РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 1994 года по МПК C08L15/00 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/22 C08K5/44 

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к обкладочным и покровным резинам на основе изопропенового каучука.

Известна резиновая смесь на основе изопренового каучука, включающая серу, оксид цинка, сульфенамидный ускоритель вулканизации, технический углерод, пластификатор, противостаритель, замедлитель подвулканизации и модификатор [1].

Однако данная резиновая смесь недостаточно технологична и не обладает высокой температуростойкостью.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является резиновая смесь [2], включающая изопреновый каучук, вулканизующую группу, технический углерод, пластификатор, замедлитель подвулканизации, противостаритель и модификатор - окисленные олигомеры пипериленовой фракции, содержащие 0,4-0,8 мас. % Со, Mn или Ni, с мол. м. 1300-1350, кислотным числом 8-10 КОН/г при соотношении компонентов, мас. ч.: Изопреновый каучук 100 Вулканизующая группа 7,8-10,0 Технический углерод 45-60 Пластификатор 12-16 Противостаритель 1,3-2,2 Замедлитель подвулканизации 0,65-0,75 Модификатор 1-4
Однако резины из данной резиновой смеси обладают недостаточно высокой температуростойкостью и адгезией к армирующим материалам, в том числе после воздействия агрессивных сред, а резиновая смесь - недостаточной технологичностью.

Цель изобретения - повышение температуростойкости и адгезии к армирующим материалам, в том числе, после воздействия агрессивных сред, вулканизатов предлагаемой смеси, а также улучшение технологических свойств резиновой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь, включающая изопреновый каучук, серу, скльфенамидный ускоритель, оксид цинка, технический углерод, пластификатор, противостаритель и замедлитель подвулканизации, в качестве изопренового каучука содержит модифицированный изопреновый каучук, включающий 0,7-1,2 мас.% металлсодержащего окисленного олигопиперилена, вводимого в полимер в процессе синтеза на стадии стабилизации, при этом металл выбран из группы, включающей Ni, Co, Mn, Мg, при соотношении компонентов смеси, мас. ч.: Модифицированный изопреновый каучук 100 Сера 3-6 Сульфенамидный ускоритель 1,0-1,5 Технический углерод 45-60 Пластификатор 8-16 Противостаритель 1,2-2,5 Замедлитель подвулканизации 0,2-0,7
Состав и свойства резиновых смесей и вулканизатов на их основе представлены в табл. 1 и 2.

В композиции используются:
в качестве серы - сера техническая по ГОСТ 127-76 и сера полимерная по ТУ 113-23-01-13-88;
в качестве сульфенамидного ускорителя - сульфенамид М по ТУ 6-14-756-78 и сульфенамид Ц по ТУ 6-14-868-81;
оксид цинка - белила цинковые по ГОСТ 202-84;
в качестве технического углерода - технический углерод марок П-234 и П-514 по ГОСТ 7885-86;
в качестве пластификатора - кислота стеариновая техническая по ГОСТ 6484-64; высокоароматическое нефтяное масло пластар по ТУ 38.101-1045-85, канифоль по ГОСТ 19113-84, углеводородные смолы по ТУ 14-6-89-73 и ТУ 14-6-72-89, асфальтено-смолистый мягчитель по ГОСТ 21822-87, смола КЭМОН по ТУ 13-4000177-84; в качестве противостарителя нафтам-2 по ГОСТ 39-79 и диафен ФП по ТУ 6-14-817-81, в качестве замедлителя подвулканизации II-нитрозодифениламин по ТУ-6-14-907-88, Сантогард РVI фирмы "Монсанто" и фталевый ангидрид по ГОСТ 7119-77.

Смеси изготавливались в лабораторном резиносмесителе емкостью 2,5 дм³ в две стадии по типовому режиму.

Вулканизацию осуществляли в процессе ВП-902НМ с гидроприводом и электрообогревом при 155 ± 2^оС.

Упруго-прочностные свойства резин определяли по ГОСТ 270-75.

Прочность связи резины с металлокордом по ГОСТ 14863-69.

Прочность связи резина - металлокорд после старения в агрессивных средах определяли согласно методикам:
- ИР-11СТ-81 "Определение сопротивления старению резинометаллических образцов при комбинированном воздействии повышенных температур, влажности и соли";
- ИР-12СТ-81 "Определение сопротивления старению в паровоздушной среде резинокордных образцов".

Технологичность смеси определяли на выдавливающем пластомере "Файрстон".

Модифицированный изопреновый каучук получают по общепринятой технологии, но стабилизацию полимера на узле стабилизации осуществляют смесью растворов стабилизатора ДФФД (дефенилпарафенилендиамина) и металлсодержащего окисленного олигопиперилена при объемном соотношении стабилизатор: олигопиперилена (3-4): (1-1,2), концентрацией ДФФД в смеси 2,8-4,2 мас.% и концентрацией металла 0,9-1,4 мас.%.

Исходный металлсодержащий оксидированный олигопиперилен характеризуется средней мол. м. 1200-1500 и кислотным числом 8-10 КОН/г.

Полученный изопреновый каучук имеет следующие свойства:
Пластичность, по ГОСТ
14925-79, усл. ед. 0,33-0,45
Потеря массы при
105^оС, по ГОСТ 14925, % 0,3-0,8
Массовая доля дифенилпа-
рафенилендиамина по
ГОСТ 14925-79 0,15-0,30
Массовая доля металла
(Ni, Co, Mn, Мg), % 0,0010-0,015
Условная прочность при
растяжении по ГОСТ
14925-79, МПа 28,4-32,7
Относительное удлине-
ние по ГОСТ 14925-79, % 700-820
Конкретные параметры процесса синтеза модифицированного каучука и его свойства по примерам изобретения приведены в табл. 3.

Использование: обкладочные и покровные резины для шинной и резинотехнической промышленности. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит, мас. ч: модифицированный изопреновый каучук 100, сера 3 - 6; сульфенамидный ускоритель вулканизации 1 - 1,5; оксид цинка 4 - 6; технический углерод 45 - 60; пластификатор 8 - 16; противостаритель 1,2 - 2,5 и замедлитель подвулканизации 0,2 - 0,7. Модифицированный изопреновый каучук представляет собой изопреновый каучук, включающий 0,7 - 1,2 мас.% металлсодержащего оксидированного олигопиперилена, введенного в каучук в процессе синтеза на стадии стабилизации. Количество металла в каучуке составляет 0,0001 - 0,015%. Металл выбирают из группы, включающей Ni, Co, Mn, Mg. Условная прочность резин при растяжении при н. у. составляет 21,1 - 22,4 МПа, измеренная при 100°С 14,2 - 15,8 МПа. Относительное удлинение 480 - 540%. Прочность связи резин с металлокордом 4л22 при н.у. составляет 30,2 - 39,1Н, после старения в паровоздушной среде в течение 96 ч при 90°С 14,5 - 20,3Н, после кипячения в 5% -ном растворе NaCl в течение 4 ч 26,2 - 28,2Н. Технологичность резиновой смеси, определенная на выдавливающем пластомере "Файрстон", составляет 125 - 140%. 3 табл.

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе модифицированного изопренового каучука, включающая серу, сульфенамидный ускоритель вулканизации, оксид цинка, технический углерод, пластификатор, противостаритель и замедлитель подвулканизации, отличающаяся тем, что в качестве модифицированного изопренового каучука резиновая смесь содержит изопреновый каучук, включающий 0,7 - 1,2 мас.% металлсодержащего оксидированного олигопиперилена, введенного в каучук в процессе синтеза на стадии стабилизации, причем, количество металла в каучуке составляет 0,001 - 0,015 мас.%, металл выбран из группы, включающей Ni, Co, Mn, Mg, а компоненты смеси взяты в соотношении, мас.ч.:
Модифицированный изопреновый каучук 100
Сера 3 - 6
Сульфенамидный ускоритель вулканизации 1 - 1,5
Оксид цинка 4 - 6
Технический углерод 45 - 60
Пластификатор 8 - 16
Противостаритель 1,2 - 2,5
Замедлитель подвулканизации 0,2 - 0,7