РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ФТОРКАУЧУКА Российский патент 2009 года по МПК C08L27/16 C08L27/18 C08L27/20 C08L91/06 C08K3/04 C08K3/22 C08K3/24 C08K5/13 C08K5/16 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе фторкаучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий (кольца, уплотнители, прокладки, манжеты, сальники), работающих в агрессивных средах при повышенных температурах.

Известна резиновая смесь, которая содержит, мас.ч.: высокомолекулярный сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 80-90, низкомолекулярный сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 10-20, углеродный или минеральный наполнитель 15-40, бисфенол 0,8-5,0, оксид двухвалентного металла 2-5, гидроксид кальция 4-8, четвертичную аммониевую или фосфониевую соль 0,2-0,8, воск или низкомолекулярный полиэтилен 0,5-5,0 (патент РФ 2097393 С1, 27.11.1997). Резиновая смесь технологична, но нуждается в повышении скорости вулканизации.

Известна также резиновая смесь состава, мас.ч.: сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26 66-68, сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом низкомолекулярный 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод ТГ-10 20-26, полиэтилен низкомолекулярный 1-3, бисфенол А 0,8-1,0, катализатор 0,2-0,4 (патент РФ 2193583 С2, 27.11.2002). Смесь технологична, расширен арсенал катализаторов, но уступает резиновым смесям на одном фторкаучуке СКФ-26 по условной прочности при растяжении.

Известна также смесь состава, мас.ч.: фторкаучук СКФ-26 66-68, низкомолекулярный каучук СКФ-26 OHM 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод Т-900 20-26, ди-(4-оксифенил)диметилметан 0,8-1,0, трифенилбензилфосфонийхлорид 0,2-0,4, диспергатор - тетраперфторпеларгонат, пентаэритрит 0,15-0,25 (патент РФ 2220989 С2, 10,01.2004) и смесь по патенту РФ 2199560 С2, 27.02.2003 состава, мас.ч.: СКФ-26 66-68, низкомолекулярный СКФ-26 OHM 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод Т-900 20-26, ди-(4-оксифенил)диметилметан 0,8-1,0, трифенилбензилфосфонийхлорид 0,2-0,4, диспергатор-анилид перфторпеларгоновой или 9-хлорперфторпеларгоновой кислоты 0,15-0,25.

Обе смеси со сниженной вязкостью и улучшением диспергируемости компонентов, но также уступают резиновым смесям на одном фторкаучуке СКФ-26 по условной прочности при растяжении.

В качестве аналога принят патент РФ 2215758 С2, 10.11.2003. Резиновая смесь на основе фторкаучука содержит, мас.ч.: СКФ-26 100, окись магния 13,0-14,4, гидроокись кальция 0,6-1,2, сульфат бария 20, фторид кальция 15, резорцин 0,6-0,7, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ) 0,3. Смесь обладает высокими физико-механическими свойствами, но высоковязкая и недостаточно технологичная.

Целью изобретения является снижение твердости резиновой смеси, улучшение технологических свойств и сохранение физико-механических показателей на уровне резиновых смесей с одним высокомолекулярным СКФ-26.

Поставленная цель достигается путем использования резиновой смеси на основе фторкаучука СКФ-26, содержащей оксид магния, сульфат бария, фторид кальция, гидроокись кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ) и отличающейся тем, что дополнительно содержит тройной сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и тетрафторэтилена СКФ-264 с вязкостью по Муни при 120°С 50-79 единиц, карнаубский воск, технический углерод N 660 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фторкаучук СКФ-2675-77Фторкаучук СКФ-26423-25Оксид магния11,0-11,3Сульфат бария15,0-15,4Фторид кальция11,0-11,5Гидроокись кальция0,1-0,2Резорцин0,60-0,63ТЭБАХ0,30-0,31Технический углерод N 6600,40-0,46Карнаубский воск1,15

Пример 1

Составы сравниваемых смесей представлены в таблице 1. Резиновые смеси (образцы 1-5) готовят на вальцах. После образования «шкурки» фторкаучука СКФ-26 или фторкаучуков СКФ-26 и СКФ-264 на валке, вводят оксид магния. Снимают смесь с валка, охлаждают смесь 3-5 мин, вновь загружают на валки и вводят смесь ингредиентов (сульфат бария, фторид кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ), гидроокись кальция, для образцов 4, 5 - технический углерод N 660 и карнаубский воск). Для лучшего диспергирования смесь пропускают 3-5 раз при минимально возможном зазоре между валками. Общее время смешения 20-30 мин. Стандартные образцы вулканизуют в две стадии - в прессе при температуре 155-165°С в течение 15-20 мин и в термостате при 200°С в течение 24 ч.

Пример 2

Предлагаемую резиновую смесь (образцы 6 и 7) можно изготовить, используя имеющиеся готовые резиновые смеси образцов 2 или 3 таблицы 1. Разогревают на вальцах 1 кг вышеуказанного образца (2 или 3), вводят 200 г фторкаучука СКФ-264. После тщательного перемешивания резиновой смеси и каучука вводят смесь ингредиентов: технический углерод N 660 4 г,

карнаубский воск 10 г, гидроокись кальция 0,7 г.Для лучшего диспергирования вулканизующей системы в полученную смесь последовательно вводят спиртовые растворы резорцина (1,5 г в 5 мл спирта) и триэтилбензиламмония хлористого (ТЭБАХ) (0,7 г в 5 мл спирта). Общее время изготовления смеси 10-15 мин.

Физико-механические показатели известной и предлагаемой резины приведены в таблице 2. Представленные данные свидетельствуют о том, что резина предлагаемой рецептуры имеет пониженную твердость и физико-механические показатели на уровне смесей с фторкаучуком СКФ-26.

Предлагаемая резиновая смесь более технологична, перерабатывается прямым и литьевым (трансферным) прессованием.

Технологичность косвенно оценивали по растекаемости в пресс-форме для пластинок толщиной (1,0±0,1) мм при давлении 100 атм в течение 20 мин при температуре 155°С. Результаты испытаний представлены в таблице 3. Анализ данных показывает увеличение растекаемости, снижение вязкости и улучшение технологичности.

Таблица 1
Рецепты резиновых смесейИнгредиентыКоличество ингредиентов в образце, мас.ч.1 Известный2 Контрольный3 Контрольный4 Предлагаемый5 Предлагаемый6 Предлагаемый7 ПредлагаемыйФторкаучук СКФ-26100,0100,0100,077,075,076,976,9Фторкаучук СКФ-264---23,025,023,123,1Оксид магния14,414,714,711,011,011,311,3Сульфат бария20,020,020,015,015,015,415,4Фторид кальция15,015,015,011,011,011,511,5Гидроокись кальция0,60,0340,20,10,20,10,2Резорцин0,70,60,60,60,60,630,63ТЭБАХ0,30,30,30,30,30,310,31Технический углерод N 660---0,40,40,460,46Карнаубский воск---1,151,151,151,15

Таблица 2
Физико-механические показатели резинПоказателиОбразец1_Изв.2_Контр.3_Контр.4_Предл.5_Предл.6_Предл.7_Предл.1 Условная прочность при растяжении, МПа13,212,612,312,812,912,913,62 Относительное удлинение при разрыве, %2002302502902803003203 Твердость, единицы Шора А737071656663624 Изменение объема после воздействия смеси изооктана и толуола 50:50 при 70°С в течение 72 ч, %17,718,818,019,018,518,917,25 Относительная остаточная деформация при сжатии на 25% через 72 ч при 150°С, %23,820,022,724,322,523,021,0

Таблица 3
Растекаемость резиновых смесейПоказательОбразец2 _Контр.6 _Предл.Вес, г10,3010,37Площадь пятна, см²54,559,11Удельная площадь, г/см²0,188890,17544

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе фторкаучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах. Резиновая смесь содержит мас.ч.: сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26 75-77, тройной сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и тетрафторэтилена СКФ-264 с вязкостью по Муни при 120°С 50-79 единиц 23-25, оксид магния 11,0-11,3, сульфат бария 15,0-15,4, фторид кальция 11,0-11,5, гидроокись кальция 0,1-0,2, резорцин 0,60-0,63, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ) 0,30-0,31, карнаубский воск 1,15, технический углерод N 660 0,40-0,46. Технический результат состоит в понижении твердости, улучшении технологических свойств и сохранении уровня физико-механических показателей. 3 табл.

Резиновая смесь на основе фторкаучука СКФ-26, содержащая оксид магния, сульфат бария, фторид кальция, гидроокись кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый - ТЭБАХ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит тройной сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и тетрафторэтилена СКФ-264 с вязкостью по Муни при 120°С 50-79 единиц, карнаубский воск, технический углерод N 660 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

фторкаучук СКФ-2675-77фторкаучук СКФ-26423-25оксид магния11,0-11,3сульфат бария15,0-15,4фторид кальция11,0-11,5гидроокись кальция0,1 -0,2резорцин0,60-0,63триэтилбензиламмоний хлористый -ТЭБАХ0,30-0,31технический углерод N 6600,40-0,46карнаубский воск1,15