Институт физической химии АН УкраиЦской .ССР, п1зц11уФ,Й е конструкторско-технологическое бюро с-saciieðéöåíòàëü производством института физической химии ймМ ф.Писаревского и Киевский завод искусственных кож "Вул1евщ."р (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54 ) ВУЛКАНИЗУЕИАЯ КОМПОЗИЦИЯ HA ОСНОВЕ

НЕНАСЫЩЕННЫХ КАУЧУКОВ

1,6-3, 2

25 30

Изобретение относится к композициям на основе ненасыщенных каучуков, предназначенных для изготовления различных резинотехнических изделий (в том числе резин для низа обуви ).

Известны наполненные композиции эластомеров, в состав которых в числе обязательных компонентов вводят активаторы вулканиэацииг окислы (Zn . Mg, Ca °

Cd ), органических оснований (моноди- и триэтаноламинов), опеата дибутиламмония, тиомочевины, комплексов мочевины и жирных кислот, смеси этиленгликоля со отеаратом аюдо, ния g1).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая мягчители,наполнители, противостарители, активатор вулканизации, ускорители и вулканиэующий агент (серу), причем в качестве активатора вулканизации она содержит окись цинка, взятую по отношению к каучуку 2-5:100 (2).

Однако известная композиция обладает недостаточным сопротивлением раздиру, разрывной прочностью и износостойкостью

Цель изобретения вЂ” повышение сопротивления раэдиру, разрывной прочности и износостойкости резин.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая композиция на основе ненасыщенных каучуков, включаю» щая активатор вулканизации, наполнители и технологические добавки в качестве активатора содержит асбестоцементные отходы состава, мас.%:

СаО 45,5-59,2

610 22,7-27,2

15 И90 . 4, 1-12,9

А1 0 3,2-4,0

Fe 0> 2,9-3,5 .501 2,1-2,9

-при следующем соотношении компонен-. тов, мас.В:

Йенасыщенный каучук 43-65

Асбестоцементые отходи

Наполнители

Технологические добавки До 100

Асбестоцементные отходы вЂ” один из наиболее массовых видов технологических отходов в промышленности строительных материалов и представ992532 ляЕт собой светло-серый влажный осадок, накапливакщийся в специальных отстойниках после технологической продувки рекуператоров.

Для использования в составе резиновых смесей водонасыщенные асбестоцементные отходы проходят предварительную обработку: механическое обезвоживание в вакуум-фильтрах, .термосушку и измельчение в шаровой мельни-, це сухого помола. 10

Физико-химические свойства асбесто-, цементных отходов следукщие: размер частиц цементной фракции - диаметр

0,1-3,5 мкм, асбестовой фракциидиаметр О, 1-0,5 мкм, длина 1-20 мкм плотность 2,2 г/см, рН водной вытяжки 12-12,5.

Резиновые смеси изготавливают на резиносмесительном оборудовании по общепринятой технологии.

Вулканизацию резиновых смесей проводят в вулканиэационных прессах.

Пример 1. На зальцах по известному режиму смешения изготавливают резиновую смесь на основе бутадиенметилстирольного каучука СКМСЗОРП, включающую мягчители, усиливающий наполнитель, ускоритель и вулканизукщий агент, в которую в качестве активатора вулканизации вводят асбестоцементные отходы (АЦО) в количестве 1,6-3,2 мас.ч. взамен окиси цинка (ZnO).

Составы известной и предлагаеьнх резиновых смесей и физико-механические свойства вулканизатов представ- 35 лены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемые композиции в сравнении с известной характеризуются более высоким значением разрывной прочности (на 20%)40 сопротивлением раздиру (на 35% ),повышенной изностойкостью (на 23% ) при одновременном уменьшении продолжительности вулканиэации, причем отмечено, что оптимальные физикомеханические свойства резин обеспе, чиваются при количестве АЦО 2, 4 мас.ч.

Пример 2. На вальцах изготавливают резиновые смеси на основе бутадиеннитрильного каучука СКН-40с с известным и предлагаемым активатором вулканизации. АЦО вводят в композицию в количестве 1,6-3, 2 мас.ч.

Составы резиновых смесей и физико-механичекие свойства вулканизатов представлены в табл. 3 и 4.

Из приведенных в табл. 4 данных 1 видно, что резины с AHO в сравнении с композицией, содержащей ZnО, характеризуются повышенной разрывной. прочностью { на 22%), сопротивленйем раэ» И диру (на 53% ) и износостойкостью (на 17%).

Оптимальные свойства резин достигаются при содержании АЦО в композиции 2, 4 мас.ч. 65

Пример 3. В резиносмесителе изготавливают смесь (подошвенная резина типа Стиронип ) состава, мас.ч.: каучуки: СКД 13, 70, СКИ-3

9,10; БС-45АКН 22,90; регенерат ПЦ

13,60; канифоль 0,50; талловое масло 0,50; стеарин. 0,50; масла ПН-б

3,60; техуглерод ПМ-100 0,45, кальцинированная сода 0,27; дисперсный кремнезем: БС-100 11, 20; БС-120

8,70; резиновая мука 9,20; фталевый ангидрид 0,32; дифенилгуанидин 0,20, альтакс 1, 50; сера 1, 16, в которую вводят соответственно ZnO и АЦО в количестве 2,60 мас.ч.

Физико-механические свойства вулканизатов представлены в табл. 5 °

Как видно из результатов испытаний, адекватная замена ZnO на АЦО приводит к повышению разрывной прочности, твердости, сопротивления раз-. диру, износостойкости и сопротивления тепловому старению, причем полученные изменения свойств эластомерной композиции происходят при одновременном уменьшении продолжительности вулканизации резиновой смеси.

Пример 4. В. резиносмесителе изготавливают смесь.(пористая резина марки ВШ) состава, мас.ч.: каучуки: СКД 5,0; СКМС-ЗОРП 9,5; БС-45АКН

29,0; регенерат ПЦ 14,2; канифоль

1, 25 кумароновая смола О, 75; масло ПН-6 2, О> талловое масло О, 75; техуглерод ПН-100 0,9; карбамид 0,22; триэтаноламин 0,22; вибробикарбонат натрия 0,87; порофор ЧХЗ-21 0,55; каолин 11,91;.дисперсный кремнеземз

БС-100 5,5; БС-120 6,0.; резиновая мука 4,5; порофор ПЦ-55 1,6; фталевый ангидрид 0,5, дифенилгуанидин

0,05; сульфенамид Ц 0,28; сера 1,65, в которую вводят соответственно Zn0 (известная композиция ) и АЦО (предлагаемая композиция) в количестве

2,8 мас.ч.

Физико-механические свойства вулканиэатов представлены в табл. б.

Из данных табл. 6 видно, что использование АЦО взамен ZnO в пористой подошвенной резине марки ВШ обеспечивает снижение усадки после длительной выдержки в термошкафу-(при

100 С в течение 3 ч ), повышение сопротивления раздиру, разрывной прочности, твердости и износостойкости вулканиэата.

Таким образом, использование в вулканизуемой композиции на основе ненасыщенных каучуков асбестоцементных отходов в качестве активатора вулканизации позволяет повысить важнейшие для эксплуатации резинотехнических изделий физико-механические показатели: сопротивление.раэдиру, разрывную прочность и иэностойкость.

992532

Таблица 1

Компоненты

Ковазозиции, Предлагаемая вести

64,3

64 3

64,3

1,З

1,з

1,3

З,г

3,2 з,г.3г1

3,2

2,4

1,6 з,г

25,7

26,5

° 27,3

1,,0

Каптакс

Сера

1,0

1,3

1,З

1,3

Таблица 2

Композиции

Свойства гаемая

- Известная

60 40

6,1

6,8

7,3

7,2

865 755

46 . 40

680

698

132

° > 5

Изобретение позволяет расширить сырьевую базу активаторов, экономить дефицитную окись цинка и одновременно способствоэать решению одной из важнейших задач народного хозяйства - вторичному использованию

Каучук СКМС-ЗОРП

Стеарин

Канифоль

Окись цинка

Асбестоцементные отходы

Диспереный кремнезем БС-100 25, 7,Оптимальное время вулканизации при 155 С, мин

Предел прочности при разрыве„

МПа

Относительное удлинение, Ф Остаточное удлиненйе, Ф !

Твердость по ТИ-2, усл.ед.

Сопротивление раздиру, кн/м

Истираемость, м /ТДж .Ъ отходов промышленного производства.

Достигаемое при -этом повышение физико-механических свойств резин свидетельствует об улучшении качества изготавливаеьых резинотехнических изделий.

48 53 54

14 15 20

144 120 111

992532

Композиции

Компоненты

65,0

65 0

1,0

1,0 3,2

1,6.

2,4

3,2

29,3

30,1

30,9

29,3

0,52

Каптакс

Сера

1,0

Композиции

Свойства

Известная

Предлагаемая

8 6

7 8

Оптимальное время вулканиэации при 143ОС, мин

Предел прочности при разрыве, МПа

23,9

26,5

27;6

29,2

735

657

620

643

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

Сопротивление раздиру, кн/м

Истираемость, м /ТДж

Свойства

Композиции

Предлагаемая

Известная

Оптимальное время вулканизации при 160 С мин

До теплового старения

Предел прочности при разрыве, NIIa

7,5

7,0

Каучук CKM-40c

Стеарин

Окись цинка

Асбестоцементные отходы

Техуглерод ДГ-100

Таблица 3

Предлагаемая

7 ) 8

Т а б л и ц а 4

Таблица 5"

992532

Продолдение табл. 5

Свойства

Известная

Предлагаемая

510

490 .

50000

Истираемость м /Тдж

101

После теплового старения (100 С, 120 ч)

Предел прочности при разрыве, ИПа 6,7

7,3

0,95

0,97

280

263

0,55

0,54

5,8

5,3

35000

22500

Таблица 6

Свойства

Известная

Предлагаемая

Плотность, г/см

0,5

3,4

3,6

295

275

4,6

4 ° l

Относительное удлинение, Ф

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

Сопротивление раздиру, кн/м

Сопротивление многократному изгибу на Торренсе, циклы

Относительное удлинение, К

Твердость по ТИ-2, усл.ед.

Сопротивление раздиру, кн/м

Сопротивление многократному изгибу на Торренсе, циклы

Предел прочности при разрыве, ИПа

Относительное удлинение, Ъ

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

Сопротивление раэдиру, кн/м о

Усадка, 100 С, мин:

До тецлового старения

992532

Продолжение табл, 6

Свойства

Композиции !

Известная . Предлагаемая

1,4

1,3

3,1, 180

2,6

Истираемость, м /ТДж

130

164

Сопротивление многократному растяжениЬ, циклы

12375

12875

После теплового старения

3,3

3,6

1,00

0,97

Относительное удлинение, ф 235

220

0,80

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

Сопротивление раздиру, кн/м

4,3

4,2

Ненасыщенный каучук

Асбестоцементные отходы

Наполнители

Технологические добавки

Формула изобретения

43-65

1,6-3, 2

25-30

До 100

Составитель Е.Казакова

Редактор Ю.Ковач Техред A.Áàáèíåö КорректорМ.Коста

Заказ 365/29 Тирах 492 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. Предел прочности при разрыве, ИПа

К0

Вулканиэуемая композиция на основе ненасыщенных каучуков, включающая активатор вулканизации, наполнители и технологические добавки, о т л и.ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения сопротивления раздиру, разрывной прочности и иэйосостойкости> резин, в качестве активатора она содержит асбестоцементные отходы соста- 4 ва, мас.Фз СаО 45,5-59 2; SiOg 22. 7" 2,7е 2; 890 4, 1-12 9; A lgOy 3,2-4, 0>

Fe@0@ 2,9-3 5; SOg 2, 1-2, 9 при следующем соотношении компонентов,мас. В:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Энциклопедия полимеров. М., "Советская энциклопедия", ч.1, 1972, с.51-55.

2. Справочник резинщика. М., "Хиьшя", 1971, с.268-311 (прототип).

Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенных каучуков

Похожие патенты: