. сажи на 100 вес,ч. полимера.

Испытание боре Иуни, 130 С: а) минимальная вязкость, усл. ед. б) время начала подвулканиэации, мин

Жесткость по Дефо, гс

Восстанавливаемость по

Дефо, мм

Оптимальное время вулканизации, 143 С, мин 60

Напряжение. при ЗООЪ удлинении, К1с/см 152

Сопротивление разрыву, кгс/см 271

Относительное удлинение,Ъ 490

Остаточное длинение, Ъ

Истираемость на МИР-1, см /квт.час.

Пример 2. Состав для получе- 50 ния водной дисперсии сажи готовят по примеру 1, но берут 0,1Ъ полиэти ленимина от веса воды. Результаты испытания дисперсии сажи и резиновой смеси на основе саженаполненного кау- 5g чука, приготовленных с применением укаэанного состава, приведены в табл. 1 и 2.

Пример .3. Состав для получения водной дисперсии готовят по примеру 1, но берут в 0,25Ъ полиэтиленимина от веса воды. Результаты испытания дисперсии сажи и резиновой смеси на основе саженаполненного каучука, приготовленных с при

Для излучения свойств наполненных каучуков на их основе готовят резиновую смесь следуюшего состава, вес,ч. бутадиен-0 „-метилстирольный каучук с полиэтиленимином вЂ” 140, стеариновая кислота вЂ” 2, окись цинка 5, альтаксвЂ”

2, сера - 2, Параллельно готовятся смесь такого же состава на основе наполненного каучука с таким же количеством продукта комета .

Свойства резиновых смесей и вулканизаторов приведены в табл. 2. менением укаэанного состава, приведены в табл, 1 и 2, Пример 4, Состав для получения водной дисперсии готовят по примеру 1, но берут в 0,5Ъ полиэтиленимина от веса воды, Результаты испытания дисперсии сажи и резиновой смеси на основе са женаполненного каучука, приготовленных с применением ;указанного состава приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из приведенных примеров, смеси, полученные с применением состава с 0,5Ъ полиэтиленимина, имеют в 4 раза меньше время начала подвулканиэации, s два раза. большую

710608

Составитель Т. Ильин ская

Редакто М, Ликович Тех е М.Келемеш Ко екто Т ° Скворцова

Заказ 8565/2 Тираж 809 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб, 4 5 вЂ” /

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 скорость подвулканизации, а вулканизаты характеризуются более чем в два раза превосходящей степенью структурирования, оцениваемой напряжением при 300% удлинении, и на,12% более высокой износостойкостью по сравнению с известными резиновыми смесями и вулканизатами, которые получены с составом, содержащим сополимер метакриловой кислоты и метакрилата натрия (продукт комета ),, При содержании 0,05% полиэтиленимина в составе для приготовления водной дисперсии сажи смеси также значительно превосходят (примерно в

l,5 раза) контрольную смесь с продуктом комета по показателям скорости и степени структурирования, но преимущество вулканизаторов по износостойкости незначительно. Водные дисперсии сажи, полученные на основе предложенного состава, аналогичны по стабильности и э вест ному г

=оставу с продуктом комета .

Формула изобретения

Состав водной дисперсии сажи для полимерных композиций, включающий сажу, водорастворимый полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени вулканизации полимерных композициЯ, он содержит в качестве водорастворимого полимера полиэтиленимин при следующем соотношении компонентов,вес.%:

Сажа 4-6

Полиэтилени . ин 0 05-0 5

Вода Остальное. IS Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 447046, кл. С 08 С 1/14, 16,06,72, 2. Патент. Великобритании

М 1431847, кл, В 01 F 17/00, 2О 14,04.76 (прототип).

Похожие патенты: