Способ приготовления резиновой смеси Советский патент 1984 года по МПК C08L9/00 C08K3/34 

00 00

Изобретение относится к способу приготовления резиновой смеси и может быть использовано в резиновой промышленности, например, для приготовления полупрозрачных и цветных резин.

Известны способы приготовления резиновых смесей с минеральными наполнителями, такими как гидратированные поликремниевые кислоты (белые сажи) путем введения наполнителя в каучук в виде сухого порошка, полученного по технологии, включающей осаждение поликремниевых кислот из щелочных растворов, фильтрование, сушку и измельчение С 13.

Однако при изготовлении смесей, хранении и транспортировке наполнителей возникают значительные потери. Выление дисперсных наполнителей ухудшают условия труда, затрудняет соблюдение лравнл техники.безопасности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ приготовления резиновой смеси путем смешения каучука с ингредиентами и поликремниевыми кислотами,по которому водную суспензию поликремнивой кислоты, получаемую осаждением из водного раствора, смешивают с дисперсией эластомера в растворителе, затем растворитель и воду удаляют и производят смешение маточной смеси с остальньми ингредиентами С 2.

-Таким образом, в известных способах приготовления резиновых смесей используют осажденные из щелочных водных растворов ксеро-и или гидрогели SiO.Однако такие гели SiOj сформированные в водньпс растворах, неоднородны и не обеспечивают получение резиновых смесей, вулканизаты из которых имеют воспроизводимые и достаточно высокие физико-механические показатели по следующим причинам: несоответствие размера частиц.бельк саж (не менее 400-500 А) и вторичной структуры оптимальным размерам структур для резиновых смесей (этот недостаток сохраняется и при введении наполнителя в виде водной суспензии), значительное содержание щелочных примесей, недостаточно равномерное диспергирование наполнителя в каучуке.

Эти недостатки не позволяют получить известными способами однородные резиновые смеси с хорошими технологическими свойствами, обеспечивакицие получение полупрозрачных вулканизатов с высокими физико-механическими свойствами.

Цель изобретения - снижение расхода наполнителя, улучшение однородности резиновой смеси, а также получе- ние полупрозрачных резин.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу приготовления резиновой смеси путем смешения каучука с ингредиентами и поликремниевы0 ми кислотами последние вводят в каучук в виде 11,5-12,5%-ного ацетонового раствора.

Ацетоновые растворы поликремниевой кислоты (АРК) являются золями поликремниевой кислоты, причем размер частиц может быть менее 50 А.

Cбoйctвa растворов АРК-1 с различной удельной поверхностью, использованных при получении резиновых смесей, приведены в табл. 1.

Таблица i

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ путем смешения каучука с ингредиентами и поликремневыми кислотами, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода наполнителя, улучшения однородйости резиновой смеси, а также получения полупрозрачных резин, поликремниевые кислоты вводят в каучук в виде 11,512,5%-ного ацетонового раствора.

Легкопетучая жидвидкость светло-желтого цвета с небольшой эамутненностью

Удельная масса при 20 °С, г/см

0,93-0,95

Соответствует норме

0,95

0,95

0,94

Содержание кремне10,7-12,5 зема, %

Содержание хлористого натрия, % (не более)

1,5 0,05-0,075

Кислотность

Удельная поверхность кремнезема, (титрование щелочью)

800-1500 Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Ингредиенты смеси вводят в одну стадию на вальцах при комнатной температуре, смеси вулканизуют в прессе при 143 С втечение 40 мин Пример 1. Готовят резиновую смесь, содержащзпо, мае. ч.: Каучук СКН-40 Стеарин Каптакс Окись цинка SiOj (12%-ный Пример 2. Готовят резиновую смесь аналогично примеру 1, отличает ся количеством введенного АРК (12%) 32 мае. ч. SiO,. Предел прочности при разрыве, кгс/см 101-107 115-123 Относительное удлинение, % 650-720 620-690 Остаточное 11-15 10-16 удлинение, %

Продолжение табл. t

12,1

10,7

1,0

1,0 0,052 0,05

1500

1200 г Пример 3. Готовят резиновую смесь аналогично примеру 2, однако используют АРК (12%) 36 мае.ч. SiOj. Для сравнения готовят неполную резиновую смесь и смеси с белыми сажами, выпускаемыми промьппленностью. Пример 4. Готовят ненаполненную резиновую смесь (О мае.ч. наполнителя, остальные ингредиенты как в примере 1). Пример 5. Готовят резиновую смесь, содержащую БС-120 45 мас.ч., остальные ингредиенты по примеру 1. Пример 6. Готовят резиновую смесь, содержащую У-333 45 мас.ч., остальные ингредиенты по примеру 1. В табл. 2 приведены свойства резиновых смесей по примерам 1-6. Т а б л и ц а 2 131-139 40-50 130 114-153 600-670 520-570 360-400 600-620 12-16 10 1. I

Как видно из приведенных примеров введение АРК в резиновые смеси на основе каучука СКН-40 позволяет получить усиленные вулканизаты без применения готовых минеральных наполнителей. Прочность вулканизато,{9 с АРК при содержании поликремниевой кислоты (SiOj) 36 мае.ч. близка к прочности вулканизатов, содержащих 45 мае. ч. белых саж. Таким.образом, применение АРК. в качестве наполнителя позволяет снизить расход наполнителя почти на 20%, при этом прочность при разрыве вулканизатов не меньше, чем при наполнении резиновых

смесей белыми сажами. Свойства вул канйзатов из смесей, наполненных АРК, воспроизводятся лучше, чем вулканизатов из смесей, наполненными белыми сажами разных партий.

Резиновые смеси с АРК Отличаются высокой однородностью и хорошими технологическими свойствами, Вулканизаты, содержащие до 36 мае.ч. SiOj, полупрозрачны из-за высокой дисперсности наполнителя и хорошего его распределения в каучуке. Это обеспе- чивает вулканизатам высокие эстетические свойства особенно при получении цветных резин.