Известна полимерная композиция на основе каучука общего назначения включающая тиурам в качестве Вулканизующего агента и ингибитор подвулканиэации вЂ” производное пиперазина, например 1,4-бис-(фенилтио)пиперазин f1) .

Однако данная полимерная композиция не обладает устойчивостью к преждевременной вужканиэации. при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Каучук 100

Тиурам 2,5-3,0

1,4-бис-(2

-меркаптобенэтиаэолилЦель изобретения вЂ” повышение устойчивости к преждевременной вулканизации композиции.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе каучука общего назначения, включающая тиурам в качестве вулканиэующего агента и ингибитор подвулканизации - производное пипераэина, в качестве ингибитора под,вулканизации содержи т 1,4-бис-(2 ,-меркаптобензтиаэолилметилен)-пиперазин формулы метилен)2е пиперазин 0,5-1„3

Пример 1 ° На лабораторных вальцах пои одних и тех же температурах и временных условиях (50-60 С, 20 мин) изготавливают резиновые смеси, З9 ..остави которых приведены в табл. 1.

834010

Т а б л и ц а 1

Изопреновый каучук (СЕИ-3) 100 100 100

3,0

Таблица 3

Тиурам Д 3,0 3,0 3,0

Стеарин 1,0

1,0

Оксид цинка

5,0

5,0 5,0

5,0

Технический углерод

HAF

СКИ-3 100

Тиурам Д 3, 0

100 100 100

3,0 3,0 3,0

50 50

Сера

0,5

N-нитрозодифениламин

Озонин 101

1,5

0,5

25 Техуглерод IIN-75 50

Фталевый ангидрид

50 50 50

0,5

Озонин

101

1,0

1,5

Определяют кинетические параметры смесей на Реометре 100 фирмы Монсанто. Свойства смесей и резин из них представлены в табл.2.

Таблица 2

2,0

1,0 1,0 1 0

3,0 3,0 3,0

24,0 13,0 31,0

16,5

Т а б л и ц а

2,5 3,7 2,2 4,5

Оптимальное время вулканизации йрн

143 С, Т о, MHH

Максимальный модуль и,„,ф.д. 35,0

Ийдекс скорости вулканизации

100 -1 4

Т -T1

Начало структурирования при

143оC т мин

24,0 22,0 15,0 18,8

4,5 5,?5 5,5

3,5

34,0 37,0 33,5

Оптимальное время структурирования, T gg MHH

Время начала структурирования при 120 С о мин

Время начала структурирования при

143 С, Т, мин

5,46 7,82 7,0

Из приведенных в табл.2 данных видно, что фталевый ангидрид не замедляет тиурамной вулканизации изопренового каучука, а Озонин 101 является более эффективным замедлителем, чем й-нитрозодифениламин.

Пример 2. На лабораторных вальцах аналогично примеру 1 резиновые смеси, составы которых приведены в табл.3.

Сантогард pV

Диафен ФП 2,0

Оксид цинка

Стеариновая кислота 1,0

5,0 5,0 5,0 5,0

4р Парафин 3,0

Определяют кинетические параметры смесей на Реометре 100 фирмы Монсанто. Результаты испытаний приведены в табл.4.

25,3 26,5 24,0 17,8

834010

Продолжение табл.4

Таблица 5

Смеси (Г

Свойства

5 б 7 8

Бутадиеннитрильный каучук

36 46 69 (СКН-26) !

100 100

Индекс скорости вулканизации

100 вЂ” .мин 4,8

Твц вЂ” Тъ

Оксид цинка

5,0 5,0

1,0 1,0

5,0 5,0

1,0 1,0

Стеарин

4,7 5,4 6,9

Техуглерод HAF

50 50

3,0 .3,0

50 50

3,0 3,0

Из данных табл.4 видно,что сера снижает стойкость смесей к подвулканизации,а Озонин 101 несколько увеличивает стойкость смесей к подвулканиЗации и увеличивает скорость вулканизации по сравнению со смесями, содержащими Сантогард PV3.

0,2

0,5

1,0 1,5

Пример 3. На лабораторных вальцах при 30-40 С в течение о

30 мин изготавливают смеси, составы которых приведены в табл.5.

Таблица б

Начало структурирования при

120 С, Т мин

15,5

Начало структурирования при 143 С, Т,мин

3,5

2,5

6,0

4,0

Оптимальное время вулканизации при

143 С, мин

19 0 12,5

25,5

15,5

Напряжение при

200%-ном удлинении, МПа

4,1

5,5 5,2 4,2

Напряжение при

300%-ном удлинении, МПа

10,9

9,87,9

28,5 27,1

20,2

26,7

Прочность,МПа

Относительное удлинение,%

720

Остаточное удлинение,%

Степень структурирования, М, „ф.д. 42

Тиурам

Сера

Озонин 101

Определяют кинетические параметры смесей, физико-механические свойства и теплостойкость вулканизатов.

Свойства резиновых смесей и резин чз ни:. представлены в табл.б.

24,0 33,0 35 0

600 600 660

834010

Продолжение табл . 6

Сопротивление раздиру, Н/м 10 48,0

79,4

68,0

70,0 динамическая. выносливость при растяжении, тыс.циклов

67,5 140,4

28,3

7,2

После старения при 100 С в течение 4 сут

Напряжение при

200% удлинении, МПа 18,4

13,2

26,1

13,8

26,6

11,9

25,5

Прочность, MiIa 21,7

Относительное удлинение,Ъ

340

325

225 315

1,07 0,90 0,88 0,93

0,31

0 53

0,54

0,52

Применение Озонина 101 позволяет Ç5 уменьшить склонность смесей к преждевременной вулканизации, повысить прочность вулканизатов, сопротивление раздиру, значительно повысить динамическую выносливость. 40

Пример 4. Готовят резиновые смеси, составы которых приведены в табл.7

Продолжение табл. 7

Содержание, масс.ч.

Ингредиенты

0,2

Сера

Озонин 101

1,5 а б л и ц а 7

100

100 таблица 8

СКН-26М

Цинковые белила

Стеариновая кислота

1,5

Начало структурирования ф0 при 143 С,мин техуглерод

ПМ-75

5,3

Оптимальное время вулканизации при 5 143 С,мин

20,5

30,5

Диафен ФП

Парафин тиурам Д

Коэффициенты старения:

По прочности (К ь)

По относительному удлинению (к -) 5

Определяют кинетические параметры смесей, физико-механические свойства и теплостойкость вулканизатов.

Свойства смесей и резин из них приведены в табл.8.

834010

Продолжение табл. 8

Таблица 9

8,0

22,5

14,7

21,0

БутадиенвЂ” стирольный каучук (СКС-ЗОЛРКМ15) 620

377

Остаточное удлинение,%

5 24

Бутадиено15 вый каучук (СКД-1,2) о

Температуростойкость 100 С

Прочность,MIIa

9,5

6,5

Сера

0,3

Относительное удлинение,Ъ

2,5

420

Я0 Тиурам

ДФГ

217

1,0

0,42

0,31

Оксид цинка

0,68

25 течение

0,58

5,0

5,0 при 100 С в

1 сут

21,2

Старение

Неозон Д

Стеарин

1,0

24,4

Прочность,МПа

3,0

3i0

Относительное удлинение,Ъ

З0;Техничес" кий углерод ПГМ-33

547

300

79,0

1,08

1,00

0,00

Каолин

0,88

Мягчитель

Старение при 100" С в течение

3 сут

Битум

26,5

20,0

Озонин 101

Прочность,МПа

1,0

Относительное удлинение,В

433

290

1,18

Определяют склонность смесей к подвулканизации, физико-механи45 ческие свойства и теплостойкость вулканизатов. Свойства смесей и резин из них представлены в табл.10.

0,95

0,70

0,77

Ходимость до появления трещин, цикл

Таблица 10

54375 127500 5Р

Ходимость до разрушения, цикл

1440000

70000..Как видно иэ приведенных в табл.8 данных, применение Озонина

101 с Тиурамом Д позволяет получить смеси, менее склонные к преждевременной вулканизации, чем смеси с

Тиурамом Д и серой. Вулканизаты с

Озонином 101 превосходят стандартные по прочности, температуростойкости, теплостойкости, динамической выносливости.

Пример 5. На„ лабораторных цальцах при 50-60 С в течение

Время вулканизации, 6

14,5

10 5

60 Прочность, МПа

7,11

7,75

Относительное уд65 линение,%

669

662

Напряжение при ЗООЪ-ном удлинении, МПа

Прочность, MIla

Относительное удлинение,Ъ

35 мин готовят резиновые смеси, составы которых приведены в табл.9.

834010

Продолжение табл.10

Продолжение табл.11

Содержание, масс.ч.

Ингредиенты

Свойства

7,5 7,5 7,5

Оксид цинка 7, 5

Техуглерод

ПМ-75

Прочность, МПа 7,69

8,02

Белая сажа

БС-50

Относительное удлинение,% 192

5 5

Рубракс

Вазелиновое масло 8

252

Остаточное удлинение,Ъ 7

8 8 8

1 1 1

Нео зон Д

Диафен ФП

Озонин 101

1,0 1,5

0,5

1,10

1,09

25 Определяют склонность смесей к подвулканизации (Т по Муни), оптимальное время вулканизации (Т

90 по Монсанто), пластичность (по Карреру), физико-механические свойства вулканизатов. Свойства смесей и резин иэ них представлены в табл.12.

0,62

0,41

Прочность, МПа

8,60

8,93

Та блиц а 12

Относительное удлинение,Ъ 104

148

Остаточное удлинение,Ъ 2

Время подвулканизации при 120 С, Т, мин

Коэффициенты старения:

1,32

1,27

0,22 0,36

Как видно иэ приведенных в табл.10 данных, Озонин 101 снижает склон- 50 ность смесей к подвулканизации и повышает теплостойкость вулканизатов.

Пример 6. На лабораторных вальцах готовят резиновые смеси, составы которых приведены в табл.11.

2,2

2„6

2,8 3,0

Пластичность по

Карреру

Таблица 11

100 100

Сопротивление разрыву,МПа

Тиурам Д 3,0 3,0 3,0 3,0 65

После старения при 100 С в о течение 90 сут

Коэффициент старения:

По прочности

По относительному удлинению

После ста1Яния при 100 С в течение 120 сут

СКС-30-APKll 100 100

Оптимальное время вулканизации при 180 С

Напряжение при

300%-ном удлинении,МПа

17 18 19 20

15 15 15 15

45 45 45 45

10 5 13 13 17

0,30 0,32 0,32 0,30

3,7 3,7 3,8 2,7

14,0 13,5 14,6 13,4

- 834010

Содержание, масс.ч (1 I

Смеси

1 (.Ингредиен ты

Свойства

17 18 19

Масло вазелиновое

Низкомолгкулярный полиэтилен

Относительное удлинение;%

772 780 892

764

Сопротивление раздиру, Н/м .10 31

Неозон Д

35 71 74

Пигмент голубой фталоцианиновый

0,3 0,3 0,3

0 5 1,0 1,5

0,3

Озонин 101

Определяют склонность смесей к подвулканизации (Т по Муни), оптимальное время вулканизации (Т по

Монсанто), пластичность смесей и физико-механические свойства вулканизатов. Результаты испытаний представлены в табл.14

Т а б л и ц а 14

Приведенные в табл.6 данные свидетельствуют о том, что введение Озонина 101 приводит к увеличению времени подвулканизации, сопротивления раздиру вулканизатов, усталостной выносливости при многократном растяжении.

Пример 7. На лабораторных вальцах при одних и тех же температурах и временных условиях (60oC, 20 мин) готовят резиновые смеси, составы которых приведены в табл. 13.

Пластичность по Карреру

Т при

120 С, мин

Таблица 13

12,5 14

13 4 13

19 14

Натуральный каучук

НК, смо кет-шитс

Натрийбутадиеновый каучук

СКБ-30-35Р

25 25 25

3,0 3,0 3,0

3,0

Тиурам Д

Оксид цинка

3,0 3,0 3,0

100 1ОО 1OO

20 20 20

3,0

100

Литапон

Белила титановые

5 5 уст алоатв ная выносли вость при много кратном растяжении (150%), тыс.цик лов+

Продолжение табл. 12

2,94 3,22 8,12 54,6

75 75 75 75

Т 9с при

150 С, мин напряжение при

300%-ном удлинении,МПа

Сопротивление разрыву,МПа

Относительное удлинение,%

Сопротивление раздиру, Н/м 10

Продолжение табл. 13

21 22 23 24

8 8 8 8

0,5 0,5 0,5 0,5

0,42 0,39 0,40 0,43

3,6 4,2 3,7 3,7

12,2 11,1 11,9 11,5

586 566 580 584

23 27 26 28

834010

Формула изобретения тилен)-пипера 0 зин

0,5 вЂ” 1,3

Составитель A. Пиняев

Техред Л. Пекарь Корректор Г. Назарова

Редактор В. Петраш

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3998/41

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

Из представленных в табл .14 данных видно, что Озонин 101 увеличивает время подвулканизации смесей, уменьшает оптимальное время вулканизации, увеличивает сопротивление раздиру вулканизатов.

Итак, использование предлагаемого ингибитора подвулканизации позволяет получать смеси с высокой устойчивостью к преждевременной вулканизации. Кроме того, резины из предлагаемой смеси характеризуются улучшенными физико-Ь(еханическими свойствами ° при следующим соотношении компонентов, масс.ч.:

Каучук 100

Тиурам 2, 5-3,0 <ъ

1,4-бисвЂ(2 -меркапто( бензтиазолилмеПолимерная композиция на основе каучука общего назначения, включающая тиурам в качестве вулканизующего агента и ингибитор подвулканизации производное пиперазина, о. т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости к прежде временной вулканизации композиции, последняя содержит в качестве инги1О битора подвулканизации 1,4-бис-(2

-меркаптобензтиазолилметилен)-пиперазин формулы

Источники информации принятые во внимание при экспертиз

1. Патент CIJA 9 3681356, 5 кл. 260-268, 5, 1972 (прототип).

Похожие патенты: