Способ получения модифицированных бутадиенстирольных каучуков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнз

Социалистических республик

<>979384 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.05 ° 80 (21) 2851491/23-05 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 07.12В2. Бюллетень Ю 45

)51) М. Кл.з

С 08 Р 236/16

С 08 F 212/08

С 08 Ь 15/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678. 762 ° 2-134.622-678-944.02 (088.8) Дата опубликования описания 07. 12. 82

Сектор радиационных исследований AH Азерба (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

БУТАДИЕНСТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКОВ

Изобретение относится к способу получения модифицированных бутадиенстирольных каучуков и может быть использовано в нефтехимической промышленности, а сами каучуки — для получения различных реэино-технических

1 изделий.

Известен способ модификации бутадиенстирольных каучуков хлорорганичес-1() кими соединениями ароматического ряда на стадии вулканиэации в присутствии

5,0 мас.ч. окиси цинка, 1,5 мас.ч. стеариновой кислоты, 3,0 мас.ч. дибенэтизолилсульфида, 2,0 мас.ч. серы на

100 мас.ч. каучука в присутствии хлор-1 органического соединения (1).

Полученные вулканизаты имеют хорошие эластичные характеристики, но при равном времени вулканизации прочност- 20 ные характеристики хуже (cM.табл. 2).

Известен способ модификации бутадиенстирольного каучука прививкой хлора на каучук в присутствии катализаторов. При этом получают вулканизаты с высоким процентным содержанием хлора (до 503) и хорошими прочностными свойствами (2).

Недостатком данного способа являются невысокие эластические свойства наполненных и ненаполненных резин

30 (315-300%) еще более уменьшающиеся при нагревании (до 265-270%).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения модифицированных бутадиенстирольных каучуков путем прививки к бутадиенстирольному каучуку а хлорсодержащего соединения и последующей вулканиэации модифицированного каучука. Модификацию осуществляют, прививая хлор в присутствии радиальных инициаторов (3).

Недостатком известного способа является то, что вулканиэаты на основе каучука имеют недостаточно высокие физико-механические свойства, а также большая продолжительность вулканиэации.

Цель изобретения — улучшение фи" эико-.механических свойств вулканизатов на основе привитого каучука и уменьшение времени вулканизации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения модифицированных бутадиенстирольных каучуков путем прививки к бутадиенстирольному каучуку хлорсодержащего соединения и последующей вулканизации модифицированного каучука, процесс прививки осуществляют в растворе кау979384 чукаi а в качестве хлорсодержащего соед. нення используют 5-15 мас.ч. дихлорангидрида янтарной кислоты на

100 мас.ч. каучука с последующим добавлением 5-15 мас.ч. на 100 мас.ч. привитого каучука дихлорангидрида янтарной кислоты на стадии вулканизации.

Примеры 1-3 иллюстрируют способ прививки хлорсодержащего соединения к каучуку. I0

Пример 1. В колбу помещают

100 r мелконарезанного бутадиенстирольного каучука с молекулярной массой 90000-95000 марки СК/М/С-30 APK u растворяют в 600 мл бензола. Затем в колбу наливают 5 мас.ч. дихлорангид-, рида янтарной кислоты (ДЬЯК). Содержание хлора в ангидриде 5 об.Ъ. Смесь непрерывно перемешивают при 80-90 C.

Для обеспечения равномерной прививки время составляет 6 ч. После завершения процесса полученный привитой сополимер сушат. Он находится в вязко-текучем состоянии.

П р и м, е р 2. Условия эксперемента те же, В колбу помещают 100 r мелконарезанного бутадиенстирольного каучука и растворяют в 600 мл бензола. Затем в колбу наливают 10 мас.ч. дихлорангидрида янтарной кислоты.

Содержание хлора в ангидриде 10 об.Ъ..

Пример 3. Условия эксперимента те же. В колбу помещают 100 г мелконарезанного бутадиенстирольного каучука и растворяют в 600 мл бензола.

Затем в колбу наливают 15 мас.ч. ди- 35 хлорангидрида янатарной кислоты. Со.держание хлора в ангидриде 15 об.Ъ.

Примеры 4-6 иллюстрируют получение ненаполненных резин.

Пример 4. К привитому бута- 4() диенстирольному каучуку, полученному по примеру 1, добавляют 5,0 мас.ч.

ДХЯК, содержащего 5% хлора, добавляют 1,0 мас.ч. диметилфенилмалеимида, 3,0 мас.ч. окиси магния. Тщательно 45 перемешивают на вальцах 10 мин. Полученный состав заливают в прессформу и формируют для получения пластинки при 143 С 40 мин.

В табл. 1 приведены свойства ненаполненных резиновых смесей на основе привитого бутадиенстирольного эластомера-СК/M/С-30 АРК.

Пример 5. К привитому бутадиенстирольному каучуку, полученному пс примеру 1, добавляют 10 мас.ч.

ДХЯК, содержащего 10% хлора,1,0 мас.ч. диметилфенилмалеимида, 3,0 мас.ч. окиси магния. Тщательно перемешивают на вальцах 10 мин. Полученный состав заливают в пресс-форму и форми- @ руют для получения пластинки при

143 С 30-40 мин.

Пример 6. К привитому бутадиенстирольному каучуку, полученному по примеру 1, добавляют 15 мас.ч.

ДХЯК, содержащего 15% хлора,1,0 мас.ч. диметилфенилмалеимида, 3 мас.ч. окиси магния. Тщательно перемешивают на вальцах 10 мин. Полученный сос- тав заливают в пресс-форму и формимируют для поЛучения пластинки при

143 С 30-40 мин.

Примеры 7-9 иллюстрируют получение наполненных резиновых смесей.

Пример 7. К 100 вес.ч. привитого стирольного каучука СК/М/C30 APK добавляют 5,0 мас.ч..ЦХЯК, содержащего 5% хлора, 1,0 мас".ч. диметилфенилмалеимида, 3,0 мас.ч. окиси магния., 2,0 мас.ч. эпоксидной смолы

ЭД-5, 1,0 мас.ч. серы, 50 мас.ч. наполнителя ПМ-75. Резиновые смеси вулканизуют при 143 С 40-60 мин.

Технологические свойства ненаполненных резиновых смесей (вязкость по

Муни при 130 С, индекс расплава при

130 С приведены в табл. 1 (примеры

4-6) .

В табл. 2 приведены физико-механические свойства вулканизатов.

Пример 8. К привитому бутадиенстирольному эластомеру СК/М/С30 АРК, полученному по примеру 1, до.бавляют 10 мас.ч. ДХЯК с содержанием 10% хлора, 1,0 мас.ч. диметилфенилмалеимида, 3,0 мас.ч. окиси магния, 2,0 мас.ч. эпоксидной смолы

ЭД-5, 1,0 мас.ч. серы, 50 мас.ч. наполнителя ПМ-75 °

Пример 9. Условия эксперимента те же. К привитому эластомеру

СК/М/С-30 АРК, полученному по примеру 1, добавляют 15 мас.ч. ДХЯК, содержащему 15% хлора, 1,0 мас.ч. диметилфенилмалеимида, 3,0 мас.ч. окиси магния, 2,0 вес.ч. эпоксидной смолы

ЭД-5, 1,0 мас.ч. серы, 50 мас.ч. наполнителя ПМ-75.

Резиновые смеси вулканизуют в электропрессе при 143 С 40-60 мин.

Полученные моцифицированные эластомеры обладают высокой адгезионной способностью, их можно применять для изготовления армированных резиновых деталей, которые в широком ассортименте применяются в химической и автомобильной промыаленности.

Вулканизаты на основе привитого каучука характеризуются повыаенным сопротивлением разрыву, хорошими эластическими свойствами и могут найти применениесв различных отраслях народного хозяйства. л ,I

I ! а

N )o

I O

) о сч

I Х

©)a

I t» ф ф .1 М х

) 33

) ь

1О

I aI

1 Ф

Э

1 0 в

Ц сч

) 0 ) бР 1 ф I

I Х . 1 (3 с ) ф

ГХl0 ай хо)

ХО) фх) о

Р I QЙ3 ф ) Оа}О

Н 1 и }c !

Ю л

1 !

1 сО (Ч

I

1

1

I иЪ 1

CO )

I

3

I о ) о 1

) м

СЧ

3 (Ч .D

ОЭ

1,1 ф l

1 Х О фж

I O x

3

3 ! о ! о

Ф

I

1 Ф

ttt ld I

a% о с

1

I

)о с

) Ю л

C харч ф $

1

t .

1

) а

1 3

1 1

° Ф

I сч

° Ф

Cl

I

Ю.

I

1.

1

I EO

1

I

) о Ф

1 I

ill

РЪ

I

1 Ю

I I ! о

С Ъ

1

l ь

I А

1 ф

1 х

I A

1 Ф

Я

I 1 Ф

I )фоi

)иgф

Iugm

1 1 И хэ

1 ф

} Е3 К

)noх ф х 1 (ч Ц

I

1 Ф) I х Р3 ф. g ю

g х а

1 t aX

1ОДХ

I о

) )хо о х }! о- "

I Х Х

1 ф Х

) коа

333 3» И

1 Х

I I A

I }И

1 >э L

I K 4 у вО х M

1 Я Ф 4, 979384

lA с 1

lO 3

I

1

1

1 л 1

hl 3

3

I

I

1

1

th I

М

1 !

I

3 Ф I о

1

3

1 цф Ф

3 1

° Ф

Ю

I !

I

l о t ч

I 1

О I

Ф Ъ

t !

I

I 1

I

Ю 1

979384

1

И(О (t ф (0 I

g.to О 1 сС(I 1 л

I !

1 I I

l V l

1 lo

1 1 Ю I ссi !

1 1

1 — 3

I l (О(tO о сй

«1 о с л с (Сс с с Ф < л

Ю

LA CO

ch л о л о л ю с о о !

1 сл сс(сЧ Ф с с о о

lA с о л ссъ с с %3 л сЧ ч о

О ) с0 л л

I

1

l

1Ф

РЪ с о л1

cI 0 ) !

СЧ сФ 1 с с о о

34 х (- и а е

Е о (с и ф ( Я о х

И

1 g I

l u l!

О хtî

V 1

1 3 1 (и!

I O lo! 4 Ю !

1 с(Ъ I

О.— 3

I . 1

l u(10 о

1 1 с3 i

1 — с — 4

ifl с о л

О\ с о сч с

Ръ л сч

Ю р о

Ol О сЛ л

О1 с о

"Ф с3 с ° .

СЧ л сЧ л о о о (10 О\

О\ с

1 I I (О(l0

1Ф„! Ю!

I ° I iÎ I

1 Х 1 — -3

1 1 I

И(О(l0

1 о 1

1 сс(I о 1

1 л

l u l

lO

Ю I

1 1 3 1

Ol 00 с с л

СЧ Л(CO с

O Ä0l р (:

lib (с о л сч о с

hl л сч л о с

01 (O с

Ю сО 1

1

I.

I

I (С3 О с л (сч л с0

CO с

Ю оо

С(0 О

Ill l 10 (!

I

l V

10 ! о 0 (— — 3

«!

- l V о о с3

Л(с РЪ сЧ сч

Ъ ь с сО о о а (:3

i u

И I o х (о

Е (133 ссъ с

01 с л сО

Ul с о

1 (e eu (ао

ut eo о х (.со о Э Ил о g:

- ; о х х(а хeo(-" а е 33 е дo(c о«

Rхх

I ."ь

Ц

0 eau

О О 0 ох со лс ф Ф сч ох х (с х х ае ф а д(хх и х ох

1 I ф (( сЧ с-Х»Ф

X (3(( ф н д х хоаи ха о ф (ф у о а(e v o ох о сс((" х х х 1 ах

И Ц . Ц ф: сб хиИ ф о с и I Х

А<е х

g o x

lao ф хФ оа ох

О 4 с0 осрхо

Л (-с ХСЧ х э хи*х ао х а

t @ t t»

H Ц

О0 ф с х (6

Э%о

С3

Щ сO (>в сЧ, Н Р\

RR а (Я ( о е и а (0 rl о с с о л

С 3 Л O Л \Д> цр ч сф ь с с О СЧ

Р 1 ЛС О О((O, СЧ W СС(С ° с3 о с

CO 01 lO сб с(1 Ф с о !

00 3 !

Ю 1

1 х

1 сО

1 о to

1 с

1 3

lA 1 л1 ф

1 m

1:4 х о((Хх

I 34 е! (х

ul 1 (.3(И с д о! д(- ((» tvv! Ф0

o !gal (ф х

I (ом

1 (ч с ох

1 (.< (Ц

I Х

I Pl Э

I Х Х ах

I t Э

i Ц х э

1 ХР\

П (3\ е

1 Э ф

i xо сЧ(ХХ с (ф 4

Ю I ХВ ( (Э I Э И х!ао

Х I (33 (=(, в с

I 1

Е 1 о !

Х I

979384

Формула изобретения

Составитель Г. Овчинникова

Редактор К. Волощук Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетннк

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9272/3

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

Способ получения модифицированных бутадиенстирольных каучуков путем прививки к бутадиенстирольному каучуку хлорсодержащего соединения и последующей вулканизации модифицированного каучука,. отличающийся тем, что, с целью улучшения физикомеханических свойств вулканиэатов на основе привитого каучука и уменьшения времени вулканизации, процесс прививки осуществляют в растворе каучука, а в качестве хлорсодержащего соединения используют 5-15 мас.ч. дихлорангидрида янтарной кислоты.на I5

100 мас.ч. каучука с последующим добавлением 5-15 мас.ч. на 100 мас.ч. привитого каучука дихлорангидрнда янтарной кислоты на стадии вулканизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тархов Г.А. и др. Вулканиэующие системы для зластомеров. - Известия вузов. Химия и химическая технология, 1969, Н 10, с. 1131.

2. Патент CIIIA В 2980656, кл. 260-85.1, опублик. 1961.

3. М. Encyclopedia of Polim. Яс1

an TechnoL, М. Mark and N.G. Ganlord, V. 12, В 4, Int, 1970, в.2386 (прототип) .