ЭБОНИТОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА Российский патент 2007 года по МПК C08L9/06 C08L17/00 C08L25/08 C08K13/02 C08K3/06 C08K3/22 C08K3/36 

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий на основе бутадиенстирольных каучуков, в частности к получению эбонитовых изделий - аккумуляторных моноблоков.

Известна эбонитовая смесь на основе бутадиенстирольного каучука (А.с. №1027178, опубл. 07.02.83, бюл. №25), включающая регенерат, серу, ускорители, гашеную известь, мягчитель, а также керогенит в качестве наполнителя, смесь вулканизуют при температуре 200-210°С в течение 5-10 минут.

К недостатку данной смеси можно отнести следующее: использование в качестве наполнителя природного материала, подвергнутого специальной переработке; проведение высокотемпературной и кратковременной вулканизации эбонитовой смеси приводит к термодеструкции поверхности, неравномерной вулканизационной сетке, в результате чего образуются трещины в изделиях; исключение возможности использования при производстве крупногабаритных и толстостенных изделий.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является эбонитовая смесь на основе бутадиенметилстирольного каучука (А.с. №1004420, опубл. 15.03.83, бюл. №10), включающая наполнитель, представляющий собой отход производства белко-витаминного концентрата (БВК) из парафинов нефти.

Предлагаемая смесь частично устраняет недостатки приведенного выше аналога, но в свою очередь не лишена недостатков: наличие в отходах производства БВК достаточно большого количества влаги (16-18 мас.%), что нежелательно при высокотемпературной вулканизации из-за образования пористости в изделиях; остаточное содержание белков в отходах требует определенных условий их хранения и введения ингибиторов биоразложения; сложность введения в каучук большого количества пористого наполнителя с плотностью 0,38 г/см³ на смесительном оборудовании, т.к. снижается его производительность не только из-за увеличения объема перерабатываемых компонентов, но и требуется увеличение времени перемешивания для достижения однородности смеси.

Техническими задачами данного способа являются: повышение физико-механических показателей вулканизатов; увеличение содержания наполнителя в эбонитовой смеси с целью снижения содержания дорогостоящей полимерной фазы; утилизация отработанных ионообменных смол в производстве резинотехнических изделий.

Поставленная задача достигается за счет того, что в эбонитовой смеси на основе бутадиенстирольного каучука, включающей регенерат РКТ, серу, дифенилгуанидин, оксид магния, каолин, парафин, сплав фталевого ангидрида с СЖК, мыло, вазелиновое масло, в качестве наполнителя отходы производства, новым является то, что в качестве наполнителя используют предварительно измельченную до фракции 1,0÷40,0 мкм отработанную ионообменную смолу КУ-2 - продукт сополимеризации стирола и дивинилбензола с привитой сульфогруппой в количестве от 180 до 360 мас.ч. при следующем соотношении компонентов в эбонитовой смеси, мас.ч.:

каучук СКС-30АРКМ-15100-15Регенерат РКТ150÷180Сера50÷87Дифенилгуанидин2Оксид магния15Каолин50Парафин10Сплав фталевого ангидрида с СЖК2Мыло (ПАВ)4Вазелиновое масло23Отработанная ионообменная смола фракции, мкм: 1,0÷40,0 (КУ-2)180÷360

Техническим результатом является:

- достижение высоких физико-механических показателей вулканизатов, полученных с использованием отработанных ионообменных смол, которые содержат мономерные звенья, аналогичные бутадиенстирольному каучуку;

- снижение дефицитной каучуковой фазы в эбонитовой смеси;

- снижение расходных норм серы при вулканизации эбонитовой смеси;

- расширение сырьевой базы при использовании вторичных ресурсов в производстве резинотехнических изделий, в том числе аккумуляторных моноблоков.

Опытные эбонитовые смеси изготавливают на лабораторных вальцах при стандартном режиме в соответствии с рецептурой, приведенной в табл.1. В качестве наполнителя эбонитовой смеси используют отработанные ионообменные смолы, в частности утратившие функциональную способность катиониты: КУ-2-8, КУ-2-20 и КУ-2-3, представляющие собой отходы процесса водоподготовки на ТЭЦ, атомных станциях, а также в производстве СК. Отработанные катиониты предварительно измельчают на лабораторной шаровой мельнице, а затем на дезинтеграторе типа 1А27 Рижского объединения «ЭКС» с производительностью 30 г/мин и скоростью вращения ротора 8000 об/мин, что позволяет получить тонкодисперсный наполнитель с размером частиц до 1 мкм. Разделение на фракции проводят с помощью микросит с размером ячеек 80 мкм, а фракцию 1÷40 мкм получают отстаиванием в воде путем оседания более крупных частиц катионита.

Из табл.2 образец №6 (при введении 360 мас.ч. отработанной ионообменной смолы фракции 1÷40 мкм на 100 мас.ч. маслонаполненного каучука СКС-З0АРКМ-15) видно, что пластоэластические показатели эбонитовых смесей и физико-механические свойства вулканизатов на их основе превышают значения известных эбонитовых смесей и вулканизатов, кроме показателей пластичности по Карреру и теплостойкости по Мартенсу, которые отмечаются на уровне известных образцов, что позволяет определить граничные условия в рецепте эбонитовой смеси: по количеству регенерата - 180 мас.ч. и серы 50 мас.ч. на 100 мас.ч. маслонаполненного каучука.

Таблица 1Рецептура опытных образцов эбонитовых смесейСостав смесиСодержание компонентов в смеси, мас.ч.ИзвестнаяНомер опытного образца1234567Каучук        СКС-З0АРКМ-15*-115115115115115100100Каучук СКС-З0РП100-------Масло ПН-615-------Регенерат РКТ150150150150150150180180Сера8787878750505050Дефенилгуанидин22222222Оксид магния1515151515151515Каолин5050505050505050Парафин1010101010101010Сплав фталевого        ангидрида с СЖК**22222222Мыло44444444Вазелиновое масло2323232323232323Отход производства        БВК180       Отработанная        ионообменная смола        на основе:        КУ-23,        фракции, мкм: 1÷40 180      КУ-2-20,        фракции, мкм: 1÷40  270     КУ-2-8,        фракции, мкм:        1÷40   360360 360 1÷80     360 360Примечание. * В эмульсионном бутадиенстирольном каучуке СКС - 30АРКМ-15 содержание масла ПН-6 составляет 14,5-17,0 мас.%.** СЖК - синтетические жирные кислоты фракции С₁₇-С₂₀

Таблица 2.Пластоэластические показатели эбонитовых смесей и физико-механические показатели вулканизатов на их основеНаименованиеКоличественные значения показателей опытных образцовпоказателяНормативныеИзвестные1234567Пластичность по         Карреру0,3-0,550,450,490,480,450,470,460,450,46Вязкость по Муни, усл.ед.60-80-68727875717976Хрупкость, мДж/м³не менее 0,0650,0670,0750,0750,0700,1100,0950,0700.060Изгиб, МПане менее 21,02834333239322926Твердость, МПане менее 70,0100108121124118119112112Теплостойкость по Мартенсу, °Сне менее456668666669656662

Изобретение относится к производству резино-технических изделий на основе бутадиенстирольных каучуков, в частности к получению эбонитовых аккумуляторных моноблоков. Эбонитовая смесь на основе бутадиенстирольного каучука включает регенерат РКТ, серу, дифенилгуанидин, оксид магния, каолин, парафин, сплав фталевого ангидрида с СЖК, мыло-ПАВ, вазелиновое масло, наполнитель. В качестве наполнителя используют предварительно измельченную до фракции 1-40 мкм отработанную ионообменную смолу - катионит КУ-2 в количестве 180-360 мас.ч. Техническим результатом является повышение физико-механических показателей вулканизатов, снижение дефицитной каучуковой фазы в эбонитовой смеси, утилизация отработанных ионообменных смол в производстве резинотехнических изделий. 2 табл.

Эбонитовая смесь на основе бутадиен-стирольного каучука, включающая регенерат РКТ, серу, дифенилгуанидин, оксид магния, каолин, парафин, сплав фталевого ангидрида с СЖК, мыло - ПАВ, вазелиновое масло, а в качестве наполнителя - отходы производства, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют предварительно измельченную до фракции 1-40 мкм отработанную ионообменную смолу - катионит КУ-2 - продукт сополимеризации стирола и дивинилбензола с привитой сульфогруппой в количестве от 180 до 360 мас.ч. при следующем соотношении компонентов в эбонитовой смеси, мас.ч.:

каучук СКС-30АРКМ-15100-115регенерат РКТ150-180сера50-87дифенилгуанидин2оксид магния15каолин50парафин 10 сплав фталевого ангидрида с СЖК2мыло - ПАВ4вазелиновое масло23отработанная ионообменная смола-катионит КУ-2 фракции, мкм: 1-40180-360