Вулканизуемая резиновая смесь Советский патент 1984 года по МПК C08L9/00 C08K3/26 

О

00

ю сд

а ИэбОретение относится к резиновой промышленности, а именно , к разработке резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука для изделий различного назначения/ преимущественно резинотехнических В технологии резины широко применяются минеральные наполнители, которые представляют собой порошки разной степени дисперсности к являются окислами или солями металлов и неметаллов Щ ., Известно, что природные минераль ные наполнители, такие как мел, каолин, применяются в технологии резинового производства для улучшения технологических свойств резиновых смесей и их удешевления. Причем совместное использование минеральных наполнителей в комбинации с активным наполнителем - техническим Углеродом улучшает диспергирование последнего в резиновой смеси, что Обусловливает улучшение технологиче :ких свойств смеси и физико-механических свойств резин. . Природные минеральные наполнитеjbi - мел и каолин - требуют специальной обработки-для использования резиновой промышленности (размалывание, обогащение и др.) . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являетс вулканизуемая резиновая смесь З на основе бутадиен-стирольного каучука, включающая вулканизующую груп пу (сера, окись цинка, альбакс, дифенилгуанимид, стеарин), целевые до бавки (параоксинеозон, сантофлекс, воск Зв), наполнители (технический углерод, мел) при следующем соотношении компонентов соответственно, мас.ч.: ,0:ГО,0:2,0:0,9:2,0 , 1,0:1,0:2,0:45:10 Однако указанная резиновая смесь характеризуется неудовлетворительными технологическими свойствгши, а вулканизаты имеют невысокие физикомеханические свойства. Целью изобретения является улучшение технологических свойств рези.аоаоЛ смеси и повышение физико-меха ническ сс свойств резин. Поставленная цель достигается те что вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая углеродный и минеральный наполнители, содержит в качестве последнего продукт газоочистки доменного процесса следуюа1его состава мае.%: СаСО| 28-39 ItfCOjj 2-5 МпзОц 12-20 . SiOi 12-21 22-34 С размером частиц 2-21 мм при следу1ощем соотношении компонентов, мас.ч.: Ненасыщенный каучук 100 Углеродный наполните ь15-116Продукт газоочистки доменного процесса указанного состава 21-60 Минеральный наполнитель - продукт газоочистки доменного процесса (ПГОДП) - получают в результате очистки отходящей пылегазовой смеси доменного процесса, которая, пройдя сухую очистку, поступает на мокрую, где мелкодисперсная пыль поглощается технической водой. Вода с содержанием взвеси до 1% поступает в шпёинонакопитель. Из. шламонакопителя отстоявшийся шлам загружается в транспорт и вывозится в отвалы. ВвиДУ большой мелкодисперсности приме- : нение ПГОДП в качестве вторсырья ограничено. После сушки до влажности не бЬлее 1% ПГОДП представляет собой сыпучий продукт с размером частид 2-21 мм, прочность при раздавливании которого менее 2 кг/см. 2 кг/см , Цвет продукта грязнобурый. Пример. Готовятрезиновую смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ-15 следующего состава:. Бутадиен-метилстирольный каучук/100 Вулканизукхцая групдаСера3,0 Окись цинка10,0 Альтакс2,0 Дифенилгуанидин0,9 Стеарин2,0 Целевые добавки Параоксинеозон1/0 Сантофлекс УР1,0 Воск ЗВг12,0 Наполнители Технический углег род ДГ-10045 Мёл21 Свойства резиновой смеси представлены в табл. 1. П р и м е р 2, Готовят резиновую смесь по примеру 1, в которую в качестве минерального наполнителя вводят продукт газоочистки Доменного процесса в количестве 21 мас.ч. на 100 мас.ч. -каучука. Свойства резиновой смеси представлены в табл. 1. ПГОДП имеет следующий состав, мас,% СаСОз 39; МдСО. 4; Мп,5О 16,0; SiOi 16,0; PegOj 25 (размер частиц 2-21 мм, прочность при раздавливании 1,1 кг/см).

Таблица

смеси и резины представлены в табл. 2. Таблица2

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенного каучука включающая углеродный и минеральный наполнители, о.т л и ч а ющ а я с я тем,что,с целью улучшения технологических свойств резиновой смеси и повьпиения физико-механических свойств резин, смесь содержит .в качестве Минерального наполнителя продукт газоочистки доменного процесса следующего состава, мас.%: 28-39 СаСОз 2-5 МдСОэ 12-20; 12-21 SiO2 22-34 с размером частиц 2-21 мм при i следующем соотношении компонентов, мае.ч.: (Л Ненасыщенный каучук 100 Углеродный наполни15-116 тель Продукт газоочистки доменного процесса указанного состава 21-60

Пластичность, % 0,32 Стойкость к подвулкаииэации при 102 1200с720 Резины из нее Прочность при растяжении,мПа Относительное .удлинение при разрыве, % 340 Остаточное удлинение, % 12 Динамическая выносливость при знакопеременном изгибе, тыс,цикл. 254 П р и мер 3, Готовят резино смесь на основе бутадиен-метилдт рольного каучука следующего сост . Бутадиен-метилстирольный каучук100 Вулканизующая группа Сера3,5 Окись цинка 5,0 ; Каптакс2,5 Соли жирной . лоты Ct7-2eIfO Целевые добавки Неозон Д1,0 Сантофлекс УР 1,0 Воск 3-В13,0 Канифоль сосновая 2,5 Pv6paKc 15,0 Масло индустриальное 10,0 Масло ПМ-6М10,0 наполнители: Технический углерод ПМ-15 .116 Мел35 Свойства резиновой смеси и ре представлены в табл. 2. Пример 4. Готовят резино см&съ пр примеру 3, в которую в честве минерального наполнителя вводят ПГОДП в количестве 35 мае на 100 мае.ч. каучука. ПГОДП имеет следующий.состав, мас.%: СаСОз 35; МдСО 3,0} SiO2 18; Ре2Оз 34; размер частиц 2,5-20 мм, прочность при раздавл нии 0,9 кг/см. Свойства резинов Резиновая смесь Пластичность, % 0,35 0,42 Стойкость к подвулканизации815 ЮЗО при 120°С Резины из-нее . Прочность при 6,0 7,4 растяжении, мПа Относительное удлинение при разрыве, % 410 300 Остаточное удлинение, % 208 Твердость ТМ-2 .6064 Выносливость при знакопеременном изгибе,тыс.чикл. 450652 П р и м. е р 5. Готовятрезиновую смесь на основе изопренового каучуку (СКН-З) с хлоропреновь (екайцрек В-Ю) следующего-состава, мае.ч.: Изопреновый каучук54,6 Хлоропреновый каучук45,4 Вулканизующая.группа Сера ,1,8 Окись цинка1,0 Сульфенамид Ц0,8 Дифенилгуанидин0,36 Тиурам 0,27 Парафин2,0 Целевые добавки Фталёвый ангидрид0,6 Неозон Д-1,0 Резотропин1,7 .Смола алрафор0,8 Трехокись.сурьмы5,0 Хлорпарафин ХП-ИОО5,0 Моноэтаноламид. . Наполнители ПМ-75Технический углерод 15,0 Двуокись кремния (белая сажа БС-100) Мел Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 3. П р и м е р 6. Готовят резиновую смесь по примеру 5, в которую в каЧестве минерального наполнителя вводят каолин в количестве 38 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Свойства смеси и резины даны в табл. 3.

Пр и м е р7. Готовят резиновую смесь по примеру 5, в которую в качестве минерального наполнителя уводят ПГОДП в количестве 38,0 мае.ч, 1на 100 мае.4. каучука. ПГОДП имеет следукнций состав: СаСО 36; MgCOj 5;, Мпз04 17; SiOg 20,0; PegО, 22; -размер частиц 2-15 мм, прочность при раздавливании 1,1 кг/ем. Свойства резиновой смееи и резины представлены в табл. 3 1

Та б ли ц а 3 Резиновая смесь Пластичноеть,% 0,43 0,45 0,5 Резины из нее Прочность при растяжении,Mlia 23 22,7 25,0 Относительное удлинение при разрыве, % 700 720 650 Коэффициент старения 144е при 70с по относительному удлинению 0,7 0,72 0,8 Выносливость 1ри знакопеременном ИЗГИтбе,тыс.цикл. 480 460 1100 П р и м е р 8.. Готовят; резинову смесь на основе бутадиен-нйтрильного каучука СКН-18 следующего сое , Ma,c,4.t Бутадиен-нитрильный каучук100 Вулканизунадая группа Сера2,0 Окись цинка,г КаптаКс1,5 Стеариновая кислота 1,5 Наполнители . Технический углерод ДГ-10050,0 Мел40,0 Свойства резиновой смеси и рези представлены в табл, 4. П р им е р 9. Готовят резинову смесь по примеру 8, в которую в ка честве минерального наполнителя вв дят ПГОДП в количестве 40,0 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука.

ПГОДП имеет еледующий еостав, мае.%:СаСОз 28; MgCO, 4,0;Мп,О4 19; SiOg 21; 28; размер чаетиц 320 мм, прочность при раздавливании 1 кг/ем.

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 4.

Таблиц а4

Резиновая смесь Пластичность, % 0,40 0,35 Стойкость к подвулканизации615 1245 120°С Резины из нее Прочность при растяжении,мПа 25,0 28,5 Относительное удлинение при разрыве, % 530 420 Остаточное удлинение, %14 10 Остаточная деформация при 30%ном сжатии, % 63 Выносливость при знакопеременном изгибе, тыс. цикл. 585 1350 Эластичность по отскоку, % 39 46 Примерю. Готовят резиновую смесь на основе бутадиен- метилстирольного каучука СКМС- ЗО АРКМ-15 следующего еоетаваг Бутадиен-метилстирольный каучук100 Вулканизующая группа Сера1,0 Окиеь цинка 30,0 Тиурам1,0 Канифоль.2,0 елевые добавки Неозон Д1,0 Вазелинове масло 8,0 наполнители} Технический углерод ПМ-ЗОВ50,0 Мел60,0 Свойства резиновой смеси и резиы представлены в табл. 5.

Прим ер 11. Готовят резиновую смесь по примеру 10, в которую вводят в качестве минерального наполкителя ПГОДП в количестве 60,0 мае.ч на 100 мае.ч. каучука. ПГОДП имеет следующий состав: СаСО 32; МдСОз 2,OJ МпаОл 20; SiOf 12; 34.

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 5.

Т а 6 л и ц а 5

Прочность при

6,5 растяжении/ мПа 5,0

400

300

Остаточное удлинение, %.16

Введение продукта газоочистки доменного процесса в резин9вую смесь в количестве менее 20 или более

60 мае.4. на 100 мае.ч. каучука нежелательно, так как это ухудшает технологичность резинрвых смесей и физико-механические свойства вулканизатов«

Из представленных в табл. 1-5 данных следует, что вулканизуемые . резиновые смеси на основе различных ненасыщенных- каучуков, включгиощие комбинашпо н;аполнителей - тех0нического углерода или его смеси с белой сажей с 11редлагаемым минеральным наполнителем - продуктом газоочистки доменного процесса превосходят по технологическим свойст5 вам (пластичность, стойкость к под. вулканизации) известные резиновые .смеси при использовавший в качестве j инертного наполнителя или , каолина. Резины из предлага емых резиновых смесей по физико-механичес0ким свойствам (прочность при растяжении, выносливость при знакопеременном изгибе, теплостойкость) превосходят известные резины.

Учитывая 4нoгoтoннaжнocть отхода

5 производства, каким является ПГОДП, использование его в резиновых смесях способствует решению задачи по очистке окружающей среды от загрязнений, создает условия безотходной техноло0гии газоочистки доменного процесса и приводит к экономии природного сырья,.