РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2015 года по МПК C08L9/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/22 C08K5/09 C08K5/10 C08K5/14 C08K5/18 C08K5/40 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Известны резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука (СКН18), включающие наполнители, активаторы вулканизации, ускорители вулканизации, мягчители, диспергаторы и серу (возможно введение других целевых добавок) (Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин. М.: Химия, 1985, с.217).

Известна также резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, которая содержит в мас.ч. (на 100 мас.ч. каучука): каучук бутадиен-нитрильной марки БНКС-40АМ, АМН - 100,00; тиурам Д - 1.5; NN'дитиоморфолин - 2,00; сульфенамид Ц - 2,00; нафтам 2 - 1,5; диафен ФП - 1,00; белила цинковые - 5,00; канифоль - 5,00; мел ММОР, ММС-1 - 30,00; технический углерод П-701 - 55,00; технический углерод П-514 - 20,00; дибутилфталат - 15,00 (RU 2232171, опубл. 10.07.2004).

Известна резиновая смесь, включающая каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-40AM, БНКС-40АМН, каучук бутадиен-нитрильный гидрированный марки БНКВ 4030, марки Тербан, серу, сульфенамид, альтакс, стеариновую кислоту, канифоль, дибутоксиэтиладипинат, белую сажу, белила цинковые, диафен ФП, технический углерод П-803, технический углерод П-245, модификатор РУ-Д, арамидное или полиамидное волокно (RU 2309962 опубл. 10.11.2007).

Недостатками данной резиновой смеси являются невысокие показатели относительного удлинения и температуры хрупкости.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая серу, N,N'-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, оксид цинка, альдоль-α-нафтиламина, N-(4-гидроксифенил)нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м²/г, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, β-сиалон общей формулы Si_6-xAl_xO_xN_8-х, RU 2125068. Однако известная резиновая смесь имеет недостаточные показатели по температурному пределу хрупкости и относительному удлинению при разрыве.

Наиболее близкой (а.с. 966097, опубл. 15.10.82, прототип) к предлагаемой резиновой смеси по технической сущности и достигаемому техническому результату является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая перекись, три-(оксиэтилен)-£,ω-диметакрилат, метафенилендималеимид и поливинилспиртовое волокно. Недостатком указанных резиновых смесей является низкая прочность при раздире и повышенная температура хрупкости, не позволяющая использовать резиновую смесь в широком интервале температур.

Задачей изобретения является создание морозостойкой резиновой смеси с повышенными техническими характеристиками, расширяющей ассортимент средств данного назначения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение технических характеристик.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент - перекись, согласно изобретению дополнительно содержит ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид, серу, активатор вулканизации - оксид цинка, наполнитель - технический углерод, пластификатор - стеарин и дибутилсебацинат, противостарители диафен ФП и нафтам-2 и технологическую добавку к резиновым смесям (мягчитель РС-1), а в качестве вулканизирующего агента - пероксид дикумила при следующем соотношении компонентов в мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 Пероксид дикумила 5,0-6,0 Тетраметилтиурамдисульфид 0,3-0,4 Дибутилсебацинат 18,0-20,0 Технический углерод 120,0-130,0 Диафен ФП 3,0-3,5 Нафтам-2 2,0-2,5 Оксид цинка 5,0-5,5 Сера 0,4-0,6 Стеарин 1,0-1,5 Технологическая добавка (мягчитель) РС-1 1,0-5,0

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные компоненты и соотношение их с уже известными, а также использование технологической добавки РС-1. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, такие как относительное удлинение и морозостойкость, а также расширить ассортимент средств данного назначения.

Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 51-1668 по ТУ 38.005204-82, гр. III-Iв-23 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.

Физико-механические свойства резиновых смесей приведены в табл.2.

Для получения резиновой смеси использовали общеизвестные материалы, которые производятся предприятиями химической промышленности в соответствии с требованиями государственных стандартов: бутадиен-нитрильный каучук марок БНКС-18 АМН - ТУ 38.30313-2006; пероксид дикумила - ГОСТ 20370-74; тетраметилтиурамдисульфид - ТУ 6-14-970-73; дибутилсебацинат - ГОСТ 8728-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; нафтам-2 - ГОСТ 39-79; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; технологическая добавка РС-1, представляющая собой смесь модифицированных насыщенных жирных кислот и функциональных добавок - ТУ 2312-020-50518328-11.

Таблица 1 Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука с применением технологической добавки РС-1 Компоненты Составы 1 2 3 4 5 (протопип) Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 100,0- 100,0 100,0 100,0 Пероксид дикумила 5,0 6,0 5,0 6,0 2,0-3,0 Три-(оксиэтилен)-£,ω-диметакрилат (олигоэфиракрилат ТМГ-3)         5,0-20,0 Метафенилендималеимид (МФДМ) - - - - 0,5-10,0 Поливинилспиртовое волокно         20,0-50,0 Тетраметилтиурамдисульфид 0,3 0,4 0,3 0,4 - Сера 0,4 0,6 0,4 0,6 - Оксид цинка 5,0 5,5 5,0 5,5 - Стеарин 1,0 1,5 1,0 1,5 - Технический углерод 120,0 130,0 120,0 130,0 -

Дибутилсебацинат 18,0 20,0 18,0 20,0 - Диафен ФП 3,0 3,5 3,0 3,5 - Нафтам-2 2,0 2,5 2,0 2,5 - Технологическая добавка РС-1 2,0 1,0 3,0 5,0 -

Таблица 2 Свойства резиновой смеси Варианты 1 2 3 4 5 (прототип) Условная прочность при растяжении, МПа 13,4 13,1 13,3 13,1 13,0 Относительное удлинение, % 180 140 230 140 40 Твердость по Шору, у.е. 75 76 76 75 89 Температура хрупкости, °C -53 -55 -55 -55 -20

Из таблицы 2 следует, что составы резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, в которых используется технологическая добавка РС-1, обладают более высокими показателями относительного удлинения и низкой температурой хрупкости.

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления изделий различного целевого назначения, эксплуатирующихся в условиях низких температур. Резиновая смесь содержит, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук - 100, пероксид дикумила - 5-6, серу - 0,4-0,6, оксид цинка - 5,0-5,5, тетраметилтиурамдисульфид - 0,3-0,4, технический углерод - 120-130, стеарин - 1,0-1,5, дибутилсебацинат - 18-20, диафен ФП - 3,0-3,5, нафтам-2 - 2,0-2,5, технологическую добавку мягчитель РС-1 - 1,0-1,5. Изобретение позволяет улучшить технические характеристики. 2 табл.

Резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент - перекись, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид, серу, активатор вулканизации - оксид цинка, наполнитель - технический углерод, пластификатор - стеарин и дибутилсебацинат, противостарители - диафен ФП и нафтам-2 и технологическую добавку к резиновым смесям - мягчитель РС-1, а в качестве вулканизирующего агента - пероксид дикумила при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук 100,0 Пероксид дикумила 5,0-6,0 Тетраметилтиурамдисульфид 0,3-0,4 Дибутилсебацинат 18,0-20,0 Технический углерод 120,0-130,0 Диафен ФП 3,0-3,5 Нафтам-2 2,0-2,5 Оксид цинка 5,0-5,5 Сера 0,4-0,6 Стеарин 1,0-1,5 Технологическая добавка - мягчитель PC-1 1,0-5,0