Резиновая смесь на основе синтетического каучука Советский патент 1983 года по МПК C08L9/00 C08K3/24 

4

эо

ч Изобретешю относится к получению резиновых смесей на основе синтетичеоких каучуков, в состав которых входят олигоэфиракрилаты (ОЭА) и традиционные целевые ингредиенты, и может быть использовано для создания резино-технических изделий, обладающих повышенным ресурсом работоспособности. Известна резиновая смесь, содержащая ОЭА, которые не только улучшают качество резин,-но и интенсифицируют Ароиесс их изготовления за счет снижения вязкости смесей. Олигоэфиракрилаты эго класс соединений, представляющий собой жидкости различной вязкости и реакционноспособности. В настоящее время производится семь промышленных марок ОЭД: тетрафункдиональные (ТГМ-3, МГФ-1, МДФ-1, МГФ-9) и полифункциональные (ТМГФ-11, 7-1 и 7-20), Наибольший технологический эффект (снюкение вязкости и облегчение переработки) в резиновых смесях оказывают тетрафункциональкые ОЭА, но наибольшую модифицирующую способность Сулучшение свойств вулканизатов) проявляют полифушщиональньш ОЭА IJОднако последние, которые обеспечит вают наилучшие свойства вулканизованным резинам, сами по себе нетехнологичиы; Это очень вязкие жидкости (7 100 мин по ВЗ-4), которые нрактиlчески не текут по трубопроводам (при автоматизированной технологии) и с оче низкой скоростью смешиваются с каучуком на смесительном оборудовании. . Увеличить скорости транспортировки по трубопроводам и диффузии в каучуковую матрицу полифункционапьных ОЭА за счет повышения температуры на стади изготовления смеси нельзя, так как ОЭА при повышенных температурах могут ix мополимеризоваться. Наиболее близкой к предлагаемой является резиновая смесь на основе синтетического каучука, включающая тетрафушщиональный ОЭА и полифункциональный РЭА, например, в соотношении 100:10:20. При соотношении оригоэфиракрилатов 1:1 вязкость их смеси (компаунда), хотя и остается выше, чем тетрафункционального ОЭА, но снижается до уровня, приемлемого в плане технологической реализации (л/8 - 12 М1|Н по ВЗ-4) При этом прочность резиновых вулкашзатов возрастает да 30-60% по сравнению с резинами, содержащими тетрафункциональный ОЭА (МДФ-1). По комплекс свойств (технологических и эксплуатационных) наилучшие показатели для резин на основе каучука СКН-2в согласно прототипу были получены .для компаунда 7-20 + ДФ-l (1:1) 2j. Однако резиновые смеси, содержащие указанные ОЭА, обладают сравнительно невысокой устойчивостью к преждевременной вулканизации (подвулканизация). В случае использования перекисных инициаторов это затрудняет, а в ряде случаев исключает возможность их промышленного использования. Для ряда изделий они не обспечивают необходимый уровень прочности, особенно в условиях концентрации напряЯ ения (раздир). Цель изобретения - повышение устойчивости резиновой смеси к подвулканизации и улучшение сопротивления раздиру резин из нее (при сохранении всех прочих свойств резин). Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе синтетического каучука, включающая тетрафункциональный олигоэфиракрилат и полифункциональный олигоэфиракрилат, дополнительно содержит хлорное железо или хлористую медь при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Синтетичеасий каучук 100 Тетрафункциокальньтй олигоэфиракрилат1-40 Полифункциональный олигоэфиракрилат3-40 Хлорное железо или хлористая медьО,О02-О,2 Примеры 1-5. На вальцах готовят резиновую смесь на основе бутадиенстирольного каучука СКМС-30 АРКМ-15 следующего состава, мас.ч.: каучук 10.0; окись цинка 5; стеарин 1,5J технический углерод ДГ-ЮО 5О; перекись дикумила 0,5; компаунд тетрафункционального и полифункционального ОЭА переменное количество; хлорное железо и хлористая медь - переменное количество (табл. 1). Последние компоненты вводят в резиновую смесь непосредственно при смешении на вальцах перед введением ОЭА. Испытывают технологические свойства резиновых смесей. Вулканизуют и в оптимуме вулканизации определяют физико-механические показатели. Результаты испытаний приведены в табл. 1. Резиноы 1е смеси, содержащие.минимальные, средние и максимальные количества компаунда ОЭА, а также минимальные и максимальные количества хлорifeoro железа-и хлористой меди обладают повышенной устойчивость к преждевременной вулканизации в 2-2,5 раза по ; сравнению с прототипом, и не изменяется время достиже ния оптимума вулка низашш. Одновременно на 30-5О% повышается прочность .на раздир. Введение хлористой меди в контрольный образец, который не содержит ОЭД, не повышает устойчивость к подвупканиггшии и не обеспечивает необходимого прочности.

Таким образом, только совместное исЬ пользование компаунда ОЭА и хлорсоде жвших оолей меди или железа дают качественный эффект и обеспечивают достижение -цели изобретения.

П р и м а р ы 6-8. В резиносмесителе, одновременно загружая все ингредиенты, готовят смесь не основе этиле пропиленового каучука СКЭГГГ-50 следующего соста эа, мас.ч.: каучук 10О; технический углерод ПМ-75 30; окись цинка 5; стеарин 1; перекись дикумила 1,0; компаунд ОЭА - переменно {табп.2) хлористая медь 0,ОО2. Хлористую медь вбодят в компаунд ОЭА заранее.

Свойства резиновых смесей и их вул--. канизатов представлены в табл. 2.

Как следует из этих данных, резиновые смеси в 2,5-3 раза превосходят про тотип по устойчивости к подвулканизации «ив 1,5 раза по сопротивлению к раздиру. Уровень остальных; физико-механи .ческих пок)азателей остается на уровне соответствующих показателей резиновой смеси Хпо прототипу).

Введением хлористой меди в тетрафу1&айональный ОЭА (контроль) также достигается повышение устойчивости к преждевременной вулканизации, но механические свойства таких смесей ниже, чем у резиновой смеси согласно прототипу.

Таким образом только совместное использование комшу1зда тетра- и полифункциональных ОЭА и хлористой меди позволяет достичь качественного эффекта.

Примеры 9-12. В резиносмесителе готовят смесь на основе каучука СКН-26, согласю примеру 6, еледук щего состава, мас.ч.: каучук 1ОО;тех нический углерод ПМ-15 40; окись

цинка 5; стеарин 1; пероксимон 1,0; : компаунд;, 7-1 ТГМ-3 30 при соотноше-: НИИ 1:1, хлорное железо - переменно (табл. 3) В одном случае хлорное железо вводят в компаунд (пример 9), в

других (примеры 10-12) непосредственно при смешении.

В табл. 3 представлены свойства резиновых смесей на основе СКМ-26.

В предлагаемых резиновых смесях повышается устойчивость к подвулканизации в 2-2,5 раза,, а также возрастает сопротивление раздиру при сохранении остальных показателей.

Изменение порядка введения хлорнбго железа (непосредственно в компаунд ОЭА или в резиновую смесь при смешении ингредиентов) не изменяет технолргичео ких и физико-механических показатепей

резиновых смесей.

-Уменыценне количества хлорного железа менее 0,05% на ОЭА (менее 0,ОО2 мас.ч. в пересчете на 100мас.ч. каучука) приводит к уменьшению эффекта

сопротивления подвулканизации, а превышение 2% на ОЭА (более 0,2 мас.ч. на 10Омас.ч. каучука) повышает время достижения оптимума вулканизации. : Таким обрюзом, совместное использование ингрэдиентов дает качественный . эффект только в указанных дозировках и . сротношешях, при этом достигаются оптимальные показатели свойств.

Твбляаа 1

РЕЗИНСЖАЯ СМЕСЬ НА ОСНСЖЕ ОИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА, включаюишя тетрафункциональный олигоэфиракрилат и полифункциональный олигоэфиракрилат, отличающаяся тем, что, с целью пошлшения устойчивости к лодвулкакизации смеси и улучшения сопротивления раздиру резин из нее, смесь дополнительно содержит хлорное железо или хлористую медь при cneayioшем соотношении к((понентов, мас.ч.: Синтетический каучук 100 Тетрафункциональный . олигоэфиракрилат1-4О Полифункциональный, олитхээфвракрилат3-4О i Хлорное железа или хлористая медь0,О02-О,2

В скобках указаны коянчества гетра- в полвфувкцвосельных ОЭА,.

яаятык отпеяьво.

Общее количество компаунц ОЭА - сумма.Прнмвчавве: ТТМ-3 - гриэгипонтвкопьмвтакрипат; МДФ-1 -о(, , Cfднмвтахрш1 бкс(аватвпенгп{1кольфгапат)

7-1 - о -тримвг9крип- -мвтакрШ1-пввгаэритрит-

(авметакршшв нтаэрвтрвт) аавпвват;

ТМхЧ-И - ot, f-HHMeTaKpHn {1,3)-(био-гпидвряв)2-фталат..

2415

.

4О2Э

0,91О,91

му 0,60,6

В скобках указаны количества тетра- полифункционапьных ОЭА взятых

Отдельно.

Примечание: 7-20 - е -триметакрил-СУ-метакрилйёнтаэритрйг-ди-{ диметакрвппентаэритрит) адининат;

МГФ-1 - pt, (-диметакрил-бис(этипенгликольфтапат);

-oi. ,и диметакрш1-бис(триэтиленгликольгфгалат).

Табпица2

36

32

ЗО 24

30 25

60

62

460

470

15

12

О,92

О,9О 0,6 0,6

Хлорное железо вводят в компаунд;

} лорное железо вводят вместе с ингредиентами в резинося еситель.

Таблица 3