РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ АКРИЛАТНОГО КАУЧУКА Российский патент 2004 года по МПК C08L9/02 C08L33/08 C08K5/17 C08K5/19 C08K5/18 C08K5/56 

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резинотехнических изделий, работоспособных при температурах до 150^oС.

Акрилатные каучуки, как продукты сополимеризации эфиров акриловой кислоты с различными виниловыми мономерами, широко используются для изготовления резин, используемых в виде различных прокладок, уплотнителей, ремней, теплозащитных покрытий, благодаря его высокой стойкости к окислению при повышнных температурах и к действию солнечного света и озона. [1] [Белозеров И.В. Технология резины М.: Химия, 1979].

Известно, что для получения резин с хорошими физико-механическими свойствами используют различные наполнители, в том числе технический углерод и минеральные наполнители, пластификаторы, антиоксиданты и вулканизующие агенты. В качестве последних наиболее широко применяются триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, триэтилтриметилентриамин, гексаметилендиамин, гексаметилендиаминокарбамат или ацетат. Триэтилентетрамин и триэтилтриметилентриамин часто применяются в сочетании с серой, при этом сера является ингибитором окислительных процессов. [2] [Энциклопедия полимеров: В.А.Каргин. М.: Советская энциклопедия, 1972].

Известна резиновая смесь [3] [а.с. 436835, М. кл. С 08 f 37/00, 1972] на основе акрилатных каучуков, включающая вулканизующую группу, соли аминов или щелочных металлов ненасыщенных или насыщенных карбоновых кислот в количестве 2-20 маc.ч. и серу в количестве 0,1-1,0 мас.ч., наполнитель, в качестве которого используют 30-100 мас.ч. углерода технического. Дополнительно резиновая смесь содержит 0,5-15,0 мас.ч. аминоалкилалкоксисилана, также выполняющего роль вулканизующего агента за счет присутствия высокоактивных функциональных групп, способных при низких температурах взаимодействовать с функциональными группами каучука, для получения быстро вулканизующихся и обладающих хорошими технологическими свойствами смесей и вулканизатов на основе акрилатных каучуков.

Однако использование высокоактивной вулканизующей группы в этой смеси приводит к росту вязкости и, соответственно, снижению упругопрочностных свойств вулканизатов в процессе хранения резиновых смесей.

Заявленное изобретение направлено на улучшение стабильности технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения и переработки.

Для достижения поставленной задачи предлагается резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, включающая вулканизующие агенты, минеральный наполнитель, технический углерод, антиадгезив, антиоксидант, пластификатор при следующих соотношениях компонентов, маc.ч.:
Акрилатный каучук - 100
Вулканизующий агент - блокированный диамин - 2-10
Вулканизующий агент (четвертичное аммониевое основание) - Не более 4
Минеральный наполнитель - 25-100
Технический углерод - Не более 80
Антиадгезив - 1-3
Антиоксидант - Не более 4
Пластификатор - Не более 20
В предлагаемой смеси могут использоваться акрилатные каучуки следующих марок: Ну Temp 4053EP фирмы ZEON Chemicals, Европрен AR 156 LTR фирмы Enichem, Крайнак (Канада), нокстайт (Япония) и другие.

Резины на основе акрилатных каучуков стойки к атмосферным воздействиям, озону, окислению, свету, многократным деформациям, газонепроницаемы, имеют хорошие адгезионные свойства, масло-, бензостойки, износостойки.

В качестве минеральных наполнителей могут использоваться: мел, тальк, каолин, двуокись кремния, титановые и цинковые белила.

С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных наполнителей: технический углерод П-324, П-514, Т-900. [4] [Махлис Ф. А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989].

Отличительным признаком предлагаемой резиновой смеси является использование в качестве основного вулканизующего агента - блокированного диамина, который представляет собой комплексное соединение следующей формулы:
[H₂N-r]-R₁-R₂-NH₂]MCl,
где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы;
R - алифатические углеводородный радикал;
М - щелочные металлы.

Возможно использование следующих блокированных диаминов - комплекс 4,4'-диаминодифенилметана с хлористым натрием, комплекс 4,4'-диаминодифенилэтана с хлористым калием, комплекс 4,4'-диаминодициклогексометиленметана с хлористым натрием.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. При изготовлении смесей следует избегать предварительной пластикации акрилатного каучука, введение наполнителей осуществляется сразу после роспуска каучука. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 35 до 40 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-6, составы которых представлены в таблице 1. Изменение вязкостных и прочностных свойств смеси на основе акрилатного каучука в процессе хранения приведены в таблице 2.

Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 175^oС•25 минут с последующим термостатированием в течение 4 часов при температуре 177^oС.

Предлагаемая резиновая смесь с использованием в качестве вулканизующего агента блокированного диамина обладает повышенной стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения.

Резиновая смесь на основе акрилатного каучука используется в производстве автомобильных деталей, уплотнений, рукавных изделий при повышенных температурах в контакте с серосодержащими маслами и растворителями.

Источники информации
1. Белозеров В.В. Технология резины. М.: Химия, 1979.

2. Энциклопедия полимеров: В.А.Каргин. М.: Советская энциклопедия, 1972.

3. А.с. 436835, М. кл. С 08 f 37/00, 1972 (прототип).

4. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.

Изобретение относится к производству резиновой смеси на основе акрилатных каучуков, используемых для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150^oС. Резиновая смесь включает 100 мас.ч. акрилатного каучука, 2-10 мас. ч. вулканизующего агента - блокированного диамина, формулы (1), 25-100 мас.ч. минерального наполнителя, 1-3 мас.ч. антиадгезива. Резиновая смесь может дополнительно содержать не более 4 мас. ч. вулканизующего агента - четвертичного аммониевого основания, или не более 80 мас.ч. технического углерода, или не более 20 мас.ч. пластификатора, или не более 4 мас.ч. антиоксиданта. Резиновая смесь с использованием в качестве вулканизующего агента - блокированного диамина, формулы
[H₂N-R₁ - R - R₂ - NH₂]MCl,
где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы; R - алифатический углеводородный радикал; M - щелочные металлы
обладает повышенной стабильностью технологических свойств смеси и вулканизатов в процессе хранения. 4 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Резиновая смесь на основе акрилатного каучука, включающая вулканизующий агент, отличающаяся тем, что в качестве вулканизующего агента она содержит блокированный диамин, который представляет собой комплексное соединение следующей формулы:

[H₂N-R₁-R-R₂-NH₂]MCl,

где R_1,2 - циклические или ароматические углеводородные радикалы;

R - алифатический углеводородный радикал

М - щелочные металлы,

дополнительно содержит минеральный наполнитель и антиадгезив, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Акрилатный каучук 100

Вулканизующий агент-

блокированный диамин 2-10

Минеральный наполнитель 25-100

Антиадгезив 1-3