Способ получения резиновой смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическнк

Расаублнк о>979397 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 31. 03. 81 (21) 3267955/23-05

Р М К з с присоединением заявим М (23) Приоритет

С 08 3 3/20

С 08 Ь 13/00

Государствен йый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (331 УДК 678. 7. .028(088.8) Опубликовано 071232. Бюллетень Hо 45

Дата опубликования описания 071282

A.Ì. Огрель, Н.Н. Кирюхин, Y).Ì. Нестеррв и A.A. донцов

Волгоградский политехнический институт (72) Авторы изобретения (7t) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к резино- вой промышленности, к области получения композиций на основе карбоксилсодержащих олигомеров и может быть использовано для изготовления изделий из резины.

Известен способ получения резиновой смеси путем смешения олигомера с ингредиентами резиновой смеси Г1 ).

Недостатками укаэанного способа являются длительное время смешения смеси .и низкий уровень физико-механических свойств вулканизатов. Использование олигомеров в жидком виде представляет большие трудности, так как олигомеры — это вязкие, липкие жидкости, которые трудно дозировать и смешивать с ингредиентами резиновой смеси.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения резиновой смеси, согласно которому карбоксилсодержащий олигомер предварительно смешивают с оксидом или гидроксидом двухвалентного металла с последующей термообработкой при

20 — 200 С и смешением с ингредиентами резиновой смеси, включая серу и ускоритель серной вулканизации (23.

Недостатками укаэанного способа являются длительное время смешения, нестабильность и трудоемкость процесса смешения, залипание смеси на рабочих органах смесительного оборудования. Ускоритель при введении в смесь вытесняет карбоксилсодержащий олигомер, взаимодействуя с агентом вулканизации, и тем самым разрушает солевой вулканиэат. Разрушение солевых связей сопровождается разжижением композиции, что затрудняет смешение с ингредиентами и приводит к снижению физико-механических показателей резины.

Бель изобретения — сокращение времени смешения смеси, Указанная цель достигается тем, .что согласно способу получения резиновой смеси смешением карбоксилсодержащего олигомера с оксидом или гидроксидом двухвалентного металла с последующей термообработкой при 20

200 С и смешением с серой, ускорителем серной вулканизации и целевыми добавками, ускоритель серной вулкани зации вводят в резиновую смесь до термообработки.

Ускоритель взаимодействует с оксидом или гидроксидом двухвалентного

979397 металла с образованием соответствующих солей. При распаде этих солей происходит прививка ускорителя к олигомерным.цепям и выделение оксида или гидроксида металла, который, в свою очередь, взаимодействует с карбокснльными группами олигомера с образованием солевого вулканизата.

Привитый к олигомерным цепям ускоритель не оказывает влияния на солевые связи, что приводит к сокращению вре-10 мени смешения. Таким образом, благода ря. введению ускорителя до солевой вулканиэации сокращается время сме.шения, облегчается процесс смешения и уменьшается прилипание смеси к рабо(5 чим органам смесительного оборудования.

Ускоритель, например каптакс, вводят в олигомер в смесителе для жидких каучуков либо одновременно с агентом солевой вулканизации, либо до или после его введения. Смешение солевой композиции с ингредиентами смеси проводят нн лабораторных вальцах. Полученные резиновые смеси вулканизуют в прессе под давлением

12 ИПа при 143 С в течение 30 мин.

Физико-механические свойства резин определяют согласно ГОСТ-270-75.

Пример 1. 100 мас.ч. СКН-1 (табл. 1, состав 1) смешивают: а) сначала с каптаксом, а затем с оксидом цинка; б) с каптаксом и с оксидом цинка одновременно> в) сначала с оксидом цинка, а затем с каптаксом.

Полученные композиции выдерживают при 90 С в течение 2 ч, а затем смешивают с ингредиентами смеси. Получают резиновые смеси (табл. 1, сос- 40 тав i). Для сравнения эту же смесь изготавливают по известному способу.

Составы смесей приведены в табл.1, результаты физико-механических испы« таний резин, полученных по предложен-45 ному и известному .способам,;.редставлены в табл. 2.

Пример 2. Карбоксилсодержащие олигомеры (СКН-05, СКД-1, СКД-1А, СКН-10-1А, СКН-18-1А) смешивают с 50 оксидом цинка, входящим в состав смеси,, и ускорнтелем серной вулканиэации. Полученные композиции термостатируют при 90 С в течение 2 ч, а затем рхлаждают до комнатной тем- 55 пературы на полиэтиленовой пленке.

Полученные солевые вулканизаты смешивают с техуглеродом ON-75 и серой.

Получают вулканизуеьые резиновые смеси, составы которых представлены в табл. 1 (составы 2-6), а результаты их испытаний в табл. 3 (предлагаемяй способ).

Для сравнения эти же. смеси изготавливают по известному способу. Получают вулканизуемяе резиновые смеси, составы которых представлены в табл . 1 (составы 2-6), а результаты их испытаний — в табл. 3 (известный способ).

Пример 3. СКН-1 смешивают с оксидом цинка и различными ускорителямп серной вулканизации (дФГ, альтаксом, тиурамом, сульфенамидом). Полученные смеси выдерживают при 90ОС в течение 2 ч, а затем охлаждают до комнатной температуры на полиэтиленовой пленке. Полученные композиции смешивают с техуглеродом IIN-75 и серой. Получают вулканизуемые резиновые смеси (табл. 4, составы 1-4). РезультатЫ испытания полученных составов,, представлены в табл. 5 (предлагаемый способ);

Для сравнения составы 1-4 (табл.4l изготавливают по известному способу.

Результаты испытания полученных смесей представлены в табл. 5 (известный способ).

Пример 4. 100 мас.ч. CKH-1 смешивают с каптаксом и оксидом цинка. Полученную композицию выдерживают при 20, 90, 200 С в течение

72, 2 и 0,25 ч соответственно, а затем охлаждают до комнатной температуры на полиэтиленовой пленке и смешивают с ингредиентами смеси (табл.1, составы 1). Получают резиновый смеси, результаты испытаний которых представлены в табл. 6.

Использование предложенного способа позволяет сократить время смешения смеси в среднем на 30%, облегчить процесс смешения и уменьшить прилипание смеси к рабочим органам смесительного оборудования.

Данный способ может быть использован для приготовления резиновых смесей в реэино-технических,,асбестотехнических или шинных производствах резиновой проьыаленности. Использование предложенного способа в резиновой промышленности позволяет увеличить производительность смесительного оборудования с одновременным упрощением н снижением трудоемкости процесса смешения и улучшением физико-механических показателей резин..979397 ;Т а б л и ц а 1

Составы

) 1 1 1 1

Ингредиенты

СКН- 1

CKH-05

1ОО

1ОО

100

100

100

10 10

10 10

45 45

10 10. 10

10

10

10

45

10

П р и м е ч а н и е : CKH-1 - бутадиеннитрильный жидкий каучук с концевыми карбоксильными группами, молекулярная масса

3000, содержание HAK 8%, содержание COOH-групп 2,8%j

СКН-05 — бутадиеннитрильный жидкий каучук с концевыми карбоксильными группами, молекулярная масса 4500, содержание HAK 5%, содержание COOH-rpynn

2,1%; СКД-1 - дивиниловый жидкий каучук с концевыми карбоксильными группами, молекулярная масса 3000, содержание СООН-rpynn 2,9%; СКД-1й - днвиниловый жидкий каучук со статистически распределенными карсильными группами, молекулярная масса 3000, содержание COOB-групп 4,3%; СКН-10-1A - бутадиеннитрильный жидкий каучук со статистически распределенными кар- боксильными группаии, молекулярная масса 3000, содержание HAK 10%, содержание COOH-групп 3,1В

СКН-18-1A - бутадиеннитрильный жидкий каучук со . статистически распределенными КЪрбоксиль ньв и группами, молекулярная масса 3000, содержание HAK 18%, содер.жание С00Н-групп 2,8%.

Т а б л и ц а 2

Известный способ (прототи ) Предлагаемый способ а ) В

Показатели

Время смей иия смеси, мин

Прочность при растяжении, ИПа

5,7

5,9

5,7.

5,8

Относительное удлинение, Ф

68

67 Остаточное удлинение, Ф

СКД-1

СКД-1А

СКН-1О-1й

Окскд цинка

Каптакс .

Техуглерод ПМ-75

Сера

1 2 3 б

979397

Т а б л и ц а 3

Предлагаемай способ

Известный способ f11

Показатели

3 4 5 6

2 3 4 5 6

12 12 11 11 11 17 17 15 15 15

7,1 3,7 3,8 9,0 8,8 6,9 3,5 3,0 8,9 8,6

Относительное удлинение, %

66 63

70 70 69 64 64 68 65 55

Остаточное.удлинение,8 0 0

0 0

0 0

1 2 0

Таблица 4

Ю б 4» 1»

Составы

Ин гредиенты

100

100

100

100

10

10, 20

ДФГ

45

Сера

10

10

Таблица 5

Предлагаемый способ

Известный способ (прототип) Показатели.@ремя смешения смеси, мин

11 11 11 15

15 15 15

Прочность при растяжении, MIIa

60--766756567466

5,8

Относительное удлинение, 8

52 21 17 46

51 18 15

Остаточное удлинение,8

0 0

Время смешения смеси, мин

Прочность при растяжении, МПа

СКН-1

Оксид цинка

Альтакс

Тиурам

Сульфенамид

Техуглерод lIM-75

1 1 I

1 1

979397

Таблицаб

Показ атели

Время смешения смеси (2 стадия), мин

13

Прочность при растяжении, MIla

5,6

5,7

6,2

Относительное удлинение, %

68

65 Остаточное удлинение, В

П р и м е ч а н и е. Время термостатирования при 20 С

72 ч, при 90 С вЂ” 2 ч, при

200оС - 0,25 ч.

Формула изобретения

Составитель В. Балгин

Редактор Л. Алексеенко Техред Л.Пекарь Корректор H. Король

Заказ 9273/4 Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Способ получения резиновой смеси смешением карбоксилсодержащего олиго- мера с оксидом или гидроксидом двухвалентного металла с последующей термообработкой при 20-200 С и смешением с серой, ускорителем серной вулканиэации и целевыми добавками, о. т- л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени смешения, ускоритель серной вулканизации вводят в резиновую смесь до термообработки;

Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе

1. Watson W.Е. Les perspectives

duveniz pour les caoutchoucs liqudes"Rewue General du Caoutchouc. et Plastiques", 1974, 51, 9 1-2, р. 41-46..

2. Авторское свидетельство СССР

9 787427, кл. С 08 J 3/20, 1978 (прототип).