РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2013 года по МПК C08L9/02 C08K13/02 

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая олигоэфиракрилат, соединение меди (гидрооксикарбонат меди), минеральный наполнитель или технический углерод, органическую перекись, дитиодиморфолин SU 1781243 МПК ⁵ C08L 9/02, С08K 13/02, С08K 13/02, С08K 3:04, С08K 3:26, С08K 3:36, С08K 5:14, С08K 5:357 А43 В 1/10, опубл. 15.12.1992.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточную стойкость к воздействию агрессивных сред при повышенной температуре.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, каптакс, оксид цинка и технический углерод, при этом смесь содержит в качестве модификатора бензимидазольное производное абиетиновой кислоты RU 2086582 МПК C08L 9/02, С08K 13/02, С08K 13/02, С08K 3:04, С08K 3:06, С08K 3:22, С08K 5:47, С08K 5:3447 опубл. 10.08.1997.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточную стойкость тепловому старению.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, каптакс, оксид цинка и технический углерод, и в качестве модификатора 2-стирилбензимидазол. RU 94038743 МПК C08L 9/02.

К причинам, препятствующим достижению технического результата, относят недостаточное сопротивление раздиру, низкие показатели сопротивления тепловому старению и динамическим нагрузкам.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, вулканизущий агент - бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол, технический углерод, соагент перекисной вулканизации (триаллил изоцианурат), стеариновую кислоту и антиоксидант. RU 2322462 МПК C08L 9/00, C08L 9/02, С08K 5/14, С08K 5/205, С08K 5/21, 20.04.2008.

Недостатком данной резиновой смеси является недостаточно высокая атмосферо- и маслобензостойкость при повышенных температурах.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси с увеличенным уровнем значений показателей атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах, а также расширение ассортимента смесей данного назначения.

Технический результат - повышение атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, стеариновая кислота, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, согласно изобретению, она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω - диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - перкадокс BC-FF, в следующих соотношениях компонентов в мас.ч:

Бутадиен-нитрильный каучук 30,0-90,0 Карбоксилированный бутадиен-нитрильный   каучук 10,0-70,0 Пероксид дикумила - перкадокс BC-FF 3,5-5,0 N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП 1,0-2,0 Стеариновая кислота 1,0-3,0 Технический углерод П803 66,0-68,0 Технический углерод П701 12,5-14,5 Оксид цинка 4,0-6,0 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н 3,5-5,0 2-меркаптобензтиазол - каптакс 0,2-0,4 Три(оксиэтилен) - α,ω- диметакрилат 4,0-6,0 α,ω диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) 4,0-6,0

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, а именно атмосферо- и маслобензостойкость при повышенных температурах.

Пример.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 1602 по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. XI-Iб-4-18 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.

Атмосферо- и маслобензостойкость и физико-механические показатели определялись по ГОСТ 9.024-74, 9.030-74 и ГОСТ 270-75 соответственно. Полученные данные приведены в табл.2.

Стандартные образцы для определения физико-механических параметров вулканизовали в прессе при температуре 170°C в течение 20 минут.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы:

Бутадиен-нитрильный каучук марки СКН-26СМ - ТУ 38.103247-90; карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук марки Nipol NX775, содержащий 7% карбоксильных групп; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; углерод технический- ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; стеарин - ГОСТ 6484-84; МГФ-9 (α,ω) диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) - ТУ 113-00-05761643-27-92; ТГМ-3 (три(оксиэтилен) - α,ω - диметакрилат) - ТУ 2226-065-05761643-2003; перкадокс BC-FF - пероксид дикумила, изготовитель Нидерланды: Stationsstraat 77 АЕ Amersfoort the Netherlands, http://www.akzonobel.com/polymer; ацетонанил Н (1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин полимеризованный) - ТУ 6-00-04691277-202-97; каптакс (2-меркаптобензтиазол) - ГОСТ 739-41.

Из табл.2 следует, что все исследованные варианты резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука с использованием карбоксилированного бутадиен-нитрильного каучука обеспечивают увеличение уровня значений показателей, по сравнению с прототипом, такие как. относительное удлинение при разрыве, сопротивление накоплению относительной остаточной деформации при повышенных температурах, атмосферостойкости, маслобензостойкости.

Таблица 1 № п/п Наименование материалов Составы, мас.ч. 1 2 3 4 5 прототип 1 Бутадиен-нитрильный           -   каучук: - - - -   -   БНКС-18 - - - - - 5-95   СКН-26 СМ 90,0 80,0 70,0 50,0 30,0   2 Гидрированный бутадиен-нитрильный каучук Terban C3446 с остаточным содержанием двойных связей 4,0% - - - - - 30-95 3 Карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук Nipol NX775, содержащий 7% карбоксильных групп 10,0 20,0 30,0 50,0 70,0 - 4 Вулканизирующий агент:           -   Перкадокс BC-FF 4,0 5,0 5,0 4,5 3,5     Luperox F40KEP- - - - - -     бис(трет-бутилпероксиизопропил) бензол           4,0-8,0 5 Соагент перекисной вулканизации - триаллил изоцианурат (Diak №7) - - - - - 2,0 6 Оксид цинка (активатор вулканизации) 5,0 4,0 4,0 5,5 5,5 3-5 7 Оксид магния - - - - - 5,0 8 Пластификаторы:               α,ω диметил-акрилатфталат (битриэтиленгликоль) (МГФ-9) 4,0 5,0 5,0 5,5 5,0 -   три(оксиэтилен)-α,ω-диметакрилат (ТГМ-3) 4,0 5,0 5,0 5,5 5,0 - 9 Углерод технический:               П-514 - - - -   40-60   П-803 68,0 67,5 67,5 66,0 66,0 -   П-701 12,5 13,5 13,5 14,5 14,5   10 Стеариновая кислота 1,0 2,0 2,0 1,0 1,0 1,0 11 Антиоксидант:               Агидол - - - - - 1-3   Диафен ФП 1,0 1,5 1,0 1,5 1,0 1-2   Ацетонанил Н 3,5 4,0 4,0 4,5 4,0 - 12 Полиэтиленгликоль (технологическая добавка) - - - - - 5,0 13 Каптакс (ускоритель вулканизации) 0,2 0,3 0,3 0,4 0,3 -   Общее время смешения, мин 45 45 47 47 47 45

Таблица 2 № п/п Наименование показателей Прототип Предлагаемые варианты 1 2 3 4 5 1 Условная прочность при растяжении, МПа 15,4 13,3 14,5 14,7 15,0 15,2 2 Относительное удлинение при разрыве, % 120 350 280 270 270 290 3 Твердость по Шору А, усл. ед. 80 74 78 80 83 85 4 Относительная остаточная деформация(100°С×24 ч.×30%),% 18,4 8,7 9,0 10,0 11,6 12,6 5 Сопротивление раздиру, кН/м - 57 59 60 61 67 6 Изменение после             старения на воздухе             (125°C×72 ч.):             - условной прочности -12,0 +9,1 +8,1 +7,3 +8,0 +8,8 при растяжении;             - относительного -21,0 -16,1 -13,0 -12,6 -13,5 -15,3 удлинения             7 Изменение после             воздействия СЖР-1             (100°C×24 ч.),%             - массы +3,8 +1,8 +2,1 +2,5 +2,6 +3,2 - объема +4,3 +1,9 +2,4 +3,1 +3,8 +4,0 8 Изменение после             воздействия СЖР-3             (100°С×24 ч.),%             - массы +16,2 +9,7 +10,8 +10,6 +11,7 +12,4 - объема +19,8 +12,0 +13,8 +13,6 +14,6 +15,8 9 Изменение после             воздействия изооктан             + толуол (70:30),%             - массы +22,3 +32,0 +19,3 +28,7 +20,3 +30,3 +20,2 +30,5 +21,2 +32,2 +21,8 +32,6 - объема

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω-диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант - 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - Перкадокс BC-FF. Технический результат -повышение атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах. 2 табл., 5 пр.

Резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω-диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант - 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - перкадокс BC-FF, в следующих соотношениях компонентов, мас.ч:
Бутадиен-нитрильный каучук 30,0-90,0 Карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук 10,0-70,0 Пероксид дикумила - Перкадокс BC-FF 3,5-5,0 N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП 1,0-2,0 Стеариновая кислота 1,0-3,0 Технический углерод П803 66,0-68,0 Технический углерод П701 12,5-14,5 Оксид цинка 4,0-6,0 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н 3,5-5,0 2-меркаптобензтиазол - каптакс 0,2-0,4 Три(оксиэтилен)-α,ω - диметакрилат 4,0-6,0 α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) 4,0-6,0