Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука Советский патент 1984 года по МПК C08L9/00 C08K5/49 C08K5/18 

. I1 Изобретение относится к получению резин на основе ненасыщенного каучука, которые могут быть использованы при производстве резинотехнических изделий, а также в шинной и электротехнической промьшшенности. Известны резиновые смеси на основе ненасыщенного каучука, включающие в качестве термостабилизатора N,N -дифенил-п-фенилендиамин L1J или О О-дифенилдитиофосфат никеля 2j . Недостатком известных резин является их низкая.термостойкость. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является резиновая смес на основе ненасыщенного каучука, включающая серу, тетраметилтиурам,чисульфид, дифенилгуанидин, окись цинка, стеарин, битум нефтяной, сплав парафина с петролатумом, каолин, тех нический углерод, фенолформальдегидную смолу и термостабилизатор фенил -А-нафтиламин з . Однако резины из такой смеси обладают недостаточной термостойкостью Вследствие высокой токсичности фенил-В-нафтиламина и продуктов его разложения,.выделяющихся в процессе вулканизации резиновых смесей и резин при их эксплуатации, его примене ние ограничено. Кроме того, фенил- -нафтиламин оказывает сильное влияни на изменение окраски белых и цветных резин. Цель изобретения повьшение термостойкости резин при сохранении их исходных физико-механических свойств Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе ненасыщенного каучук.а, включающая серу, тетраметилтиурамдисульфид, дифенилгуанидин, окись цинка, стеарин, битум нефтяной,сплав парафина с петролатумом, каолин, технический углерод, фенолформальдегидную смолу и термостабилизатор, в качестве послед наго содержит трианилидофосфат с N,N -дифенил-п-фенилендиамином при следующем соотношении компонентов, мае.ч„: Ненасыщенный 100 каучук Сера 0,2-0,4 Тетраметилтиурам2,0-3,0 дисульфид. 0,8-1,2 Дифенилгуанидии 4,0-5,0 Окись цинка 2,5-3,5 Стеарин 8 Битум нефтяной 8,0-10,0 Сплав парафина с петролатумом 12,0-14,0 Каолин30,0-40,0 Техничесьсий углерод70,0-80,0 Фенолформальдегидная смола 0,4-0,6 Трианилидофосфат 0,5-1,5 N,N -Дифенил-п-фенилендиамин 0,1-0,5 Трианилидофосфат представляет собой твердое кристаллическое вещество белого цвета с т.пл. 215 С. Трианилидофосфат получают известным способом 4, он практически нетоксичен 5, в качестве стабилизатора неизвестен. N,N -Дифенил-п-фенилендиамин пред-ставляет собой темно-серый порошок с т.пл. 152°С. Оба соединения хорошо растворяются в основньк органических растворителях, стабильны при длительном хранении, не вызывают подвулканизации резиновых смесей при их изготовлении и хранении. Способ их получения прост, не требует дефицитного сьфья и специального оборудования. Трианилидофосфат может длительное время храниться без изменения своих свойств. Оптимальными дозировками стабилизаторов являются 0,5-1,5 мае.ч. трианилидофосфата и 0,1-0,5 мае.ч. N,N -дифенил-п-фенилендиамина. Использование стабртизаторов в меньших дозировках не приводит к положительному эффекту, а увеличение дозировок сверх предлагаемых нецелесообразно с экономической точки зрения. В предлагаемых резиновых композициях используют ненасыщенные каучуки: полиизопреновый, бутадиен-стирольный, полибутадиеновый или их смеси. Остальные компоненты резиновых смесей являются обычно применяемыми в рецептуре кабельных резин. Оценку свойств вулканизатов проводят по физико-механическим характеристикам до и после термического старения согласно ГОСТ 270-75, ГОСТ 9.24-74. Примеры 1-5. Резиновые комозиции на основе смеси ненасыщенных каучуков готовят на вальцах при темературе валков . Полученные ком- . позиции вулканизуют в электропрессе в ечение 30 мин при 143°С.

Состав резиновых смесей приведен в табл.1, свойства вулканизатов - в табл.2. Для сравнения приведены свойства композиции-прототипа, содержащей в качестве термостабилизатора фенил- -нафтиламин.

Результаты-длительного термического старения резин при 100 С в течение 20-120 сут представлены в табл.3

Примеры 6-8. Резиновые композиции на основе комбинации каучукоЬ СКС-30, АРКМ-15, СКД и СКИ-ЗД при различном количественном содержании компонентов смеси готовят аналогично примеру 1.

Состав композиций приведен в табл.4. Свойства вулканизатов в зависимости от содержания компонентов в резиноных смесей представлены в табл.5.Примеры 9-10. Резиновые композиции на основе бутадиенового каучука СКД и. изопренового каучука СКИ-ЗД готовят аналогично примеру 1. Составы смесей приведены в табл.6.

Свойства вулканизатов представлены в табл.7.

Представленные в таблицах данные свидетельствуют о том, что резины из предлагаемой резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука, включающей в качестве термостабилизатора триалкилфосфат в сочетании с N,N -дифенил-п-фенилендиамином, обладают более высокой термостабильностью (лучше сохраняют свои эластические Свойства в процессе тепловогЪ старения) по сравнению с известными резинами , причем физико-механические свойства резин до старений идентичны свойствам известных резин.

Следует отметить (табл.3), что наиболее сильно термостабилизирующее действие предлагаемой системы стабилизаторов проявляется при длительном термическом старении.

Таким образом, предлагаемые резиновые смеси позволяют повысить работоспособность получаемых из них резин путем повьппения термостабильност за счет сохранения эластических свойств резин в процессе их старения

Таблица 1

РЕЗРШОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЩЕННОГО КАУЧУКА, включающая серу, тетраметилтиурамдисульфид, ди- фенилгуанидин, окись цинка, стеарин, битум нефтяной, сплав парафина с петролатумом каолин, технический углерод фенолформальдегидную смолу и термостабилизатор, отличающаяс я тем, что, с целью повышения термостойкости резин при сохранении физико-механических свойств резин, она содержит в качестве термостабилизатора трианилидофосфат с N,N -дифенил-п-фенилендиамином при следукмцем соотношении компонентов, мае,ч.: Ненасыщенный 100 каучук 0,2-0,4 Сера Тетраметилтиурам2,0-3,0 дисульфид 0,8-1,2 Дифенилгуанидин i 4,0-5,0 Окись цинка 2,5-3,5 Стеарин 8,0-10,0 Битум нефтяной Сплав парафина с 12,0-14,0 петролатумом 30,0-40,0 Каолин Технический угле70,0-80,0 род Фенолформальде- :д9 х 0,4-,6 гидная смола Трианилидо- фосфат 0,5-1,5. X) N,I -Дифенилэо 0,1-0,5 -п-фенилендиамин

Трианилидофосфат

N,N -дифенил-п-фенилендиамин

Неозон Д (феНШ1-0-нафтиламин)

О,О-Дифеяилдитио фосфат никеля

1,0

0,3

1,0

1,0

Мягчитель ПП - сплав парафина с петролатумом в соотношении 70:30. Смола - фенол-формальдегид нал см;ла.

Продолжение табл.1

старения

100°- 20 сут: К, (по прочности)1,11 Кл (по относит, 0,79 0,91 2Q удл.) 100°с -40 сут: К ( (по проч0,94 1,04 ности) К2 (по отно0,73 0,88 сит .удл.)

К2 (по отно0,60 0,72 сит .удл.) 100 с-100 сут: К, (по прочности) 0,89 0,92 Kg ( по относит. 0,50 0,70 100 С120 сут: к, (по прочн.) 0,91 0,90 К2 (по относит, 0,42 0,68 удл.)

Прочность при растяжени

МПа

Относительное удлинение

разрыве, %

Остаточное удлинение,%

Коэффициенты термическо старения

100°- 20 сут К (по прочности)

К- (по относит.удл.)

100° 40 сут

К, (по прочности)

Кл (по относит,удл.)

100°- 60 сут

К( (по прочности)

Ко (по относит.удл.)

Продолжение табл.4

7,60

482 22

1,08

0,92

1,05 0,89

0,98 0,75 Технический- углерод Пга-ЗЗ80,0 80,0 80 Фенолформальдегидная смола марки СФ-010А0,5 Трианил1щофосфат 1,5 N,N -дифенил-п-фенилендиамин0,2 Неозон Д 0,0-дифенилдитиофосфат Таблица 6

Предлагаемые

Наименование показателей смеси по примерам Прочность при растяжении5 МПа Относительное удлинение при разрыве,; % Остаточное удлинение, % Коэффициент термического старения100°- 10 сут: К (по прочности) Кп (по относит. УДЛ.) 100°. 40 сут.: .К. (по прочности) Кп. (по относит, УДЛ.) 100°- 60 сут .К (по прочности) Krt (по относ.УДЛ,)

Таблица 7

Контроль