Вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука Советский патент 1983 года по МПК C08L9/00 C08K9/04 

Изобретение относится к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука и может быть использовано в шинной промышленности и прокишленности резино-техническйх изделий. . Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая измельченные вулканизаты с размером частиц 0,05-2 мм, обработанные перед введением в резиновую смесь растворами галоидсодержа1ЦИХ R-метиленовых эфиров или тиоэфиров, что позволяет улучшить сопротивление резин многократному изгибу fll Лучшие результаты достигаются при обработке измельченного вулканизата. алифатическими или ароматическими аминами С2. Известна также вулканизуемая резиновая смесь на основе ненйсыщенного каучука, включающая измельченный вулканйзат, модифицированный в аппарате с вихревым слоем производными акриламида С 33, с-нитрозоароматическими аминами 4. Резины, полученные из указанных резиновых смесей, обладгиот высокими проч;ностньи«ш показaтeля «, однако их усталостная выносливость при многократных деформациях нев 1сока. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая йзмельченньй вулканизат с размером частиц 0,02-0,8 мм, модифицированный в аппарате с вихревым слоем в присутствии хлорида Ы-Ц4атилпиридиния в количестве 0,5-1,6 мае.ч. на 100 мае.ч. и измельченного вулканизата в количестве 35,7-50 мае.ч. на .. 100 мае.ч. каучука 5.). Резины, полученные из данной смеси, обладают повышенным сопротивлением разрыву и раздиру, однако уста|лостная выносливость резин при много кратном растяжении находится на низком уровне. Целью изобретения является повыше ние усталостной выносливости при мно гократных деформациях резин. Поставленная цель достигается тем что вулканизуемая.резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включаю щая измельченный вулканизат с размером частиц 0,02-0,8 мм, модифицированнып в аппарате с вихревым слоем хлоридом N-цетилпиридиния в количест ве 0,5-1,0 мае.ч. на 100 мае.ч. иэмальченного вулканизатс, дополнитель но содержит эпокеидированный олигоме на основе 1,4-цис-полне)утадиена обще формулы. (сНг-СН-СН-СНг-) - (-CHrCH- H-CHg-) с молекулярной массой 1500-3000 и со держанием эпрксигрупп 10-20 мас.% пр ледующем соотношении компойентов, ае.ч.:. Каучук. 100 Модифицированный хлоридом N-цетилпиридинияизмельченный вулканизат 35,7-50 Эпоксидированный олиго-мер5-15Пример 1. На лабораторных альцах или в рёзиносмесителе готовят езиновую смесь протекторного состава а основе комбинации двух каучуков.Состав резиновых смесей приведен в табл.1 Смеси содержат ингредиенты в следующем количестве, мае.ч. на 100 мае.ч. каучука; парафин 0,9; микровоск 1,0; канифоль инденкумаоновая смола 2,0, олеиновая кислота 3,0; сульфенамид-Б 1,4; сера 2,0, неозон Д 1,0; фталевый ангидрид 0,3. Зпоксидированный OJraroMep на основе 1,4-цис-полибутадиена,полученный реакцией эпокеидирования жидкого 1,4-цие-полибутадиена гидроокисью трет -бутила, имеет следующие физико-химические характеристики: Содержание эпоксигрупп, мас.%10,4 Молекулярная масса1500 Непредельность,% 75 Динамическая вязкость, Пз при 50,5 при 6,1 Содержание летучих при 105С,% 0,3 Содержание неозона Д, %0,3 Измельченный вулканизат, выделенный просевом через сито со стороной ячейки 0,25 мм, обрабатывают хлоридом Ы цетилпиридиния. Обработку производят в аппарате с вихревым слоем в течение 80 с из расчета 1,0 мае.ч. на 100 мае.ч. из юльченного вулканиьата. ;. Эпоксидированный олигомер вводят в резиновую смесь одновременно с модифицированным измельченным вулканизатом в количестве 5,0 миС.ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата. Вул1 аниэацию резиновых смесей проводят в электррпрессе при 143с в течение 30 мин. Физико-механические показатели резин приведены- в табл.2.. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, готовят резиновые смеси, содержащие Зпоксидированный олигомер на основе 1,4-цис-полибутадйена с содержанием зпоксигрупп 10,4 мас.% и молекулярной массой 1500. Измельченный вулканизат, выделенный просевом через сито со стороной ячейки 0,4 мм, обрабатывают хлоридом N-цетилпирйдиния из расчета 0,5.мас.ч на 100 мае.ч. измельченного вулканизата. Время обработки в аппарате с вихревым слоем 60 с. -Эпоксиолигомер вводят в резиновую смесь одновременно с обработанным измельченным вулканизатом в количестве 10 мае.ч. на 100 мае.ч. измельченното вулканизата. Состав резиновых смесей приведен в табл.1.

Процесс смешения проводят аналогично примеру 1. Вулканизацию смесей проводят в электропрессе при в течение 30 мин. Физико-механические показатели резин приведены в табл.3.

Пример 3.. Аналогично примеру 1, готовят резиновые смеси, содер жащие эпоксидированный олигомер на основе 1,4-цис-полибутадиена с содержанием эпоксигрупп 10,4 мае.% и молекулярной массой 1500. Измельченный вулканизат, выделенный просевом через сито со стороной ячейки 0,8 мм, обрабаты вают хлоридом N-цетилпиридиния в аппарате с вихревым слоем в .течение 100 с из расчета 1,0 мае.ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата.

Эпокеиолигомер вводят в резиновую смееь протекторного состава на основе комбинации каучуков СКИ-3:СКД:СКМС-ЗОАРКМ-15 3:2:1 одновременно с обработанным измельченным вулканизатом в количестве 15 мае.ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата. Составы резиновых смесей приведены в табл.4.

Смеси содержат целевые добавки в количестве, мае.ч. на 100 мае.ч. каучука: сера 2,1, сульфенамид Ц 1,57;

белила цинковые 5,2; олеиновая кислота 1,33; канифоль 1,56; микровоск 4,2 стирольноинденовая смола 4,2; сантофлекс AW 1,057 продукт. 4010 NA 1,05} фталевый ангидрид 0,52,масло ПН-бШ 14, Вулканизацию резиновых смесей проводят в злектропрееее при 143с в течение 30 мин. Физико-механические показатели резин Т1риведены в табл.5.

Пример 4. D качестве эпокеидированного 1,4-цис-полибутадиена используют образец с содержанием эпоксигрупп 20 мас.% и молекулярной массой 3000.

Измельченньй вулка.низ.ат, выделенный просевом через сито со стороной ячейки 0,5 мм, обрабатывают хлоридом N-цетилпиридиния 6 течение 80 с из расчета 1,0 мае.ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата.

Опытный образец эпоксиолигомёра вводят в резиновую смесь одновременно с обработанным измельченным вулканизатом в количестве 5 мас..ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата Составы резиновых емесей приведены в табл.4. Изготовление резиновых емееей осуыестбляют аналогично примеру 3. Вулканизацию емесей проводят в. электропрессе при 143С в течение 30 мин. Физико-механичеекие показатели резин приведены в табл.6.

Из приведенных примеров видно,что дополнительное введение в резиновую смесь эпоксиолигомёра на основе 1/4-цис-полибутадиена совместно с обработанным хлоридом N-цетилпиридиния измельченным вулканизатом, по сравнению е извеетной смесью, позволяет значительно повысить усталостную выносливость резин при многократных деформациях.

Таблица 1

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА, включающая измельченный вулканизат с размером частиц 0,02-0,8 мм, модифицированный в аппарате с вихревым слоем хлоридом N-цетилпиридиния в .количестве 0,5-1,0 мае.ч. на 100 мае.ч. измельченного вулканизата, отличающаяся тем, что, с целью повышения устало тньй выносливости при многократных деформациях I резин из указанной смеси, последняя дополнительно содержит эпоксидированный олигомер на основе 1,4-цис-полибутадиена общей формулы -(снг-сн-сн-сн2 д-(сн. сн-сн-сн с молекулярной массой 1500-3000 и содержанием эпоксигрупп 10-20. мае.% при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Каучук100 Модифицированный хлоридом N-цетилпиридиния измельчен35,7-50. ный вулканизат Эпоксидирован5-15 ный олигомер 00 ф ел го

Каучук СКМС-30 АРКМ-15

Каучук СКД

Технический углерод ПМ-ioO

Модифицированный хлоридом N-цетилпиридиния измельченный вулканизат

Исходный измельченный вулканизат

Эпоксиолигомер (мае.ч. на 100 мае.ч.измельченного вулканизата)

60 20 40

60 20 40

40

40

Усталостная вынослявость при многократном растяжении (150% удлинения, 250 об/мин.)f

циклы

Усталостная выносливость при многократном растяжении (удлинение 150%, . 250 об/мин), циклы

Модифицированный хлоридом N-цетилпиридиния измельченный вулканизат30

Исходный измельченный вулканизатЭпоксиолигомер10

Т а б л и-ц а 2

34500

32750

80750

67000

31250

35250

30

30

Таблица 5