Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука со сложноэфирными группами Советский патент 1986 года по МПК C08L19/00 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/22 C08K5/09 C08K5/16 C08K5/405 C08K5/47 C08K13/02 

Изобретение относится к резиновой ромышленности, в частности к разраотке резиновых смесей на основе кау- уков с функциональными сложноэфир- нымн группами для производства рези- но-технических изделий.

Цель изобретения - повышение воде-, стойкости и снижение .остаточной де формации сжатия резин из данной резиновой смеси.

примеры 1и2 (контроль- ные). Готовят смесь на основе каучука БНЭФ-20-10И (сополимер 70 мае.ч. бутадиена, 20 мае.ч. акрилонитрила, 10 мае.ч. изопропоксикарбонилметил- метакрилата).

Состав смес ей и свойства резин приведены в табл. 1. Смеси примеров 1 и 2 готовят смешением всех ингредиентов на вальцах при ЗО-АО С.

В примерах 3-6 показано влияние соединений; относящихся к классу тио- мочевины, на вулканиза1щю резиновых смесей, содержащих оксид магния, полученных на основе каучуков со слож- ноэфирными группами.

Смеси примеров 3-6 готовят смешением всех ингредиентов на вальцах при ЗО-АО С.

Состав смесей и свойства полученных резин приведены в тйбл. 1..

В примерах 7-11 показано влияние дозировки компонентов вулканизующей системы класса производных тиомоче- вины на свойства резин.

Смеси примеров 7-11 готовят смешением ингредиентов на вальцах при 30-40°С,

Состав смесей и свойства, полученных резин приведены в табл. 2.

В примерах 12-15 показа го влияние производных тиомочевины и дополнительных структурирующих агентов на свойства резин. Смеси примеров 12-13 готовят смешением ингредиенто.в..на вальцах при 30-40 С,

Состав смесей и влияние пероксимо- на тиурама и оксида цинка на свойства вулканизаторов представлены в табл.3.

В примерах 16-18 (контрольных) готовят резиновые смеси на основе

каучука БНЭФ-20-10И (сополимер

70 мае.ч. бутадиена, 20 мае.ч. акри- -лонитрила и 10 мае.ч. изопропоксикар- ,бонилметилметакрилата).

Состав смесей и свойства вулканиза- тов приведены в табл. 4.

В пр имерах 19-22 иллюстрируется влияние 5-ШЧИНО-3-ТИОН--1,2.54 -дитиазо- лидина (ксантанводорода), как активатора процесса вулканизации указан- Hbjx эластомеров. Состав смесей и свойства вулкапизатов приведены в табл.4 .

В примерах 23-27 иллюстрируется влияние дозировки компонентов вулкаэттэующей систеЛ Гы на свойства резин. Данные приведены в табл. 5 и 6.

Ё примерах 38-43 приведены свойства резин на основе различных эластомероЕ со слож ноэфирными группами, вулканизоЕ.анными системой MgO -f кап- такс н- этаноламин, Результаты представлены в табл. 7 о

В примерах 44-49 иллюстрируется

действие системы 2-меркаптобензиюг- дазол + этаноламин. Результаты указаны в табл, 8.

В примерах 50-55 иллюстрируются влияние системы MgO +. каптакс + этанолаьшн без и в сочетании с дополни- тельнымк структурируюцщми агентами. Данные сведены в табл. 9.

KoMnoHCHtH смеси н гсломм вулка- яязаиии

10

Полимер Стеариновд

Техугперод ПМ-75 Оксид магния Ca(OH),

N,N -ди-3{5)кетш1пираэсцтлметилен(1)

тиомочеаяяа55-2-иеркаптоимндазолнн--5- .-5

Дс ешшткокочевяна -. 5-9

Дя-о-толклтиомочевина-- 5Условия вулканизация leo lOO 60 ISO -eO 180°-60 18(f

Напряжение при . 100Z-HOM удлинении, игс/ск 99

Напряхение при 300Z-HOH удгасяеиия, кгс/см

Сопротнвпевяе разрыву, кгс/см

Относительное удлинение, Z

Остаточное удлинение, Z

Набухание в воде 1 сутки, 2

Остаточная дефориа- цня 30Z сжатия X 1 суткиь Z. 105,7

Таблица 1

80

27

98

211

447

30

113

207

415

}614

5,75,0

55,057,0

50

80 81 510 48

Напряжение при 100%ном удлинении,кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву кгс/см .

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, %

Остаточная деформация сжатия 30%, 1 сутки при 100°С, %

Набухание в воде

100°.1 сутки, %

Техуглерод Mil-75

Таблица 2

26

40

28

28

81

114

97

99

168

189

203

212

520

410

510

530

191

13

16

20

48

43

50

51

9,0

9,58,9

8,3

50

50

2-меркаптоимида- золин

Пероксимон F-40 Тиурам

Время вулканизации при 180 с,мин

Напряжение при Т00%-ном удлинении, кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительное удли- кие, %

Остаточное удлинение, %

Остаточная деформация при сжатии на 30%, I сут. при , %

Набухание в смеси изооктан+толуоя 1 сут., %

5 3

20 40 60 80 20 40 60 80

26 30 30 34 26 30 30 39

122 141 143 162 115 124 132 145

205 211 200 212 184 184 186 199

440 420 380 380 445 420 415 420

16 12 12 12 16 15 15 14

57,0.

26,5

69,2

23,5

ТТродо.пление тлбл.З

5 3

122 141 143 162 115 124 132 145

205 211 200 212 184 184 186 199

57,0.

69,2

26,5

23,5

Полимер

Стеариновая кислота Рубракс

Техуглерод МП-75 Оксид магния Оксид цинка

2-меркаптоимида- золин

Пероксимон F-40 Тиурам

Время вулканизации при 180°С,мин

Напряжение при 100%-ном удлинении, кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление раз- рыву, кгс/см

Относительное удлинив, %

Остаточное удлинение, %

Остаточная деформация при сжатии на 30%, 1 сут. при 100 С, %

Набухание в смеси изооктан+толуол 1 сут., %

100

2,3

5

30

10

100

2,5 5

35

10 5

5 2,5

20 40 60 80

2,5 . 20 40 60 80

24 28 29 31 23 28 31 34

117 123 125 139 102 113 120 131

195 203 201 209 172. 175 177 185

525 510 500 480 475 460 425 430

26 22 22 20 22 19 18 16

60 „3

29.5

70,0

25,0

Продолжение табл.3

100

2,5 5

35

10 5

2,5 . 20 40 60 80

60 „3

70,0

29.5

25,0

Полимер

100100

MgO

N,N -AH/3(5)-Meтилпиразолил-метилен-1/

Тномочевина Рубракс

КсантановодородДиэтаноламнн1,5

Температура вулканизации,с160

Время вулканизации, мин100

Напряжение при 1pO%-HOM удлинении, кгс/см 47

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см .130

Сопротивление

разрыву,кгс/см 220

Относительное

разрыву,хгс/см 500

Остаточное удлинение, Z15

Набухание в воде,

100 1 сут. 65,3 .

Остато 1ная деформация .30% сжатия 100 1 сут.,Х 115,6

10

10

10

160180

5 5

180

5 5

180

10060 20 40 60 80 20 40 60 80

996 29 43 50 54 50 65 63 84

5 114 175 196 206 118 214

2303 165 213 206 219 220-240 190 177

290790 420 360 310 310 270 265 250 210

14230 16 10 10 10 8 868

42,5

105,7 75,0

10,2

42,0

Г a ti л и ti a . i

100

100

100

10

10

10

180

5 5

180

5 5

180

10060 20 40 60 80 20 40 60 80

996 29 43 50 54 50 65 63 84

5 114 175 196 206 118 214

14230 16 10 10 10 8 868

10,2

42,0

1 3

1240770

Пситимер

СтеариноваА кислота

Техуглерод ПМ-75

Ca(OH)j

HgO

К,К -ди/3(5)-ме- тилпира3олил-метилен- 1/ Тиомочевина

Рубракс

Ксантановодород

Диэтансшами«

Температура вулканизации, с

Время вулканизации , мин

Напряжение при tOp%-HOM удлинении., кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву,кгс/см

100

2

30

10

1СО

2 50

10

60

160

180

20406080204060 8020АО60 80

3252733272836 44313743 45

888, 1061207476123 14076124154 172

24196206220152153156 74 162158167 185

Относительное

разрыву,кгс/см 1290530 400 477 603 590 373 370 540 380 310 320

Остаточное удлинение , /5

Набухание в воде, 100 1 сут.

Остаточная деформация 30% сжатия too 1 сут.,г

17014 12 1242 40 17 16 34 16 12 12

- 8,5 -40

53

50

14 Продолжение табл.4

1СО

2 50

10

160

180

53

50

Компоненты смеси и совйства резин

Полимер

Стеариновая кислот Рубракс

Техуглерод МП-75 Оксид магния Ксантанводород

Диэтаноламин

Время вулканизации 180°, мин

Напряжение при

100%-ном удлинении кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительное удлинение, %

Остаточное удпине- ние, %

Набухание в воде 100°-1 сут,, %

Остаточная деформация 30% сжатия, ШО°С, 1 сут., 7,

Т а б л и ц а 5

20 40 60 80 20 40 60 80 20

17 30 32 39 12 27 38 43 44

52 128 144 154 31 109 145 170 155

102 181 180 179 57 184 194 207 191

580 420 365 340 600 480 415 380 400

28 12 10 8 57 14 ТО 10 14

10

24

46

47

Компоненты смеси и свойства резин

Полимер

Стеариновая кислота Рубракс

Техуглерод МП-75 Оксид магния Ксантанводород Диэтаноламин

Время вулканизации 180°, мин

- Напряжение при 100%-ном удлинении кгс/см

Напряжение при 300%-ном удлинении кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительное удлинение, %270 240 230 610 480 450 357 460

Остаточное удлинение , %

Н абухание в воде Ш0°- 1 сут., %

Остаточная деформация 30 сжатия, , 1 сут. , %

Продолжение табл.5

40 60 80 20 40 60 80 20

73 71 98 12 26 36 41 27

37 99 148 162 111

293 183 198 77 166 219 192 177

7 39 17 13 10 14

2825

4549

.Время вулканизации 180, мин

40 60 80 20 40 60 80 20 40 60 80

.

36 41 49 26 42 38 60 31

164 169 191 99 169 153 - 135

Сопротивление разрыву, кгс/см

212 209 195 132 178 16 168 177

Относительное удлинение, %405 367 310 390 320 322 240 400

Остаточное удлинение, %11 9 8 14 10 8 7 12

Набухание в воде 100°. 1 сут., %

Остаточная деформация 30% сжатия, 100°С, 1 сут., %

Компоненты смеси и свойства резин

Состав на основе БНЭФ-20- ОИ,мас.ч.

Полимер Стеариновая кислота

100100

Продолжение табл.5

26 42 38 60 31

99 169 153 - 135

132 178 16 168 177

390 320 322 240 400

14 10 8 7 12

29,6

42

42 55 64

182 - - 180 195 187 297 283 250 9 9.8- 26,5

42

Продолжение табл.5

Ко я1оненты смеси и свойства резин

Рубракс

Техуглерод МП-75 Оксид магния Ксантанводород Диэтаноламин

Время вулканизагдаи 180°, мин

Напряжение при 100 ном удлинении, кгс/см

Напряжение при . 300%-ном удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение , %

Набухание в воде 100°. 1 сут., %

Остаточная деформация 30% сжатия, , 1 сут., %

Продолжение табл.5

40 60 80 20 40 60

80

39

46 66 39 49 67

79

162 172

177 170 186 190 172 195 196

332 237 240 330 260 250 230

11

10

10

25

14,5

42

40

555

1010IP

555

0,5 . 2 5

- -

40 40 40

39 58 59

166

176 203 187

318 290 268

10 8 9

14 12,5 16

48 44 45

Продолжение табл.6

5 55 10 10 10

5 55

2,5

4040

5763

183197183

310286

1210

17.15

4248

Время вулканизаци при 180°, мин

Напряжение, при 100%-ом удлинении кгс/см

Напряжение при 300% -ом удлинении кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Относительнйе удлинение, %

Остаточное удлинение, %

о Набухание в смеси

изооктан-толуол,%

Набухание в воде 20°, %

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

18 16 60 11

Сопротивление разрыву, кгс/см 20 16 73 11 33 31 87 199 204 230 234

Относительное удлинение, %677 527 552360 447425480320 342 317 293

Продолжение табл./

100 120 80

100 120 80

34 37

80 82

69

76 82

146

128 133 73

83 83

169

526 533 100

112 110 397

17 17

18

155 . 146 109 107 102 22,5

3,2 3, 2 6,1 6,15 6,5 6,1

Остаточная деформация 30% сжатия 100° сут., %

32 31 76 194 199 228 - 170

163 116 34 100

100120.80

768030

163169110

183179233

390363562

191512

22,622,238

Продолжение табл,7

80 43 18 15 16 16 18

45

100

120

80

40

42

73

Компоненты смеси и свойства резин

Состав смеси на основе БНЭФ-20-10И, мае.ч.

. БНЭФ-26-10Ц БНЭФ-26--10Й

J.

БНЭФ

по примерам j,,.142.5I i S2SIP2{ b™5l

Набухание в воде 20 %

6,9 7,6 4,2 5,0 5,0

40 42

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см

165 -. 213 167 181 199 - 122 133 157 166

Компоненты смеси и свойства резин

Состав на основе БНЭФ-20-1ОИ,мас.ч. БНЭФ-26-10Ц рНЭФ-26-10И j БНЭФ-26-10И

по примерам 41I 42

i:

43(контрольный

Сопротивление

разрыву, кгс/ См 178 172 204 213 167 186 201 200 300 142 165 170

Остаточное удлинение, Z

357 342 497 300 300 337 315 250 402 402 362 320

Относительное удлинение, % 17 16 14 16 14 18 16 12 22 20 17 16

Остаточная деформация сжатия, % lO C-l сут.

42

Продолжение табл,7

J.

БНЭФ 26-10И

55

39

95

Продолжение табл.7

мерам I 42

i:

43(контрольный)

- 51

48

33

1240770

Время вулканизации

при 1§0°, мин 30 60 90 120

Напряжение при 100% удлинении, кгс/см

Напряжение при 300% удлинении, кгс/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Остаточное удлинение, %

Относительное удлинение, %

Набухание в воде 100 с

Остаточная деформация сжатия, %

48 41 78 52 30 35 40 36 36 40 45 61

134 116 - 141 88 106 129 123

185 177 139 181 160 171 192 183

12 15 22 12 16 14 12 13

107 127 152 163 185 190 197 199 18 12 12 12

480 538 612 420 580 550 516 490 600 500 435 410

6,6 5,8 5,2 6,7 10,2 9,7 9,5 6,5 10,3 11,8 l2 14,7

- 49

- 45

- 47 34Таблица 9

30 60 90 120 30 60 90 120

107 127 152 163 185 190 197 199 18 12 12 12

- 45

- 47 Продолжение табл.9