Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиенстирольного каучука

 

О П И С А Н И Е,765304

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцкалистическин

Респубпнк (61) Дополнительное н авт. свил-ву (22) Заявлено 27; 1 1.78 (21) 2688592/23-05 (53)М. Кл.

С 08 ) 9/06

С 08 4 39/00 с присоединением заявки .%

Госудэрстввнный комитет

СССР. по делом нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень Ле 35 (53) УДК 678,7 (088.8) Дата опубликования описания 25.09.80

И. И. Н. кельсон, И. A. Осошник, Л. Ф. Полякова, Т. P. Бутенко и Г. М. Семенова (72) Авторы изобретения

Воронежский технологический институт (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

HA ОСНОВЕ БУТАДИЕНСТИРОЛЬНОГО

КАУЧУКА

Изобретение относится K производству резины, в частности к получению вулка .низуемой резиновой смеси на основе бу. тациенстирольного каучука.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе бутациенстирольного

5 каучука, включающая мягчитель — олигомер пиперилена — полипнперилен $1).

Однако эта смесь обладает неудовлетворительными технологическими свойствами, а резины из нее — неуцовлетворительными техническими характеристиками.

Цель изобретения состоит в улучшении технологических свойств известной рези-. новой смеси и технических характеристик резин из нее.

Это достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиенстирольного каучука, включающая мягчитель — олигомер пиперилена (ПП), в ка- щ честве последнего соцержит процукт олигомеризации кубового остатка ректификации стирола (КОРС) и пиперилена в соотношении соответственно 48,7874,08: 24,69-48,78 в количестве

5-15 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука.

Пример 1. В реактор загружа ют 2,43 вес.% Ас,Сс и 50 мл толуола и перемешивают в течение 10 - 30 мин, Смесь 48,78 вес.7 КОРС и 48,78 вес.%

ПП приливают в реактор в течение 12 ч при температуре реакции 30 С. Реакционный состав перемешивают в течение 4 — 5 ч, после чего выцеляют полимер изопропиловым спиртом (в соотношении 1 : 1). Остатки растворителя и низкомолекулярных соецинений удаляют вакуумированием при температуре в массе 160 С.

КОРС представляет собой вязкую тем но-коричневого цвета )KHQKocTb; техничес кий пиперилен — жидкость коричневого цвета. Состав исходных веществ приведен в табл. 1.

Полученный продукт олигомеризации имеет следующие характеристики:

76, .) 304 4 окись цинка 3,0; стеарин технический

1,0; технический углероц ДГ -100 50,0;

КОРС П 5-1 5.

Пример 4. Резиновую смесь привеценного состава, содержащую 5 масс. ч. прецложенного мягчителя, изготавливают на лабораторных вальцах при температуре о валков 70 +5 С. Порядок начала ввецео- ния компонентов, мин: ДССК-25 0;

10 стеарин технический 2; окись цинка, сульфенамиц М 4; 1/2 технического углерода и 1/2 мягчителя 7,0; 1/2 технического .углерода и 1/2 мягчителя 5; сера 1,3; срез 18. Вулканизацию сме15 сей осушествдяют при температуре

143 С в течение 50 мин.

П р и,м е р 5. Состав резиновой смеси и режим приготовления аналогичен составу примера 4 при содержании мяг20 чителя 10 масс, ч, Пример 6. Состав резиновой смеси и режим приготовления аналогичен составу примера 4 при содержании мягчителя 15 масс. ч. д Изменение пласто -эластических свойств резиновых смесей от содержания компонентов приведено в табл. 2. Физико-механические показатели резин приведены в табл. 3.

4,43

2,63

35

45 ч.

Молекулярная масса 984

Бромное число, г 126

Кислотное число, мг КОН/г

Тем пе р а тура ра зм я гчения, С 56

Пример 2. Синтез осуществляют по примеру 1 с 74,08 вес.Ъ; КОРС и 24,69 весЛ ПП в течение 4 ч при с деожании АЕС8 1,23 весЛ и температу ре вакуумирования 180 С. Подученный олигомерный продукт имеет следующие характеристики:

Молекулярная масса 1270

Бромное число, r 112

Кислотное число, кг КОН/г

Температура размягчения, С 69

Пример 3. Синтез осуществляют по примеру 1 с 48,19 вес.4 KOPC и 48,19 вес.% ПП в течение 5 ч при соцержании АКСЕ> 3,61 вес.Ж и температурой вакуумирования 200 С.

Молекулярная масса 1 334

Бромное число, г 108

Кислотное число, мг, КОН/г 2,85

Температура размягчения оС 74

Строение полученного олигомера изучают с помощью ИК-спектров, которые снимают на ИКС - 22 в области 7002000 см-». Полученный олигомер в своей основе имеет стирольную форму, что подтверждается поглощением в области частот 1595, 1480, 1440, 1152, 1013 см» и транс форму, подтвержцаюяую интенсивной полосой поглощения ь области 960 см

Олигомерный продукт условно назван мягчитель КОРСП, свойства которого изучены в сравнении с известным. Изготавливают резиновые смеси на основе

100 масс. ч, стирольного каучука (QCCK-25) с содержанием мягчителя от

5 go 15 масс. ч. Резиновая смесь имеет слецуюший состав, масс. ч. на 100 масс. каучука: сера 2,0; сульфенамицы 2,0;

Иэ приведенных в табл. 2 данных видно, что резины из резиновой смеси, содержащей мягчитель. КОРСП, имеют по сравнению с известной меньшую усацку и меньшее эластическое восстановление при более высокой когеэионной прочности резиновых смесей. Пластичность и вязкость смесей практически равноценны.

Анализ данных табл. 3 показывает, что резины на основе 11ССК-25 с предлагаемым мягчителем имеют более высокие модули, сопротивление разрыву, число циклов при многократном растяжении.

Так, например, резины с 15 масс.ч. мягчителя КОРСП имеют сопротивление разрыву в 1,5 раза, а число циклов при многократном растяжении в 1,4 раза выше по сравнению с резинами с тем же соцержанием полипиперилена.

7(Ж 304

Ь

Таблица 1

1,4 3 5 30-50 - -0,,105

ТехническйЯ пиперипен (ПП) 0,06 0,37

60,51 29,39 - 7,21

Таблица 2

Пластичность по ГОСТ 415 53 0,32-0,38

14 19

Усадка, 7

Эластическое восстановление, мм 0,76-0,95

Вязкость по Муни

50 61

0,18-0,20 0,17-0,18

Когезионная прочность, МПа

Относительное удлинение, %

160 170

100-140

Табл иц а 3

Напряжение при 300% удлине» ни я, M lla

4,4 6,1

13 ° 8-15,6

5,36, 1

20,1 22 ° 9

Сопротивление разрыву, ИПа

КОРС 20-30 5-7 0,5-1,8

0,32-0,38

18 21

1,21 1,46

54 57

765304

Продолжен иг табл. 3

Резины с мягчителем

Известная

Предл агае мая

Показатели резин

Мягчитель

К ОРСП

Полипнперилен

Сопротивление раздиру, кН/м

5 0-63

45 .>6

Коэффициент теплового старения при 1 00 С в течение

72 час.

0,840,96

Q,86-Q,94

0,58-0,63 по сопротивлению разрыву по относительному удлинению

0,61-0,67

Эластичность при 20 С при 100 С по откосу, -o

36-42

41-46

39-42

44«47 о

Твердость по TM-2: при 20 С при 100 С

66-69

57-5 8

66-69

50-56

Число циклов при многократ- ном растяжении, тыс.

31,5-39, 1 . 23,75-24,0

Составитель Б. Холоденко

Редактор В. Голышкина ТехредТ. Маточка Корректор М. Вигула

Заказ 6447/26 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„Москва, Ж-35, Раушская наб., q. 4/5.

Филиал ППП "Патент, г Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Иулканизуемая резиновая смесь на ос нове бутадиенстирольного каучука, включающая мя гчи тель - ол и гомер пи перилена, отличающаяся тем,что, с целью улучшения технологических свойств резиновой смеси и технических характеристик резин из нее, смесь содержит в качестве мягчктеля продукт олигомеризации кубового остатка ректификации стирола и пиперилена в соотношении соответственно 48,78-74,08:

24,69-48,78 в количестве 5-15вес. ч. на 100 вес. ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США N. 3872064, кл. 260-80 7 опублик 18 03.75 (прототип) .