Вулканизуемая резиновая смесь на основе полярного карбоцепного каучука
Союз Советских
Социалистических республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 060381 (?1) 3257651/23-05 с присоединением заявки ЙоР М g+ з
С 08 . 9/00
С 08 К 5/12
Государственный комнтет
СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30.01.83. Бюллетень М. 4
t$3} УДК678. 7 . 049..13 (088. 8) Дата опубликования описания 300183
Р.Ш.Френкель и Ю.В.Пуховце @, 1 г..
° з Ф
" -,гИ
° И р..
РЕ, : . / с
1 ч.„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЭУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ
ПОЛЯРНОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА
Изобретение относится к составам резиновых смесей на основе синтетичес- ких каучуков, содержащих пластификаторы, и может быть использовано в промышленности для изготовления разнообразных резиновых изделий.
Большинство резиновых смесей содержит в своем составе пластификаторы. Последние добавляются как с це.— лью улучшения технологических свойств (увеличение пластичности ), так и с целью увеличить морозостойкость.
Известны резиновые смеси, включающие пластификаторы: продукты нефтяного происхождения, минеральные .масла, инденкумароновые смолы, канифоль, которые, увеличивая пластичность, сравнительно мало улучшают. морозостойкость (1).
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае.— мому результату является вулканиэуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая пластификаторы типа сложных эфиров, из которых наиболее распространенным является дибутилфталата 2 .
Резиновые смеси имеют хорошие технологические свойства, а резины хорошую морозостойкость.
Однако иэ резин при выдержке их в органических жидкостях вымывается пластификатор, поэтому они становят - . ся немороэостойкими, ресурс их pado ты резко сокращается.
Цель изобретения - повышение морозостойкости резины при эксплуатации ,в жидких органических средах.
Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на-основе полярного карбоцепного каучука, включающая сложноэфирный пластификатор, содержит в качестве,сложноэфирного пластификатора дибутилметакрилфталат в количестве 5-40 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.
Предлагаемое соединение представляет собой маловяэкую желтоватого о цвета жидкость с т.кип. 207 С, т.пл. 38оС, плотностью 1,03 г/см .
Дибутилметакрилфталат хорошо смешивается с каучуками на обычном оборудовании. Применение его не вносит никаких изменений в теЪноложю про25 изводства.
Пример 1. Синтез. 1 моль гидроксифталевой кислоты в виде раствора s 200 мл толуола нагревают с ? 1 моль бутилового спирта в при-, 992528
60 сутствии 3 г и-толуолсульфокислоты в течение 3 ч при 110 С.
Полученную смесь промывают дистил- лированной водой и сушат прокаленным сульфатом натрия. Толуол отгоняют в вакууме, выход целевого продукта 5
65% от теоретического.
В трехгорлую колбу емкостью1,5 л
Снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, вводят 1 моль полученного 1,2-дибутил-()О .-4-гидроксифталата, 4 2 моль едкого натра в виде 25%-ного водного раствора, 1 r полухлористой меди для стабилизации хлорангидрида метакриловой кислоты и образукщегося эфира. !5
Реакционную смесь охлаждают до
0 С.,после чего при энергичном перемешивании приливают rro каплям1,1 моль хлорангидрида метакриловой кислоты так, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 0 C. По окончании введения хлорангидрида реакционную смесь перемешивают в течение 3-4 ч при комнатной температуре. Образовавшийся эфирный слой отделяют, тщательно отмывают от щелочи
13-ным раствором соляной кислоты и проьывают дистиллированной водой до .нейтральной реакции.
Промытый эфир сушат над прокаленным сульфатом натрия, после чего пе- ЗО регоняют в вакууме (остаточное давление 2 мм рт.ст, ) . Выход эфира составляет 55-60% от теоретического.
Найдено, В: С 38,7, Н 50у1, О 11,2. :б
Вычислено, %: С 38,5, Н 50, О 11„5.
В ИК-спектре продукта имеются полосы 1170 см, 1720 см, характерные для сложных эфиров и полоса 815 см 1 4п характерная для группы -СН .
Пример 2. Резиновую смесь состава, мас.ч.: хлоропреновый каучук 100; технический углерод ПИ-15
40„ стеариновая кислота 0 5; пласти- 45 фикатор, агент вулканизацт.и изготавливают на вальцах и вулканиэуют в прессе при 143 С в течение 30 мин.
Резиновые смеси имеют следукидую вязкость по Муни, ед.:
Содержание дибутил- Вязкость фталата, мас.ч.
5 80
20 60
40 30
Содержание дибутил- 55 метакрилфталата, мас.ч.
20
40 30
50 20
В табл. 1 представлены сравнительные данные испытаний резин, содер. жащих максимальные, средние и минимальные дозировки пластификаторов.
Дозировка-агента вулканизации принята одинаковой (оптимальное значение для этого каучука ).
Как следует иэ данных таблицы, резины предложенного состава не меняют температуру хрупкости после выдержки в бензине, в то время как у контрольных резин, например, температура хрупкости от первоначального значения - -45 6 изменяется до -35 С.
Учитывая,,что многие изделия подвергаются периодическому воздействию растворителей и низких температур, отчетливо. . видно преимущество резин предложенного состава.
Из данных таблицы следует также, что применение дибутилметакрилфталата в дозировке свыше 40 мас.ч. нецелесообразно, так как существенно падает прочность.
Пример 3. Резиновую. смесь состава, мас.ч.: акрилатный каучук 100, стеариновая кислота 2; сера 0,5; тех-, нический углерод ПМ-70 50; вулканизукиций агент (триэтилентетрамин ) 2; пластификатор 7, изготавливают на вальцах и вулканизуют в прессе при
150ОС в течение 40 мин.
Представленные в табл. 2 данные показывают преимущество предложенной смеси по сравнению с прототипом после выдержки в среде солярового масла по температуре хрупкостй; коэффициенту морозостойкости резин.
Пример 4. Резиновую смесь на основе бутадиеннитрильного каучука СКН-40, содержащую мас;ч.: каучук 100; техуглерод 50 цинковые белила 5,0 стеариновая кйслота 1,5; тиурам 3.0 агент вулканизаций (сера) 0,5; пластификатор 10, изготавливают на вальцах и вулканизуют в прессе в течение 30 мин при 150 С.
Приведенные в табл. 3 даньйае показывают преимущество предложенной резиновой смеси сравнительно с прототипом.
Таким образом, эа счет лучшей мороэостойкости резин следует ожидать, существенно увелычения ресурса их работы.
992528
I
I
I
I
1 х х а6
М а
Ю
»
Ю !
«(I ca
1 an ь
»«Ъ
C)
»«Ъ ь ь ь
Са
»О
О. м а
»6 а (Ю аА
1О
Ю
Ю (an Ф
Ю
an ( (» "Ъ
Ю lD цЪ
»О ь ь
Са ь (Ю о х р» о а6
Е а6
Х
Ю
СЧ
Ю
»«Ъ
Ю
Ch
cl
«
Ю
«3
an
» Ъ »
»»Ъ
О(01
Ж 1 (»Ъ 1 о
М1
1 ! Ю
» .О
° Ф
I !
1«
I1
1
I
I (I
Са.
»О
an
Ю
»«Ъ
afl
Ю
«!
»«Ъ
Ю ю
РЪ
% (С»Ъ
«!
I
I
I
I
1
1
I
Ю
Ю
ЧЪ
Ю
Ю
Ch е
an
a«l
»»Ъ
I
1
I
I
1 !
1
I
1
t.
I
1 !
I
1
I
И о
9 хо
0е
О0, 9
О ю ж
Д ъ
9 ъ ое
Ж М
Р» 6 оФ на
»6 М!
» о о
L .Р»
:о
О» (-3 о о о х
Ф
0»
И о
Рю о
Ф о о
»6 ,х
Ф а
Ф
6( (» о
Я о
Я о
1
1
I
1
I
I
1
1
1
1
I
1
1
1
I !
l (4
I
I
1 I Ю 1
1 8 I «(» I
I.g 1 1
1»6! 1
1 (.1
9 1 (1Е!
I (1 1 (Е» ь
1 1»Ч( (О I 1
16 - — 1
1 I
I 1
1- 1
1 I
1 1 I
1 1
1 I » Ъ I
a6 I (» I
»6 I
Яю (» (Ca
a«I (» 1 I
«ъ) I (=Ф
1 1
I I
I ° 1
1 1
1 1
an (»О
1 I, W
I и
О
»6 а с хо (»O
»6 оь ао
9Х9
5R
9 ах
Е» Х
1
1
I
1
I
1
1
I
1
1
I !
I
1
1
1
I
1
1
I !
I
I
I
I
I
I
1
1 ж
Ц
Ф (ч
»6 ° (»((»
»6 э
Х Un
О (O I
Ф ю фФс
»М
9 Х (» Ф+
Ь» х (» a(a
9 z
Ц и
9 !
a! u М
««а х а».»ъ ф
9 МИ (; o,õ
9 (» a6 («Х, »6 Ф и й ъ
9 g laI
3 m ех( хФх
6Ъ»0 9 (»
Ol (aI »»6
992528,Таблица 2
Свойства резин на основе акрилатного каучука
Пластификатор
IПоказ ат ели
Дибутилметакрилфталат
Дибутилфталат
10/8, 5
1O/7
Прочность, МПа
Относительное удлинение, %
350/300
16/14
360/250
16/14.Остаточное удлинение, %
Температура хрупкости, С
32/31
32/24
Коэффициент морозоотойкости при
-15 С
О, 3/О, 14
0,3/О, 27!
П р и м е ч а н и е. В знаменателе приведены показатели после старения в среде солярового масла 130 С 10 сут.
Свойства резин на основе СКН-40
Таблица 3
Показатели
Пластификатор
Дибутилфталат
Дибутилметакрилфталат
Прочность, МПа
27/26
500/500
2 7/27
Относительное удлинение; Ъ
500/500
Остаточное удлинение, Ъ
14/15
15/15
Температура хрупкости, С
Коэффициент мороэостойкости при 25 С
32/26
3 1/31
0,15/0,01
0,15/0,15 П р и м е ч а н и е. В знаменателе приведены показатели после выдержки в среде бензине 10, сут при 25 С
Формула изобретения пластификатора дибутилметакрилфталат в количестве 5-40 мас.ч,. на 100 мас.ч.
Вулканиэуемая резиновая смесь на каучука. основе полярного карбоцепного кау- Источники информации, чука, включающая сложноэфирный плас- принятые во внимание при экспертизе тификатор, отличающаяся 1. Справочник резинщика . М., "Хитем, что, с целью повышения морозо- @ мия", 1971, с. 440-456. стойкости резины при эксплуатации 2. Кошелев Ф Ф. и,пр. Общая твхнов жидких органических средах, она тс гия реэийЬ . М., Химия", 1968, содержит в качестве сложноэфирного с. 213-214 (прототип ).
ВНИИПИ Заказ 365/29 Тираж 492 Подписное
Филиал ППП "Патент",г.ужгрод, ул.Проектная,4
