Резиновая смесь Советский патент 1983 года по МПК C08L9/00 C08K5/17 C08L79/00 

Изобретение относится к резинов промышленности и может быть исполь зовано для изготовления резин с улучшенными техническими свойствам Известна резиновая смесь на осн ве углеводородного каучука, содержащая вулканизующие вещества, напр мер серу, ускоритель вулканизации класса диалкилдитиофосфатов цинка, активатор, наполнитель и пластификаторы il « Недостатком указанной эластомер ной смеси являются низкая скорость вулканизации (особенно для смесей со. светлыми наполнителями) низкая . когеэионная прочность Вулкайизати указанной смеси обладают низкшда .напряжением при заданном удлинении условной прочностью при растяжении сопротивлением раздиру. , Наиболее близкой к предлагаемой : является резиновая смесь Н , вклю : чакяцая углеводородный каучук (цис™ -1,4-поли(13опреновый) , активатор вулканизации, например оксид цинка наполнитель (сажа аэросил) активатор-ди-спергатор, вулканизующий агент (сера) и ускоритель вулканизадии диалкилдитиофосфат цинка при следующем соотношении компонентов, мае,ч.; Углеводородный каучук, например. ЦИС-1,4-полиизопре новый100,0 Активатор вулканизации . 5,0 Активатор-диспергатор, например стеариновая кислота 3,0 Вулканиз щий агент (сера) 1/7 Ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка 3,0 Наполнитель 50,0 Недостатками данной смеси являют ся низкие когезионная прочность и скорость вулканизации, вулканизаты на ее основе имеют низкие напряжени при заданном удлинении, условн ю прочность при растяжении и сопроти ление раздиру. Целью изоб етения является повышение технологических свойств сме-сей и физико-Механических саойств вулканизатов из нее, а также снижение токсичности резиновой смеси. Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь, включающая ЦИС-1,4-полиизопреновый ка5Л1ук, активатор вулканизации ZnO, активатор- диспе гатор, серу, ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка и наполнитель, дополнительно содержит поличетвертичные аммониевые, соли строения N-CH H-CHg-S-CHf-E - СНзIjlfj OHgСНз -(Ь-СН, V-MsfVw. следующем соотношении компоне;н., мае,ч. Цис-1,4-полиизо 100,0 преновый каучук Активатор вулка3,0-5,0 низации ZnO Активатор- диспер1,5-4,, О гатор 1,0-2,5 Сера Ускоритель вулканизации ДИсШКИЛ1,5-4,0 дитиофосфат цинка 45,0-80,0 Наполнитель Поличетвертичная аммониевая 0,5-4,0 соль Приготовление эластомерных комиций осуществляют в лабораторном иносмесителе емкостью 2л. На вой стадии скорость вращения роа 60 об/мин, температура в конце ла смешения 140с, продолжительть 4 мин. Вулканизующие агенты оличетвертичные аммониевые соли дят на второй стадии на вальцах 70-80°С в течение 4-6 мин Определение вулканизационных хатеристик резиновых смесей проводят реометре-100 фирмы Монсанто при °С согласно ГОСТ 12535-78. Испыия резин проводят согласно Т 270-75, ГОСТ 263-75, ГОСТ Т 6950-73, ГОСТ 20403-75. Пример.В соответствии писанной методикрй готовят эласерную композицию состава, мае.ч,s Цис-1,4-полиизопре-. новый каучук (СКИ-3) 100,0 Парафин2рО Стеарин2,0 Оксид цинка5,0 Сераif Изобутилизооктилдитиофосфат цинка 3,0 Аэросил-30070,0 Поли-п-ксилилен-N-N-N-N- - -тетраметил-п-ксилилендиаммоний хлорид 0,5-4,0

Проведение испытаний производят по ранее приведенным стандартам.

В табл. 1 представлены физикомеханические свойства резин на основе СКИ-3 с изббутилизооктялдитиофосфатом цинка в зависимости от типа и содержания поличетвертичных аммониевых солей.

Применение в смеси с ускорителем вулканизации изобутилизооктилдитгиофосфатом цинка поличетвертичных аммониевых солей позволяет сократить продолжительность режима вулканизации для достижения оптимальных свойств в 2-3 раза, на 50-140% повысить напряжение при удлинении 1оЬ%, на 40-120% повысить условную прочность резин при растяжении, на 35-105% повысить сопротивление вулканизатов раздиру. Дополнитель- . ное введение поличетвертичных аммониевых солей в композиции обеспе- чивает значительное улучшение температуростойкости резин. Более предпочтительным является применение поличетвертичных аммониевых солей с п « 50т100.

Результаты оценки токсичности резин показали преимущество вулканизатов с поличетвертичными аммониевыми солями над коитрольньвчи.

П р и м е р 2. готовят зластомерную композицию состава, мае.ч.:

Щ1С-1, 4- ПОЛИИЗбпреновыйкаучук

(СКИ-3)100,0

ПарафиН1,0

Стеарин2,0

Оксид цинка 5,0 Сера1,5

ИзОбутилиэооктилдитиофосфат цинка 4,0 Поли-п-кси; илен-N-N-N-N-тетраметилнафтилендиаминовый хлорид 1,0 Технический углерод ЦМ-100 50,0 Проведение испытаний производят в соответствии с приведенными ранее стандартами.

В табл. 2 показано влияние поличетвертичных аммониевых солей на кинетические параметры вулканизации, : когезионные свойства смесей, физикомеханические показатели резин.

Продолжительность достижения оптимума вулканизации по данным испытаний на реометре при 153°С сокращается на 40-50%, увеличивается максимгшьный крутясоий момент. С увеличением молекулярной массы поличетвертичных аммониевых солей до п 50т100 происходит увеличение когезионной прочности смесей в 2,1,5 раз Более предпочтительным является применение поличетвертичньос аммониевых солей с п 50т100..г-.

Как видно из представленных примеров (табл. 1 и 2), предложенная смесь в сравнении с известной хат рактеризуется лучшими технологическими свойствами, а резины -повышенными фйзяко-механическими показателями.Кроме того,предложенная смесь облгщавт Меньшей токсичностью.

го л

о

in 03

O V

Г-«H

о

о

VO

1Л VO

00

in

о

VO

Ч

Tjl UJ

r

РЕЗИНОВАЯ ЙМЕСЬ, включающая цис-1,4-полиизопреновый каучук, активатор вулканизации ZnO, активатор- диспергатор, серу, ускоритель вулканизации диалкилдитиофосфат цинка и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологических свойств смеси и физико-механических свойств вулканизатов из нее, а также снижения токсичности резиновой смеси, последняя дополнительно содержит поличетвертичную аммониевую соль строения СГ СГ РЗ f 3 n,2f Ш. t li-CHj-H-CHg-li-CHg-R-Ollzпри следукяцем соотношении компонентов, мае.ч. S- Цис-1,4- полиизопре- , новый каучук100,0 Активатор вулканизации ZnO 5,0-5,0 Активатор-диспергатор 1,5-4,0 Is3 Сера 1,0-2,5 Ускоритель вулка4 низации диалкил дитиофосфат цинка 1,5-4,0 Наполнитель 45,0-80,О О Поличетвертичная аммониевая соль 0,5-4,0

«

а

о

V

п мэ

ъ Ш fO

r

rin in

о

«у

r

U}

-f

rn

о

о

1Л VO

1

ъ

1Л 00

in

о

VO

k

о

VO

«N 1О

A

in

(M ro

v

«}

§

о

0)

00

о

о

VO

ko tn

S X

ГМ

T-1

I

1Л

О)

чо t)

in

fN

X

s; n

I

1Л

о г

in

cr

r-t

in

ГО 00

о

«I

vo

(N VO

о .

Поли-п-ксилилен-N,N,N,N -тетраметил Нафтилен диаммоний хлорид, мае.ч:

П а 2

п 50 п 100

Результаты испытаний на реометре-:100 фирмы Монсанто при 153 С

Начальный крутящий момент, И.м Минимальный крутяидай момент,, Н.м Максимальный крутящий момент, Н.м Начало подвулканизации (tg ,, мин Оптимум вулканизации () / ™

Свойства резиновых смесей, напряжение удлинения когеэионная прочность j МПа

Относигс 1вное удлинение, %

Физико-механические показатели при напряжении удлинения

Напряжение при 300%-ном

удлинении, МПа

Условная прочность при растяжеТ а б л и ц «а 2

1,0

д,

1/0

1,0

9,4

9,9

10,4

7,2