Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно области производства технологических активирующих добавок для резиновых смесей на основе карбоцепных каучуков, и может быть использовано для уменьшения расхода других диспергирующих, активирующих (стеарина технического, синтетических жирных кислот, цинковых белил и др.) компонентов, входящих в состав резиновых смесей.
Известны активирующие технологические добавки на основе цинковых солей синтетических жирных кислот фракции С7-С9 и оксиэтилированных спиртов фракции С7-С15 со степенью оксиэтилирования 15 /SU 1214687 А, 28.02.1986/, а также диспергаторы на основе цинковых солей жирных кислот фракции С10-С25 и жирных кислот фракции С10-С25 в соотношении 50-60:40-50 или цинковых солей жирных кислот фракции C16-C21 со степенью оксиэтилирования 15-20 в соотношении 50-60:30-40:10-20 /RU 2054016 C1, 10.02.1996/.
Известна также технологическая добавка на основе стеариновой кислоты и жирных кислот таллового масла, которая содержит оксид цинка в качестве солеобразующего агента в соотношении 1,2-8,6:1 (по массе) и карбонат кальция. При этом композиция может содержать 10-40 мас.% мелкодисперсного наполнителя, а также воск, антиоксидант и др. /US 6147147 A, 14.11.2000/.
Использование таких добавок позволяет улучшить переработку резиновых смесей при сохранении или улучшении ряда показателей резин. Однако такие добавки, как правило, изготавливаются на основе дефицитного сырья нефтяного происхождения, характеризуются высоким содержанием минеральной части, что снижает активирующее и структурирующее их влияние; наличие в составе смоляных кислот может приводить к ухудшению запаха, затрудняющего возможность их использования в резиновых смесях.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является технологическая добавка - диспергатор на основе цинковых солей ненасыщенных жирных и смоляных кислот таллового масла (20-60 мас.% и 30-65 мас.% соответственно), причем содержание солей цинка в пересчете на оксид цинка составляет 6-20 мас.%. В состав диспергатора входит до 50 мас.% наполнителей - мела, каолина, воска /PL 108454 А, 1996/.
Однако наличие талловых кислот обуславливает содержание в технологической добавке смоляных кислот и неомыляемых веществ как примесей. Их наличие обуславливает ухудшение пластоэластических свойств резиновых смесей и прочностных показателей вулканизатов (Соколов Д.Л., Панкратов В.А., Соловьев В.В., Волков М.Н. Свойства резин, содержащих продукты переработки таллового масла // Резиновая промышленность, тезисы докладов, 2001 г., с.225).
Технической задачей являются рациональное использование крупнотоннажных углеродно-минеральных отходов масложирового производства, улучшение экологии окружающей среды за счет переработки отходов пищевых производств, улучшение технологических свойств резиновых смесей, снижение доли или исключение в составе резиновой смеси дефицитного сырья и удешевление резиновой смеси.
Поставленная цель достигается за счет того, что в резиновой смеси на основе карбоцепного каучука, включающей активирующую технологическую добавку из композиции минерального наполнителя, диспергатора компонентов резиновых смесей и вторичного активатора ускорителей вулканизации, масла, воска и других целевых компонентов, новым является то, что в качестве активирующей технологической добавки в количестве 1,0-15 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука используется:
технологическая добавка для резиновых смесей на основе карбоцепного каучука, состоящая из парафина и композиции минерального наполнителя, отличающаяся тем, что композиция минерального наполнителя представляет собой продукт неполного гидролиза отходов масложирового производства и цинковых белил, при этом в качестве отходов масложирового производства использован отработанный катализатор гидрирования растительных масел, имеющий зольность 17,5-18,7 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 73,0-74,1 мас.%, содержащий в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,3-0,5 мас.%, или отходы стадии деметаллизации гидрированного жира, имеющие зольность 36,4-37,0 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 56,2-57,0 мас.%, содержащие в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,05-0,15 мас.%.
Предлагаемые технологические добавки получали следующими способами.
Пример 1. В реактор, снабженный рубашкой обогрева, мешалкой и термометром, загружают 100 мас.ч. отходов масложирового производства - отработанного катализатора гидрирования растительных масел зольностью 17,5-18,7 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами (73,0-74,1 мас.%), содержащего в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,3-0,5 мас.%, и при перемешивании вводят 10 мас.ч. оксида цинка. Неполный гидролиз ведут при температуре 80-90°С при постоянном перемешивании в течение 45-75 мин; затем добавляют 15 мас.ч. от полученной массы парафина и выливают расплав продукта для отверждения.
Пример 2. Получают технологическую добавку по примеру 1 при введении на 100 мас.ч. отходов масложирового производства 15 мас.ч. оксида цинка и 20 мас.ч. парафина.
Пример 3. Получают технологическую добавку по примеру 1 при введении на 100 мас.ч. отходов масложирового производства 30 мас.ч. оксида цинка и 25 мас.ч. парафина.
Пример 4. Получают технологическую добавку по примеру 1 при использовании отходов стадии деметаллизации гидрированного жира зольностью 36,4-37,0 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами (56,2-57,0 мас.%), содержащих в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,05-0,15 мас.%.
Пример 5. Получают технологическую добавку по примеру 4 при введении на 100 мас.ч. отходов масложирового производства 15 мас.ч. оксида цинка и 15 мас.ч. парафина.
Пример 6. Получают технологическую добавку по примеру 4 при введении на 100 мас.ч. отходов масложирового производства 30 мас.ч. оксида цинка и 20 мас.ч. парафина.
Пример 7. Получают технологическую добавку по примеру 4 при введении на 100 мас.ч. отходов масложирового производства 30 мас.ч. оксида цинка и 25 мас.ч. парафина.
Физико-химические показатели технологических добавок представлены в таблице 1.
Техническим результатом являются рациональное использование крупнотоннажных углеродно-минеральных отходов масложирового производства и тем самым улучшение экологии окружающей среды, расширение спектра активирующих технологических добавок резиновых смесей, улучшение технологических свойств резиновых смесей и снижение ее себестоимости.
Изготавливали резиновые смеси на основе карбоцепных каучуков, в состав которых вводили технологические добавки КФЦ. Резиновые смеси изготавливали на лабораторных вальцах и вулканизовали в гидравлическом прессе при температуре 140-170°С в течение 20-40 мин.
При изготовлении резиновых смесей на основе этиленпропиленового и хлоропренового каучука с предлагаемой технологической добавкой отмечается улучшение их переработки на различном оборудовании: резиновые смеси не залипают к валкам, улучшается поверхность смесей, они становятся более технологичными. В резинах на основе хлоропреновых каучуков возможна частичная или полная замена оксида цинка на предлагаемую добавку без ухудшения физико-механических показателей вулканизатов.
Примеры 8-13. Изготавливали резиновые смеси на основе этиленпропиленового каучука, в мас.ч.: СКЭПТ-50 - 100, сера техническая - 2,0, тиурам Д - 1,5, каптакс - 0,5, стеарин технический - 1,0, белила цинковые - 5,0, технический углерод П330 - 50,0, содержание технологической добавки КФЦ, КНЦ изменяли в пределах 1-15 мас.ч. Результаты испытаний по примерам 8-13 приведены в табл.2.
КФЦ
КНЦ
-
-
-
-
2,0
3,0
10,0
Примеры 14-19. Изготавливали резиновые смеси на основе хлоропренового каучука, в мас.ч.: наирит ДП - 100, сера - 0,6, магнезия жженая 4,0 - 0,6, белила цинковые - 3,0, дитиодиморфолин - 0,7, ДФГ - 1,0, стеарин технический - 0,5, масломягчитель ПМ - 1, нафтам 2 - 1,1, технический углерод К354 - 30,0, технологическую добавку КНЦ, КФЦ изменяли в пределах 0,5-15,0 мас.ч. Результаты испытаний по примерам 14-19 приведены в табл.3.
Примеры 20-23. В резиновые смеси по примеру 14 дополнительно вводили 10-35 мас.% хлоропренового порошка.
Примеры 24-27. В резиновую смесь по примеру 14 на основе хлоропренового каучука неопрен WRT вводили в мас.ч.: белила цинковые - 3,0, стеарин технический - 3,0, которые частично и полностью заменяли технологическими добавками КФЦ и КНЦ.
Из табл.1-5 видно, что резиновые смеси и их вулканизаты, содержащие технологические добавки КФЦ и КНЦ, характеризуются большей однородностью, меньшей вязкостью, а значит, лучшей способностью к перерабатываемости на различном оборудовании.
При введении технологических добавок КФЦ и КНЦ в резиновые смеси на основе этиленпропиленовых каучуков наблюдается снижение вязкости, что улучшает технологический процесс изготовления прецизионных изделий компрессионным и литьевым формованием или неформовым способами.
Вулканизаты на основе маслобезостойких каучуков характеризуются удовлетворительной стойкостью к воздействию жидких агрессивных сред, что отвечает требованиям ТУ.
Предлагаемые технологические добавки позволяют вводить до 30% резинового хлоропренового порошка в резиновые смеси на основе хлоропренового каучука без ухудшения прочностных показателей и одновременно снижая содержание углеводорода каучука, не выпускаемого отечественными заводами СК.
Внедрение технологических добавок КНЦ и КФЦ позволяет рационально использовать крупнотоннажные отходы масложирового производства и тем самым улучшить экологию окружающей среды, так как до настоящего времени отсутствуют рациональные способы их использования; при этом расширяется спектр технологических добавок отечественного производства для резиновых смесей на основе карбоцепных каучуков.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ | 2008 |
|
RU2368628C1 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ | 2008 |
|
RU2396293C2 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ | 2007 |
|
RU2339657C1 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ | 2007 |
|
RU2342409C1 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ | 2007 |
|
RU2335513C1 |
ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ПОЛЯРНОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА | 2004 |
|
RU2266931C2 |
Резиновая смесь | 1985 |
|
SU1359279A1 |
РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ХЛОРОПРЕНОВОГО КАУЧУКА | 2006 |
|
RU2307849C1 |
Резиновая смесь | 2022 |
|
RU2786166C1 |
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2007 |
|
RU2333921C1 |
Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к области производства технологических активирующих добавок для резиновых смесей на основе карбоцепного каучука. Добавка состоит из парафина и композиции минерального наполнителя. Композиция минерального наполнителя представляет собой продукт неполного гидролиза отходов масложирового производства и цинковых белил. В качестве отходов масложирового производства использован отработанный катализатор гидрирования растительных масел, имеющий зольность 17,5-18,7 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 73,0-74,1 мас.%, содержащий в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,3-0,5 мас.%, или отходы стадии деметаллизации гидрированного жира, имеющие зольность 36,4-37,0 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 56,2-57,0 мас.%, содержащие в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,05-0,15 мас.%. Улучшаются технологические свойства резиновой смеси, исключается или снижается доля в составе смеси дефицитного сырья, что приводит к удешевлению резиновой смеси, улучшается экология окружающей среды за счет переработки отходов пищевых производств, а также рационально используются крупнотоннажные углеродно-минеральные отходы масложирового производства. 5 табл.
Технологическая добавка для резиновых смесей на основе карбоцепного каучука, состоящая из парафина и композиции минерального наполнителя, отличающаяся тем, что композиция минерального наполнителя представляет собой продукт неполного гидролиза отходов масложирового производства и цинковых белил, при этом в качестве отходов масложирового производства использован отработанный катализатор гидрирования растительных масел, имеющий зольность 17,5-18,7 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 73,0-74,1 мас.%, содержащий в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,3-0,5 мас.%, или отходы стадии деметаллизации гидрированного жира, имеющие зольность 36,4-37,0 мас.% с адсорбированными на их поверхности насыщенными моно-, ди-, триглицеридами в количестве 56,2-57,0 мас.%, содержащие в своем составе никель и никелевые соли жирных кислот в количестве в пересчете на никель 0,05-0,15 мас.%.
ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ПОЛЯРНОГО КАРБОЦЕПНОГО НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА | 1996 |
|
RU2126024C1 |
ПОЛИ-МЕТИЛ-1-МЕТИЛЕНСИЛОКСИ-4,4'-ДИПИРИДИЛИЙХЛОРИД УКСУСНОКИСЛОЙ МЕДИ (II) (КОБАЛЬТА II) В КАЧЕСТВЕ МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ В РЕЗИНОВЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ НЕПОЛЯРНЫХ, НЕНАСЫЩЕННЫХ, КАРБОЦЕПНЫХ КАУЧУКОВ | 1992 |
|
RU2028319C1 |
АДГЕЗИОННАЯ ДОБАВКА ДЛЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ | 1993 |
|
RU2064945C1 |
Резиновая смесь | 1983 |
|
SU1175941A1 |
Топчак-трактор для канатной вспашки | 1923 |
|
SU2002A1 |
Топчак-трактор для канатной вспашки | 1923 |
|
SU2002A1 |
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба | 1920 |
|
SU11A1 |
Авторы
Даты
2010-05-27—Публикация
2008-04-15—Подача