РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАССИВНЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C08L9/00 C08K13/02 B29C35/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/22 C08K3/36 C08K5/09 C08K5/18 

Изобретение относится к составу резиновой смеси и способу ее переработки в изделия - трубы, конуса, валы и другие массивные крупногабаритные изделия (МКГИ), применяемые в промышленном оборудовании, например валы для производства искусственных кож, технических тканей, в деревообрабатывающей, мебельной и машиностроительной отраслях.

Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного полимера, включающая серу, цинковые белила (окись цинка), противостаритель, пластификатор, белую сажу в указанных количествах. Эта полимерная композиция выбрана как ближайший аналог (см. SU, авторское свидетельство 933679, кл. C 08 L 53/92, 1982).

Известен способ изготовления массивных крупногабаритных изделий из резиновой смеси, включающий подачу пластицированной смеси из шприцмашины в полость специальной пресс-формы заданной конфигурации изделия, вулканизацию смеси под давлением при повышенной температуре в этой пресс-форме, выбранный в качестве ближайшего аналога способа (см. DE, заявка 31116537А1, кл. B 29 H 3/08, 1982).

Однако известные смесь и способ не позволяют получать резину и изделия из нее с повышенными физико-механическими свойствами, а изделия с высокой точностью размеров при формировании и чистотой обработки их поверхности.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении физико-механических свойств резиновой смеси при снижении разброса показателей и эффективности переработки ее в изделия - достижении высокой точности размеров формованного изделия с высокой чистотой обработки его поверхности.

Это достигается тем, что резиновая смесь для изготовления массивных крупногабаритных изделий, включающая ненасыщенный полимер, белую сажу, серу, окись цинка, пластификатор, противостаритель содержит в качестве ненасыщенного полимера изопреновый и бутадиеновый каучуки, в качестве пластификатора - стеарин, противостарителя - N -фенил- N' - изопропил-п-фенилендиамин, 2-фенил-нафтиламин, белой сажи - белую сажу с удельной поверхностью адсорбции 45 ± 10 м²/г, средним диаметром частиц 50 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Изопреновый каучук - 75
Бутадиеновый каучук - 25
Сера - 3,5
Окись цинка - 5
N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин - 2
2-фенил-нафтиламин - 0,8
Cтеарин - 2
Указанная белая сажа - 50
и в том, что способ изготовления массивных крупногабаритных изделий из резиновой смеси, включающий подачу пластицированной смеси из шприцмашины в полость специальной пресс-формы заданной конфигурации изделия, вулканизацию смеси под давлением при повышенной температуре в этой пресс-форме, отличающийся тем, что в качестве резиновой смеси используют смесь состава, мас.ч:
Изопреновый каучук - 75
Бутадиеновый каучук - 25
Сера - 3,5
Окись цинка - 5
N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин - 2
2-фенил-нафтиламин - 0,8
Стеарин - 2
Указанная белая сажа - 50,
которую пластицируют, разогревая ее до 80-90^oC и подают вращающимся червяком шприцмашины в полость нагретой до 70-80^oC специальной пресс-формы при давлении заполнения 20-25 кгс/см² и выдержке 3 мин/мм толщины получаемого изделия.

В качестве полимерной матрицы выбрана смесь из синтетических каучуков - цис-изопренового и бутадиенового в соотношении 75:25.

Каучук цис-изопреновый выпускается по ГОСТ 14925-79 Волжским заводом.

Бутадиеновый каучук выпускается по ТУ 38.103479-80 Ефремовским заводом СК.

Из светлых, усиливающих наполнителей выбрана белая сажа - аморфный дисперсный кремнезем, двуокись кремния (SiO₂)_nH₂O марка БС-50 как наиболее активный, с лучшей смачиваемостью.

БС-50 - продукт жидкофазного метода осаждения аморфной кремнекислоты из раствора силиката натрия кислыми реагентами (соляной кислотой) при 70-90^oC в присутствии солей металлов 2 или 3 группы.

Физико-механические свойства жидкофазного кремнезема БС-50 приведены в табл. 1
БС-50 выпускается Ефремовским заводом СК по ГОСТ 18307-78.

Изготовление смесей проводят на лабораторных вальцах. Переработка смесей в изделия проводят предлагаемым способом - интрузией (табл. 2).

Вулканизацию образцов проводят в пресс-формах по режиму t = 145 ± 5^oC, P_уд = 20 кгс/см² при выдержке 3 мин/мм.

Рецептура и свойства резины разработанного состава и переработанного по изобретению приведены в табл. 3, 4.

Смесь содержит, мас.ч.: изопреновый каучук 75, бутадиеновый каучук 25, сера 3,5, окись цинка 5, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин 2, 2-фенил-нафтил-амин-0,8, стеарин 2, белая сажа с удельной поверхностью адсорбции 45 ± 10 м²/г, средним диаметром частиц 50 мкм 50. Пластицированную смесь (80 - 90^oC) подают из шприцмашины в полость нагретой до 80 - 90^oC специальной пресс-формы заданной конфигурации изделия. Давление заполнения 20 - 25 кгс/см², выдержка 3 мин/мм толщины. Вулканизуют смесь под давлением при 145^oC. Получают резину с сопротивлением раздиру 38,5 кН/м, сопротивление истиранию 750 см³/кВт • ч, шприцуемость по Гарвею 10,0 баллов, предел прочности при растяжении 130 - 150 кгс/см², относительное удлинение 600 - 700%. 2 с.п.ф-лы, 4 табл.

1. Резиновая смесь для изготовления массивных крупногабаритных изделий, включающая ненасыщенный полимер, белую сажу, серу, окись цинка, пластификатор, противостаритель, отличающаяся тем, что смесь содержит в качестве ненасыщенного полимера - изопреновый и бутадиеновый каучуки, в качестве пластификатора - стеарин, противостарителя - N-фенил-N' изопропил-п-фенилендиамин, 2-фенил-нафтиламин, белой сажи - белую сажу с удельной поверхностью адсорбции (45 ± 10) м²/г, средним диаметром частиц 50 ммк при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Изопреновый каучук - 75
Бутадиеновый каучук - 25
Сера - 3,5
Окись цинка - 5
N-Фенил-N'-изопропил-п-фенилен-диамин - 2
2-Фенил-нафтиламин - 0,8
Стеарин - 2
Указанная белая сажа - 50
2. Способ изготовления массивных крупногабаритных изделий из резиновой смеси, включающий подачу пластицированной смеси из шприцмашины в полость специальной пресс-формы заданной конфиргурации изделия, вулканизацию смеси под давлением при повышенной температуре в этой пресс-форме, отличающийся тем, что в качестве резиновой смеси используют смесь состава, мас.ч.:
Изопреновый каучук - 75
Бутадиеновый каучук - 25
Сера - 3,5
Окись цинка - 5
N-Фенил-N'-изопропил-п-фенилен-диамин - 2
2-Фенил-нафтиламин - 0,8
Стеарин - 2
Указанная белая сажа - 50
которую пластицируют, разогревая ее до 80 - 90^oC, и подают вращающимся червяком шприцмашины в полость нагретой до 70-80^oC специальной пресс-формы при давлении заполнения 20-25 кгс/см² и выдержке 3 мин/мм толщины получаемого изделия.