Резиновая смесь Советский патент 1987 года по МПК C08L9/00 C08K13/02 

Изобретение относится к резиновой смеси на основе карбоцепных каучуков и может быть использовано в резинотехнической и шинной гГромышленности.

Цель изобретения состоит в повышении теплостойкости и динамической выносливости резин из данной резиновой смеси, а также в расширении ассортимента пластификаторов и утилизации отходов производства.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, в которых используют в качестве; карбоцепных каучук ов - изопреновый (СКИ-3), этиленпропилено- вый (СКЭПТ-50), бутиловый, бутадиен- нитрильный (СКН-40) каучуки вулкани- зуюш;его .агента ,- серу; ускорителя вулканизации - N-циклoгeкcил-2бeнз- тиазолилсульфенамид (Сульфенамид Ц), тетраметилтиурамсульфид (Тиурам Д), ди(2-бензтиазолил)дисульфид(альтакс), 2-меркаптобензтиазол (Каптакс); дис- пергатора - стеарин технический; активатора вулканизации - оксид цинка; наполнителя - дисперсная кремнекисло- та (белая сажа), окись титана,-каолин, технический углерод марок Ц-514 К-354, П-324, пластификатора - продукт реакции жирных кислот (отхода производства себациновой кислоты) и дизтиленгликоля (ЖКЭГ). Он представляет собой вязкую жидкость тем- Нокоричневого цвета без запаха.

Исходным сырьем для получения пластификатора ЖКЭГ служат отходы, образующиеся при получении себациновой кислоты путем расщепления касторового масла и представляющие собой смесь одноосновных и двуосновных предельных и насыщенных жирных кислот с кислотным числом 150-180 мг

КОН/Г и Т

кип

255-280°С.

Пластификатор ЖКЭГ получают следующим образом.

Предварительно обезвоженные жирные, кислоты ЖК и диэтиленгликоль в соотношении (мольном) 1:0,65 в присутствии 1 мас.% концентрированной серной кислоты нагревают при интен- сивном перемешивании до 165-170 С. Образующаяся при этерификации реакционная вода отводится из реакционной смеси и собирается в ловушке Дина-Старка. По истечению 6-8 ч уро- вень воды в ловушке устанавливается и реакция прекращается. Реакционная смесь охлаждается до 40-60 С и отмывается от 10%-ным содовым раст

5 0

0

5

5

g

вором до нейтральной среды водного слоя. Нейтрализованный продукт этерификации ЖК диэтиленгликолем исследуют в качестве пластификатора.

Пластификатор ЖКЭГ имеет следующую характеристику:

Молекулярная

масса, у.е. 580-620

Эфирное число,

мг КОН/Г140-160

Кислотное число,

мг КОН/Г7-10

Вязкость по ВЗ-4

при 45°С, мин 85-100

Плотность, г/см 0,91-0,93

Пример 1, Изготавливают резиновую смесь состава, мас.ч.: СКИ-3 100; стеарин технический 2,0; окись цинка 5,0; сульфенамид Ц 1,0; неозон Д 1,0; технический углерод П 324 50,0; сера 1,8;-пластификатор ЖКЭГ 3 15 (число омьшення 150 мг КОН/г,- у.ед.).

В табл.1 приведены свойства предложенной и известной резиновых смесей.

П р и м е р 2. Изготавливают резиновую смесь состава, мас.ч.: каучук СКИ-3 80; СКЭПТ-50 20; сера 1,5; стеарин технический 1,0; цинковые белила 5,0; тиурам 0,6; сульфенамид Ц- 0,8; парафин 1,0; наполнитель (белая сажа 10,0, окись титана 20,0; каолин 15,0) 45,0. ЖЭГ 2-20 мас.ч.

В примере использовали ЖКЭГ с числом омыления 140 мг КОН/г и мол.м. 580 ед.

В качестве примеров сравнения использовали резиновую смесь аналогичного состава, но содержащую из- вестньй пластификатор - стабштпласт- 62 (СТ-62). Свойства резиновых смесей и резин по примеру приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Изготавливают резиновую смесь состава, мас.ч.: бутил- каучук 85; СКЭПТ-50 15,0; альтакс 0,5; сера 1,8; тиурам 0,8; стеарин технический 1,5; цинковые белила 3,0; технический углерод П514 60. В смесь вводили 5,0 и 10,0 мас.ч. пластификатора ЖКЭГ с числом омыления 160 мг КОН/г и М„620 у.е. Смесь изготавливали на лабораторных вальцах по общепринятым режимам. Одновременно изготавливали резиновую смесь с 5,0 и 10,0 мас.ч. стабилш1аста-62.

31

Предложенная смесь и смесь срав- .нения, содержащие 10 м.ч. пластификатора, включали 1,6 мае.ч. серы и 4 мае.ч. окиси цинка.

Свойства резиновых смесей и резин приведены в табл.3.

П р и м е р 4. Изготавливают резиновую смесь состава, мае.ч.: бута- диен-нитрильный каучук СКН-40 100,0; каптакс 0,8; сера 1,5; цинковые белила 5,0; стеарин технический 2,0; технический углерод К354 50,0. В смесь вводили 5, 10 и 20 мае.ч. пластификатора ЖЭГ е чиелом омьшения 150 мг КОН/Г и М 600 у.е. Одновременно в качестве смеси сравнения изготавливали резиновую смесь с 5, 10 и 20 мае.ч. дибутилфталата.

Свойства резиновых смесей и резин приведены в табл.4.

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе карбо- цепного каучука, включающая серу, ус коритель вулканизации, стеаринi, окись цинка, наполнитель и пластификатор, отличающаяся тем.

Свойства резиновых смесей в резни в зависимости от содержання пластификатора

125

21

15,25

159.5

61,5

134

33

10

592794

что, с целью повьшения теплостойкости и динамической выносливости резин из нее, а также расширения ассорти-- g мента пластификаторов и утилизации отходов производства, резиновая смесь в качестве пластификатора содержит продукт реакции жирных кислот - отхода производства себациновой кислоты из касторового масла с диэтиленглико- лем, с чиелом омыления 140-160 мг КОН/Г и.мол.м. 580-620 при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Карбоцепной каучук 100

Сера

Ускоритель

вулканизации

Стеарин

Окись цинка

Наполнитель

Продукт реакции жирных кислот - отхода

производства себациновой кислоты из

касторового масла

е диэтиленгликолем

с числом омьшения.

140-160 мг КОН/Г

и мол.м. 580-620

15

20

25

1,5-1,8

0,8-1,4 1,0-2,0 3,0-5,0 45,0-60, О

2-20.

Таблица 1

25,28

24,16

18,0

17,5

159,75 14)

168.87 140

160,18 125

160,25

30

51,125 34

71,00 28

45,14

Свойства резиновых смесей и их вулканизатов

Пластичность по ГОСТ 415-75

Время до начала подвулкани- зации (при 120°С), мин

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение, % Остаточное удлинение, %

Коэффициент теплостойкости при по:

прочности при растяжении

Относительному удлинению

Коэффициент теплового старения (100°С, 72 ч) по:

прочности при растяжении

относительному удлинению

Сопротивление появлению трещи при многократном изгибе, тыс. циклов

Сопротивление расрастанию тре при многократном изгибе, тыс. циклов

Динамическая выносливость при многократном растяжении ( 150%), тыс.циклов

Таблица 3

201,6

67,9

24,4

49,5

65,37 207,8 87,25

233,8

,178,9 191,58 183,0

208,6

91339279

Свойства резиновых смесеЯ и их вулканизатов

е

0,140,15-0,21

15,015,015,0

347437424

91515

0,901,001,00

0,760,780,73133,7287,9128,9

34,2567,923,58

30,1234,7556,58

Редактор Н.Горват

Составитель Л.Реутова

Техред А.Кравчук; Корректор М.Пожо

Заказ 6113/25 Тираж 438Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

;. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

Таблица 4

0,260,27

16,620,is

570577

2021

0,660,68

0,540,70

77,2357,3

33,83 112,42

130,27262,166

Изобретение относится к резиновым смесям на основе карбоцепных и др. Производст- ЦНИМТЭНефтехим, каучуков и может быть использовано в резинотехнической и шинной промышленности. Изобретение позволяет повысить теплостойкость и динамическую выносливость резин из резиновой смеси за счет использования в качестве пластификатора продукта реакции жирных кислот - отхода производства себациновой, кислоты с диэтиленглико- лем (ЖЭКГ) с числом омьшения 140- 160 мг КОН/Г и мол.м. 580-620. Предлагаемая резиновая смесь содержит, мае.ч.: карбоцепной каучук 100; сера 1,5-1,8; ускоритель вулканизации 0,8-1,4; стеарин 1,0-2,0; окись цинка 3,0-5,0; наполнитель 45,0-60,0; ЖЭКГ 2-20. 4 табл. i СЛ со СЛ О ГО со