Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслуьлик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 04. 03. 81(21) 3256180/23-05 1$4) М. Кдд.з
С Оо д 9/00
С 08 L 23/16 с присоединением заявки N2 (23) Приоритет
Государствеииый комитет
СССР ио делам изобретеиий и открытий ($3) УДК 678.7 (088 ° 8) Опубликовано 07,0982, Бюллетень Ио 33
Дата опубликования описания 07.09 ° 82 (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНОГО
КАУЧУКА
2,0-10,0
20,0-85,0
Изобретение относится к резиновым смесям, применяемым в шинной и резинотехнической промышленности.
Известна резиновая смесь на основе карбоцепного каучука включающая в качестве пластификатора кубовые остатки ректификации стирола (11 .
Недостатком резиновых смесей, содержащих укаэанный пластификатор, является то, что применение его приводит к ухудшению прочностных характеристик вулканиэатов.
Наиболее близкой к изобретению является резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент вулканиэации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканизации, наполнитель и пластификатор, в которой в качестве пластификатора используют ароматизированное нефтяное масло-ПН-6Ш
ГОСТ 12861-67 (?1
Однако известная резиновая смесь облацает недостаточно хорошими технологическими свойствами (вальцуемостью, шприцуемостью), а вулканиэаты из нее имеют относительно невысокую прочность и морозостойкость
Цель изобретения - улучшение технологических свойств резиновой смеси, а именно вальцуемости, шприцуемости повышение прочности и мо- . роэостойкости Bóëêàíèçàòoâ из нее, а также снижение себестоимости и расширение ассортимента пластификаторов.
Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент вулканизации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканиэации, наполнитель и пластификатор, в качестве пластификатора содержит остаток вакуумной раэгонки декобальтизированного кубового остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий при
350-400оС, а компоненты смеси взяты в следующем соотношении, мас.ч:
Карбоцепной каучук 100
Агент -вулканиэации 1, 0-3, 0
25 ускоритель вулкани зации 0 5-2,5
Диспергатор 0,5-3,0
Активатор вулканизации
Наполнитель
956509
4 ечивает получение резиновых смесей гладкой блестящей поверхностью.
Сравнение опытного пластификатоа проводят с наиболее широко приеняемыми: маслом ПН-бШ, дибутилталатом, дибутилсебацинатом вазеиновым маслом.
Пример 1.В резиновую смесь ротекторного типа на основе смеси аучуковг изопренового СКИ-3 (50 мас. .), бутадиенОВого СКД-П (30 мас.ч.), утадиенстирольиого СКС-30 АРКИ-15 (20 мас.ч.) состава, мас.ч. на
00 мас.ч. каучука:
Сера 2 1
Сульфенамид Ц 1,3 цинковые белила 4,0
Канифоль 1 0
Стеарин 1,5
Рубракс 5 0
Неозон Д 1,0
Продукт 4010 A 1,0
Микровоск ЗВ-1 2,0
Сажа (ТУ ПМ-100) 55,0 водят 15 мас„ч. масла ПН-бШ (проотип) или 15 мас.ч. опытного пласификатора ГФ-350. Изготовление смеей осуществляют на вальцах при темературе валков 60-70ОС 30 мин.
Резиновые смеси, содержащие опытый пластификатор, имеют технологиеские свойства на уровне смесей, одержащих масло ПН-бШ. Резины с пытным пластификатором обладают овышенной прочностью и морозостойостью.
В табл.1 представлены свойства еэиновых смесей и вулканиэатов про- . текторного типа.
Таблица 1
Остаток вакуумной п разгонки декобаль- с тиэированного кубового остатка от рек- P тификации продуктов м гидроформилирования 5 ф пропилена, выкипаю- л щий при 350-400 С l 0-25,0
Опытный пластификатор-остаток и вакуумной раэгонки декобальтиэиро- к ванного куба от реактификации процук-(0 ч тов гидроформилирования пропилена, б выкипающий при температуре выше
350 С, а именно при 350-400 С (пластификатор ГФ-350),получают из отходов производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола. Пластификатор ГФ-350 представляет собой жидкссть-олигомер вязко-текучей консистенции коричневого цвета со следующей характеристикой:
Молекулярная масса, у.е
Плотность, гс/см
Кислотное число, мг КОН/г 3,0-4,0
Эфирное число, мг КОН/r 140-160
Гидроксильное п число, мг КОН/r
Карбонильное число, мг КОН/r 30
Бромное число, г
Br/100 г 4,0-5,0
Содержание летучих (100 Схб ч), Ъ 0 15-0.,50
Содержание золы, Ъ 0,5-1,5, 35.
-к
По данным химического и спектрального анализов в состав пластификатора ГФ-350 входят соединения со сложноэфирными спиртами и карбонильными группами. Молекулярная мааса продукта 40 свидетельствует о присутствии продук.тов уплотнения, очевидно, появляющихся в результате неоднократно повторяющейся альдокротонизации масляных альдегидов, Лабораторным исследо- 45, ваниям в составе резиновых смесей подвергался образец пластификатора
ГФ-350 со следующей характеристикой:
Молекулярная масса, у.е. 452
Плотность, гс/м
0,945
Кислотное число, мг КОН/г 3,79
Эфирное число, мг
K0H/г 149
Гидроксильное число, Mr КОН/r . 17,6
Карбонильное .число, кг КОН/r 37 громное число, г
Вг/100 г 4,74
Содержание золы, % 1,26
Содержание летучих, В 0,36
Пластификатор ГФ-350 обладает слабым специфическим запахом; хорошо смешивается с зластомерами, обес- 65
450-500
0,94-0,95
16-18 о
40-50
Масло ПластифиПН-б хатор
ГФ-350
Показатели
Пластификатор по
ГОСТ 415-75 0 51 0,44
Вязкость пб Муни 46,2 56,7
Напряжение при
300% удлинении, ИПа
6,0
6,0
Предел прочности при разрыве, МПа
16,9
19,5
Относительное удлинение.,В 548
585
Эластичность по отскоку,В
Температура хрупкости, С
-61
956509
1.,5
0,8
45, ООБез пла- Дибустифика- тилсетора бацинат
Дибу- Опытный тилфта- пластилат фикатор
ГФ-350
Показатели
Пластичность по
ГОСТ 415-75
0 53
0,63
0,52
0,45
Напряжение при
ЗООЪ удлинении, ИПа
8,0
6,2 6,1
11,5
Предел прочности при разрыве, MIla
24,0 . 13,6 11,4 24,9
Относительное удлинение, Ъ 380
645
483 439
Остаточное удлинение, Ъ
Эластичность по отскоку,%
44
Тепловое старение, 100 72 ч
0,67 1,0 0,93 0 90
0,94 0,60 0,79 . 0,60
КП
Ку
Температура хрупкости, С
-50
-50
-44
Из приведенных в табл.2 данных видно, что пластичность опытных резиновых смесей сохраняется на уровне пластичности резиновых смесей,.содержащих дибутилсебацинат. Вулканизаты резиновых смесей с опытным пластификатором имеют более высокие показатели напряжения при ЗООВ-ном удлинении и предела прочности при разрыве по сравнению с вулканизатами, содержащими дибутилфталат и дибутилсебацинат. Теплостойкость и морозостойкость резин с опытнйм пластификатором находятся на одном уровне с резинами, содержащими пластификаторы-антифризы-дибутилфталат и дибутилсебацинат. Отмечено выпотевание дибутилфталата и дибутнлсеПример 2. В резиновую смесь стандартного типа на основе бутадиеннитрильного каучука СКН-40
CM состава, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:
Сера 1,5
Цинковые белила 5 0
Стеариновая кислота
Каптакс
ТУ ДГ-100 вводят ". 5 мас.ч. ДБС (дибутиилсебацината) или 25 мас.ч. ДБФ;(дибутидфталата), или 25 мас.ч. опытного пластификатора ГФ-350. Изготовление резиновых смесей проводят на вальцах по общепринятому режиму.
В табл.-2 представлены свойства резиновых смесей и вулканизатов на ос1(} нове СКН-40 CM.
Таблица 2 бацината в процессе теплового старения, что не наблюдается в образ:цах, содержащих опытный пластифика- тор.
Пример 3. В резиновую смесь
Стандартного типа на основе зтиленпропиленбутадиенового каучука
СКЭПТ-40 состава, мас.ч.; на
100 мас.ч. каучука:
Сер.а 2,0
Каптакс 0,5
Тиурам l,5 ..Стеарин 1i0
Ту ПМ-75 50,0
Цинковые белила 3,0 вводят 5.мас.ч. вазелинового масла или 1, 3, 5 мас.ч. опытного пласти65 фикатора. Изготовление смесей осу956569 ществляют на вальцах при 60-70©C
25 мнн.
Свойства резиновых смесей и вулканизатов представлены в табл.3.
Как видно из табл.З с введением опытного пластификатора улучшаютТаблица 3
1- «А»
Опытный пластификатор ГФ-350, мас.ч. ез ластиикатоа
Показатели
1 3 1 5
-М
Вальцуемость, 10, м
Шприцуемость, балл
2,0
1,31
1,78
2,31 3 02
5 3-4
5-6
0,20 0,26 0,20 0,21 0,33
11,4
8,6
7,2 12,6
ll 2
17,2
18,5
19 1
455 424
462
l6 16
40
46 38
38
Тепловое старение
100 С 72 ч
Кп
0,83 1,04
0,80 0,95
1,12
0,72
0,30 0,31
0,56 0,48
0,35 0 28
0,36
Кп
0,41
0 49
0,65
Ку
Пример 4. В резиновую смесь стандартного типа на основе бутадиенстирольного каучука ДССК-Д состава, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:
Сера 1,5
Цинковые белила 3,0
Стеарин 2,6
Сантокюр 0,7
ТУ ПМ-75 50,0
Пластичность по ГОСТ
415-75
Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа
Пред М прочности при разрыве, МПа
Относительное удлинение, Ъ
Остаточное удлинение, 3
Твердость по ТМ-2
Эластичность по отскоку, %
Температуростойкость, 100 С ся вальцуемость и шприцуемость резиновых смесей, повышаются напряжение при ЗООВ-ном удлинении и предел прочности при разрыве у вулканизатов при сохранении остальных показателей
5 .на уровне прототипа.
ВазЕлиновое масло, 5 мас. ч
l7,6 20,9
506 418
18 16
0,76 0,77 0,73 0,74 вводят 5 мас.ч. масла ПН-6Ш (прототип) или 3, 5, 7 мас.ч. опытного пластификатора. Изготовление смесей осуществляют на зальцах при 55 5 С ф 9
26 мин.
Свойства стандартных резиновых смесей, содержащих масло ПН-6Ш, и смесей, содержащих опытный пластифнкатор, представлены в табл.4.
956509
Таблица 4
4 «б
Масло
ПН-6
Показатели
3 5 7,.4 4
Вальцуемость, 10
0,36
0,28
0,33
0,26
Вязкость по Муни, Б-1-4-100
41
512 536 648
16 19 20
483
Пластичность по ГОСТ
415-75
Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа
Предел прочности при
-разрыве, МПа
Относительное удлинение, %
Остаточное удлинение, %
Как видно из табл.4, опытный пластификатор приводит к улучшению вальцуемости, снижению вязкости по
Муни и повышению пластичности резиновых смесей, повышению напряжения при 300% удлинении и предела прочности при разрыве вулканизатов.
H=-..ïðèâåäåííûõ в табл.1-4 данных: видно, что введение пластификахо- ра ГФ-350 в резиновые смеси различных типов и на основе различных карбоцепных каучуков приводит к повышению показателей технологических и механических свойств резин, а именнс вальцуемости на 15-50%, шприцуемости на 30%, предела прочности на разрыв на 15-40% и мороэостойкости на 19% (по сравнению с прототипом) .Улучшение вальцуемости и шприцуемости резиновых смесей обеспечивает снижение брака при шприцовании и каландровании профильных заготовок. Кроме того, отсутствует выпотевание на поверхности резин и значительное повышение прочностных характеристик резин при обеспечении высокого показателя морозостойкости (на уровне лучших антифризов- дибутилфталата и дибутилсебацината). Так как ДБФ и ДБС вЂ” синтетические продукты высокой стоимости, замена их на продукт, получаемый из отхода, дает значительный экономический эффект.
Опытный пласти Рикатор
ГФ-350, мас.ч.
0,68 0,79 0,73 1,06
10,5 12,9 10,9 10,9
18,1 20,9 19,7 20,0
Формула изобретения
Резинофая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент
35 вулканизации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканизации, наполнитель и пластификатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичес40 ких свойств резиновой смеси и повышения прочности и морозостойкости вулканизатов из нее, смесь содержит в качестве пластификатора остаток вакуумной разгонки декобальти45 эированного кубового остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий из
350-400 С, а компоненты смеси взяты в следующем соотношении, мас.ч.:
Карбоцепной каучук 100
Агент вулканизации 1,0-3,0
Ускоритель вулканизации 0,5-2,5
Диспергатор 0,5-3,0
Активатор вулканизации . 2,0-10,0
Наполнитель 20, 0-85, О
Остаток вакуумной раэгонки декобальтизирОванного кубо60 вого остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий при
65 350-400 С 1, 0-25,0
956509
1. Патент США Ю 3923769, кл. 260-112,.5, опублик. 1975.
Составитель В.Островский
Редактор К.Волощук Техред Т.Фанта . Корректор Г. Решетник
Заказ 6513/3 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по дедам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе
2. Литвинова Т,B. Последние достижения в области создания новых пластификаторов для резиновых смесей. М., ЦНИИНефтехим, 1976, с.3-20 (прототип) °
