Резиновая смесь на основе непредельного карбоцепного каучука Советский патент 1984 года по МПК C08L9/00 C08K3/22 C08K5/5445 

Изобретение относится к получени резин на основе карбоцепного каучук в частности к модификгщии резин, и может быть использовано при произво стве резинотехнических; изделий, в шинной промышленности и других отра лях народного хозяйства. Известна резиновая смесь на осно ве карбоцепного каучука, включающая белую сеику и резотропин СП. Однако вулканизаты, полученные на основе такой композиции, характеризуются недостаточно высокой прочностью связи резины с полиамидным и металлокордом, а также недостаточ но высоким сопротивлением резин теп ловому старению. .Наиболее близкой к изобретению п технической сущности и достигаемому эффекту является резиновая смесь на основе непредельного карбоцепного каучука, включающая серу, окись-цин ка, ускоритель вулканизации, стеари новую кислоту, противостаритель, мягчитель, азотсодержащий модификатор - резотропин и минеральный наполнитель бентонит 121.. Вулканизаты, полученные на основ такой композиции, имеют высокую прочность связи с полиамидным и метгшлокордом. Однако сопротивление резин тепловому старению также оста ется неудовлетворительным. Кроме то го, увеличение количества наполните ля в таких резинах приводит к ухуд1аению физико-механич1еских свойств вулканизатов. Целью изобретения являетсГя повышение сопротивления тепловому старе нию резин. Указанная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе непредельного карбоцепного каучука, включающая серу, окись цинка, ускоритель вулканизации, стеариновую кис лоту, противостаритель, мягчитель, минеральный наполнитель и .азотсодержащий модификатор, в качестве минерального наполнителя содержит наполнитель следующего состава, мас.%: ,0-68,0 А1гОэ. 15,0-18,0 ,0-5,0 TiOj,0,5-0,9 CaO1/5-4,5 MgO0,8-2,3 S0,1-0,9 KjO -f 7,0-9yO a в качестве азотсодержащего модифи|Катора -. резотропин или полиорганоСилазановые i олигомеры формулы (1) при сле 1Мцем соотношении кою-онентон мае.ч,: Карбоцепный каучук 100 Сера2,0-4,0 Окись цинка 4,0-6,0 Ускоритель вулканизации0,5-0,8 Стеариновая кислота1,0-3,0 Противостаритель 0,8-1,5 Мягчитель3,0-5,0 Минеральный наполнитель указанного состава 5,0-190,0 Резотропин или полиорганосилазановые олигомеры общей формулы (1) 1,5-4,0 Используемые полиорганосилазановые олигомеры представляют собой бесцветные или слабоокрашенные вещества различного агрегатного состояния (от жидкого до смолообразного) . Т..КИП. таких жидкостей находится в пределах 102-115 С .(5 мм рт ,ст. ) ; т. пл. смолообразных продуктов 72-75С, мол, масса олигомеров 950-1300. Все применяемые модификаторы хорошо совмещаются с каучуками и не вызывают подвулканизации резиновых смесей при их приготовлении и хранении. Пример. Резиновые смеси состава, приведенного в табл,1, готовят на вальцах, вулканизацию проводят в прессе при 155°С в течение 15 мин. Резотропин (РУ). вводят обычно в конце смешения, минеральный наполнитель (туф) - в середине процесса смешения, при совместном введении РУ и туфа смесь этих .компонентов вводят в середине процесса смешения. Прочность свази резин с полиамидным кордом (23 кнТС р-101) и металлокордом (22 л 15) определяют по Н-методу при . В табл, 2 представлены данные о прочности резин с кордом и сопротивлении тепловому старению. Как видно из табл.2, условная прочность при растяжении, относительное удлинение и сопротивление тепловому старению резин на основе предложенной резиновой смеси при оптимальном содержании модификатора РУ и туфа выше, чем известной, при сохранении высокого уровня прочности связи с металлокордом и улучшении адгезии и полиамиды ему корду. Пример 2. Резиновые смеси ;состава, приведенного в табл. 3, готовят на лабораторных вальцах. Время вулканизации смесей 20 мин, температура 143°С. Из приведенных результатов испытаНИИ физико-механических и диэлектрических свойств вулканизатов (табл,4) следует, что .по термостойкости резины, содержащие туф в сочетании с модифицирующей кремнийорганической добавкой (винилалкоксисилазаном), превос(ходят контрольные образцы (прототип). Применение предлагаемой композиции

позволяет улучшить прочностные свойства вулканизатов до термостарения. Использование предлагаемой композиции i приводит к улучшению удельного объемного сопротивления и тангенса угла диэлектрических потерь резин после 5 их длительного увлажнения.

Пример 3. Резиновые смеси изготавливают согласно примеру 2 В качестве аэотсодержгодего модификатора используют полиорганосилаза- 10 новые олигомеры: полиметилвинилфенилсилазан (ПМВФС) , полиметклэтоксисилазан .(ПМЭС) , полиметилснлазан

(ПМС) в количестве 2 мае.ч. на

100 мае.ч. каучука. Содержание минерального наполнителя 190 мае.ч.

В табл. 5 показано влияние модификатора совместно с минеральным наполнителем на термостойкость резин.

Как следует из полученных результатов , композиции, содержащие туф и фторсодержащий кремнийорганический модификатор, по сопротивлению тепловому старению значительно превосходит резины, содержащие бентонит и аналогичные модификаторы.

Таблица 1

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕПРЕДЕЛЬНОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА включакяцая серу, окись цинка, ускоритель вулканизации, стеариновую кислоту, противостаритель, мягчитель, минеральный наполнитель и азотсодержащий модификатор, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления тепловому старению резии из нее, резиновая смесь в качестве минерального наполнителя содержит наполнитель следующего состава, мас.%: ЗЮг 64-68, Абг О 15-18, FeaO, 3-5, Ti02 0,5-0,9, CaO 1,5-4,5, MgO 0,82,3,.S 0,1-0,9, KjO+Na O 7-9, a в качестве азотсодержащего модификатора - резотропин или полиорганосилазановые олигомеры общей формулы (i) HHj-где Кд, Rj, Rg - одинаковые или разные С Cз-aлкил,ви;Hил, фенил, этокси о группы; п 1 - 3 при следующем соотношении компонентов , мае,ч. Карбоцепный каучук 100 Сера2-4 Окись цинка4-6 Ускоритель вулканизации0,5-0,8 СП Стеариновая кисло vj та1-3 Противостаритель 0,8-1,5 Мягчитель3-5 эо Минеральный наполнитель указанного состава,5-190 Резотропин или поли органосилазановые олигомеры общей формулы

Каучук СКИ-3 100 100100 100 Каучук СКД - - 100 100 -Сера2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 Стеариновая кислота 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Оксид цинка5,0 5;0 5,0 5,0 5,0 5,0 Сантокюр 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Противостарит.ель 4010NA 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Техуг. ДГ-100 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 РУ-1 2,0 2,0 1,5 1,5 1,5 2,8 Белая сажа БС-120 5,0- - - - 5,0 - - - Бентонит5,0 7,0 10,0 5,0 100 100 100 100 100 ЮО 100 -- -2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,0 .2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 2,8 . 2,8 4,0 4,0 4,0 - - - -- - - - - - 5,0 7,5 10,0 5,0 7,5 10,0 5,0 Прочностьсвязи резины с кордом, корд. 23 KHTO/p 10111,0 15,0 17,3 17,0 16,0 корд 22 л 15 28,0 30,0 31,5 31,0 32,5 Условная прочность при раетяже НИИ, МПа 20°С21,4 21,3 20,8 20,5 22,0 100°С9,0 7,0 11,5 12,0 12,5

Компоненты

Состав резиновых смесей

Бентонит190,0

Винилалкоксисила1,5

зан2,0

Таблица

190,0

3,5

3,0 18,3 18,0 17,8 19,5 18,7 18,2 7,5 7,0 .31,6 32,,3 30,5 31,5 31,6 28,0 25,0 23,9 23,5 23,3 23,5 22,5 21,7 17,5 17,4 12,8 13,0 14,0 13,5 13,5 12,0 9,2 6,8 ТаблицаЗ

словная прочность при растяжении, МПа

4 сут 10 сут

тносительное удлинение , %

4 сут

10 сут

Остаточное удлинение, %

4 сут 1. 10 сут

Удельное объемное сопротивление, Ом-см,

д увлажнения

после увлгикнения 14 сут

Тангенс угла диэлектрических потерь

до увлажнения

после увлажнения 14 сут

Диэлектрическая проницаемость

до увлажнения

после увлажнения 14 сут

лектрическая прочность

до увлгикнения

после увлажнения 14 сут

Условная прочность при растяжении, МПа

Таблица 5