Способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советских

Социалнстических

Республик

C ,/»,г (61)Дополнительное к авт. саид-ву -. (22) Заявлено 280981 (21) 3342698/23-05 сприсоединеииемзаявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 0702.83. Бюллетень М 5 р уд.Кд з

С 08 J 7/16

С 08 J 11/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (531 3ЩК67 8. 028..6 (088. 8 ) Дата опубликования описания 070283

А.М.Огрель, Н.Н.Кирюхин;: В.Ф.Каблов, Э.И.Пойлавски и Ю. Н. Каргин " - С Р®у рр, (72) Авторы изобретения

Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени., политехнический институт (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ СОСТАРЕННЫХ РЕЗИН

HA ОСНОВф НЕНАСЫЩЕННЫХ КАУЧУКОВ

Изобретение относится к модификации резин на основе ненасыщенных каучуков и может быть использовано в резино-техчической и 1аино-ремонтной проььааленности для восстановления механических свойств состаренных резин.

Известны раэличные способы защи- ты резин от термоокислительного старения, причем наибольшее распространение получило введение в составы резин химических и физических проти» востарителей амннного, фенольного типа, восков (1) .

Однако известные способы направлены на предотвращение старения резин, а не на восстановление их эксплуатационных свойств после старения. Состаренные резиновые иэделия либо перерабатываются в регенерат, либо уничтожаются (сжигаются, подвергаются пиролизу и т.п. ).

Наиболее близким к предлагаемому является способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков обработкой органическими соединениями (пластификаторами ), в частности фталатами, при комнатной температуре до степени набухания 5-10%, что приводит к увеличению т1рочности резин $2) .

Недостатком этого способа является низкий эффект повьааения прочности при обработке состаренных вулканизатов.

Цель изобретения — повышение деформационно-прочностных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу модификации состаренных резин на.основе ненасы- щенных каучуков обработкой органическим соединением, обработку осуществляют глицидилметакрилатом (ГМАК) в течение 60-240 мин при комнатной температуре с последующей термообработкой при 100-110 C a течение 3060 мин.

ГМАК относится к непредельным

20,ф.-окислам, описан в литературе, имеет Формулу

СНт — СК вЂ” СН - Π— С вЂ” С = СЯ б И

О о сн и применяется в качестве полимероб-. разующего соединения.

Восстановление деформационно-прочностных свойств, связано с реакциЗ0 .ями эпоксигрупп и двойных связей ГМАК

994486 с образующимися при старении каучука карбоксильными группами и двойными связями каучука. При этом происходйт образование новых поперечных связей и удлинение цепей, т.е. восстановление "активной" сетки. 5

Режимы обработки выбираются подбором оптимального времени набухания состаренной резины в ГИОК и выбором таких температур и времени нагревания резин, обработанных в ГМАК, ко- гО торые обеспечивают протекание реакции функциональных групп ГИОК с функциональными группами состаренного каучука, но не вызывают заметной деструкции " учука уменьшение или увели- 35 чение времени и температуры обработки не позволяет достичь указанной цели либо вследствие неполного протекания реакций, либо вследствие слишком интенсивной деструкции каучука. Экспериментальное обоснование предлагавмых пределов обработки приведено в примерах. Для сравнения образцы обрабатывают по известному способу пластификатором-дибути. фталатом {ДБФ ). 25

Образцы резин готовят на лабораторных вальцах и вулканизуют в про- . цессе по рецептам и режимам, указанным В примерах 1-2. Старение ведут в термостате s воздушной среде.

36

Пример 1. Образцы резин на основе каучука CKH-26 со стандартным составом резины, мас.ч.: СКН-26 100; стеарин 1,0, сера 2,0; каптакс 0,7, окись цинка 5,0, вулканизуют при 151 С)5 в течение 30 мин и подвергают старению при 100 С в те ение 24 ч в воздушной среде. После старения образ цы помещают в ГИКK и выдерживают в неМ в течение 30, 60, 120, 240 и 4g

360 мин, После обработки ГМАК образо цы термообрабатывают при 100 С в течение 30 мин.

Свойства резин до старения, после старения и после восстановления пред-4 лагавгым способом приведены в табл.1.

Как видно иэ табл. 1 оптимальным явля. ется время набухания в ГМАГ 60-240 мии.

Пример 2. Образцы на основе каучука СКН-40 с составом, мас.ч.:.

СКН-40 100; стеарин 1, 0; сера 1., 5; каптакс О, 7 окись цинка 5,0 зулканизуют при 151 С в теченНе 30 глин и подвергают старению при 100 С в течение 24 ч в воздушной, среде. После старения образцы помещают в ГМАК и выдерживают в нем в течение 45, 60 и 240 мин. После обработки РМТК образцы термообрабатывают при 110 C в течение 45 мин.

Свойства резин до старения, после старвния и после восстановления указанным способом приведеньг в табл.2.

Как видно из табл. 1 И 2предлагаемчй способ позволяет восстановить физико-механические свойства состарвнных резин практйчески до исходного уровня — с 44% у состаренных резин до 76% у восстановленных резин (табл. 1). При этом прочность состаренных резин увеличивается на 74% (табл. 1, 60 мин обработки ГМАК).

Обработка состаренных резин пластификатором приводит к уменьщению твердости, некоторому росту, относительного удлинения при разрыве и к снижению прочности резин. По комплексу свойств резины, восстановленные по предлагаемому способу, значительно превосходят резины, обработанные пластификатором.

Предлагавгый способ Wwåò дать большой технико-экономиЧеский эффект, так как позволит восстанавливать большов количество резииовых деталей, которые в настоящее время только в весьма ограниченчом объвме и с большими эноргозатратами превращают в регенерат. Предлагаегый способ легко осуществим технологически и пригоден для восстановления свойСтв резинотехнических деталей любой конфигурации.

Особое значение имеет применение предлагаемого способа для резин на основе каучуков специального назначения, например бутадиеннитрильных, так как переработка их в регенерат практически не осуществггяется. Отработанные детали, как правило, сжигаются с выделением весыгф токсичных продуктов ° B связи с этйм предлагаемый способ позволит уменьшить загрязнение окружающей среды.

994486

Образцы

490

3,4

1,5

150

160

1,7

43

240

2,6

40

180

2,0

240

150

1,8

360

120

230

1,4

40

275

120

Таблица

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

Образцы

3,8

470

1,6

160

60

2,4

320

240

2,1

300

1,9

Обработанный пластификатором ДБФ по известному способу (прототип ) в течение, мин

180

1,5

260

44

290

240

Исходный

Состаре нный

Восстановленный по предлагаемому способу при времени выдержки в ГМАК при .20 С, мин

Обработанный пластификатором ДБФ по известному способу (прототип ) в течение, мин

Исходный

Состаренный

Восстановленный по предлагаемому способу при времени выдержки в ГМАК при 25 С, мин

Сопротивле" ние разрыву, МПа

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение при разрыве, 4

Таблица 1

Твердость по ТМ- 2, усл. ед.

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

994486

Формула изобретения

Составитель В. Балгин

Редж тор Л. Алексеенко Техред М.Гергель КоррекТор O. Билак

Заказ 549/4 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков обработкой органическим соединением, отличающийся тем, что, с целью повышения деформационно-прочностных показателей, обработку осуществляют глицидилметакрилатом в течение 60-240 мин при комнатной температуре с последующей термообработкой прн 100-110 С в теЧение 3060 мин.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертчзе

1. Справочник резинщика. М., "Химия", 1971, с. 324.

2. Гуль В.Е. и др. Структура и механические свойства полимеров. М., " Химия", 19 79, с. 299 (прототип ).