Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука

 

Союз Советски к

Социалистических

Реслублии (, 7261 29

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 11.10.77 (21) 2532992/23-05 (51) Щ, Кл.

С 08 L 9/02

С 08 1. 77/00 с нрисоединением заявки .%— (23) Приоритет

3Ъеуднрственный кемнтет

СССР нн денем нзебретеннй н открытий

ОпУбликовано 05.04.80, Бюллетень М 13 (53) УДК678.7 (088.8)

Дата опубликования описания 08 04 80

И. И. Юкельсон, И. А. Осошник, В. И. Раевская и С. B. Гергель (72) Авторы изобретения

Воронежский технологический институт (7l j Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ. РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA ОСНОВЕ

БУТАДИЕ ННИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА

Изобретение относится .к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе бута- диеннитрильного каучука.

Известна резиновая смесь на основе ,бутадиеннитрильного каучука, включающая мягчитель-полимер на основе тетрагидрофталата (1) .

Однако резиновая смесь не обладает достаточной пластичностью и стойкостью к подвулканизации, а резины из данной смеси имеют недостаточные физико-механические свойства.

Цель изобретения - повышение пластичности и стойкости смеси к подвулканиt5 зации при сохранении физико-механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на

20 основе бутадиеннитрильного каучука в качестве мягчителя содержит полиамид-3-метилтетрагицрофталат в количестве

l,5-20 вес.ч, на 100 вес.ч, каучука.

2

Согласно примерам 1,4 полиамид-3метилтетрагидрофталат (ПАМТГФ) получают воздействием сухого аммиака на

3-метилтетрагидрофталевый (3-МТРГФА) ангидрид.

Пример 1 . В 1рехгорлую колбу, снабженную мешалкой, помещают

100 г 3-МТГФА и при 60 С пропускао ют аммиак, при этом сразу растет температура. Дальнейший процесс ведут при

l0O-105 С в течение 20 ч при равномерном токе аммиака. Полученный поликонденсат в горячем состоянии выливают в стакан. Опытный продукт имеет следующие характеристики:

Молекулярная масса 2750

Кислотное число, мгКОН/г 380

Содержание азота, % 5,7

Температура плавления,,ос 40»45.

Пример 2. Синтез осуществляют по примеру 1 в течение 3,0 ч. Опыт». ф%; А Ю&>.,"с 1с@ФФФФу>>>ф>сс ФВ ю ссЮс>СС>> >>яс>>>с!> ъс>с".с, - ", Ъ „.>фас> с с> ФФ гСсс-; "с с,с,Фс>с йФ3 с з сС &ж:

6,3

3 ный продукт имеет следующие характеристики:

Молекулярная масса 3000

Кислотное число, мг КОН/г

Содержание азота, %

Температура плавления, С, 45 50

Пример 3. Синтез осуществляют по примеру 1 в течение 3,5 ч. Опыт-10 ный продукт имеет следующие характеристики:

Молекулярная масса 4500

Кислотное число, мгКОН/r 305 15

Содержание азота, % 8> 6

Температура плавления, ОС 52»55. . Пример 4. Синтез осуществля-. ют по примеру 2 при 120 С. Опытный 20 продукт имеет. следующие характеристики:

Молекулярная масса 2300

Кислотное число, млКОН/г 315

Содержание азота, % 5 1

Температура плавления, С 43-47.

Строение ПАМТГФ, установленное. способом ИК-спектроскопии, характерно для полиамидов. Сильное поглощение находится в области 1 700 см, которое обусловлено валентными колебаниями

С-О в группе COOH и ) С-О в амидах.

Йал»»ичие вторичного амида также подтверждается полосой 1205 см . = " " 35

ДЛя ОПрЕдЕЛЕНй»я ОбйаРРЙ 1 СПСФЬ ЗсОВания полученного соединения изучают вли» яние его в рецептах резиновых смесейна основе бутадиеннитрильного каучука

СКН-26 М. Изготавливают резиновые . 40 смеси на основе 100 вес.ч. СКН-26М с жесткостью по Дефо 750 гс с содержсайием мягчителя 1,5-20 вес.ч. Берут фезийов Ы смесь состава вес,ч. йса 100 вес,ч. каучука: сера 1,3-1,5, кап- 45 такс 0,6»0,8 сте>йрс иновая каслота

1,0-2,0; цйнковые белила - 3,0-5,0; технический углерод ПМ«100 40-50; " мягчитель 1,5-20.

Пример 5. Берут резийовую смесь состава вес.ч. на 100 вес.ч, каучука: CKH-26М 100, сера 1,5, технический углерод ПМ-100 45, цинковые белила 5,0, каптакс 0,8, мягчитель 1,5 изготавливают на лабораторных вальцах при температуре валков 50-60 С. ПоряО °

;док начала введения компонейтов, мин:

СКН-26М О, мягчитель 3, стеариновая

Таблица 1

Пластичность

rio ГОС Гу

415-53

0,31 0,315-0,38

Эластическое восстановление, мм

2,2-1,4.

2,5

Вязкость по Njj» ни при 120 С оНачало подвул-. канизации резиновой смеси (Т-10 мин), мин

47-57

2 0-40

Таблица 2 иновые смеси ная предложенная

Предел прочности при разрыве, кгс/см > ".г с > 1

2.> 0-300

Сопротивление раздиру, кгс-см >0-70

>г>

4 кислота 2, О, пи»кои->е белила 5, кап= такс 7, половина технического углерода

О„ вторс>я половина технического углерода 11, сера 15, срез >ереез 20. Булканизацию смесей осуществляют при 143 . в течение 40 мин.

Пример 6. Состав резиновой смеси и режим приготовления аналогичный составу примера 1 при. содержании мягчителя 20 вес.ч.

Во всех примерах при введении предложейного мягчителя прекращалось шубление резиновых смесей. Смесь без мяг чителя "шубила и введение технического углерода затруднялось.

Применение пласто->ластических свойств резиновых смесей 0Т содержания предложенного мягчителя приведено в табл. 1, В табл. 2 представлены физико-механические показатели предложенной и известной резиновых смесей.

726 !.29

Прод лжение табл. 2

Относительное удлинение, %

460-620

450

Коэффициент теплового старения при 100 С в течение 140 ч.: ио

Ло изменению предела прочности при разрыве

О, 8-0,86, 15

0,66

Относительное удлинение, мм/м

О;43 О) 44-0,6

Набухание в бензине "Галоша", %

4,1 1 4,39-4,58

Число циклов до образования трещин при многократном изгибе, тыс.

25-35

8,0 -1исло циклов до разрастания трещин при многократном изгибе, . тыс.

1 6,6 33-90

Составитель А. Пиняев

Редактор Н, Ц!ильиикова Техред 3, Чужнк Корректор М, Пожо

Заказ 849/18 Тираж 549 Подписное

1111!!1:!11И Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал !III!1 "!1атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из табл. 1 и 2 видно, что с введением ПАМТГФ увеличивается пластичность, уменьшается эластичное восстановление и вязкость резиновых смесей.

Кроме того, резиновые смеси с содержанием до 10 вес.ч, ПАМТГФ имеет повышенную стойкость смесей к преждевременной подвулканизации.

Набухание резины с ПАМТГФ в бензине "Галоша" соответствует известным образцам, что показывает возможность его использования в беизостойких резинах. ПАМТГФ оказы ает положительное вчияиие на динамические свойства резин, повышает сопротивление резин тепловому старению. С увеличением содержания.

ПАМТГФ прочностные свойства резин не меняются.

Таким образом, ПЛМТГФ целесообразно использовать в резинах на основе каучуков специального назначения как высокомолекулярный мягчитель, который улучшает технологические свойства резиновых смесей (ликвидирует шубление смеси на вальцах, повышает стойкость смесей к подвулканизации) и повышает некоторые показатели механических свойств вулканизатов.

Формула изобретения

Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, вклю25 чающая мягчитель-полимер на основе тетрагидрофталата, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения пластичности и стойкости смеси к подвулка30 низации при сохранении физико-механических свойств резин из данной смеси, последняя содержит в качестве мягчитепя полиамид-3-мле илтетрагидрофталат в количестве 1 5-20 вес, ч, на 100 вес.ч, каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет отраслевой лаборатории Воронежского технологического института

4o % 76030957, Воронеж, 1976 (прототип).