РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2010 года по МПК C08L27/16 C08L27/20 C08K3/04 C08K3/22 C08K3/24 C08K5/09 C08K5/19 C08K5/205 

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах.

Известна резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, содержащая наполнитель, сшивающий агент, относящийся к классу бисфенолов, активаторы вулканизации (оксид двухвалентного металла, гидроксид кальция) и катализатор (четвертичную аммониевую или фосфониевую соль) [патент РФ 2097393 С1, 27.11.1997], выбранная в качестве прототипа.

Недостатком данной резиновой смеси является то, что ее вулканизаты не обладают высокой прочностью крепления к металлам.

Перед разработчиками была поставлена задача: создать резиновую смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, обеспечивающую вулканизатам высокую прочность крепления к металлам при сохранении наиболее важных свойств резиновых смесей и вулканизатов: усадки, вязкости и условной прочности при растяжении. При этом необходимо использовать доступные ингредиенты резиновых смесей, обеспечивающие расширение сырьевой базы резиновой промышленности.

Цель изобретения - повышение прочности крепления к металлу вулканизатов резиновых смесей на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой.

Цель достигается тем, что предложена резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, содержащая наполнитель, сшивающий агент, активаторы вулканизации, катализатор и модификатор прочности крепления вулканизатов к металлу, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя смесь содержит барит, в качестве сшивающего агента - вулкафтор Ф, в качестве активаторов вулканизации - оксид магния и гидроксид кальция, в качестве катализатора - триэтилбензиламмонийхлорид, в качестве модификатора прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 63,0-69,0; низкомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM 31,0-37,0; барит 20,0-35,0; вулкафтор Ф 1,5-3,0; оксид магния 3,0-6,0; гидроксид кальция 5,0-7,0; триэтилбензиламмонийхлорид 0,2-0,5; кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0.

Введение кобальтовой соли имида 2-сульфобензойной кислоты в резиновую смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой повышает прочность крепления вулканизатов данной резиновой смеси к металлу.

Это происходит за счет участия предложенного модификатора в реакциях замещения на поверхности металла и образовании ионов кобальта на межфазной поверхности в процессе вулканизации, что приводит к образованию дополнительных связей между резиной и металлом.

По предлагаемому решению была изготовлена резиновая смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, содержащая наполнитель, сшивающий агент, активаторы вулканизации и катализатор, при этом в качестве модификатора, повышающего прочность крепления вулканизатов к металлу, в резиновую смесь вводили кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты.

Кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты получали в виде осадка при сливании водных растворов хлорида кобальта и натриевой соли имида 2-сульфобензойной кислоты, далее осадок отфильтровывали и высушивали при комнатной температуре.

В качестве сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой использовали высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 (ГОСТ 18376-79) и низкомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM (ТУ 6-05-1652). В качестве наполнителя использовали барит (ГОСТ 4682-84). В качестве сшивающего агента использовали вулкафтор Ф (1,1-бис(4-гидроксифенил)-2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентан) (ТУ 6-093440-88), относящийся к классу бисфенолов. В качестве активаторов вулканизации использовали оксид магния (ГОСТ 844-79) и гидроксид кальция (ГОСТ 9262-77). В качестве катализатора использовали триэтилбензиламмонийхлорид (ТЭБАХ) (ТУ 6-09-05-542-85).

Состав смесей приведен в табл.1, смесь 1 - по прототипу, смеси 2-5 - по предлагаемому техническому решению.

Вязкость определяли на сдвиговом ротационном вискозиметре типа Муни. Смеси вулканизовали при температуре 175°С в течение 20 минут. Физико-механические свойства определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Прочность крепления вулканизатов к металлу определяли Н-методом, используя корд 9Л15/27А согласно ГОСТ 14311-85.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов приведены в табл.2.

Таблица 1
Состав резиновых смесей Ингредиент Состав, мас.ч. 1 2 3 4 5 СКФ-26 67,0 69,0 67,0 65,0 63,0 СКФ-26 OHM 33,0 31,0 33,0 35,0 37,0 Барит 30,0 35,0 30,0 25,0 20,0 Вулкафтор Ф (1,1-бис(4-гидроксифенил)-2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентан) 2,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Оксид магния 4,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Гидроксид кальция 6,0 5,0 6,0 7,0 7,0 Триэтилбензиламмонийхлорид 0,3 0,2 0,3 0,4 0,5 Кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты - 0,5 1,0 1,5 2,0

Таблица 2
Свойства резиновых смесей и вулканизатов Показатель Смесь 1 2 3 4 5 Усадка, % 22 16 17 17 14 Вязкость при t=120°С МБ 1+10, ед. Муни 123 113 136 113 115 Условная прочность при растяжении, кгс/см² 83 85 86 79 90 Напряжение при удлинении 50%, кгс/см² 17 16 15 22 24 Напряжение при удлинении 100%, кгс/см² 26 22 21 36 43 Относительное удлинение при разрыве, % 340 370 340 310 290 Прочность крепления к металлу, кгс 3,7 4,7 4,8 5,2 5,9

По данным, представленным в табл.2, видно, что введение кобальтовой соли имида 2-сульфобензойной кислоты приводит к увеличению прочности крепления вулканизатов к металлу, при сохранении физико-механических свойств на уровне одноименных показателей по прототипу.

Таким образом, в решении использован доступный модификатор, обеспечивающий расширение сырьевой базы резиновой промышленности, введение которого в смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой обеспечивает повышение прочности крепления вулканизатов к металлу.

Изобретение может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах при повышенных температурах. Резиновая смесь включает, мас.ч.: сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 63-69, низкомолекулярный сополимер СКФ-26 OHM 31-37, барит-20-35, вулкафтор Ф-1,5-3,0, оксид магния 3-6, гидроксид кальция 5-7, триэтилбензиламмонийхлорид 0,2-0,5, модификатор прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0. Технический результат состоит в повышении прочности крепления вулканизатов к металлу. 2 табл.

Резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, включающая наполнитель барит, вулканизующую группу - вулкафтор Ф, оксид магния, гидроксид кальция и триэтилбензиламмонийхлорид, в качестве модификатора прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 63-69 низкомолекулярный сополимер винилиденфторида   и гексафторпропилена СКФ-26 OHM 31-37 барит 20-35 вулкафтор Ф 1,5-3,0 оксид магния 3-6 гидроксид кальция 5-7 триэтилбензиламмонийхлорид 0,2-0,5 кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0