Способ определения оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации Советский патент 1984 года по МПК G01N33/44 

Изобретение относится к резиновой промьшшенностй, в частности к способам определения оптимальной дозировки, вулканизующего агента или ускорителя. Известен способ определения оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олиго мерной композиции нахождением оптимальных дозировок агента или ускорителя вулканизации для каучука - по физико-механическим показателям и для олигомера - по максимальной прочности и соответствующей- им степени сшитости каучука или олигомера с последующим вычислением оптимальной дозировки агента и ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции по формуле ..« кoЧwЛ Wo fJ где Wj - оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканиза ции для каучуко-олигрмерной композиции, Mad.ч,; Wj - оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучука, мас.ч.} VQ - оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для олигомера, мас.ч. ,ff массовая доля каучука и оли гомера в композиции; Ini - суммарное количество каучука и олигомера в композиции, мас.ч. Г. рднако метод обладает недостаточной точностью из-за способности к расслоению каучуков и олигомеров в каучук-олигомерньпс композициях, что обусловлено их ограниченной совместимостью, и низкой вязкостью олигомеров. Цель изобретения - повышение точности определения дозировки агента или ускорителя вулканизации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции нахождением оптимальных дозировок агента или ускорителя вулканизации для каучука - по физико-механическим( показателям и для олигомера - по максимальной прочности и соответствующей им степени сшитости каучука или олиtOtrepa с последующим вычислением оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучуколигомерной композиции, предварительно методом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком при температуре вулканизации, а вычисление оптимальной дозировки, агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции осуществляют по формуле V KV%O °.K(O «K /««Mr jде Wfc., -оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции, мас.ч.; -оптимальная дозировка агента или, ускорителя вулканизации для каучука, мае.ч.; д - оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации олигомера, мас.ч. массовая доля каучука и олигомера в композиции; ЛСд - количество олигомера, введенное в композиции сверх совместимости его с каучуком, мас.ч.; 2.n суммарное количество каучука и олигомера в композиции;,ММр- молекулярная масса каучука и олигомера, у.е.м.; К - содержание каучука в композиции, (К 100 мас.ч.). Повышенная точность предлагаемого пособа обусловлена тем, что учитьгоатся степень совместимости олигомеа с каучуком, т.е. производится коректировка вулканизующей группы с четом расслоения смешиваемых полиеров (с учетом двухфазности каучуклигомерных композиций), а также учетом молекулярной массы каучука олигомера. В целом определение оптимальной озировки вулканизующего агента или скорителя проводят следующим обраом. Методом планирования эксперимента пределяют оптимальную, для каучука озировку вулканизующего агента и

ускорителя и соответствующую им степень сшитости каучука. Подобным образом определяют для олигомера оптимальную дозировку ускорителя и дозировку вулканизующего агента, обе спечивакмцук получение вулканизата со степенью сшитости, равной опти- .. мальной степени сшитости каучу- ка.Затем определяют степень совмес:тимости олигомера и каучука при температуре вулканизации с последующим вычислением оптимальной дозировки вулканизующего агента или ускорит.еля по предложенной формуле.

Пример 1. Для определения оптимальной дозировки вулканизующего агента (серы) и ускорителя {альтакса) для каучук-олигомернбй композиции на основе СКМС-50/СКД-2 методом контурно-графического планирования эксперимента определяют оптимальную для каучука дозировку в-улканизующего агента и ускорителя (табл.), соотношение 100/0) и соответствующую им степень сщитости каучука.

Этим же методом определяют для олигомера оптимальную дозйровку,,ус корителя и дозировку серы, обеепечивакицую получение вулканизата со етепенью сшитости, равной оптимальней степени сшитости каучука (faifie.l, соотношение 0/100).

Методом набухания определяют . степень совместимости олигомера с каучуком при температуре вулканизации. Полученные значения подставляют в расчетную формулу и определяют оптимальную дозировку серы и альтакса. .

В табл.1 представлены данные, полученные предлагаемым и известным способами. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя. .Пример 2. Для определения оптимальной дозировки вулканизующего агента (серы) и ускорителя (альтакса) для каучук-олигомерной композиции на основе СКН-АО/ПДИ-1 методом контурно-графического планирования эксперимента определяют оп тимальную для каучука дозировку вулканизующего агента и ускорителя . (табл.2, соотношение 100/0) и соответствующую им степень сшитости каучука.

Этим же методом определяют для олигомера оптимальную дозировку ускорителя и дозировку серы, обеспечивающую получение вулканизата со степенью сшитости, равной оптимальной степени сшитости каучука (табл.2, соотношение О/100).

Методом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком при теттературе вулканизации. Полученные значения подставляют в расчетную формулу и определяют оптимальную дозировку серы и альтакса.

В табл.2 представлены данные, полученные, предлагаемым и известными способами. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повьш1еиной точность определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя.

Пример 3. Дня определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя для каучуколигомерной композиции на основе СКН-26/СКД-3 методом контурно-графического- планирования зксперимента определяютоптимальную для каучука дозировку вулканизующего агента и ускорителя (табл.3, соотношение ЮО/0) и соответствующую им степен сшитости каучука.

Этим же методом определяют для олигомера оптимальную дозировку ускрителя и дозировку серы, обеспечивающую получение вулканизата со степенью сшитости, равной оптимальной степени сшитости каучука (табл. соотношение О/100).

Методом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком при температуре вулканизации. Полученные значения представляют в расчетную формулу и определяю оптимальную дозировку серы и ускорителя.

В табл.3 представлены данные, полученные предлагаемым и известными способами. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя.

Пример 4. Для опраде::1ения оптимальной дозировки вулклнизующего агента и. ускорителя пля кяучук-олнгомерной композиции на основе СКД/СКД-I методом контурно-графичес кого планирования эксперимента опре деляют оптимальную для каучука дозировку вулканизующего агента и ускорителя (табл.4, соотношение 100/0 и соответствующую им степень сяштос каучука. Этим же методом определяют для опигомера оптимальную дозировку ус корителя и дозировку серы, обеспечивающую получение аулканизата со степенью синтости каучука (табл.4, соотношение 0/100), Методом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком при температуре вулкани зации. Полученные значения предста ляют в расчетную формулу и опреде ляют оптимальную дозировку серы и сульфенамида Ц. В табл.4 представлены данные, полученные предлагаемым и известньо4и способами. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повьшенной точностью определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя« Как видно из представленных примеров, использование предлагаемого .способа позволяет быстро и -с повышенной точностью определять оптимальные дозировки вулканизующего агента и ускорителя для различных каучук-олигомерных композиций. К достоинствам метода следует отнести возможность прогнозирования опти мальных Дозировок вулканизукздего агента и ускорителя для кауяук-олйгомерных композиций с различной совместимостью смешиваемых олигомеров и каучуков. Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью прогнозировать вулканйззющие системы, т.е. сократить время и работы по их зкспериментальному определению и при массовом использовании олигомеров в резиновой npON&n eHHocTH получить экономический эффект, примерно в 111836 руб. Предлагаемое техническое решение открывает перспективу более полной реализации всех возможностей каучук-олигомерных композиций и сокращения сроков внедрения олигомеров в резиновой промышленности. Т а б л и ц q 1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬЦОЙ ДОЗИРОВКИ АГЕНТА ИЛИ УСКОРИ1ЖЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ для каучук-олигомерной композиции нахождением оптимальных дозировок агента или ускорителя вулканизации для каучука - по физико-механическим показателям и для олигомера - по максимальной прочности и соответствующей им степени сшитости каучука или олигомера с последующим вычислением оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной . композиции, отличающийся тем, что, с целью повыгаения точности определения дозировки, предварительно методом Набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком При температуре вулканизации, а вычисление оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции осуществляют по формуле ( мм ;Y,,)e f О I к когде оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции, мае.ч.; Wj - оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучука, мае.ч.; %оптимальная дозировка (Л агента или ускорителя вулканизации олигомера, мае.ч.; массовая доля каучука и олигомера в композиции; чколичество олигомера, введенное в композиции сверх совместимости его с каучуком, мае.ч.; 00 Ihi суммарное количество каучу ка и олигомера в компози00 ции; со tc мм молекулярная масса К казгчука и олигомера, мм о (.е./«); Itf содержание каучука в композиции, ( К « 100 мае.ч.) .

Сера 2,0 2,3 2,5 Альтакс 3,0 3,2 3,4 Сера 2,0 2,3 2,6 Альтакс 3,0 3,3 3,5

Экспериментальный метод (базовьвй объект) Примчание: 2,8 3,4 3,74,24,64,95,15,0 3,6 4,2 4,54,95,35,55,65,5 Известный способ 2,9 3,2 3,53,84,14,44,75,0 3,8 4,0 4,34,54,85,05,35,5 СКД-2 - ОЛИгодавинилдиол с концевым и гидроксильными группами; молекулярная масса 3000; содержание гидроксильных групп 1,2%; степень совместимости СКД-2 с СКМС-50 при 1500С - 9,3%.

Таблица 4

Предлагаемый способ

Продолжение табл. 4