РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2005 года по МПК C08L9/02 C08L27/24 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/22 C08K5/09 C08K5/10 C08K5/18 C08K5/31 C08K5/372 

Изобретение относится к резиновым смесям, предназначенным для изготовления уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования.

Известны уплотнительные манжеты, изготавливаемые из политетрафторэтилена, используемые для уплотнения подвижных соединений механизмов (М.Лазер, Р.Радо и др. Фторопласты. Изд-во "Энергия", М., 1965, стр.267).

Недостатком таких манжет являются относительно большая твердость, небольшая гибкость, значительная необратимая деформация, что в конечном итоге, приводит к непродолжительному сроку эксплуатации уплотнительных манжет.

Известны резиновые смеси на основе фторкаучука СКФ-32, используемые для изготовления резиноармированных манжет (Достижение науки и технологии в области резины. Сборник статей под редакцией Ю.С.Зуева. Изд-во "Химия", М., 1969, стр.288).

Недостатками указанных резиновых смесей является образование в процессе эксплуатации на рабочей кромке манжет радиальных трещин и потерей эластичности в зоне рабочей кромки, вследствие чего происходит потеря герметичности.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-23% мас. (СКН-18), включающая серу, ди- (2-бензотиазолил) дисульфид (альтакс), дифенилгуанидин, альдоль-α-нафтиламин, белила цинковые, сажу печную, кислоту стеариновую, фторопласт (Патент РФ №2125068 С1).

Данная резиновая смесь взята в качестве прототипа.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение износостойкости, уменьшение коэффициента трения резин, в конечном итоге, увеличение срока эксплуатации уплотнительных манжет подвижных соединений.

Поставленная задача решается тем, что в известную резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука вводится в качестве фторопласта порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН как антифрикционная добавка и дополнительно - неозон Д, сантофлекс IP и дибутилсебацинат.

Предлагаемая резиновая смесь на 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука СКН-18 включает, мас.ч.:

сера2,5альтакс-ди-(2-бензотиазолил)дисульфид2,7белила цинковые7,5дифенилгуанидин0,25альдоль-α-нафтиламин4,0неозон Д-фенил β-нафтиламин1,0сажа печная ПМ-15120дибутилсебацинат20сантофлекс IP - N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин1,0кислота стеариновая (техническая)1,0порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН-низкомолекулярный продукт полимеризации трифторхлорэтилена10-18

Предлагаемую резиновую смесь изготавливают по известному способу, причем порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН добавляют в смесь в последнюю очередь.

В процессе прессования (вулканизации) манжет из предлагаемой резиновой смеси происходит (температура (143±3)°С) плавление фторопластового порошка. В результате чего в объеме манжеты и на ее поверхности формируется пленка фторопласта, играющая роль антифрикционного покрытия, которая увеличивает износостойкость, снижает усилие трения о подвижные детали оборудования. Уменьшение коэффициента трения способствует снижению температуры разогрева, износу манжеты и, в конечном итоге, увеличению срока эксплуатации манжеты.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами, приведенными в таблицах 1, 2, 3. Там же приведены соответствующие показатели резиновой смеси, взятой в качестве прототипа. Истираемость резиновых смесей определена согласно ГОСТ 426-77. Коэффициент трения определяли согласно ГОСТ 426-77 в режиме А (М.М.Разниковский, А.И.Лукомская. Механические испытания каучука и резины. Изд-во "Химия", М., 1968, стр.466).

Как видно из таблицы 2, при содержании в составе предлагаемой резиновой смеси порошкообразного фторопласта Ф-32ЛН менее 10 мас.ч. значения истираемости и коэффициента трения увеличиваются. Увеличение содержания фторопласта Ф-32ЛН - уменьшает механические характеристики резиновой смеси, увеличивает величину остаточной деформации при сжатии, что неблагоприятно влияет на эксплуатационные характеристики изделий в качестве уплотнительных манжет.

Таблица 1
Состав резиновых смесейИнгредиентыИзвестныйПредлагаемый123456Бутадиен-нитрильный каучук СКН-18100100100100100100Сера2,52,52,52,52,52,5Альтакс2,72,72,72,72,72,7Белила цинковые7,57,57,57,57,57,5Дифенилгуанидин0,250,250,250,250,250,25Альдоль-α-нафтиламин4.04,04,04,04,04,0Неозон Д1,01,01,01,01,01,0Сажа печная ПМ-15120120120120120120Дибутилсебацинат2,02,02,02,02,02,0Сантофлекс IP1,01,01,01,01,01,0Кислота стеариновая (техническая)1,01,01,01,01,01,0Фторопласт Ф-32ЛН ОСТ 6 05432-78-7,010151822Таблица 2
Истираемость и коэффициент трения резинПоказатели123456Истираемость (α), м³/тдж332261306301298296Коэффициент трения(/)0,320,440,220,250,210,21

Таблица 3
Механические показателиПоказатели123456Условная прочность при растяжении, МПа18,218,419,118,119,315,4Относительное удлинение при разрыве, %201191189193194187Относительная остаточная деформация при сжатии на 20% в течение 24 час в воздухе (температура 120°С), %151618171728Примечания
1 Условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве определяли по ГОСТ 270-75.
2 Относительную остаточную деформацию после сжатия - по ГОСТ 9.029-74.

Изобретение может быть использовано при изготовлении уплотнительных манжет подвижных элементов оборудования. Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука содержит антифрикционную добавку порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН в количестве 10-18 мас.ч., а также, мас.ч.: серу - 2,5, альтакс - 2,7, белила цинковые - 7,5, дифенилгуанидин - 0,25, альдоль-α-нафтиламин - 4,0, неозон Д - 1,0, сажу печную - 120, дибутилсебацинат - 20, сантофлекс IP - 1,0, кислоту стеариновую - 1,0. Техническим результатом изобретения является увеличение износостойкости, уменьшение коэффициента трения, увеличение срока эксплуатации уплотнительных манжет. 3 табл.

Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-18, включающая серу, альтакс, белила цинковые, дифенилгуанидин, альдоль-α-нафтиламин, сажу печную, кислоту стеариновую и фторопласт, отличающаяся тем, что в качестве фторопласта она содержит порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН как антифрикционную добавку и дополнительно неозон Д, дибутилсебацинат, сантофлекс IP при следующем соотношении компонентов смеси, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук СКН-18100Сера2,5Альтакс2,7Белила цинковые7,5Дифенилгуанидин0,25Альдоль-α-нафтиламин4,0Неозон Д1,0Сажа печная120Дибутилсебацинат20Сантофлекс IP1,0Кислота стеариновая1,0Порошкообразный фторопласт Ф-32ЛН10-18