Маслобензоморозостойкая резиновая композиция Российский патент 2024 года по МПК C08L9/02 C08K3/04 C08K5/372 C08K5/11 

Изобретение относится к созданию резиновой композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука и может быть использовано в автомобильной и резинотехнической промышленности для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях низких температур и масляных сред.

Известна резиновая смесь для получения морозо-, износо-, маслостойких резин для уплотнительных деталей на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила 17-23% (патент 2125068 RU), включающая серу, дифенилгуанидин, сульфенамид Ц, оксид цинка, диафен ФП, технический углерод П803, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, Р-сиалон, фторопласт - 4 МБ. Недостатком известной резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила 17-23% является высокое значение температурного предела хрупкости.

В качестве прототипа заявляемой по изобретению резиновой композиции выбрана резиновая смесь для изготовления уплотнительных деталей шинных изделий на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН (патент 24851471 RU),наиболее близкая по технической сущности, включающая бутадиен-нитрильных каучук СКН-18 ПВХ30, тиурам Д, нафтам-2, фактис, оксанол ЦС-100, технический углерод П 803, технический углерод Т 900, технический углерод П 324, оксид цинка, серу, стеарин, воск ЗВП, карбосил, цинколетВВ222, трихлорэтилфосфат.

Недостатком известной резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН является низкие значения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, высокое значение температурного предела хрупкости.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание резиновой композиции с высокими значениями условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, и низким значением температурного предела хрупкости, который является важнейшей эксплуатационной характеристикой маслобензоморостойких резин.

Технический результат достигается тем, что предложена резиновая композиция для изделий, эксплуатируемых в условиях низких температур и масляных сред, на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН, включающая серу молотую, сульфенамид Ц, альтакс, дибутилсебацинат, цинковые белила, стеариновую кислоту, ацетонанил Н, печной технический углерод N220 в комбинации с термическим техническим углеродом Т900 при следующем содержании компонентов на 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука, м.ч.:

сера молотая 1,9-2,3 сульфенамид Ц 0,9-1,1 альтакс 0,9-1,2 дибутилсебацинат 29,0-32,0 цинковые белила 4,5-6,5 стеариновую кислоту 1,2-1,5 ацетонанил Н 1,9-2,1 технический углерод N220 32,0-55,0 технический углерод Т900 5,0-30,0

Применяемые компоненты резиновой композиции выпускаются химической промышленностью России.

В качестве полимерной основы применяется бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты 18%.

В качестве наполнителя используется комбинация технического углерода N220 и Т900 в различных соотношениях мас.ч.

В качестве пластификатора в предлагаемой резиновой композиции применяется дибутилсебацинат для морозостойких резин.

Заявляемую и известную резиновые композиции изготавливали в лабораторном резиносмесителе (I и II стадии) по общепринятой технологии.

Вулканизацию образцов осуществляли при температуре 153°С в оптимальном режиме. Испытания проводились согласно действующим стандартам. Состав и свойства предлагаемой резиновой композиции в сравнении с прототипом представлены в таблицах 1, 2. Пример 1 -известного состава, примеры 2-5 - предлагаемого состава.

По примеру 1 (прототип) изготавливают резиновую смесь на основе 75 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН и 25 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука СКН-18 ПВХ 30. Смесь включает наполнители - технический углерод и карбосил, серу в качестве вулканизующего агента, в качестве ускорителя вулканизации - Тиурам Д, технологические добавки - нафтам-2, фактис, оксанол ЦС-100, воск ЗВП, цинколет ВВ 222, пластификатор - трихлорэтилфосфат, оксид цинка, стеарин, диафен ФП.

По примеру 2 изготавливают опытную резиновую смесь на основе 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН, которая содержит, мас.ч.: в качестве наполнителя комбинацию термического технического углерода марки Т900 - 5,0 и печного технического углерода марки N220 - 55,0, серу молотую - 2,2, сульфенамид Ц - 1,1, альтакс - 1,0, дибутилсебацинат - 31,0, цинковые белила - 6,0, стеариновую кислоту - 1,3, ацетонанил Н - 2,1.

По примеру 3 изготавливают опытную резиновую смесь аналогично примеру 2, отличие заключается в том, что в смеси в качестве наполнителя используется следующая комбинацию термического технического углерода марки Т900 - 30,0 и печного технического углерода марки N220 - 32,0, сера молотая - 2,0, сульфенамид Ц - 0,9, альтакс - 1,1, дибутилсебацинат -31,0, цинковые белила - 4,5, стеариновая кислота - 1,4, ацетонанил Н- 1,9.

По примеру 4 изготавливают опытную резиновую смесь аналогично примеру 2, отличие заключается в том, что в смеси в качестве наполнителя используется следующая комбинацию термического технического углерода марки Т900 - 20,0 и печного технического углерода марки N220 - 45,0, сера молотая - 2,3, сульфенамид Ц - 1,0, альтакс - 0,9, дибутилсебацинат-32,0, цинковые белила - 5,0, стеариновая кислота - 1,5, ацетонанил Н - 2,0.

По примеру 5 изготавливают опытную резиновую смесь аналогично примеру 2, отличие заключается в том, что в смеси в качестве наполнителя используется следующая комбинацию термического технического углерода марки Т900 - 13,0 и печного технического углерода марки N220 - 50,0, сера молотая - 1,9, сульфенамид Ц - 1,0, альтакс - 1,2, дибутилсебацинат - 29,0, цинковые белила - 5,5, стеариновая кислота - 1,2, ацетонанил Н - 1,9.

Представленные в таблице 2 результаты испытаний резин показывают, что резины, изготовленные по примерам 2-5,обладаютвысоким уровнем физико-механических показателей в отличие от примера 1 (прототип).

При решении задачи по созданию резиновой композиции с повышенной стойкостью к маслам и низким температурам важен выбор каучука и наполнителя. Основу заявленной резиновой композиции составляет бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН, придающий резинам маслобензоморозостойкость. Влияние наполнителей на морозостойкость резин определяется особенностями структуры, возникающей при взаимодействии наполнителя с каучуком. Введение технического углерода, как правило, не изменяет температуру стеклования резин, однако существенно влияет на поведение в области их перехода из высокоэластического в стеклообразное состояние. Морозостойкость снижается с увеличением дисперсности технического углерода и его содержания в резине. Для увеличения стойкости резин к низким температурам необходимо снижать активность или содержание наполнителя. Применение комбинации наполнителей высокодисперсного печного N220 и низкоструктурного термического Т900 придает резине эластичность при низких температурах, что подтверждают результаты испытаний резин по определению температурного предела хрупкости -значения данного показателя для изготовленной по примеру 1 (прототип) составляет минус 58°С против минус 65, 66, 67,64°С для резин, изготовленных по примерам 2-5. Также в таблице 2 приведены данные, подтверждающие то, что заявленная резиновая смесь является маслобензостойкой.

Таким образом, заявленная резиновая композиция имеет сбалансированный состав, обладает высокими прочностными показателями и низким значением температурного предела хрупкости.

Изобретение относится к резиновой композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука для изготовления резино-технических изделий, эксплуатируемых в условиях низких температур и масляных сред. Предложена резиновая композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН, содержащая в мас.ч.: молотая сера 1,9-2,3, сульфенамид Ц 0,9-1,1, альтакс 0,9-1,2, дибутилсебацинат 29,0-32,0, цинковые белила 4,5-6,5, стеариновая кислота 1,2-1,5, ацетонанил Н 1,9-2,1, печной технический углерод N220 32,0-55,0 и технический углерод Т900 5,0-30,0. Технический результат – получение резины, обладающей высокими показателями прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и низким значением температурного предела хрупкости. 2 табл., 5 пр.

Резиновая композиция для изделий, эксплуатируемых в условиях низких температур и масляных сред, на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМН, включающая серу молотую, сульфенамид Ц, альтакс, дибутилсебацинат, цинковые белила, стеариновую кислоту, ацетонанил Н, печной технический углерод N220 в комбинации с термическим техническим углеродом Т900 при следующем содержании компонентов на 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука, мас.ч.:

сера молотая 1,9-2,3 сульфенамид Ц 0,9-1,1 альтакс 0,9-1,2 дибутилсебацинат 29,0-32,0 цинковые белила 4,5-6,5 стеариновую кислоту 1,2-1,5 ацетонанил Н 1,9-2,1 технический углерод N220 32,0-55,0 технический углерод Т900 5,0-30,0