РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ПРОПИЛЕНОКСИДНОГО КАУЧУКА ДЛЯ МОРОЗО-МАСЛОСТОЙКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2018 года по МПК C08L19/00 C08L71/02 C08K3/06 C08K5/40 C08K5/47 

Изобретение относится к резиновым смесям для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука. Такие резиновые смеси предназначены для использования в автомобильной, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, а также других отраслях техники, где требуются высокие масло- и морозостойкость.

Известна резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука следующего состава: пропиленоксидный каучук СКПО (100,0 масс. ч.), стеариновая кислота (1,0 масс. ч.), оксид цинка (5,0 масс. ч.), природные цеолиты (3,5-14,0 масс. ч.), дибутилфталат (1,5-6,0 масс. ч.), каптакс 2-Меркаптобензтиазол (2,0 масс. ч.), тиурамдисульфид (2,0 масс. ч.), технический углерод П-803 (60,0 масс. ч.), сера (1,5 масс. ч.).

Вулканизаты имеют высокий коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) при -35°C 0,64-0,7.

Однако, эти вулканизаты имеют средние физико-механические свойства:

- прочность при растяжении 10,4-12,4 МПа;

- относительное удлинение при разрыве 239-262%.

([RU 2294341] C08L 19/00, C08K 13/02, опубликовано 27.09.2006, приоритет 03.06.2005.)

К тому же в составе резиновой смеси содержится пластификатор дибутилфталат, который с течением времени вымывается, что приводит к резкому ухудшению морозостойкости и физико-механических свойств.

Известна резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука следующего состава: пропиленоксидный каучук СКПО (100,0 масс. ч.), стеариновая кислота (1,0 масс. ч.), оксид цинка (5,0 масс. ч.), дибензотиазолдисульфид (1,5 масс. ч.), тиурамдисульфид (1,0 масс. ч.), фенил-β-нафтиламин (2,0 масс. ч.), природные бентониты (0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 10,0 масс. ч.), технический углерод П-803 (60,0 масс. ч.), сера (1,5 масс. ч.), дибутоксиэтиладипинат (10,0 масс. ч.)

([RU 2493183] C08L 71/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 5/09, C08K 5/372, C08K 5/10, опубликовано 20.09.2013, приоритет 11.05.2012.)

Вулканизаты имеют высокий коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) при -35°C 0,78-0,88.

Однако физико-механические свойства достаточно низкие:

- прочность при растяжении 6,8-7,8 МПа;

- относительное удлинение при разрыве 104-192%.

К тому же в составе резиновой смеси содержится пластификатор дибутоксиэтиладипинат, который с течением времени вымывается. Морозостойкость при этом резко ухудшается.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является резиновая смесь на основе пропиленоксидного и эпихлоргидринового каучуков. Композиция содержит: эпихлоргидриновый каучук (СКЭХГ-СТ) (50,00 масс. ч.), пропиленоксидный каучук (СКПО) (50,00 масс. ч.), сера (1,10 масс. ч.), оксид магния (MgO) (1,00 масс. ч.), оксид цинка (ZnO) (5,00 масс. ч.), технический углерод П-803 (75,00 масс. ч.), технический углерод П-324 (15,00 масс. ч.), дибутилсебацинат (ДБС) (8,00 масс. ч.), стеарин (1,00 масс. ч.), каптакс (0,80 масс. ч.), тиурам (0,50 масс. ч.), дибутилдитиокарбомат никеля (Ni ДБДТК) (1,00 масс. ч.).

([RU 2284338] C08L 19/00, C08K 3/06, опубликовано 27.09.2006, приоритет 03.06.2005.)

Резиновая смесь позволяет обеспечить эффективную масло- и хорошую морозостойкость. Но при этом резиновая смесь имеет низкую условную прочность при растяжении - не более 7,8 МПа, относительное удлинение при разрыве ~230%. К тому же для достижения хорошей морозостойкости необходимо введение пластификатора, причем при эксплуатации вследствие вымывания последнего морозостойкость ухудшается.

Способ получения резиновой смеси по вышеуказанной рецептуре заключается в смешении ингредиентов на стандартном оборудовании при следующей последовательности их введения:

Задачей данного изобретения является создание резиновой смеси на основе пропиленоксидного каучука, вулканизаты которой обладают наряду с хорошей маслостойкостью высокими прочностными характеристиками и повышенной морозостойкостью.

Поставленная задача достигается тем, что резиновая смесь для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука, включающая эпихлоргидриновый каучук, серу, каптакс, тиурам, стеариновую кислоту, оксид цинка, при необходимости наполнитель, содержит компоненты в следующем соотношении, масс. ч.:

Пропиленоксидный каучук 95,0-75,0 Эпихлоргидриновый каучук 5,0-25,0 Стеариновая кислота 0,5-3,0 Оксид цинка 2,0-10,0 Каптакс 0,3-1,0 Тиурам 0,5-2,0 Сера 0,5-2,0 Наполнитель 0,0-100,0

Сущность изобретения заключается в том, что резиновую смесь получают смешением на вальцах при температуре 55-65°C с последующей вулканизацией по режиму 160°C × 15 мин.

В качестве пропиленоксидного каучука применяют каучук СКПО (ТУ 2294-067-16810126-2003). В качестве эпихлоргидринового каучука применяют, например, каучук СКЭХГ-СТ (ТУ 2294-075-00151963-2001).

В качестве ускорителей вулканизации применяют каптакс (ГОСТ 739-74), тиурам (ГОСТ 740-76), стеариновую кислоту (ГОСТ 6484-96); в качестве активатора ускорителей вулканизации применяют оксид цинка (ГОСТ 10262-73); в качестве вулканизующего агента применяют серу (ГОСТ 127.1-93).

В качестве наполнителя резиновой смеси применяют технический углерод, например, марок П-324, П-234, П-514, П-803 (ГОСТ 7885-86).

Нижеследующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают техническое решение:

Пример 1

На вальцах при температуре валков 55-65°C разогревают 3 минуты 95,0 масс. ч. пропиленоксидного каучука СКПО и добавляют в него 5,0 масс. ч. эпихлогидринового каучука СКЭХГ-СТ. Смешивают каучуки 2 минуты. Затем в смесь каучуков вводят 0,5 масс. ч. стеариновой кислоты и вальцуют еще 2 минуты. После этого вводят 2,0 масс. ч. оксида цинка, вальцуют 3 минуты. После оксида цинка вводят 0,3 масс. ч. каптакса, 0,5 масс. ч. тиурама и все вместе вальцуют еще 2 минуты. Затем вводят 0,5 масс. ч. серы и вальцуют резиновую смесь минуту. Полученную резиновую смесь пропускают на тонком зазоре (0,4 мм) рулоном 6 раз, после чего ее выпускают в виде листа. Общее время смешения составляет 18 минут. Полученную смесь подвергают вулканизации в прессе при температуре 160°C в течение 15 минут.

Для удобства рассмотрения все примеры сведены в таблицу 1.

Полученные резиновые смеси подвергались следующим испытаниям: определение физико-механических свойств (ГОСТ 270-75), определение коэффициента морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) (ГОСТ 13808-79), определение степени набухания в углеводородной среде (ГОСТ 9.030-74).

Как показали проведенные испытания (таблица 1), предлагаемая резиновая смесь обладает более высокими морозостойкостью и прочностными показателями при сохранении маслостойкости по сравнению с прототипом. Следует отметить, что резиновая смесь обладает улучшенной морозостойкостью без применения пластификатора.

Изобретение относится к резиновым смесям для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука и может быть использовано в автомобильной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях техники. Резиновая смесь включает, мас.ч.: пропиленоксидный каучук СКПО - 75-95, эпихлоргидриновый каучук СКЭХГ-СТ – 5-25, стеариновую кислоту - 0,5-3,0, оксид цинка -2,0-10,0, каптакс - 0,3-1,0, тиурам - 0,5-2,0, серу - 0,5-2,0, наполнитель-технический углерод – 0-100. Резиновая смесь по изобретению позволяет получать резину с высокими показателями морозостойкости и прочности при сохранении маслостойкости. 1 табл., 1 пр.

Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука, включающая эпихлоргидриновый каучук, стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, тиурам, серу, при необходимости наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас. ч.:

пропиленоксидный каучук 95,0-75,0 эпихлоргидриновый каучук 5,0-25,0 стеариновая кислота 0,5-3,0 оксид цинка 2,0-10,0 каптакс 0,3-1,0 тиурам 0,5-2,0 сера 0,5-2,0 наполнитель 0,0-100,0