КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИТЕЙ Российский патент 1995 года по МПК C08L7/02 C08K13/02 C08L7/02 C08L89/02 C08L93/00 C08K13/02 C08K3/06 C08K3/22 C08K5/09 C08K5/13 C08K5/29 C08K5/39 C08K5/47 

Изобретение относится к изготовлению резиновых изделий, в частности нитей из латексных композиций.

Известна полимерная композиция на основе натурального латекса, концентрированного центрифугированием или сливкоотделением, включающая серу, диэтилдитиокарбамат цинка, оксид цинка, фенил- β -нафтиламин, светостабилизатор, пигмент, гидроксид калия. Латексную смесь после ее вызревания в течение 20-24 ч и вакуумирования выдавливают через фильеры в раствор коагулянта, промывают, сушат и вулканизуют в вулканизационных камерах в течение 1-4 ч при 125^оС, опудривают, наматывают на барабаны и довулканизовывают 4-6 ч при 80^оС. Недостатком указанной композиции является длительность процесса вулканизации 1-4 ч и необходимость дополнительно довулканизовывать в течение 4-6 ч.

Известна также композиция для изготовления латексных нитей, включающая латекс натурального каучука, гидроксид калия, стабилизатор, серу, оксид цинка, пигмент, ускоритель, ультраускоритель, цинкую соль каптакса, антиоксидант. Латексную смесь после вызревания выдавливают через фильеры в раствор коагулянта. После коагуляции нить проходит через одну или несколько промывных ванн. Отмытая нить поступает на сушку, которая производится при 125^оС. После сушки нить наматывают на катушку. Намотанные на катушки нити подвергают вулканизации при 77-82^оС в течение 4-6 ч или более длительное время. Недостатком этой композиции является длительность процесса вулканизации. Кроме этого, при намотке недовулканизованных нитей на катушки происходит натяжение и деформация нитей, что приводит к ухудшению качества продукции.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является композиция, включающая латекс натурального каучука, стабилизаторы, в том числе гидрооксид калия, олеиновую кислоту или смесь синтетических жирных кислот, лавровую кислоту, гуммиарабик, аммиак, диспергатор, в том числе казеин и продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом, нейтрализованный едким натром (диспергатор НФ, марка А); антиоксидант 2,2^l-метилен-бис-(6-третбутил-4-метилфенол) (Агидол-2, марки А) или 2,2^l-метилен-бис-(4-этил-6-третбутилефенол) (Антиоксидант 425); оксид цинка (белила цинковые); оксид титана, полиметилсилоксановую жидкость ПМС-200; цинковую соль 2-меркаптобензотиазола; тиокарбаматный (дибутил- или диэтилдитиокарбаматы цинка) и альдегидаминный (гептальдегиданилина) ускорители. Вулканизация данной смеси проводится достаточно быстро 3-5 мин, однако недостатком указанной композиции являются низкие значения физико-механических показателей нитей, а именно условной прочности при растяжении, относительного удлинения.

Цель изобретения - увеличение прочности нитей.

Поставленная цель реализуется при использовании в приведенной выше композиции в качестве альдегидаминного (азометинового) ускорителя вулканизации 1,5-бис(азо-N-фенил)пентана. Латексная композиция может содержать в качестве стабилизатора аммиак в количестве 0,025-0,05 мас.ч. на 100 мас.ч. сухого вещества латекса.

Конкретные рецептуры композиции приведены в табл.1, а физико-механические свойства нитей - в табл.2.

Азометиновый ускоритель вулканизации 1,5-бис(азо-N-фенил)пентан синтезирован из глутарового альдегида и анилина, взятых в соотношении 1,05 моль альдегида и 2,0 моль анилина при 20-25^оС, в качестве растворителя использовался изопропиловый спирт. Выход продукта - количественный.

Проведены физико-химические испытания синтезированного азометина: Т. пл.=114-116^оС.

Элементный анализ С₁₇Н₁₈N₂:
Вычислено, %: C 82,60; H 7,20; N 11,18.

Найдено, %: C 80,46; H 7,17; N 10,50.

ИК-спектроскопические исследования синтезированного азометина показывают полное отсутствие полосы поглощения в области 1720 см^-1, что свидетельствует о практически полном исчерпании альдегидных групп. В ИК-спектрах имеются характерные полосы поглощения в области, см^-1: 3050, 2980 - валентные колебания связи С-Н; 11620 - деформационные колебания связи С=N; 1520, 1480 - деформационные колебания связи С-Н в ароматическом ядре; 750 - деформационные колебания связи C-H в алифатическом ряду.

1,5-бис(азо-N-фенил)пентан имеет следующую формулу:
C₆H₅-N=CH-(CH₂)₃-CH=N-C₆H₅.

Синтезированный ускоритель вулканизации по сравнению с гептальдегиданилином имеет две азометиновые группы, что, по-видимому, может быть одной из причин увеличения физико-механических свойств нитей. Однако, использование в качестве азометинового ускорителя продукта конденсации бензальдегида (БАД) и N, N-диаминодифенилового эфира (ДАДФЭ) (смесь 10, табл.1 и 2) формулы
C₆H₅-CH= N-C₆H₄-O-C₆H₄-N= CH-C₆H₅ не выявило положительного результата. Свойства нитей не соответствуют нормам ТУ 5-38106345-78.

Улучшение физико-механических свойств изделий может быть связано не только с наличием двух азометиновых групп в молекуле 1,5-бис(азо-N-фенил)пентана, но также с оптимальными размерами углеводородного мостика, образующегося при взаимодействии групп (-CH=N-) с молекулой каучука, что обеспечивает высокие прочностные и пластические свойства вулканизатов.

Так как 1,5-бис(азо-N-фенил)пентан представляет собой твердое вещество, его вводят в латексную смесь в виде легко приготовляемой 40-45%-ной водной дисперсии, в то время как гептальдегид анилина, представляющий собой маслянистую жидкость, вводится в виде эмульсии в олеате калия. Латексные смеси готовят согласно нормам технологического режима. Технологических трудностей при приготовлении и переработке смесей не возникает. Коагулянт серийный в соответствии с технологическим регламентом ТР84-16-90 концентрацией 18%, температура 28-30^оС.

Режим пpомывки, сушки и вулканизации в соответствии с технологическим регламентом ТР84-16-90, температура промывной воды 56-59^оС, сушки и вулканизации 85-150^оС. Процесс вулканизации проходит за 3 мин. В этом случае не требуется дополнительный процесс довулканизации, как в случае известных композиций.

Использование при вулканизации латексных нитей в качестве азометинового ускорителя 1,5-бис(азо-N-фенил)пентана вместо импортного гептальдегиданилина позволяет повысить прочность нитей.

Использование: резинотехническая промышленность. Сущность изобретения: композиция содержит (на сухое вещество), мас.ч.: латекс натурального каучука 100; серу 1-5; тиокарбаматный ускоритель вулканизации 0,1-0,5; цинковую соль 2-меркаптобензтиазола 1-3; оксид цинка 4-6; оксид титана 4-6; бензойную кислоту 0,01-0,03; полиметилсилоксановую жидкость 0,01-0,03; фенольный антиоксидант 1-3; казеин 0,1-0,3; продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом 0,2-0,4; гидроксид калия 0,5 - 0,85; лауриновую кислоту 0,2 - 0,4; гуммиарабик 0,2 - 0,4; олеиновую кислоту или смесь синтетических жирных кислот C₉-C₁₄ 0,1 - 0,4; азометиновый ускоритель вулканизации 1,5-бис(азо-N-фенил)пентан 0,05 - 0,15; воду 90-110. Резиновые нити характеризуются условной прочностью при растяжении 36-40 МПа и относительным удлинением 740-870%. 2 табл.

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИТЕЙ на основе латекса натурального каучука, включающая серу, тиокарбаматный и азометиновый ускорители вулканизации, цинковую соль 2-меркаптобензтиазола, оксид цинка, оксид титана, бензойную кислоту, полиметилсилоксановую жидкость, фенольный антиоксидант, казеин, продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом, гидроксид калия, лауриновую кислоту, гуммиарабик, олеиновую кислоту или смесь синтетических жирных кислот С₉ - С₁₄, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности нитей, композиция в качестве азометинового ускорителя вулканизации содержит 1,5-бис(азо-N-фенил)пентан формулы
C₆H₅ - N =CH-(CH₂)₃-CH= N - C₆H₅
при следующем соотношении компонентов (на сухое вещество), мас.ч.:
Латекс натурального каучука - 100
Сера - 1 - 5
Тиокарбаматный ускоритель вулканизации - 0,1 - 0,5
Цинковая соль 2-меркаптобензтиазола - 1 - 3
Оксид цинка - 4 - 6
Оксид титана - 4 - 6
Бензойная кислота - 0,01 - 0,03
Полиметилсилоксановая жидкость - 0,01 - 0,03
Фенольный антиоксидант - 1 - 3
Казеин - 0,1 - 0,3
Продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом - 0,2 - 0,4
Гидроксид калия - 0,5 - 0,85
Лауриновая кислота - 0,2 - 0,4
Гуммиарабик - 0,2 - 0,4
Олеиновая кислота или смесь синтетических жирных кислот С₉ - С₁₄ - 0,1 - 0,4
1,5-Бис(азо-N-фенил)пентан - 0,05 - 0,15
Вода - 90 - 110