Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 11. 79 (21) 2841003/23-05

Союз Советски к

Социапистичесиик

Республик .854954 (5! )М.-Кл. с присоединением заявки,%

С 08 !. 9/02

С 08 1. 33/00

С 08 К 5/03

С 08 К 5/37 (53) УДК 618.7 (088.8) 9вударстввнный квмнтет

СССР да делам нзаеретеннй н вткрытн!! (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81. бюллетень М 30

Дата опублт!коваиия описания 15.08.81.В.А.Донцов, В,А.Пицык, C,К.Ярош, ).С.Афанасвев ,и Н.И.Мягкова

1=;;.

I (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Ордена Ленина институт химическо физики

АН СССР (54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕННИТРИЛЬНОГО

КАУЧУКА

5-50

2-4

1-2

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки композиции ва основе бутадиеннитрильного каучука.

Известна композиция на основе бутадиеннитрильного каучука (СКН) 5 и олигоэфиракрилата, включающая наполнитель (сажа), нереакционноспособный пластификатор (дибутилфталат) и инициатор химического превращения— перекись бензоила в соотношении со- тв ответственно, мас.ч.:

100:20:60:50:1 (11.

Однако данная композиция не обесаэ печивает улучшение технологических свойств, повьппение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин.

Цель изобретения — улучшение технологических свойств композиции, повышение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин из данной композиции.

Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе бутадиеннитрильного каучука и олигоэфиракрилата, включающая -йаполнитель,нереакционноспособный пластификатор и инициатор химического превращения, в качестве последнего композиция содержит смесь из со -гексахлорпараксилола, ди-2-бензтиазолилдисульфила и серы взятых в соотношении 1: 1-2: 2. при следующем соотношении компонентов. мас.ч.:

Каучук 100

Наполнитель 50 — 160

Нереакционноспособный пластификатор . 30 — 50

Олигоэфиракрилат

Сера

Ди-2-бензтиазолилдисульфид (ДВА 2 — 4 сЮ- гексахлор-иксилол (ГХПК) . 8

Пример 1. Иа лабораторных вальцах при 60-70оС готовят маточную смесь на,основе.бутадиеннитрильного каучука CKH-26 100 мас.ч. наполните" ля-неактивного техуглерода ПМ-1595 мас.ч.,активного техуглерода IIM" 100

55 мас,ч, и целевых добавок (окиси цинка, параоксинеоэона, стеарина).

Для равномерного распределения наполнителя в каучуке необходимо в процесссе введения одновременно с техуглеродом добавлять по частям пластификатор дибутилфталат (ДБФ) и или олнгозфнракрилат (03A}. В отсутствии пластифнкатора качественных смесей получить йе удается. В этой серии экспериментов в качестве ОЭА композиция содержит OL QU -диметилакрилат-(бис"оксиэтилен) фталат (МГФ-1).

Ъулканизационно-йнициирующую груп пу согласно изобретению вводят после смешения всех остальных ингредиентов. Рецептура приведена в табл.1, графы 10-13.

Аналогично готовят композиции по известному способу, для чего вместо вулканизационно-инициирующей группы согласно изобретению вводят органическую перекись-перекись бензоила (табл.l, графы 4 и 5) °

Для сравнения в тех же условиях готовят контрольные композиции,ко" торые применяют в промышленности реэино-технических изделий (РТИ).

Они не содержат реакционноспособных пластификаторов, а в качестве вулканкзующей группы содержат смесь серы, ДБТД, тиурама в разных пропорциях (табл. 1, графы 1-3) .

Перед вулканиэацией композиции определяют ее вязкость, пластичность и сопротивление подвулканизации.

Результаты испытаний приведены в табл.2 °

Вулканизацию смесей проводят в электрическом прессе под давлением

150 атм 15 мин при 150OÑ (оптимум вулканизации) . Результаты основных физико-механических испытаний вулканизатов приведены в табл.2.

Из данных табл.2 следует, что введение ОЭА МГФ-1 дополнительно к нереакционноспособному пластификатору ДБФ значительно снижает вязкость композиции и повышает ее пластичность в сравнении с контрольной смесью. Использование ОЭА беэ ДБФ не обеспечивает необходимого сниже35

45: пы (табл.1, графы 6-10). Как следует

5

30 ния вязкости. Использование вулканизующе-инициирующей группы значительно (в 2-3 раза) увеличивает время нарастания вязкости при 12(PC по сравнению с известной и контрольной смесями и практически исключает ,подвулканизацию опытной композиции в процессе переработки."

Таким образом, физико-механические показатели вулканизатов предлагаемых композиций.(условная прочность, эластичность, твердость ) не уступают и даже превосходят соответствующие характеристики контрольной и известной композиций.

II р и м е р 2. Готовят композиции согласно примеру 1, но вместо

ОЭА МГФ-l вводят 20 мас.ч, 03А- с, Ю -диметакрилаттриокси этилена (ТГМ-3). Результаты испытаний приведены в табл.! (графы 14"16). Как видно иэ табл.1, компбэиции с ТГМ-3 превосходят по всем показателям контрольную и известную композиции. Увеличение дозировки ДБТД снижает время подвулканизации и увеличивает вероятность скорчинга.

Пример 3. Готовят композицию согласно примера 2, но в качестве

ОЗА вводят20 мас.ч. смеси ТГМ-3 и

МГФ-1 в соотношении 1:1. Результаты испытаний приведены в табл.1 (графа

17). Композиция, содержащая смесь реакционноспособных ОЭА, превосходит по комплексу показателей известную композицию, не уступает по свойствам композициям, содержащим индивидуальные ОЭА, но при условии соблюдения соотношения дозировки компонентов в вулканизующе-инициирующей группе (,см.табл.l).

Пример 4.Готовят композиции согласно примера l,но варьируют соотно шение компонентов вулканизующей групиз результатов испытаний, отсутствие ! одного из компонентов вулканизующей группь(либо снижает время нодвулканизации, либо не обеспечивает достаточного уровня физико-механических показателей. Только обязательное введение тройной системы (ГХПК, ДБТД и сера) в композицию обеспечивает достижение необходимого уровня свойств по комплексу всех показателей.

Пример 5. Композиции гото-. вят в реэиносмесителе при 70 С. Рецептура приведена в табл.3. В этой

5 85495 серии экспериментов в качестве- эластомерной основы берут каучук СКН-IS,, наполнителя-неактивный техуглерод

ПИ-15, а реакционноспособного пластификатора — МГФ-i. В смесь вводят целевые добавки: ингибиторы подвул-, канизации, ускорители и активаторы вулканизации, мягчнтели и т.д., а также инициирующе-вулканизующую груп» пу. Ь опытных композициях варьируют ф содержание ОЭА и наполнителя.

Композиция по известному способу содержит в качестве инициатора ireрекись дикумила, а контрольная композиция представляет собой серийную IS рецептуру, применяемую в производстве. Как и в примере I определяют вязкость, пластичность и сопротив- ление подвулканизации.

Далее композиции вулканизуют при Лв

160 С 5 мин в электропрессе (оптимум вулканизации) . Определяют основные физико-механические свойства вулканизаторов, показатели их иабухаемести в средах, а также коэффициенты старе" и ния и мороэостойкости.

Результаты испытаний приведены в табл.4. Из них следует, что йо комплексу показателей опытные смеси согласно изобретению значительно превосходят контрольную и не уступают известной, причем по ряду пока»

4 Ф зателей (вязкость, время подвулкажзации ) даже превосходит его.

Пример 6. Композиции.готовят, как в примере 5, но в качестве эластомерной основы берут каучук

CKH-40. Рецептура и основнае свойства-приведены в табл.5 н б соответственно. Из табл.б следует,что опытная композиция превосходит но

:сопротивлению подвулкаиизации и не уступает известной по остальным показателям.

Таким образом, композиция на основе бутадиеннитрильного каучука, .содержащая большое количество наполнителя, может быть легко -переработана при введении в нее ОЭА, а при переработке каучук-олигомерная композиция, содержащая тройную вулканиэующую(инициирующую )систему, состоящуюиэ смеси ТХПК,ДБТД.и серы в указанных соотношейиях, позволяет избежать Ъодвулканизацин. Такая ком- позиция превосходит известную по комплексу свойств. При вальцевании и вулканиэацин композиций не обнаружено неприятного запаха, характерного для известных композиций.внедрения. Преимущества предложенной композиции в наибольшей степени проявляются в высоконаполненных смесях для получения изделий с повышенной .вердостью.

-:854954

) ъ O e D (Ч ° 1 !» «м

4 - Ю

Cu СЧ 1 1 1 с+ !

° Л

C4 еее ее, о

СЧ о

Ю

I 1

С4 е» ° е»

° л

}/)

I о

Ю

L !

«4 е» ° м ) е( ь е» 1 о

1 }() Ф

6 В аа о

I 1Ч I

« °

Ф ь

1 CV

1. л

Ю

1 с4 (}(1 ь

4Ч 1 I

Ь I (I ь

I I. 1

° в фФ } °

° @ей о су Ж и Ж

)) ел

Ф

Ж

1)(IaI о а (.Э Ct

Ф л ь

МЪ

1 (I, I

CV I л

I 1

Ф Ф

I сЧ I I I ь

Ю

Ю

an

Ю

}Г}

С}

}}

t

° л

«/

C}a

Cf о

I f

° Ë

I Ю

1 Ю

) «»

S54954

«

I t» I

»1

1 О1

»

«СЪ л

Ф

М

Ц

1С3, ф

5С со

С Ъ л

Ю

Ю

CV! !

«С Ц!

»м!

Ю

С Ъ

СЧ

Ф л

Ю

СЧ л

Ю л

СЧ

СЧ л

1 — 4

С Ъ !

CO

Ю л

О ..Ct«

«сЪ л сЧ

1. I

«О

СФЪ л

Ю л л

СЧ

СЧ

СЧ!

»!

I.! I

»!

° ю!

С Ъ «О I

СЧ.1 л

С л

«ГЪ л

СЧ б л

Ю

С Ъ (! !

I ! !

Ф л

«Ъ л

С«Ъ

«Ъ л л.о«

СбЪ л

° Ю о

Ю л

С0 л

Ю л

СЧ

1

Ю л

Ю л

СбЪ

Ю«

С3«

С«Ъ л

«СЪ л

««Ъ

СО

СЧ

«33 1 «СЪ

1

3 — — 3

1

I I

««Ъ

СбЪ л

««Ъ

Сб) ь

«СЪ л со

С«Ъ

I I

3 I

3 — 1

1

° »

Ф

3» о о

С!

С«Ъ л о

Ю

СЧ

СЧ

Ю л

Ю л

Ct«

Ю

С3

° ф

С Ъ л

Ю

СЧ

Р « оо

3= O

v r. 3С

О g. «33

««3 Я

СС3 5 Збв о

3»C t Q

03 le о

«33

Д л

Е» СбЪ

v л о м о

М ф о а

««3О 3:

1 ««3

1 333

1 3»

С3

ФЯ о

333 о

g л

3«3 ««3 Р.

О Е д v

3 2

I

I

I !

I

3 ot

1 О1!

1 л л

С.3 о КК5

333 ф л

Р,««3 «0м

СО 3„" С«) «б

О Е,С3

Л 1

00 1

СЧ!

00 3

СЧ!!

Э О 1

РЗС!

С!О!

««3 !

Л3

854954

Ингреди енты

Содержание, мас.ч., в композициях

ИэвестКонтроль ная

Предлагаемые ная

ЮЬ»Ф фВЮ»»»ф» Ю

»

3 —.:4 5 6 7 8

1 2

2 2 2

2,5

Сера

2,7

2 2 2 2

ДБТД

0,25

ДФГ

Перекись дикумила

0,5

4i °

10 20 20 5 50 20

ОЭА ИГФ-1

l 20 ) 20

Техуглерод

ПИ-15

120 )60 50 120 120 )20 .

Состав маточной смеси,мас.ч.: СКН-)8 100») окись цинка 7,5; сантофаекс УР 1; параоксинеозон 1, альдоль — P-нафтиламин 4; стеарин ); фталевый ангидрид 0,5; ДБФ-30.

Таблица 4

Композиции

Свойства

Предлагаемые

Иэвестонтроль ая

60 68 45. 65 55 65

0,17 0 20 О,t9 0,28 0,15 0,35 0,23

0,12

Время до начапа подвулканизации .при 12(РС (й+5), мин 6,5

l5,9 14,5 15,0 17,0 16,5 )0,0

12,0 11,5 13,0 !1,0 11,0 14,0 9,8

Условная прочность, ИПа.

l2 5

Относительное удлинение,Х

180 ) 50 220 160 ) 40 150

150

Вязкость по

И при )200С усл.ед. 86

Пластичность по ГОСТ 4)5-73, усл ° еде

12

Т",а б л и ц а 3

854954

Свойства

Кои

Предлагаемые ная остаточное удлинение, Ж

Твердость по

TN-2,усл. ед.

75.74

l,0

Ор25

)8ý5 17ю5 - 1810 16эО

20,5 масло АМГ— 10, 70ОС

Таблица 5

Ингредиенты

Контроль ная

Известная

Сера

ДБТД

ГХПК

Перекись дикумила

Z0. 20

ОЭА МГФ-1 к Состав маточной смеси,мас.ч.: СКН-40 !00; техуглерод

)IM-l5 )20; окись цинка 7,5; сантофлеМс УР l; параоксинеоэон );альдоль-Р-нафтиламин 4; стеарин 1, ДБФ 40.

Коэффициент теплового старения при 70 C °

144 ч по относительному удлинению

Коэффициент морозостойкости по эластичному восстановлению .

Набухание 24 ч, Xl бензин.+ бензол, 20 С, Продолжение табл. 4

Композиции

3 4 5 6 7 8

7 l 78 6О 70 75 74

0 98 0 96 1 0 " 0 98

0,60 0,66 . 0,70 — — 0,40

35 35 30 - 35 .25

Содержание, мас.ч., в композициях

854954!

Таблица 6

Композиции

HsBecTПр едла гаемая ная

Вязкость по Муки при 120 С,усл.ед. 96

70

Пластичность по

ГОСТ 415-73

0,07, 0,19 0,20

Время до начала подвулканизации при 120 С (t+5) мин

2,2

2,6

8 О

Условная прочность ИПа

14,0

14, 0

16,5

Относительное удлинение,%

160

150

190

Остаточное. удлинение, %

Коэффициент теп" лового старения при 70 С,144 ч по относительному удлинению

0,85

1,0

1,0,Набухание в бензине при 20 С, .24ч Ж

10 О

5 О

50-160

Формула изобретения

30-50

5-50

2-4

2-4

1-2

ВНИИПИ Заказ 6826/34 Тирам 530 Подписное

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

Композиция на основе бутадиенНитрильного каучука и олигозфИракри40 лата, включающая наполнитель, нереакИионноспособный пластификатор и инициатор химического превращения, о тл н ч а ю щ а я с i тем, что, с целЬю одновременного улучшения

4$ технологических свойств композиции, повыпення ее стойкости к подвулканизации и улучшения физико-механических свойств резин из данной композиции, в качестве инициатора химического превращения композиции содерзит смесь; . 50

>из се -гексахлорпараксилола, дн-2-оенэтиазолилдисульфидаи серы,взятых в соотношении 1:1-2:2, при следующем соотношении компонентов. мас.ч.:

Каучук

Наполни тель

Нереакционноспособный пластификатор

Олигоэфиракрилат

Сера

Ди-2-бенэтиазолилдисульфнд

1Ю -гексахлор-п«ксилол

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 411097, кл. С 08 4 9/02, 1974 (прототип).

Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука 

 

Похожие патенты:
Наверх