Резиновая смесь на основе синтетического каучука

 

< ч 786300

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.78 (21) 2702997/23-05 с присоединением заявки— г (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 07.02.82 (51)М.Кл з С 08 L 9 00

С 08 К 5/05

Гасударственный комитет ио делам изобретений (53) УДК 678.048 (088.8) и открытий (72) Авторы етзобр ететеия

В. Ф. Каблов, А. М. Коротеева и А. М. Огрель

Волгоградский политехнический институт (71) Заявитель (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

Изобретение относится к модифицированным вулканизуемым резиновым смесям на основе синтетических каучуков и может быть использовано в резино-технической промышленности для изготовления масло- и теплостойких резиновых изделий.

Известна резиновая смесь на основе синтетических каучуков, вулканизующей группы, наполнителей, окислов металлов, содержащая 0,2 — 0,75 масс. ч. фталевого ангидрида на 100 масс. ч каучука как замедлителя подвулканизации (1).

Известна также резиновая смесь на основе синтетических каучуков, содержащая серу, каптакс, сажу, пероксимон, окислы металлов, стеарин, фталевый ангидрид (2).

К недостаткам указанных резиновых смесей относится неудовлетворительная тепло- и маслобензостойкость, что снижает их эксплуатационные качества.

Цель изобретения состоит в повышении тепло- и маслобензостойкости резин на основе синтетических каучуков.

Поставленная цель достигается тем, что смесь на основе синтетических каучуков дополнительно содержит многоатомный спирт при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: каучук 100, сера 0,6 — 1,5, каптакс

0,8 — 1,0, пероксимон 6,0 — 7,5, окислы металла 5 — 15, сажа 45 — 50, стеарин 1,5 — 2,0, фталевый ангидрид 3,6.— 48, многоатомный спирт 2,4 — 32.

Повышение тепло- и маслобензостойкости в предлагаемом решении объясняет5 ся тем, что фталевый ангидрид и многоатомные спирты при вулканизации резиновой смеси вступают в реакцию полиэтерификации. При этом образуются полярные маслобензостойкие полиэфиры, стойкие к

10 воздействию тепла и кислорода воздуха.

Так как содержание получаемых продук-. тов в каучуке составляет 6 — 80 масс. ч. на

100 масс. ч. каучука, то они выполняют роль теплостойкой и маслобензостойкой

15 фазы, распределенной по всему объему вулканизата. Кроме того, получаемые при этом продукты имеют кислую реакцию, что тормозит радикальные процессы, происходящие при термоокислительном старении.

20 При старении процесс поликонденсации завершается в большей степени и образующийся полиэфир берет на себя часть механической нагрузки при испытании состаренных образцов.

25 Для получения предлагаемой смеси готовят составы с различным содержанием ингредиентов.

Приготовление предлагаемой и извест. ной резиновых смесей осуществляют на лаЗО бораторных вальцах в течение 30 и 40 мин

786300 ливают известную смесь (табл. 1 и 2, составы 5, 7), а также известную смесь, содержащую 3,6 масс. ч. фталевого ангидрида (табл. 1 и 2, состав 6) и 2,4 масс. ч. глицерина (табл. 1 и 2, состав 7) .

Режим вулканизации для предлагаемых и известных резиновых смесей — 165 С, 60 мин.

Физико-механические показатели опре10 деляют по ГОСТ 270 — 75, 271 — 53, 421 — 59, Выбор исследуемых показателей определяют согласно техническим требованиям, применяемым в промышленности резинотехнических изделий. соответственно для резин на основе этиленпропиленового (СКЭП) и бутадиеннитрильного (СКН-40) каучуков при следующем порядке введения ингредиентов: состав 1 — 8 (табл. 1) — бутадиеннитрильный каучук МКН-40, стеарин технический, каптакс, окись цинка, сажа, фталевый ангидрид, многоатомный спирт, сера; состав 1 — 8 (табл. 2) — этиленпропиленовый каучук

СКЭП, окись цинка, сажа, фталевый ангидрид, многоатомный спирт, сера, пероксимон.

Для сравнения свойств предл агаемой смеси (табл. 1 и 2, составы 1 — 4) приготавТаблица 1

Состав предлагаемых и известных смесей на основе каучука СКН-40 и свойства резин из них

Предлагаемые смеси состава

Известные смеси состава

Ингредиент

6 7

100

1,6

0,8

1, 5

12

350

Тепловое старение при температуре 413 К в течение 72 ч

Коэффициент старения по прочности, Ко

Коэффициент старения по относительному удлинению, К.

0,45

0,4

О,2 О, 1 5

0, I5 О!16

0,2

0„5

0,3

0,2

0,2

0,2

0,2

0,3

Таблица 2

Состав предлагаемых и известных смесей на основе каучука СКЭП и свойства резин из них

Известные смеси состава

Предлагаемые смеси состава

Ингредиент

100

О,б

1 2

1 2

250

Тепловое старение при температуре 413 К в течение 72 ч

Коэффициент старения по прочности, Ка

Коэффициент старения по относительному удлинению, iK

0,85

0,98

1,0

085

0,9

0,5

0,32 0,3

ОД5 0,2

0,6

0,62

0,65

0,6

0,57

0,3

Бутадиеннитрильный каучук СКН-40

Стеарин

Окись цинка

Каптакс

Сера

Сажа

Фталевый ангидрид

Глицерин

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение, Степень набуханпя, %

Этиленпропиленовый каучук СКЭП

Окись цинка

Окись магния

Gepa

Перокси мои

Сажа

Фталевый ангидрид

Глицерин

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение, Степень набухания, 0

100

1,5

Оф

115

3 6

2,4 22 350

90 10

О,б б

3,6

2,4

12

1,5

08

1,5

21

14

16

100

5 10

О,б

2I

13

220

1;5 0,8

1 5

48

32

0,6

48

32

1,5

О;8

1,5

0,5

100

10

150

0 5

280

1,5

О,8

1,5

3,6

16

120

100

5 10

016

3,6

250

100

100

115

i5 0,8 0 5 ио

103

100

1 0

0,6 6

О, 5

1 2

280

1Оа

0,8 .1,5

24

И2

5 1 О

О,б

2,4

114

786300

Ф ор мул а изобретения

Каучук

Сера

Каптакс

Перокси мои

Окислы металлов

Сажа

Стеарин

Фталевый ангидрид

Многоатомный спирт

0,6 — 1,5

0,8 — 1,0

6,0 — 7,5

5 — 15

45 — 50

1,5 — 2,0

3,6 — 48

2,4 — 32

Составитель Н, Комарова

Техред Л. Куклина

Корректор С. Файн

Редактор И. Гохфельд

Заказ 25/33 Изд. № 104 Тираж 511 Подписное

НПО <Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»

Как видно из табл. 1 и 2, для предлагаемой смеси (состав 3) и известной (состав 5) коэффициенты старения по прочности соответственно равны 0,5 — 0,3 (табл. 1) и 1,0—

0,85 (табл. 2), степень набухания 80 — 97% и 87 — 97%.

Раздельное введение в резиновую смесь фталевого ангидрида или глицерина в количествах, заявленных в формуле (табл. 1 и 2 составы 6,8), не позволяет достичь повышения тепло- и маслобензостойкости.

Оптимальная дозировка фталевого ангидрида — 3,6 — 48 масс. ч. и глицерина

2,4 — 32 масс. ч. Увеличение содержания указанных мономеров приводит к ухудшению физико-механических свойств резин.

Поскольку для уплотнительных резиновых деталей важно сохранить стабильность механических свойств при контакте с горючесмазочными материалами в условиях повышенных температур, то предлагаемая смесь имеет существенные преимущества: теплостойкость предлагаемых резин возрастает в 1,5 раза, маслобензостойкость увеличивается на 20 — 25% по сравнению с известными резинами.

Полученные результаты позволяют применять предлагаемую резиновую смесь для изготовления уплотнительных деталей, работающих в условиях повышенных темпепатур при комплексном воздействии различных растворителей.

Резиновая смесь на основе синтетического каучука, включающая серу, каптакс, 5 сажу, пероксимон, окислы металлов, стеарин, фталевый ангидрид, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения тепло- и маслобензостойкости, смесь дополнительно содержит многоатомный спирт при следую10 щем соотношении компонентов, масс. ч.:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Справочник резинщика. «Химия», 30 1971, с. 319.

2. Краус Дж. Усиление эластомеров, М.„

«Химия», 1968, с. 369.