ТЕРМОСТОЙКАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2013 года по МПК C08L9/02 C08K3/04 C08F28/02 

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - бензамидазольное производное абиетиновой кислоты (1,8-5,4). RU 2086582 МПК⁷ C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Известна также резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - 2,2-бис(винил) бензимидазол (0,58-2,88). RU 2086581 МПК⁶ C08L 9/02, C08K 13/02 C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Недостатком данных резиновых смесей является недостаточно высокая термостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь на основе композиции из натурального каучука, содержащая вулканизующий агент - серу (3,0); активатор вулканизации - цинковые белила (5,0); ускоритель вулканизации - гуанид Ф (1,0), 2-меркоптобензтиазол (1,0), каптакс (1,0), пластификатор стеариновую кислоту (1,0) и противостаритель - порошковую форму Новантокс 8 ПФДА+каолин (5,0). Сандалов С.И., Ушмарин Н.Ф., Кольцов Н.И. Применение Новантокса 8ПФДА в качестве противостарителя в производстве РТИ // Каучук и резина, - 2010. - №3. - С.32-36.

Недостатком данной резиновой смеси является недостаточно высокая термостойкость, после термического старения резин на воздухе.

Задачей изобретения является создание термостойкой резиновой смеси стойкой к термическому старению на воздухе, расширяющей ассортимент средств данного назначения.

Технический результат - улучшение показателей стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. Технический результат достигается тем, что термостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен - нитрильный каучук, вулканизирующий агент-серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, согласно изобретению она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - Тиазол 2МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и Дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношение компонентов в масс.ч:

Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 Тиазол 2 МБС 2,7-3,0 Дифенилгуанидин 0,25-0,30 N-нитрозодифениламин 1,0-1,5 Дибутилсебацинат 25,0-30,0 Технический углерод 70,0-80,0 Оксид цинка 7,0-7,5 Сера 2,0-2,5 Стеарин 1,0-1,5 Противостаритель 3,0-3,5

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные компоненты и соотношение их с уже известными, а также использование в композиции противостарителя - смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и смеси Диафена с смесью Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, после ее термического старения на воздухе. Причем использование смеси Новантокса 8 ПФДА с шунгитом, позволяет уменьшить количество дорогостоящего противостарителя при сохранении физико-механических свойств, а также расширить ассортимент составов для производства резин.

Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси В-14 НТА по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. III-Iв-23 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1. В табл.1 также приводятся составы 1,2, в которых для контроля используется в качестве противостарителя только Диафен.

Физико-механические свойства резиновых смесей приведены табл.2. Термостойкость определяли в воздушном термостате при 100°С в течение 24 и 72 часов.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы:

Бутадиен-нитрильный каучук марок БНКС-18 АМН и БНКС-18 АН-ТУ 38.30313-2006; тиазол 2-МБС (2,2'-дибензтиазолдисульфид). ТУ 6-14-851-86; Дифенилгуанидин гранулированный технический - ГОСТ 40-80; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; дибутилсебацинат - ГОСТ 8728-88; N-НДФА (N-нитрозодифениламин) - ТУ 6-14-907-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; шунгит - ТУ 2169-001-57753937-2002; Новантокс 8 ПФДА-ТУ 2492-465-05763441-2004 изм.1, 2.

Таблица 1 Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильно каучука с применением противостарителей Компоненты Составы 1 2 3 4 5 (прототип) Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 100,0 100,0 100,0 - Натуральный каучук - - - - 100,0 Тиазол 2-МБС 2,7 3,0 2,7 3,0 - 2-меркоптобензтиазол - - - - 1,0 Каптакс - - - - 1,0 Сера 2,0 2,5 2,0 2,5 3,0 Оксид цинка 7,5 7,0 7,5 7,0 5,0 Стеарин 1,0 1,5 1,0 1,5 1,0 Технический углерод 80,0 70,0 80,0 70,0 - N-нитрозодифениламин 1,0 1,5 1,0 1,5 - Дибутилсебацинат 30,0 25,0 30,0 25,0 - Дифенилгуанидин 0,25 0,30 0,25 0,30 1,0 Диафен ФП 1,5 1,5 - - - Новантокс 8 ПФДА+шунгит 2,0 1,5 3,0 3,5 - Новантокс 8 ПФДА+каолин - - -   5,0

Таблица 2 Физико-механические свойства резиновых смесей   Варианты Свойства резиновой смеси   1 2 3 4 5 (прототип) Прочность при растяжении, МПа 12,4 12,1 12,3 12,1 25,0 Относительное удлинение при разрыве, % 180 178 180 181 600 После старения на воздухе при 100°C в течение 24 часов Изменение прочности при растяжении, % +9,7 +9,2 +8,9 +9,1 -15,3 Изменение относительного удлинения при разрыве, % -7,8 -7,3 -9,1 -9,4 -10,3 После старения на воздухе при 100°С в течение 72 часов Изменение прочности при растяжении, % +13,4 +16,5 +9,8 +17,6 -39,8 Изменение относительного удлинения при разрыве, % -23,0 -21,9 -26,0 -24,4 -32,7

Из табл.2 следует, что резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, в которых в качестве противостарителей используются смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит и Диафен ФП, и Новантокс 8 ПФДА+шунгит, обладают более высокой термостойкостью, то есть после выдержки резин на воздухе при 100°C величины предела прочности при разрыве и относительного удлинения при растяжении для этих вариантов резиновой смеси изменяются в меньшей степени, чем для прототипа.

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Термостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, серу, тиазол 2 МБС, дифенилгуанидин, N-нитрозодифениламин, оксид цинка, стеарин, дибутилсебацинат, технический углерод и диафен ФП. Она дополнительно содержит противостаритель - порошковую форму Новантокса 8 ПФДА (Новантокс 8 ПФДА+шунгит). Технический результат - улучшение стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. 2 табл.

Термостойкая резиновая смесь, содержащая каучук, вулканизирующий агент - серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - тиазол 2 МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 Тиазол 2 МБС 2,7-3,0 Дифенилгуанидин 0,25-0,30 N-нитрозодифениламин 1,0-1,5 Дибутилсебацинат 25,0-30,0 Технический углерод 70,0-80,0 Оксид цинка 7,0-7,5 Сера 2,0-2,5 Стеарин 1,0-1,5 Противостаритель 3,0-3,5