ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ФТОРКАУЧУКА Российский патент 1999 года по МПК C08L27/16 C08L27/20 C08K3/34 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновых смесей на основе фторкаучуков, используемых для изготовления резинотехнических изделий с высокой теплостойкостью в сжатом состоянии.

Известна резиновая смесь на основе фторкаучука с использованием техуглерода в качестве наполнителя и аминных соединений в качестве сшивающих агентов (Справочник резинщика. - М., 1971, с. 154-155). Однако такие саженаполненные резины обладают недостаточно высоким уровнем теплостойкости в сжатом состоянии.

Известна также резиновая смесь на основе фторкаучука [А.с. 594142, кл. C 08 L 27/20, 1978 г.), включающая сшивающий агент из класса многоатомных фенолов, ускоритель вулканизации - четвертичное аммониевое соединение (стандартная фенольная вулканизующая система), акцепторы галогеноводородов - окись и гидроокись двухвалентного металла и наполнитель - техуглерод. Однако использование техуглерода в сочетании с фторкаучуком при данной вулканизующей системе не позволяет достичь снижения технологической вязкости.

С целью снижения технологической вязкости резиновых смесей на основе фторкаучука и наряду с этим улучшения физико-механических свойств резин в рекомендуемой резиновой смеси техуглерод заменяется на углеродсодержащий природный минеральный наполнитель шунгитовой породы.

Состав и физико-механические свойства используемого углеродсодержащего минерального наполнителя шунгитовой породы приведены в табл. 1. [Шунгиты Карелии и пути их комплексного использования. Петрозаводск, Карелия, 1978 г. , с. 30-31, ТУ 88-003-090).

Данный наполнитель может применяться в резиновых смесях на основе фторкаучуков в количестве 5 - 15 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Использование его в количествах большем или меньше, чем в указанном интервале, не приводит к улучшению выбранных физико-механических и технологических показателей.

Рекомендуемые резиновые смеси на основе фторкаучуков содержат общепринятые в технологии резин ингредиенты: вулканизующие агенты, активаторы, наполнители, акцепторы продуктов, выделяющихся при вулканизации, пигменты, при следующих их соотношениях, мас.ч.: каучук-100,0; бисфенольная сшивающая система: гексафтордиметилпропандиол (дифенилол) 1,0 - 2,0, тетрабензиламмоний хлорид (ТЭБАХ) 0,1 - 0,3; наполнитель 5 - 15; акцептор вулканизации - гидроксид кальция и окись магния 3,0 - 6,0, железоокисный пигмент 3,0 - 4,0. Изготовление резиновых смесей производят на вальцах в одну стадию с последующей вулканизацией в две стадии:
1 стадия - формование в прессе при 150^oC
2 стадия - термостатирование (довулканизация) на воздухе при 200^oC в течение 24 часов.

Рецептуры резиновых смесей по данным аналога, прототипу и примерам 1 - 5 приведены в табл. 2
Пример 1. На 100 мас.ч. фторкаучука вводят на вальцах 5 мас.ч. шунгита, бисфенольную вулканизующую систему: дифенилол 2,0, ТЭБАХ-0,3; гидроксид кальция - 6,0, железоокисный пигмент 4 мас.ч., после чего проводят двухстадийную вулканизацию, как указано выше.

Пример 2. На 100 мас.ч. фторкаучука вводят на вальцах 10 мас.ч. шунгита, далее, как в примере 1.

Пример 3. На 100 мас.ч. фторкаучука вводят на вальцах 15 мас.ч. шунгита, далее, как в примере 1.

Пример 4. На 100 мас.ч. фторкаучука вводят на вальцах 3 мас.ч. шунгита, далее, как в примере 1.

Пример 5. На 100 мас.ч. фторкаучука вводят на вальцах 18 мас.ч. шунгита, далее, как в примере 1.

Физико-механические и технологические свойства резин по прототипу, примерам 1 - 5 в сравнении со свойствами резин, содержащих техуглерод, приведены в табл. 2.

Для получения резиновых смесей использовали фторкаучук марки СКФ-26 (ГОСТ 18376-79), аминный сшивающий агент (ТУ 6-093440-88), ГФ (ТУ 6-02-2-908-86), ТЭБАХ (ТУ 6-09-05-542-85), окись магния (ГОСТ 844-79), гидроксид кальция (ГОСТ 9262-77), железоокисный пигмент (ТУ 6-10-1618-77), шунгитовый наполнитель (ТУ 88-003-90).

Физико-механические и технологические свойства резин по аналогу, прототипу и примерам 1 - 5 приведены в табл. 3.

Таким образом, сравнение показателей технологической вязкости и физико-механических свойств рекомендуемых резин с аналогом и прототипом показывает, что резины, содержащие в качестве наполнителя шунгитовую породу, обладают рядом преимуществ, позволяющих расширить области их применения и создать высоконаполненные резины на основе фторкаучука.

Использование углеродсодержащего природного минерального наполнителя шунгитовой породы в производстве резин имеет и социальный эффект, заключающийся в улучшении экологической обстановки на предприятиях. Шунгитовый наполнитель мало пылит, легко вводится в процессе смешения и требует меньших энергетических затрат для распределения в каучуке.

Вулканизуемая резиновая смесь для изготовления уплотнителей, герметизирующих деталей, прокладок для паропроводов, манжет для насосов и др., предназначенных для работы при 200^oС, содержит фторкаучук, стандартную бисфенольную вулканизующую систему, акцептор вулканизации, в качестве наполнителя углеродсодержащий природный минеральный наполнитель шунгитовой породы, дополнительно железоокисный пигмент, что позволяет снизить технологическую вязкость смеси и улучшить физико-механические свойства резины. 3 табл.

Резиновая смесь на основе фторкаучука, включающая стандартную бисфенольную вулканизующую систему, акцептор вулканизации и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя смесь содержит углеродсодержащий природный минеральный наполнитель шугтитовой породы и дополнительно железоокисный пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Фторкаучук - 100
Стандартная бисфенольная вулканизующая система - 1,1 - 2,3
Акцептор вулканизации - 3,0 - 6,0
Железоокисный пигмент - 3,0 - 4,0
Углеродсодержащий природный минеральный наполнитель шугтитовой породы - 5,0 - 15,0