РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2024 года по МПК C08L9/02 C08K5/29 C08K5/3417 

Описание патента на изобретение RU2813595C1

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям, которые могут использоваться в производстве маслобензостойких резинотехнических изделий.

Известна резиновая смесь, включающая каучук бутадиен-нитрильный марки, тиурам Д, N, N'-дитиодиморфолин, сульфенамид Ц, нафтам-2, диафен-ФП, белила цинковые, канифоль, мел, технический углерод П-701, технический углерод П-514, дибутилфталат (Пат. RU 2232171, МПК C08L9/02, C08K13/02, C08H3/00, C08L93/04, C08K3/04, C08K3/22, C08K5/18, C08K5/3412, C08K5/40, 10.07.2004) и смесь, дополнительно включающая фактис Агрис РО и масло И 8А (Пат. RU 2232172, МПК C08L9/02, C08K13/02, C08L93/04, C08K3/04, C08K3/22, C08K3/26, C08K5/01, C08K5/09, C08K5/18, C08K5/3412, C08K5/40, C08K 5/44, 10.07.2004).

Недостатком композиции является значительная потеря эластичности в результате термоокислительного воздействия.

Известна полимерная композиция, включающая каучук бутадиен-нитрильный парафинатный БНКС-18А(АН), каучук бутадиен-нитрильный парафинатный БНКС-40А(АН), серу, N, N'-дитиодиморфолин, сульфенамид Ц, тиурам Д, оксид цинка, ацетонанил Н, диафен ФП, парафин нефтяной, углерод технический П-803, углерод технический П-324, дибутилсебацинат, стеариновую кислоту, N-нитрозодифениламин (Патент RU 2165440, МПК C08L9/02, C08K13/02, C08L45/00, C08K3/04, C08K3/06, C08K3/22, C08K5/01, C08K5/09, C08K5/10, C08K5/18, C08K5/43, C08K 5/44, 20.04.2001).

Недостатком известного вулканизата является его недостаточная прочность.

Наиболее близкой является полимерная композиция, включающая бутадиен-нитрильный каучук, модификатор, технический углерод П-234, оксид цинка, стеариновую кислоту, мел, дибутилфталат, смесь фуллеренов С5092, альтакс, дифенилгуанидин, серу и противостарители - ацетонанил P и диафен ФП (Пат. RU 2519402, МПК C08L9/02, C08K 3/02, C08K 3/22, C08K 3/26, C08K 5/09, C08K 13/02, 10.06.2014).

Недостатком композиции является значительное снижение свойств вулканизатов со временем.

Задачей изобретения является разработка резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, обеспечивающей пролонгированное сохранение свойств вулканизатов.

Техническим результатом является получение маслобензостойкой резины, обладающей лучшим сохранением упруго-прочностных свойств и меньшим изменением твердости в условиях термоокислительного старения.

Технический результат достигается при использовании резиновой смеси, включающей бутадиен-нитрильный каучук, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, серу, комбинацию противостарителей, содержащую диафен ФП и ускоритель вулканизации, при этом в качестве ускорителя вулканизации смесь содержит сульфенамид Ц, а в состав комбинации противостарителей входит N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук
БНКС-28
100
Технический углерод П-324 40 Оксид цинка 5 Стеариновая кислота 1 Сульфенамид Ц 0,7 Сера 1,5 Диафен ФП 2 N-[(1RS,2RS)-Камфан-2-ил]-4-метоксианилин 1

Сущностью изобретения является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая в качестве противостарителя сочетание диафена ФП и N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилина.

Рецептура смеси обеспечивает вулканизатам пролонгированное сохранение эластичных свойств.

Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28, наполнитель - технический углерод П-324, вулканизующий агент - оксид цинка, активатор вулканизации - стеариновую кислоту и комбинацию противостарителей. В качестве вулканизующей системы использовалась комбинация ускорителей вулканизации серы и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензотиазол сульфенамид). В состав комбинации противостарителей входит диафен ФП (N-фенил-N’-изопропил-пара-фенилендиамин) и N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин.

N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин может быть получен следующим способом.

К 41,25 ммоль тетра-изопропоксида титана добавляют 2,75 ммоль трифторметансульфоновой кислоты, 50 ммоль камфоры и 60 ммоль 4-метоксианилина. Полученную смесь нагревают (при температуре бани 175-180°C) с отгонкой расчётного количества изопропанола, охлаждают до комнатной температуры, обрабатывают метил-трет-бутиловым эфиром и выливают в 100 мл насыщенного водного раствора NaHCO3. Выпавший осадок TiO2 фильтруют, от фильтрата отделяют органический раствор, отгоняют растворитель, остаток фракционируют в вакууме, отбирая фракцию с температурой кипения 155-159 °C (1.5 Торр). К раствору полученного промежуточного анила в 120 мл 95 масс.% EtOH прибавляют 84 ммоль NiCl2⋅6H2O растворенного в 300 мл 95 масс.% EtOH. Полученную смесь перемешивают до образования прозрачного раствора, после чего охлаждают до -40 °С. К полученному раствору при перемешивании и температуре (-40) … (-30) °С в атмосфере аргона, в несколько приёмов прибавляют 420 ммоль NaBH4. Далее, реакционную смесь перемешивают 1 час в тех же условиях, а затем оставляют на 18 часов при 22°С. Выход перегнанного продукта 83%, т.кип. 155-162 °С (1.8-2.3 Торр), содержание целевого вещества (по данным ГЖХ-МС) 97.2%.

Спектр ЯМР 1H (C6D6, δ, м.д.): 0.73 (с, 3 H, С(7)Ме камфан), 0.83 (с, 3 H, С(1)Ме камфан), 0.93 (с, 3 H, С(7)Ме камфан), 0.99-1.12 (м, 2 H, C(5)H и C(6)H камфан), 1.42-1.49 (м, 1 H, C(6)H камфан), 1.53-1.72 (м, 4 H, С(3)H2, С(4)H и С(5)H камфан), 3.11-3.15 (м, 1H, С(2)H камфан), 3.24 (с, 1H, NH), 3.43 (с, 3H, OCH3), 6.44-6.48 (м, 2H, C(2,6)HAr), 6.82-6.86 (м, 2H, C(3,5)HAr). Спектр ЯМР 13C (C6D6, δ, м.д.): 12.30 (C(1)Me камфан), 20.54 (C(7)Me камфан), 20.60 (C(7)Me камфан), 27.66 (C(5) камфан), 36.85 (C(6) камфан), 40.96 (C(3) камфан), 45.47 (C(4) камфан), 47.21 (C(7) камфан), 48.89 (C(1) камфан), 55.39 (OCH3), 62.58 (C(2) камфан), 114.41 (C(2,6)Ar), 115.21 (C(3,5)Ar), 142.97 (C(1)Ar), 152.50 (C(4)Ar).

Подготовка образцов и испытания резиновой смеси осуществлялись в соответствии с режимами смешения по ГОСТ Р 54556-2011, устанавливающему стандартные рецептуры и методы испытаний резиновых смесей и вулканизатов для оценки бутадиен-нитрильных каучуков.

Примеры рецептур с использованием заявленной смеси, прототипа и контрольной смеси, а также свойства полученных из них вулканизатов представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что свойства вулканизатов из заявленной резиновой смеси менее подвержены изменениям после термоокислительного старения.

Таблица Рецептуры резиновых смесей и параметры вулканизатов, масс.ч. Резиновая смесь по прототипу Резиновая смесь без противостарителя Заявленная резиновая смесь Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28 100 100 Бутадиен-нитрильный каучук СКН-40 56,295 Технический углерод П-324 40 40 Технический углерод П-234 11,300 Оксид цинка 2,820 5 5 Стеариновая кислота 1,130 1 1 Сульфенамид Ц 0,7 0,7 Сера 2,030 1,5 1,5 Диафен ФП 1,130 2 N-[(1RS,2RS)-Камфан-2-ил]-4-метоксианилин 1 Ацетонанил Р 1,130 Мел 16,900 Дибутилфталат 5,630 Смесь фуллеренов С5092 0,056 Альтакс 1,410 Дифенилгуанидин 0,169 Условная прочность при растяжении, МПа 20,8 20,4 Относительное удлинение при разрыве, % 480 517 Твердость усл. ед. Шор А 62 61 Остаточное удлинение после разрыва, % 12 16 Свойства вулканизатов после термоокислительного старения при 100 °С в течение 72ч Условная прочность при растяжении, МПа 9,6 15,3 18,4 Относительное удлинение при разрыве, % 250 314 422 Твердость, усл. ед. Шор А 66 69 65 Остаточное удлинение после разрыва, % 4 8 Изменение условной прочности при растяжении, % -22,3 -26,4 -9,8 Изменение относительного удлинения при разрыве, % -48,6 -34,6 -18,4 Изменение твердости, усл.ед. Шор А 7 4

Таким образом, резиновая смесь, включающая бутадиен-нитрильный каучук, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, серу, сульфенамид Ц и комбинацию противостарителей из диафена ФП и N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилина, при заявленном соотношении компонентов, обеспечивает вулканизату лучшее сохранение упруго-прочностных свойств и меньшее изменение твердости в условиях термоокислительного старения.

Похожие патенты RU2813595C1

название год авторы номер документа
Использование N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилина в качестве противостарителя для резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука 2023
  • Вернигора Андрей Александрович
  • Нилидин Дмитрий Андреевич
  • Давиденко Андрей Владимирович
  • Салыкин Никита Андреевич
  • Кувшинова Ольга Владимировна
  • Ребров Николай Валерьевич
  • Серединцев Алексей Алексеевич
  • Ваниев Марат Абдурахманович
  • Новаков Иван Александрович
RU2807190C1
ПРОТИВООБРАСТАЮЩАЯ РЕЗИНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2023
  • Ваниев Марат Абдурахманович
  • Нилидин Дмитрий Андреевич
  • Колиев Игорь Аланович
  • Микуров Денис Сергеевич
  • Демидов Дмитрий Владимирович
  • Сычев Николай Владимирович
  • Новаков Иван Александрович
RU2811806C1
МАСЛОБЕНЗОСТОЙКАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ 2012
  • Кольцов Николай Иванович
  • Яруткина Анастасия Владиславовна
  • Ушмарин Николай Филиппович
  • Капитонова Маргарита Александровна
RU2507221C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАСЛОБЕНЗОСТОЙКИЙ ИЗНОСО-МОРОЗОСТОЙКИЙ МАТЕРИАЛ 2008
  • Селютин Геннадий Егорович
  • Попова Олимпиада Евгеньевна
  • Гаврилов Юрий Юрьевич
  • Ворошилов Владимир Александрович
  • Турушев Андрей Владимирович
RU2437903C2
Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения 2017
  • Петрова Наталия Николаевна
  • Охлопкова Айталина Алексеевна
  • Слепцова Сардана Афанасьевна
  • Дьяконов Афанасий Алексеевич
  • Мухин Василий Васильевич
  • Капитонов Егор Анатольевич
  • Тимофеева Екатерина Николаевна
RU2664405C1
Морозостойкая резиновая смесь для изготовления резинотехнических изделий с широким температурным диапазоном эксплуатации 2023
  • Дьяконов Афанасий Алексеевич
  • Васильев Андрей Петрович
  • Лукачевский Петр Петрович
RU2807833C1
Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука 2021
  • Веснин Роман Леонидович
  • Вохмянин Михаил Александрович
  • Краев Александр Дмитриевич
  • Пятина Вера Владимировна
RU2790668C1
Резиновая смесь 2016
  • Васильева Анастасия Сергеевна
  • Кольцов Николай Иванович
  • Ушмарин Николай Филиппович
  • Егоров Евгений Николаевич
  • Сандалов Сергей Иванович
RU2615520C1
Морозо- и маслостойкая резиновая смесь на основе смесей каучуков и способ ее получения 2019
  • Петрова Наталия Николаевна
  • Мухин Василий Васильевич
  • Охлопкова Айталина Алексеевна
  • Слепцова Сардана Афанасьевна
  • Васильев Андрей Петрович
  • Лазарева Надежда Николаевна
  • Дьяконов Афанасий Алексеевич
RU2705069C1
ОГНЕСТОЙКАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ 2012
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Петрова Надежда Петровна
  • Ушмарин Николай Филиппович
  • Старухин Леонид Петрович
  • Кольцов Николай Иванович
RU2513628C1

Реферат патента 2024 года РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к резиновым смесям, которые могут использоваться в производстве маслобензостойких резинотехнических изделий. Предложена резиновая смесь для маслобензостойких резинотехнических изделий, содержащая в мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28 – 100, технический углерод П-324 – 40, оксид цинка – 5, стеариновую кислоту – 1, сульфенамид Ц – 0,7, серу – 1,5, диафен ФП – 2, N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин – 1. Технический результат – получение маслобензостойкой резины, обладающей лучшим сохранением упругопрочностных свойств и меньшим изменением твердости в условиях термоокислительного старения. 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 813 595 C1

Резиновая смесь для маслобензостойких резинотехнических изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, серу, комбинацию противостарителей, содержащую диафен ФП и ускоритель вулканизации, отличающаяся тем, что в качестве ускорителя вулканизации смесь содержит сульфенамид Ц, а в состав комбинации противостарителей входит N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28 100 Технический углерод П-324 40 Оксид цинка 5 Стеариновая кислота 1 Сульфенамид Ц 0,7 Сера 1,5 Диафен ФП 2 N-[(1RS,2RS)-камфан-2-ил]-4-метоксианилин 1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2813595C1

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2012
  • Игуменова Татьяна Ивановна
  • Попов Геннадий Васильевич
  • Клейменова Наталья Леонидовна
RU2519402C2
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2008
  • Андрейкова Любовь Николаевна
  • Ходакова Светлана Яковлевна
  • Брейтер Юрий Лазаревич
RU2395542C2
СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ РЕЗИН 2000
  • Лукасик В.А.
  • Анцупов Ю.А.
  • Огрель А.М.
  • Дьяченко М.Н.
  • Рыжков А.А.
RU2202566C2
JP 2008138086 A, 19.06.2008
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОУСА 2003
  • Орлова Ж.И.
RU2265382C2

RU 2 813 595 C1

Авторы

Нилидин Дмитрий Андреевич

Вернигора Андрей Александрович

Давиденко Андрей Владимирович

Салыкин Никита Андреевич

Кувшинова Ольга Владимировна

Ребров Николай Валерьевич

Серединцев Алексей Алексеевич

Ваниев Марат Абдурахманович

Новаков Иван Александрович

Даты

2024-02-13Публикация

2023-05-18Подача