Вулканизуемая резиновая смесь на основе этилен-пропиленового каучука Советский патент 1984 года по МПК C08L23/16 C08L9/00 

00

-vi ел

йь 1 . Изобретение относится к модифици рованным резиновым смесям на основе этиленпропиленового каучука и может быть применено в резинотехнической промьппленности для получения различ ньи прокладок, сальников, транспортерных лент, рукавов и т.д. Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе этиленпропиленового каучука С 13 широко используемая в резиновой промьшшенности и имеюща следующий состав, мае. ч: Этиленпропиленовый каучук ПерокСимон Оксид цинка Технический углерод ПМ-75 Недостатками этой резиновой смеси являются низкая прочность и невы сокая теплостойкость вулканизатов из нее. ,. Наиболее близкой к изобретению п технической сущности является вулка низуемая резиновая смесь на основе этиленпропиленового каучука, включа щая серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение - адамантансодержащие полные эфиры ортакремниевой кислоты г2 3. Однако известная смесь имеет недостаточную прочность, невысокую теплостойкость и высокую твердость Целью изобретения является увели чение прочности при разрыве, сопро тивления тепловому старению и снижение твердости вулканизатов резин на основе этиленпропиленового каучу ка. Поставленная цель достигается путем введения в вулканизуемую рези новую смесь на основе этиленпропиле нового каучука, включающую серу, пероксимон, оксид цинка, технически углерод и адамантансодержащее соеди нение, в качестве адамантансодержащего соединения триадамантилфенилили триадамантилнафтилфосфита при следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Этиленпропиленовый каучук 0,2-1,0 3-10 Пероксимон 2-12 Оксид цинка Технический углерод 1 Фосфорадамантансодержащие соединения3-6Три(адамантилфенил)фосфит и три(адамантилнафтил-2)фосфит впервые получены взаимодействием триарилфосфитов, в качестве которых использовали трифенилфосфит и три(нафтил 2)фосфит с 1-бромадамантаном при мольном соотношении реагентов триарилфосфит : бромадамантан (1,31,5):3. Реакцию проводили при 170220° С в среде растворителя алкана. Вькод продуктов по данной реакции до 90%. Три(адамантилфеНИЛ)фосфит и три(адамантилнафтил-2)фосфит - твердые вещества, имеющие T 129-130 С оI I А И 192-193 С соответственно, Увеличение прочности резин объясняется тем, что фосфорадамантансодержащие соединения улучшают диспергирование ингредиентов резиновой смеси и способствуют их лучшему распределению в матрице каучука. Улучшение теплостойкости резин объясняется, очевидно, наличием в модифицирующих добавках трехвалентного фосфора. Таким образом, в процессе термоокисления трехвалентный фосфор переходит в пятивалентный, тем самым способствует увеличению теплостойкости резин. Для исследования предлагаемых и известных резин готовят резиновые смеси на основе СКЭП на лабораторных вальцах и вулканизуют в электропрессе. Фосфорадамантансодержащие соединения вводят в конце цикла смешения. Испытания проводят по стандартным методикам. г Пример 1, Для исследования свойств предлагаемой и известной резиновой смесей готовят резиновую смесь на основе СКЭП следующего состава, масоч; Этиленпропиленовый каучук100 Сера0,6 Пероксимон7,5 Оксид цинка5,0 Технический углерод ПМ-75 40,0 в которую вводят дополнительно 5 мае.ч.три(адамантилфенил)фосфита. Вулканизацию проводят в электропрессе при 165 С в течение АО мин. Результаты испытаний резин с различным содержанием три(адамантилфенил)фосфита приведены в табл. 1.

Пример 2. Для сравнения свойств предлагаемых и известных резиновых смесей готовят резиновую смесь на основе СКЭП, дополнительно содержащую 5 мае. ч. три(адамантилнафтил-2)фосфита. Вулканизацию резиновых смесей и их дальнейшие испытания проводят согласно методикам по примеру 1. Результаты испытания резин на основе СКЭП с различным содержанием три(ддамантилнафтил-2)фосфита приведены в табл. 2. В табл. 3 приведены составы известных и предлагаемых резиновых смесей с различным содержанием входящих в них ингредиентов и свойства вулканизатов из них.

Как видно из табл. 1-3 применение предлагаемых резиновых смесей позволяет в 1,24-1,80 раза увеличить прочность резин. Так, сопротивление разрыву возрастает с 14,5 до 18,2 и 18,8 ЬШа (табл. 1 и 2 смеси 2 и 5) В то же время величина относительного удлинения почти не изменяется.

Значительно улучшается теплостойкость резиновых смесей (в 1,17 2,20 раза) по сравгению с известными. Так, коэффициент сопротивления

тепловому старению по прочности увеличивается с 0,83 до 0,96 и 0,97, а коэффициент сопротивления тенловому старению по относительному удлинению увеличивается с 0,78 до 1,28 и 1,32 (табл. 1 - 3, смеси 2, 4 и 5) .

Снижается твердость вулканнэатов с 68 до 61 и 62 ед.

Введение в резиновую смесь фосфорадамантансодержацих соедниеккй менее 3 мае. ч. на 100 мае. ч. каучка не позволяет улучшить прочность, теплостойкость и снизить твердость вулканнзатов. Увеличение дозировок фосфорадамантансодержацих соедмквмяК более 6 мае. ч. на 100 мае. ч, каучука приводит к значительному iimoтеваиюо их на поверхность резня и ухудшению механических свойств резин (табл. 1 и 2).

Полученные результаты позволяют рекомендовать предлагаемые реяиновые смеси для производства ответственных резинотехнических изделий транспортерных лент, прокладок, рукавов и т.д. Технико-зконоктческий зффект от использования изобретенияполучается за счет увеличения.срока службы резиновых изделий. IТ а б л и ц а 1

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНПРОПШТЕНОВОГО КАУЧУКА, включающая серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение, о тличающаяся тем, что, с целью повьшения прочности при разрыве сопротивления тепловому старению и снижения твердости вулканизатов из нее, в качестве адамантансодержащего соединения она содержит триадамантилфенил- или триадамантилнафтилфосфит при следующем соотношении компонентов, мае. ч: Этиленпропиленовьпй каучук 100 Сера0,2-1,0 Пероксимон3-10 Оксид цинка2-12 Технический углерод20-60 О 9 Адамантансо(Л держащее сое3-6 динение

Состав

Метил-р-этиладамантил-ди(п-децилфенокси)силан

Три(адамантилфенилфосфит

Свойства Предел прочности при разрыве, 10,7 14,5 15,8 МПа Относительное Т80 520 420 удлинение, % 18,0 18,2 16,0 15,5 540 530 510 450

Тепловое старение при 150° С а течение 72 ч Коэффициент сопротивления тепловому старению по 0,79 0,8,3 0,85 прочности Коэффициент сопротивления тепловому старению по относительно0,56 0,78 0,92 му удлинению

10,8 180

520

Продолжение табл. 1

Таблица 2

16,6 18,3 18,

16,3 15,7

430 500 517

480 420 0,95 0,960,900,83 1,32 1,301,050,80

Тепловое старение при 150° С в течение 72 ч

0,79 0,.83

0,56 0,78

Состав

Этиленпропиленовый кауМетил-Й-этиладамантилди(п-децилфенокси)

0,82 0,94 0,97 0,87 0,84

0,60 1,28 1,27 1,10 0,92

9 Тепловое старение, 150 С Коэффициент сопротивления тепловому старению по прочности 0,79 0,83 0,80 по относительномуудлинению 0,56 0,78 0,6 Три(адамантилфенил)фосфит Свойства Предел прочности при разрыве, 14,5 15, МПа10,8 Относительное 520 400 удлинение, % Остаточное удлинение, % Твердость, Шор А 68

10

1087541 Продолжение таблицы 3

0,81 2 в течение 72 ч 0,93 0,94 0,97 1,25 1,27 1,08 3 5 6 17,4 18,2 15,3 530 530

11

Тепловое старение, 150 С в течение 72 ч Коэффициент сопротивления тепловому старению по 0,79 0,83 0,84 прочности по относительному0,56 0,78 0,90 удлинению

1087541

12 Продолжение табл. 3 0,96 0,96 0,92 0,80 1,27 1,30 1,08 0,76