Вулканизуемая резиновая смесь на основе диенового каучука

 

Л.А.Меилахс, И.Т.Попов и В.В.Ходов/ -:,= :

1 " j ..- - / р I I

Всесоюзный научно-исследовательский инсФнауд„.технического углерода и Московское производственное объединение

"Каучук" (7l ) Заявители (54) ВУЛКАНИЗУЕИАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

ДИЕНОВОГО КАУЧУКА И САЖИ

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки вулканизуемой резиновой смеси на основе диенового каучука.

Известна вулканиэуемая резиновая смесь на основе диенового каучука, например цис-полиизопренового-СКИ-3 и сажи I ).

Однако данная вулканизуемая рези-. новая смесь имеет пониженную каркасность.

Кроме того, известна вулканиэуемая-резиновая смесь на основе диенового каучука, например СКИС-30АРК и сажи, модифицирбванной водорастворимым полимером, например ЗХ-ным от веса сажи поливиниловым спиртом при соотношении 100:50 (2 ).

Однако данная вулканиэуемая резиноьая смесь на основе диенового каучука и сажи, модифицированной водорастворимым полимером>имеет пониженную когеэионную прочность,каркасность, твердость и эластичность.

Цель изобретения " повышение когеэионной прочности, каркасности, твердости и эластичности смеси.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе диенового каучука и сажи, модифицированной водорастворимым полимером, в качестве каучука смесь содержит изопреновый каучук, а в качестве сажи — сажу, модиfO

Фицированнув 0,5-5Х-ным от веса сажи водорастворимым сополимером акриловой кислоты с ее производными при соотношении по весу соответственно

I3

100: 40-100.

П р и и е р !. На лабораторных вальцах на 200 г каучука готовят вулканизуемую резиновую смесь следующего состава,вес.ч.: цис-изопреновый каучук CKH-3 100, стеариновая кислота

1, окись цинка 5, сульфенамид Ц 1, сера 2 и сажа ПИ-15 с 0,5Х лака

АС-54 50. Лак АС-54представляет собой водорастворимый сополимер мета857173

10

3 криловой кислоты и бутилметакрилата при соотношении мономерных звеньев

20".80 и со средним молекудярным весом

35000. Сажа ПИ-15 имеет удельную геометрическую поверхность 17 м /г, показатель абсорбции дибутилфталата

85 мл/100 г и рН водной суспенэии

7,5. .Готовят также три контрольные смеси такого же состава, но с исходной сажей ПИ-15 и ПИ-100 и модифицированной сажей IN-100 с 0,5Х лака

АС-54 соответственно. Сажа ПИ-100 (исходная и модифицированная) имеет удельную геометрическую поверхность

95 м /r, абсорбцию дибутилфталата

104 мл/100, и рИ водной суспензии

7,8. Когезионную прочность смесей определяют но результатам разрыва иевулканизованных образцов в виде лопаток при температуре 20+2 С на машине РИИ-5 по ГОСТУ. Каркасность смесей определяют по результатам сжатия на деформетре под грузом

300 г цилиндрических образцов высотой и диаметром по 100 мм при темперао

Ч туре 80 С. 3а показатель каркасности принимают отношение высоты образца после 10 мин действия нагрузки к исходной высоте. Вулканизацию смесей проводят в прессе при температуре 143 С в течение 20 мин. о

Пр и м е р 2. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят аналогично примеру

1 но применяют сажу ПИ вЂ” 15 содержащую соответственно 1, 3 и 107. лака

АС-54.

Пример 3. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят аналогично примеру 1> но применяют сажу ПИ-15, содержащую

1Ж продукта "комета", который пред ставляет собой сополимер метакриловой кислоты и метакрилата натрия (79:21 вес.X) с молекулярным весом 300000.

Пример 4. Приготовление и испытание вулканиэуемой резиновой смеси проводят аналогично примеру

1, ко применяют сажу ПИ-15, содержащую IХ продукта "метас" — сополимера метакриловой кислоты с метакрила3 мидом (50: 50 вес. X ) с молекулярным весом б0000.

Свойства вулканиэуемой резиновой смеси на основе каучука СКИ-3 представлены в табл.!. ф

П р и и е р 5, Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят аналогично примеру 1, но применяют модифицированный в процессе полимериэации цис-изопреновый каучук СКИ-3-01, ссдержащий около 0,57. нитросоединения.

Одновременно готовят контрольную смесь такого же состава, но с исходной сажей ПИ-15, не содержащий лака AC-54.

Пример 6. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят аналогично примеру

5, но применяют сажу IIM-I5, содержащую 0,57 продукта "комета". Свойства вулканизатов резиновой смеси на основе каучука СКИ-3-01 приведены в табл.2.

Из приведенных данных видно,что вулканиэуемая резиновая смесь на основе изопренового каучука и полуусиливающей сажи с сополимером акриловой кислоты и ее производного превосходит на каркасности на 27-707 известную смесь. Она имеет также существенные преимущества перед се30 рийной смесью по каркасности. Вулканизаты опытной смеси при содержании сополимера в саже до 5 вес.X практически не уступают контрольным резинам или несколько превосходят их по проч55 ностным свойствам. Аналогичные смеси с активной сажей ПИ-IОО, содержащей сополимер, не имеют преимуществ перед контрольными смесями по упругим свойствам.

40 Для внедрения предложенной вулканизуемой резиновой смеси необходима организация промлпленного проиэвод ства сажи ПИ-15, ПИ-ЗОВ и ПГМ-ЗЗ, гранулированной с применением сопо45 лимеров метакриловой кислоты. В настоящее время организовано полупромышленное производство некоторых не указанных сополимеров.

Внедрение предложенной рези50 новой смеси позволит значительН0 сократить в промьппленности

РТИ брак иеформовых изделий из-за несоответствия заданным геометрическим размерам и эа счет этого

55 получить большой экономический эффект.

Ch

С» !

»Ъ л (4

СЧ СЧ 00

t0

«!

I 1

I сЧ !

Ю I о а — о

Ф 63

CO

С4) л (Ч 0О

Ц о а х о

1

f»

Ф ф Ф (3) д ж х

I !

I (Ч

00 ч л О

« I ь о

<Ч

Ch л л {4)

Ч0 о

СО

1

I

o

<Ч л л а ф

К) С л О ч л ь

СЧ

C) о

С 1

»4 о

СЧ

1

1 - — — — 1-

4,4

I л

I л

1 и с0 1 с

Х 1

1 1» 1

CO сЧ л ю

СЧ

СО

СЧ. О

О л 0)

1Д>

CO ь л ю

CO а

1ф о л!

CO 1

СЧ

00 л Г

Я) M

СО 4

4 лo (U 1

Q о х !! о

Р1

1

Ф 1 х х

1 (А г;

Ф

f" х

Ф о х

f" о

0! ! и о х х! о х и

0I O

Ф

Ве Q о

hC М

Е

v о х х

6

М ! 4 й!

1

I

1

1

I !

I !

I

I

I

I

I

1

1

1 ом о а л !0 !

ОХ!

5 up<

Х Ф (0

1»

О Ф

Р Р; 4!! х л

E"

М Ф

Ц Ф

О Е В41 а, о

Й М 1

t А

I Е» и

Ф î о о

e o х й<1

v m—х а

V,0

1 1Х о !

0 X о ххах

i! Лд

857!73 (Й

44

Ф во

О4 !4 > о z о

Q D g Ф

Ы

Л л

Р

6 рЩ о и

Д о с о х

1 .!

857173

Таблица 2

Смеси

Показатели

Известные

Предлагаемые

Лак АС-54 Продукт "Комета"

Свойства смесей

Минимальная вязкость по

Муни при 130 С

39

Время начала подвулкани зации по Муни при 130 С, мин

26

Когезионная прочность, кгс/см

1,57

1,69

59

Каркасность, X

Свойства вулкани" затов

Напряжение при -300%-ном удлинении, кгс/см г

140

122

Сопротивление разрыву, кгс/см

277

174

186

530

400

14

Формула изобретения

Составитель А.Пиняев

Редактор Н.Лазаренко Техред З.Фанта Корректор Е. Рошко

Заказ 7141/39 Тираж 530 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Относительное удлинение,% 420

Остаточное удлинение,Ж 14

Вулканизуемая резиновая смесь на основе диенового каучука и сажи, модифицированной водорастворимым полимером, отличающаяся тем, что, с целью повышения когезионной прочности, каркасности, твердости и эластичности смеси, последняя в качестве каучука содержит изопреновый каучук, а в качестве сажи — сажу, модифицированную 0,5-5%-ным от веса сажи водорастворимым сополимером акриловой кислоты с ее производными при соотношении по весу соответственно 100:40-100.

ИстОчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Синтетический каучук. Под.ред.

И.В.Гармонова. Л., "Химия", 1976, с.200-209.

2. Авторское свидетельство СССР

В 637049, кл. С 09 С 1/58, 1976 (прототип).