Регенерируемая резиновая смесь
(ц776933
E ОЛЙ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Соыиалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.78 (21) 2699057/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) M. Кл.з
В 29Н 19/00
С 08К 5/10
Государственный комитет
СССР (53) УДК 678.46 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения П. К. Липлянин, В. Ф. Дроздовский, Б. Н. Мошев, А. И. Гайдук, Г. А. Слобко, А. Б. Терешко, С. В. Фадеев и А. А. Шумский
Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) РЕГЕНЕРИРУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке регенерируемой смеси. Оно может быть использовано при получении шинного регенерата, а также регенерата нз резин на основе бутадиеннитрильного и хлоропренового каучуков.
Известна регенерируемая смесь, включающая измельченную резину на основе непредельного каучука и мягчитель, например сосновую смолу fl)
Данная смесь обладает неудовлетворительными технологическими свойствами, а регенерат из нее — неудовлетворительными пласта-эластическими и физико-механическими свойствами.
Цель изобретения состоит в улучшении технологических свойств известной регенерируемой смеси и в улучшении пласто-эластических и физико-механических свойств регенерата из нее.
Поставленная цель достигается тем, что регенерируемая резиновая смесь, включающая измельченную резину на основе непредельного каучука и мягчитель регенерации, в качестве последнего содержит термообработанные отходы производства диметилового эфира терефталевой кислоты (ДМТ), состоящие из дифенилтр икар боновой кислоты и ее триметилового эфира, 3, 4-бензокумариндикарбоновой кислоты и ее диметилового эфира, дифенилдикарбоновых кислот и их диметиловых эфиров, фталевой смолы, терефталевой кислоты и монометилтерефталата, диметилового эфира терефталевой кислоты, диметилового эфира изофталевой кислоты, и-толуиловой кислоты, метилового эфира и-толуиловой кислоты, и-форм илбензойной кислоты, метилового .эфира бензойной кислоты и неидентифицированных веществ в соотношении соответственно 5 — 15: 10 — 15: 20 — 25: 15 — 25:
: 2 — 3 8 — 10: 0,1 — 10: 1 — 2: 2 — 5: 7 — 8:
: 0,2 — 0,5: 1 — 3 с температурой размягчения 35 — 90 С и компоненты смеси взяты в следующих количествах, мас. ч.:
Измельченная резина 100
Указанный мягчитель 7,5 — 30
Изобретение иллюстрируют примеры
1 — 24, рецептура смесей в которых приведена в табл. 1 — 4.
Регенерируемые смеси 1, 8, 15 — контрольные (известные). В табл. 5 — 8 представлены сравнительные физико-механические и пласто-эластические показатели регенерируемых резин.
В приведенных примерах в качестве крошки используют резиновую крошку на основе натурального и синтетического кауЗ0 чуков.
776933
Таблица 1
Рецептура смеси, мас. ч.
Компонент
100
100
100
100
100
100
100
Сосновая смола
20
7,5
15
Т а 6л ица 2
Рецептура смеси, мас. ч.
Компонент
12
10
100
100
100
100
100
100
100
30
7,5
15
Таблица 3
Рецептура смеси, мас. ч.
Компонент
16
19
15
100
100
100
100
100
100
100
30
25
10
7,5
Таблица 4
Рецептура смеси, мас. ч.
Компонент
22
100
100
100
15
15
100
Сосновая смола
Резиновая крошка на основе каучуков общего назначения
Модифицированные отходы производства ДМТ
Резиновая крошка на основе бутадпен нитрильного каучука
Сосновая смола
Модифицированные отходы производства ДМТ
Активатор регенерации (N-фенил-N-изопропил-п-фенилендиамин) Резиновая крошка на основе хлоропре нового каучука
Сосновая смола
Модифицированные отходы производства ДМТ
Активатор (цинковая соль пентахлортиоф енола) Резиновая крошка на основе хлоропренового каучука
Модифицированные отходы производства ДМТ с температурой размягчения, С:
Активатор (цинковая соль пентахлортиофенола) Л р и м е р 1. Шинную резиновую крошку на основе ненредельных каучуков общего назначения, измельченную до частиц 1,0—
1,5 мм, регенерируют в лабораторном автоклаве в водной среде при температуре 5
185+-5 C в течение 5 ч.
Состав регенерируемой смеси, мас, ч.:
Резиновая крошка на основе каучуков общего назначения
776933
Таблица 5
Содержание летучих вешеств (в том числе воды) при 150 С, о 0
Эластическое госста новление, мм
Предел прочности при p33p bIве, МПа
Содержание золы, О/
Содержание мягчи телей, у, Относитель ное удлине ние, ч, Мягкость
/М/, мм
Номер примера
8,00
34 + 6
2,75/1,20
425
1,20 0,55
2,62 — 3,30
5,0 (Показатель по ГОСТ)
2
4,9
3,2
3,6
4,1
4,4
4,7
5,1
1,61/0,78
1,42/0,68
1,51/0,73
1,83/0,75
2,12/0,81
2,25/0,85
2,38/0, 90
28,7
27,0
27,8
28,3
31,1
32,7
33,2
1,7
1,89
1,80
1,74
1,71
1,69
1,67
417
448
433
440
3,28
3,20
3,23
3,25
3,29
3,31
3,37
7,53
7,64
8,62
8,20
6,56
5,10
4,51
Затем проводят обезвоживание девулканизата, после чего девулканизат обрабатывают на лабораторных вальцах в течение
5 — 10 мин.
Согласно ГОСТ 3350 — 68 на основе полученного регенератора изготавливают регенератную смесь следующего состава, мас. ч.: регенерат 100; альтакс (дибензотиазолдисульфид) 0,9; белила цинковые 2,5; сера 10
1,5. Регенератную резиновую смесь изготавливают на лабораторных вальцах размером
160Р, 320 мм с фрикцией 1: 1,27, температурой валков 20 — 25 С и зазором между валками 0,75 — 1.00 мм. За 2 мин до снятия 15 смеси с валков зазор увеличивают до 2 мм.
Через 10 мин после загрузки регенерата смесь снимают в виде пластины, которую выдерживают на воздухе в течение 6 ч.
Регенератную смесь вулканизуют в вул- 20 канизационном прессе при температуре
143 1 С в течение 15 мин.
Определение физико-механических показателей проводят по ГОСТ 270 — 64, подсчет результатов в соответствии с 25
Пример 8. Производственные отходы формования на основе бутадиеннитрильного каучука (СНК-26), измельченные до частиц размером 1,0 — 1,5 мм, регенерируют в лабораторном автоклаве в водной среде 30 при температуре 185 +5 C в течение 5 ч.
Состав регенерируемой смеси, мас. ч.:
Резиновая крошка на основе бутадиеннитрильного каучука
Сосновая смола
Активатор (N-фенил-N -изопропип-и-фенилендиамин) 5
Затем проводят обезвоживание девулканизата, после чего девулканизат обрабаты- 40 вают на лабораторных вальцах в течение
5 — 10 мин.
На основе полученного регенерата изго. тавлцвают регенератнук смесь следующего
ГОСТ 269 — бб. Пласто-эластические показатели определяют по ГОСТ 415 — 75.
За величину мягкости (М) принимают высоту образца в миллиметрах под грузом
50+0,1 Н.
Массовая доля летучих веществ, массовая доля золы и массовая доля мягчителей определяется по ГОСТ 3350 — 68.
Результаты испытаний представлены в табл. 5.
Пример ы 2 — 7. Регенерацию резиновой крошки, изготовление и исследование регенератных резиновых смесей на основе каучуков общего назначения проводят в условиях, описанных в примере 1, с использованием в качестве мягчителя модифицированных отходов производства ДМТ с температурой размягчения 70 С в количестве
7,5; 10; 15; 20: 25; 30 мас. ч. на 100 мас. ч, резиновой крошки соответственно.
В табл. 5 приведены сравнительные пласто-эластические, физико-механические и химические показатели шинного регенерата с использованием предлагаемого и контрольного мягчителей. состава, мас. ч.: регенерат 100; белила цинковые 1,9; сера 1,5; сульфенамид БТ (N, N-деэтил-2-бензтиазолилсульфенамид)
О,б.
Изготовление, вулка низа цию и исследование регенератных резиновых смесей проводят аналогично примерам 1 — 7.
Пример ы 9 — 14. Регенерацию резиновой крошки проводят в условиях, описанных в примерах 1 — 8, с использованием в качестве мягчителя модифицированных отходов производства ДМТ с температурой размягчения 70 С в количестве 7,5; 10; 15;
20; 25; 30 мас. ч. на 100 мас. ч. резиновой крошки на основе бутадиеннитрильного каучука соответственно.
Изготовление и исследование регенератных резиновых смесей проводят аналогич-. но примерам 1.— 8.
776933
Таблица 6
Содержание золы, 0
Эластическое восстановление, мм
Предел прочности при разрыве, МПа
Относительное Мягкость
Номер примера
/M/, мм удлинение, у, 3,84
3,81
4,09
4,20
4,21
4,24
4,28
267
284
336
356
0,84
1,44
1,34
1,18
1,09
1,04
0,79
8,42
7,84
8,76
7,85
7,56
7,44
6,32
9
11
12
13
3,42
3,50
3,24
2,87
2,43
2,26
l,73
Таблица 7
Предел прочности при разрыве, МПа
Эластичное восстановление, мм
Номер примера
Относительное удлинение, у, Мягкость
/М/, мм
5,71
7,10
7,66
8,46
8,43
7,71
6,44
306
312
328
352
375
2,37
3,04
2,78
2,33
1,92
1,76
1,54
5,90
4,90
4,63
4,33
4,10
3,84
3,63
16
17
18
19
В табл. 6 приведены сравнительные пласто-эластические и физико-механические показатели регенерата на основе бутадиенПример 15. Производственные отходы формования на основе 95 мас. ч. хлоропренового каучука (наирита КРА) и 5 мас. ч.
СКМС-30 АРКМ-15, измельченные до частиц размерами 1,0 — 1,5 мм, регенерируют в лабораторном автоклаве в водной среде при температуре 1851-5 С в течение 5 ч.
Состав регенерируемой смеси, мас. ч.:
Резиновая крошка на основе хлоропренового каучука 100
Сосновая смола 15
Активатор (цинковая соль пентахлортиофенола) 5
Затем проводят обезвоживание вулканизата, после чего девулканизат обрабатывают на лабораторных вальцах в течение 5—
10 мин.
На основе полученного регенерата изготавливают регенератную смесь следующего состава, мас. ч.; регенерат 100; стеариновая кислота 0,5; окись магния 3,0; белила цинковые 4,0; сера 1,5; каптакс (меркаптобензтиазол) 0,5; сульфенамид-БТ 1,0.
Изготовление и исследование регенератных резиновых смесей проводят аналогично примерам 1 — 14.
Пример ы 22 — 24. Регенерацию резиновой крошки проводят в условиях, описанных в примерах 1 — 21, с использованием в качестве мягчителя модифицированных отходов производства ДМТ с различной темнитрильного каучука с предлагаемым и контрольным мягчителями.
Регенератную смесь вулканизуют в вулканизационном прессе при температуре
161+-1 С в течение 40 мин.
Результаты испытаний представлены в табл. 7.
Пример ы 16 — 21. Регенерацию резиновой крошки на основе хлоропренового каучука проводят в условиях, описанных в примерах 1 — 15, с использованием в качестве мягчителя модифицированных отходов производства ДМТ с температурой размяг15 чения 70 С в количестве 7,5; 10; 15; 20; 25;
30 мас. ч. на 100 мас. ч. резиновой крошки соответственно.
Изготовление и исследование регенератных резиновых смесей проводят аналогично примерам 1 — 15.
ByëêàHèçàöHþ регенератных резиновых смесей проводят в условиях, описанных в примере 15.
В табл. 7 приведены сравнительные плас25 то-эластические и физико-механические показатели регенерата на основе хлоропренового каучука с использованием предлагаемого и контрольного мягчителей. пературой размягчения 35, 70 и 90 С соответственно.
Изготовление, вулканизацию и исследование регенератных резиновых смесей проводят аналогично примерам 15-21, 776933
Таблица 8
Эластическое восстановление, мм
Предел прочности при разрыве, МПа
Мягкость
/М/, мм
Относительное удлинение, р
Номер примера
2,50
2,33
2,14
4,51
4,33
4,06
328
310
8,32
8,46
8,37
22
23
Формула изобретения
Составитель Б. Холоденко
Техред И. Пенчко
Редактор Л. Ушакова
Корректор Л. Тарасова
Заказ 2530/6 Изд. № 577 Тираж 729 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
В табл. 8 приведены сравнительные пласто-эластические и физико-механические показатели регенерата на основе хлоропреИз данных, представленных в табл. 5 — 8, следует, что использование в качестве мягчителя модифицированных отдохов ДМТ с температурой размягчения 35 — 90 С в дозировках 7,5 — 30 мас. ч. на 100 мас. ч. резиновой крошки в сравнении с 15 мас. ч. сосновой смолы при регенерации резиновой крошки позволяет получать регенерат с улучшенными технологическими, физикомеханическими и пласто-эластическими свойствами.
С увеличением количества предлагаемого мягчителя в регенерируемых резиновых смесях на основе каучуков общего назначения, бутадиен-нитрильного и хлоропренового каучуков физико-механические и пластоэластические показатели несколько снижа- 20 ются.
Оптимальные физико-механические и пласто-эластические свойства регенерата наблюдаются при введении 10 — 15 мас. ч, модифицированных отходов производства
ДМТ на 100 мас. ч. резиновой крошки.
Введение менее 7,5 и более 30 мас. ч. модифицированных отходов производства
ДМТ в регенерируемые резиновые смеси не позволяет получать регенерат с необходи- 30 мыми рабочими свойствами.
Преимуществом модифицированных отходов производства ДМТ является также хорошая совместимость мягчителя с резиновой крошкой, снижение липкости регенера- 35 та и улучшение обрабатываемости регенерируемой смеси на вальцах, что обеспечивает получение регенерата с улучшенными рабочими свойствами в сравнении со свойствами сосновой смолы. Кроме того, ис- 40 пользование модифицированных отходов производства ДМТ в качестве мягчителя для регенерации резин на основе каучуков общего и специального назначения экономически эффективно. 45 нового каучука с использованием предлагаемого мягчителя, имеющего различную температуру размягчения.
Регенерируемая резиновая смесь, включающая измельченную резину на основе непредельного каучука и мягчитель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств регенерируемой смеси и улучшения пласто-эластических и физико-механических свойств регенерата из данной смеси, последняя в качестве мягчителя содержит термообработанные отходы производства диметилового эфира терефталевой кислоты, состоящие из дифенилтрикарбоновой кислоты и ее триметилового эфира, 3, 4-бензокумариндикарбоновой кислоты и ее диметилового эфира, дифенилдикарбоновых кислот и их диметиловых эфиров, фталевой смолы, терефталевой кислоты и монометилтерефталата, диметилового эфира терефталевой кислоты, диметилового эфира изофталевой кислоты, и-толуиловой кислоты, метилового эфира и-толуиловой кислоты, и-формилбензойной кислоты, метилового эфира бензойной кислоты и неидентифицированных вешеств в соотношении соответственно 5 — 15: 10 — 15: 20 — 25:
15 — 25: 2 — 3: 8 — 10: 0,1 — 10: 1 — 2
: 2 — 5: 7 — 8: 0,2 — 0,5: 1 — 3, с температурой размягчения 35 — 90 С и компоненты смеси взяты в следующем количестве, мас. ч.:
Измельченная резина 100
Указанный мягчитель 7,5 — 30
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Захаров Д. Н., Богданович Н. А., Волков М. И. Регенерируемая резиновая смесь па основе непредельных каучуков. — «Известия вузов. Химия и химическая технология», 1960, No 3, с. 527 †5 (прототип).
