НАПОЛНЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C08L53/02 C08K5/09 

Заявляемое изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к области создания высокотвердых и высокопрочных композиций из термоэластопластика и наполнителя, в частности линейного блоксополимера бутадиена со стиролом с содержанием стирола 29 ± 2% и активного наполнителя - технического углерода с удельной геометрической поверхность 75 - 100 м²/г. Аналогами предлагаемого технического решения являются составы композиций, включающие термопласт марки ДСТ-30), тонкоизмельченный резиновый порошок и вещество из класса ароматических дисульфохлоридов (SU, 1808840, кл. C 08 L 53/02, 1993) и термоэластопласт марки ДСТ-30, наирит П и наполнитель - технический углерод П-324 (Чурилов М.Ф., Усачев С.В., Захаров Н.Д., Шеин В.С. Каучук и резина. 1986, N 10, с. 17 -19).

Композиции по [1] имеют высокие относительные удлинения при разрыве (300 - 485%), высокую прочность при растяжении (18,0 - 26,0 МПа), относительная остаточная деформация после разрыва 8 - 20% при содержании наполнителя 10,8 - 388,0 мас. ч. на 100 мас. ч. термоэластопласта. Однако при таком содержании наполнителя эти композиции характеризуются меньшей твердостью (70 - 57 ед.), по сравнению с исходным термоэластопластом (72 ед.). Композиции по [2] имеют низкую прочность (8,6 - 10,5 МПа).

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по сущности и достижению положительного эффекта является композиция, состоящая из термоэластопласта марки ДСТ-30 и активного наполнителя - технического углерода с удельной геометрической поверхностью 75 - 100 м²/г ("Свойства и стабильность композиций на основе бутадиенстирольного термоэластопласта, наполненного графитом". Кондратьев А.Н., Миронова Е.Ф., Моисеев В.В. и др. Пром. СК, шин и РТИ 1988, N 8, с. 12 - 16). Эти композиции характеризуются высокой твердостью (86 - 97 ед.), однако в композициях по прототипу наблюдается снижение прочности (13,0 - 20,5 МПа), заметно меньшей, чем исходного термоэластопласта, относительного удлинения при разрыве с увеличением содержания наполнителя. Задачей, на решение которой направлена заявляемое изобретение, является создание композиций, обладающих высокой прочностью при сохранении высоких значений твердости.

Для достижения указанного технического результата полимерная композиция содержит бутадиен-стирольный термоэластопласт, активный наполнитель - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75 - 100 м²/г и модификатор (2,5-бифенилдикарбоновая кислота), при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
ДСТ-30 - 100,0
2,5-Бифенилдикарбоновая кислота - 0,2 - 1,5
Технический углерод - 2,0 - 60,0
Композицию готовят на обычном смесительном оборудовании в одну стадию. Режим изготовления предлагаемой композиции: - время, мин
ДСТ-30 - 0
Технический углерод и 2,5-бифенилдикарбоновая кислота - 2
Снятие с вальцев - 8 - 10
Полученные листы формуют в виде пластин три температуре 143 ^oС в течение 30 мин в формах с замками, перегружают в пресс при температуре 20 ^oС, где выдерживают в течение 1 ч. Затем из формованных пластин определяют показатели по соответствующим ГОСТам.

Примеры известной (прототипа), предлагаемой и контрольных композиций приведены в табл. 1, результаты испытаний - в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что заявляемая композиция имеет заметно большую прочность при растяжении, при большом содержании наполнителя несколько увеличивается твердость и уменьшаются значения остаточной деформации. Обращает на себя внимание то, что содержание наполнителя больше 50 мас. ч. на 100 мас. ч. термоэластопласта приводит к резкому снижению прочности, а содержание модификатора меньше 1 мас. ч. на 100 мас. ч. термоэластопласта не оказывает существенного влияния на уровень свойств, хотя он заметно выше, чем у контрольных композиций без модификатора.

Наполненная полимерная композиция содержит сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29 ± 2 мас.% 100 мас.ч., наполнитель - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75 - 100 м²/г 2,0 - 60,0 мас.ч. и дополнительно модификатор - 2,5-бифенилдикарбоновую кислоту в количестве 0,2 - 1,5 мас.ч. При введении в композицию модификатора возрастает прочность по сравнению с немодифицированными композициями и исходным термоэластопластом при сохранении высоких значений твердости. 2 табл.

Наполненная полимерная композиция на основе линейного блоксополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.%, включающая наполнитель - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75 - 100 м²/г, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификатор - 2,5-бифенилдикарбоновую кислоту при следующем соотношении ингредиентов композиции, мас.ч.:
Линейный блоксополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2% - 100,0
Технический углерод - 2,0 - 60,0
2,5-Бифенилдикарбоновая кислота - 0,2 - 1,5я