Вулканизуемая полимерная композиция на основе стереорегулярного каучука Советский патент 1983 года по МПК C08J9/00 C08K3/04 

Данное изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки вулканизуемой полимерной композиции на основе стереорегулярного каучука.

Известна вулканизуемая полимерная композиция на основе стереорегулярного каучука, например ЦИС-полиизопрена, включакнцая наполнители: сажу (ацетиленовую) и графит, например в соотношении 100:70:35 1.

Однако требуемый для экрана кабеля уровень удельного объемного сопротивления вулканизатов такой композиции (не более 10 ом.см) достигается только при очень высоком содержании сажи - более 2 вес. ч. на 1 вес. ч. графита и более 100 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука; при этом композиция имеет низкую пластичность, а вулканизаты - низкую прочность 1.

Известна также вулканизуемая поли мерная композиция на основе стереорегулярного каучука, включающая наполнители - графит и высокоструктуриую сажу, обработанную 0,2-0,6%-ным раствором азотной кислоты в соотношении (вес.%): 30-35:16,5-25:20-40 2,

Однако данная смесь имеет пониженные пластичность, электропроводность, а резины из нее - низкую прочность.

с Цель изобретения - одновременное повышение пластичности композиции, электропроводности и прочности резин из данной композиции.

Поставленная цель достигается тем,

Q что вулканизуемая полимерная композиция на основе стереорегулярного каучука, включающая наполнители - сажу и графит, в качестве сажи содержит активную печную сажу с коэффициентом пористости 2,4-3 и отношением площа5 дей поверхности макропор и микропор 1:2-4 и графит при соотношении к саже 0,75-6,0:1 в количестве 95170 вес. ч. наполнителей на 100 вес.ч каучука.

20

Изобретение иллюстрируют примеры. Пример 1. На лабораторных вальцах при температуре валков 7080 0 и загрузке каучуков 200 г готовят вулканизуемую полимерную компо25 зицию следующего состава (вес. ч.): цис-полиизопрен СКИ-3-50, цис-полибутадиен СКД-50, стеариновая кисло-. та - 10, окись цинка - 5, дибутилфталат - 10, трансформаторное ло - 30, неозон Д-1, каптакс - 1,5 тиурам 2,5 и смесь активной печной сажи с графитом в соотношении 1,22133 (содержание сажи 73 вес. ч. и графита 60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука). Активная печная сажа имела диаметр элементарных частиц 23 м удельную геометрическую поверхность 102 ,. удельную внешнюю поверхность 148 и удельную абсорбционную поверхность 253 м/ г. Коэффициент пористости поверхности сажи 2,48; отношение площадей поверхности макропор и микропор - 1 ; 2,3. Приготовление композиции повторя ют, увеличивая содержание графита до 73 вес.ч. на 100 вес.ч. каучуков Соответственно соотношение сажи и графита уменьшается до 1, а содержа ние смеси сажи с-графитом увеличива ется до 146 вес. ч. на 100 вес, ч. каучуков. Приготовление композиции повторя - ют, увеличивая в ней содержание гра фита до 80 вес. ч. и трансформаторного масла до 40 вес.ч. на 100 вес.ч. каучуков. Соответственно соотношени сажи и графита уменьшается до 0,91, а содержание смеси сажи с графитом увеличивается до 153 вес. ч. на 100 вес. ч. каучуков. Приготовление композиции повтори ют, увеличивая в ней содержание гра фита до 9 вес. ч. и трансформаторного масла до 50 вес. ч, на 100 вес.ч каучуков. Соответственно соотношение сажи и графита уменьшается до 0,71, а содержание смеси сажи с графитом увеличивается до 163 вес. ч. на 100 вес. ч. каучуков. Приготовление композиции повторяют, изменяя в ней содержание сажи до 83 вес. ч. и.графита до 14 вес.ч на 100 вес. ч. каучуков. Соответстве но соотношение сажи и графита увеличивается до 6, а содержание смеси са жи с графитом уменьшается до 97 вес.ч на 100 вес. ч, каучуков. Приготовление композиции повторяют, изменяя в ней содержание сажи до 73 вес.ч., графита до 9 вес.ч, и трансформаторного масла до 40 вес.ч на 100 вес.ч. каучуков. Соответствен но соотношение сажи и графита уменьшается до 0,77, а содержание смеси сажи с графитом увеличивается до 168 вес.ч. на 100 вес.ч. каучуков Параллельно готовят также контрольную композицию такого же состава со смесью высокоструктурной печной сажи ПМ-1003 по ТУ 3811532-7 обработанной при грануляции 2%-ным водным раствором азотной кислоты, с графитом в соотношении 1 при общем содержании смеси 146 вес. ч. на 100 вес,ч.каучуков.Готовят также две контрольные композиции такого же сос тава, содержащие соответственно 146 вес.ч. и 160 вес.ч. смеси ацетиленовой сажи по ТУ 14-7-24-73 с графитом при соотношении 1 и 2,2, Пластичность вулканизуемых полимерных композиций определяют по ГОСТ 41553. Вулканизацию композиций проводят в прессе при в течение 15 мин. Результаты испытания композиций и их вулканизатов приведены в табл. 1. Пример2, На лабораторных вальцах при температуре валков 8090 С и загрузке каучука 300 г готовят вулканизуемую полимерную композицию следующего состава (вес.ч.): цис-полиизопрен - 100, стеариновая кислота10, окись цинка - 5, неозон Д-2, каптакс-1,2, дибутилфталат - 10, сосновая смола - 10, сера - 1,5 и смесь активной печной сажи по примеру 1 с графитом в соотношении 0,75-140, Результаты испытания композиции приведены в табл. 2. Примерз. Вулканизуемую полимерную композицию готовят по примеру 2, но применяют смесь активной печной сажи по примеру 1 с графитом в со.отношении .1,6 в количестве 130 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука.Результаты испытания композиции приведены в табл. 2. П р и м е р 4. Вулканизуемую полимернуи композицию готовят по примеру 2, но применяют смесь активной печной сажи по примеру 1 с графитом в соотношении 1,33 в количестве 140 вес.ч. на 100 вес.ч, каучука. Готовят также композицию, в которой содержится смесь сажи с графитом в соотношении 1:1 в количестве 160 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука. Результаты испытания композиций приведены в табл. 2. Пример 5. Вулканизуемую полимерную композицию готовят по примеру 2, но применяют в составе дмеси наполнителей активную печную сажу с диаметром элементарных частиц . 29 ммк, удельной геометрической поверхностью 82 , удельной внешней поверхностью 118 , удельной адсорбционной поверхностью 219 . Коэффициент пористости поверхности сажи составлял 2,7, а отношение площадей поверхности макропор и микропор 1:4. Результаты испытания композиции приведены в табл. 2. Из приведенных в табл. 1 данных видно, что предложенная вулканизуемая полимерная композиция при равном соотношении сажи и графита и содержании их смеси превосходит известную композицию с ацетиленовой сажей по электропроводности и прочности резины. Повышение степени наполнения контрольной композиции ацетиленовой ажей до более высоких ее соотношений с графитом приводит к снижению

удельного объема электросопротивления резин, т.е. к повышению их электропроводности, но прочность такой

Состав и свойства полимерных композиций и их вулканизатов на основе комбинации каучуков СКИ-3 и СКД (1:1) по примеру 1

резины и пластичность композиции, в отличие от предлагаемой композиции, находятся ниже установленньсс норм.

Таблица 1

Свойства вулканизуемых полимерных Таблица2 композиций на основе цис-полиизопрена

При содержании смеси печной сажи и графита в пределах 95-170 вес.ч. на 100 вес.ч. каучуков и соотношении сажи и графита от 0,75 до 6 композиция удовлетворяет требованиям потребителей к качеству экранов кабельных изделий. Это позволяет применять предложенную композицию для изготовления «ластичного экрана вместо металлического, что даст возможность за счет экономии металла получить большой экономический эффект, а также повысить надежность и долговечность кабелей, так как эластичный экран по сравнению с металлической плетенкой более устойчив к механическим воздействиям и не подвергается коррозии при - эксплуатации кабеля.

Итак, как видно из представленных примеров, предложенная композиция в сравнении с прототипом характеризуется повышенной пластичностью, а резины из данной компр идии - улучшенными электропроводностью и прочностью.

Продолжение табл. 2

Формула изобретения

Вулканизуемая полимерная композиция на основе стереорегулярного каучука, включающая наполнители - сажу и графит, отличающаяся тем, что, с целью одновременного повышения пластичности композиций, электропроводности и прочности резин из данной композиции, последняя в качестве сажи содержит активную печную сажу с коэффициентом пористости поверхности 2,4-3 и соотношением площадей поверхности макропорГи микропо равным 1:2-4,и графит при соотношени графита и сажи,равном 0,75-6,0:1, в количестве 95-170 вес.ч. наполнителей на 100 вес.4. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

мышленность

2. Авторское свидетельство СССР № 674427, кл. С 08 L 9/00, 1975.