Изолирующий состав для листов и гранул резиновых смесей Советский патент 1992 года по МПК B29C33/60 

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изоляции листов и гранул маточных резиновых смесей.

Цель изобретения - повышение ан- тиадгезионных свойств, стабильности при хранении, снижение пенообразова- ния и коррозионных свойств.

Применяемые в данном состаае мягкие синтетические жирные кислоты фракции (5 получают как побочный продукт при разделении промышленных синтптичпских жирных кислот и выделении из них стеариновой фракции (смеси насыщенных С, Сг/ С ). П результате разделении фракций подо- нпрастрорпмых .синтетических жирны/

кислот в полярных растворителях из смеси С/пК выделяют: из фильтрата ; мягкие СЖК, представляющие собой смесь изомерных, ненасыщенных и би функционзльных кислот, в зависимости. от фракционного состава, имеющего жидкую или мазеобразную консистенцию; из осадка - насыщенные жирные кислоты нормального строения. Фракционный состав монокорбоновых компонентов мягких кислот (изомерные, не- ненасьидонные, кето- и оксикнслоты) соответствует исходным для разделения фракции а. К (,й, , С2(.25:). Технический продукт может иметь как узкий, так и широкий фракционный

СОСТАВЫ (С jo,-с ) .

-vl

о ел

о

о

,J

,4.

Количественное соотношение компо нентов смеси определяется следующим образом.

Дикарбоновые кислоты имеют меньшую длину углеводородной цепи, нем

5

монокарсюновые кислоты данной фракции. Так, дикарбоновые кислоты фракции С (1-С2( представлены гомологами Са- Сд . Выделение дикарбоновых кислот осуществляют методом экстракции петролейныг - эфиром и этиловым спиртом концентрацией 0-50%.

Изомерные кислоты определяют как не образующие комплексы с мочевиной. В основном они представляют собой сложную смесь монокарбоновых кислот с разветвленными углеводородными радикалами, значительная часть которых

1705ЮО4

ществлиют в лабораторной мешалке емкостью 1,5 л при скорости вращения лопастей мешалки 700-800 течение 10 мин. После определяют пе- нообразование, антиадгезионные свой- ства, влияние на коррозию металла и комплекс физико-механических показателей резин.

Пример 1 . В лабораторную мешалку емкостью 1,5 л помещают 8,0 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию) калиевых солей мягких синтетических жирных кислот фракций 15 и 3,0 г 70%-ной полиметилсилоксано- вой эмульсии КЭ-10-01, вода остальное, до 500,0 г раствора. Перемешивание ведут в течение 10 мин при

10

скорости вращения лопастей мешалки

содержит ненасыщенные углерод-углерод п 700-800 . После этого определяют

ные связи, карбонильные и гидроксиль- пенообразование, антиадгезионные

ные группы, а также у-лактоны.свойства, влияние на коррозию металла

Кето-, окси- и ненасыщенные кисло-П р и м е р 2. Изготавливают сос- ты характеризуются карбонильными, тав по примеру 1, но при следующих гидроксильным и йодным числами и мае- 25 соотношениях компонентов: калиевые совая доля их определяется расчетным путем, исходя из средней молекулярной массы фракции и функционального числа.

В состав мягких СЖК входят (мас.%) изомерные синтетические жир30

соли мягких СЖК фракций 13,5 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию) , 70%-ная полиметилсилоксановая эмульсия КЭ-10-01 5,0 г, вода остальное, до 500,0 г раствора.

П р и м е р 3. Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов: калиевые соли мягких СЖК фракций ,5 г (в пересчете на 100%-ную конные кислоты (20,0-55,0), ненасыщенные синтетические жирные кислоты с одной двойной связью (15,0-50,0) и дикарбоновые кислоты (3,0-15,0).

П р и м е р 3. Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов: калиевые соли мягких СЖК фракций ,5 г (в пересчете на 100%-ную кон40

Процесс омыления мягких синтети- 35 центрацию); 70%-ная полиметилсилоксано-вая эмульсия КЗ-10-01 9,0 г, вода остальное, до 500,0 г раствора.

Пример . Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов: калиевые соли мягких СКК фракций .О г (в пересчете на 100%-ную концентрацию) ; 70%-ная полиметилсилоксановая эмульсия КЭ-10-01 11,0 г; вода остальное, до 500,0 г раствора.

П р и м е р 5. Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов (средние

45

ческих жирных кислот проводят едкими щелочами при до достижения устойчивого содержания свободной щелочи в растворе мыл в количестве 0,05-0,3% по массе.

Комг1лекс физико-механических показателей калиевых и натриевых солей мягких синтетических жирных кислот представлен в табл. 1.

Получаемые при этом калиевые и натриевые соли легко растворяются в воде при комнатной температуре.

П р и м е р А. Изготавливают известный состав при следующих соотношениях компонентов: натриевые соли сульфатов вторичных спиртов (ПАВ npdrpecc-20, в пересчете на активное вещество) 25,5 г; 70%-нзя водная полиметилсилоксановая эмульсия КЭ- -10-01 3,25 г; полипропиленовые 55

ры н-бутилопого спирта 0,3 г, вода остальное, до 500,0 г раствора. Приготовление изолирующего состава осу5° С Ж К фракций C,2(d19,0 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию), 70%-ная полиметилсилоксановая эмульсия КЗ-10- -01 7,0 г; вода остальное, до 500,0 г раствора.

П р и м е р 6. Изготавливает состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов (ниже минимально заявляемых значений): калиескорости вращения лопастей мешалки

П р и м е р 2. Изготавливают сос- тав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов: калиевые

соли мягких СЖК фракций 13,5 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию) , 70%-ная полиметилсилоксановая эмульсия КЭ-10-01 5,0 г, вода остальное, до 500,0 г раствора.

П р и м е р 3. Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов: калиевые соли мягких СЖК фракций ,5 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию); 70%-ная полиметилсилокса

С Ж К фракций C,2(d19,0 г (в пересчете на 100%-ную концентрацию), 70%-ная полиметилсилоксановая эмульсия КЗ-10- -01 7,0 г; вода остальное, до 500,0 г раствора.

П р и м е р 6. Изготавливает состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов (ниже минимально заявляемых значений): калиеь 17 вые соли мягких СК фракций С,,, 5,0 г (в пересчете на 100%-иую концентрацию) J полиметилсилокса- новап эиульсия КЗ-10-01 2,0 г, сода остальное, до 500,0 г раствора.

Пример. Изготавливают состав по примеру 1, но при следующих соотношениях компонентов (выше максимально заявляемых значений): ка

лиевые соли мягких СЖК фракций C /g jO.O г (в пересчете на 100%-ну концентрацию); 70%-ная лолиметилси- локсановая эмульсия КЗ-10-01 15,0 г, вода остальное, до 500,0 г раствора.

Свойства известного и изготовленных по примерам 1-7 составов предсталены в табл. 2.

Поскольку для определения пено- образования изолирующих составов отсутствуют ГОСТы, -этот показатель определяют в соответствии с методикой, заключающейся в следующем. В мерный градуированный цилиндр с пробкой емкостью 500 мл заливают 150 мл изолирующего состава. Путем четырехкратного переворачивания цилиндра на 180° встряхивают раствор и после отстаивания его в течение 1 мин определяют объем пены, отнесенный к первоначальному количеству состава и выраженный в процентах. Этот показатель характеризует пенообразование За время полного гашения пены принимают время, чергз которое в центре цилиндра образуется поверхность раствора без пены, занимающая около 501 площади поперечного сечения цилиндра

Определение влияния изолирующего состава на коррозию металла осуществляют по известной методике. По этой методике для определения коррозионного действия антиадгезива на металл берут очищенную и отшлифованную пластинку стали размером мм и оп ределяют ее вес на аналитических весах. Сосуд с изолирующим составом в количестве 300 мл ставят в термостат и выдерживают при 70 С в течение 2 ч. В разогретый раствор погружают предварительно взвешенную пластинку и выдерживают в термостате при 70°С в течение Ь8 ч. Затем пластинку вынимают из раствора, тщательно моют, сушат и снова определяют ее вес на аналитических весох. Коррозионное действие изолирующего Состава определяют отношением изменения массы стальной пластинки до и

006

после действия состава пластины

Ј

8

10

15

0

5

0

,-

5

0

0

5

Ј/

где 6 - коррозионное действие, мг/см;

g - масса стальной пластины до воздействия антиадгезива, г,

g, - масса стальной пластинки

после воздействия антиадгезива, г,

S - суммарная площадь поверхностей пластины, см2.

О стабильности изолирующего состава в процессе хранения судят по изменению рН от времени, который определяют на рН - метремилливольт- метре типа рН - 673 М в соответствии с методикой на прибор.

Сопротивление расслаиванию сдублированных пластин определяют с использованием протекторной резиновой смеси по методике, заключающейся в следующем. Образцы в виде резинотка- невых полос размером мм обрабатывают изолирующим составом в течение 30 с, высушивают на воздухе и складывают попарно так, чтобы обработанные изолирующей композицией поверхности резиновой смеси соприкасались друг с другом. Дублированные образцы выдерживают в течение 2k ч при 60°С под давлением 0,03 МПа, затем охлаждают до комнатной температуры и испытывают на разрывной машине РМИ-3. Сопротивление расслаиванию СГр определяют по формуле г Р

Р Ь где Р - среднее значение нагрузки

расслаивания, полученное путем статической обработки результатов испытаний не менее чем пар образцов,Н, Ь - ширина образца, м. Чем меньше сопротивление расслаиванию, тем выше антиадгезионные свойства.

Изолирующие составы, изготовленные по примерам , соответствуют изолирующим составам по примерам 1-7, но в качестве ПАВ использованы калиевые соли мягких СЯК фракций

Свойства изолирующих составов по примерам 8-И представлены в табл.3.,

Изолирующие составы, изготовлен - ные по примерам 15-21, соответствуют изолирующим составам по примерам 1-7

но в качестве ПАВ использованы калиевые соли мягких СКК фракций

Свойства изолирующих составов по примерам 15-21 представлены в табл.

Изолирующие составы, изготовленные по примерам 22-28, соответствуют изолирующим составам по примерам 1-7 но в качестве ПАВ использованы калиевые соли мягких СЖК фракций

Свойства изолирующих составов по примерам 22-28 представлены в табл.5

Влияние изолирующих составов на физико-механимеские показатели вул- канизатов определяют, используя про- текторные резиновые смеси на основе комбинации каучуков СКС-30 АРКИ-15 и СКД в соотношении 70:30. Резиновые смеси после обработки составами высушивают, вальцуют и подвергают вулканизации в прессе при 135°С в течение 20 мин. Показатели, представленные в табл. 6, определяют в соответствии с требованиями ГОСТов.

Пример 29. Изготавливают изо лирующий сос тав по примеру 1 с аналогичным количеством исходных компонентов, но в качестве ПАВ исполь

зуют натриевые соли мягких СЖК фракций С ,2 -С, б .

Пример 30. Изготавливают изолирующий состав по примеру 2 с аналогичным количеством исходных компонентов, но в качестве ПАВ берут натриевые соли мягких СЖК фракций . .

П р и м е р 31. Изготавливают изолирующий состав по примеру 3 с аналогичным количеством исходных компонентов, но в качестве ПАВ берут натриевые соли мягких СЖК фракций

физико-механические показатели протекторных смесей на основе комбинации каучуков СКС-30 АРКМ-15 и СКД в соотношении 70:30, обработанные составами примеров 50-5&, представлены в табл. 11.

.

11 р и м е р 32. Изготавливают изолирующий состав по примеру 4 с аналогичным количеством исходных ком- 45 °РМУЛЗ изобретения понентов, но в качестве ПАВ берут наИзолирующий состав для листов и гранул резиновых смесей, содержащий 70%-ную водную эмульсию полиметил- силоксана, имеющего вязкость при 20°С 0,33-0,2 Па-с, поверхностно- активное вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения антиздгезионных свойств, стабильности при хранении, снижения пенооЬразования и коррозионных свойств, в качестве поверкностно-актриевые соли мягких СЖК фракций

Ј

П р и м е р 33- Изготавливают изолирующий состав по примеру 5 (средние значения компонентов), но в качестве ПАВ берут натриевые соли мягких1 СЖК фракций С,2 С 1б .

Пример 3. Изготавливают изолирующий состав по примеру 6 (ниже минимального заявляемого количества компонентов), но о качестве ПАВ берут натриевые соли мягких СЖК фракций С ад С ь

50

55

тионого вещестпа он содержит калие- fiwc или матрис чц1 соли

ллгких спиП р и м е р 35. Изготавливают изолирующий состав по примеру 7 (выше максимально заявляемого количества

0

компонентов), но в качестве ПАВ берут

натриевые соли 16

мягких С;КК фракций

С 2 Ј

Свойства изолирующих составов известного и изготовленных по примерам 29-35 представлены в табл. 7.

Изолирующие составы, изготовленные по примерам , соответствуют изолирующим составам по примерам , но в качестве ПАВ использовали нЗтрие- r вые соли мягких СЖК фракций ,.

Свойства изолирующих составов на основе натриевых солей мягких СЖК Фракций примерам представлены в табл. 8.

Изолирующие составы, изготовленные по примерам , соответствуют изолирующим cociasaM по примерам , но в качестве ПАВ использовали наС

триевые соли мягких СЖК фракций

2 С25Свойства изолирующих составов на

основе натриевых солей мягких СЖК (фракций С2(С ,5по примерам представлены в табл. S.

Изолирующие составы, составленные по примерам 50-56, соответствуют изолирующим составам по примерам 29-35, но в качестве ПАВ использованы натриевые соли мягких СЖК фракций

С 2.-С25Свойства изолирующих составов по примерам 50-56 представлены в табл.10.

физико-механические показатели протекторных смесей на основе комбинации каучуков СКС-30 АРКМ-15 и СКД в соотношении 70:30, обработанные составами примеров 50-5&, представлены в табл. 11.

°РМУЛЗ изобретения

тионого вещестпа он содержит калие- fiwc или матрис чц1 соли

ллгких спитетических жирных кислот фракции Cin-C2s включающие 0,05-0,3 мас.% свободной щеломи, с кислотным числом 186-273 мг КОН/г, йодным числом 15 35 г иодл /100 г соли, карбонильным числом 18-29 мг КОН/г и массовой долей изомерных кислот 20-53% при Следующем соотношении компонентов, мэс.%:

70%-ная водная эмульсия полиметилсилоксана 0,6-2,2 Калиевые или натриевые соли мягких синтетических жирных кислот фракции 1,6-6,0 Вода Остальное

Изобретение относится к водным изолирующим составам для листов и. гранул резиновых смесей и может был использовано в резиновой промышленности. Изобретение позволяет повысить антиадгезионные свойства, ста- бильность при хранении, снизить пе- нообразование и коррозионные свойства состава на основе 70%-ной эмульсии полиметилсилоксана (0,6-2,2 .) имеющего вязкость при 20 С 0,38- 0,8 Па-с, за счет содержания в нем 1,6-6,0 мас.% поверхностно-активного вещества - калиевых (натриевых) солей мягких синтетических жирных кислот фракции включающий 0,05-0,3 масД свободной щелочи, с кислотным числом 186-273 мг КОН/г, йодным числом 19-35 г иода/100 г, карбонильным числом 18-29 мг КОН/г и массовой долей изомерных кислот 20-53. 11 табл.

Пенообразова- ние, %

Время полного гашения пены, мин

Коррозионное

действие,

мг/см2

Величина рН после хранения состава в течение: после при18,6 5,0 6,3 11,«I 14,3 9,24,6 17,5

12,0 3,5 4,5 5,5 7,0 5,03,0 10,0

+0,039 -0,01 -0,016 -0,033 -0,039 -0,028 -0,06 -0,045

Таблица 1

Таблица 2

65

58 М 21 17 26

Продолжение табл,2

70

13

Пенообразова- ние, I

Время полного гашения пены, мин

Коррозионное действие, мг/см2

Величина рН после хранения состава в течение:

после при18,6k,S 5,6 9,2 12,6 7,8 3,6 16,0

12,0 5,0 6,0 7,5 8,5 7,0 О 13

+0..039 -0,012 -0,017 -0,036 -0, -0,033 -0,009 -0,051

Пенообразова- ние, %

Время полного гашения пены, мин

Коррозионное действие,мг/см2

18,6 1,5 6,2 10,3 1М 8,5 М 17,1

12

5,0

6,0 7,0 5,5 М 11,0

+0,039 -0,01 -0,016 -0,03 -0,039 -0,029 -0,005 -0,

Таблица 5

6,0 7,0 5,5 М 11,0

Ценообразование, %

Время полного гашения пены, мин

Коррозионное действие, мг/см2

Величина рН после хранения состава в течение: после при18,6 1,85,9 11,1 1М 8,9 М 17

12,0 М5,0 7,0 9,0 6,0 3,5 11,0

+0,039 -0,010 -0,016 -0,033 -0,039 -0,029 -0,00 -0,

65

59

М

Пенообразование, %18,6 1,з 5,7 8,9 13,0 7,6 3,8 16,1

Время полного гашения лены, мин - 12 5,0 6,0 8,5 9,5 7,5 ,5 13,0

Таблица 7

19

29

72

15

Таблица 8

Пенообразова ние, %

Время полного гашения пены, мин

Коррозионное действие,мг/см2

Величина рН после хранения состава D течение:

18,6 3,8 5,2 7,5 12,1 8,9 3,Ь 16,8

12 5,5 7,0 9,0 10,5 8,0 5,0 И,5

+0,039 -0,015 -0,020 -0,039 -0,04 -0,035 -0,010 -0,055

Т а б л и ц а 9

21

65

65

56

1705ЮО

22 Продолжение табл.9

23

32

79

19

Таблица

23

Напряжение при удлинении,

МПа

8,7 8,Ь 8,7 8,8 9,0 8,9 8,9 8,7 9,0

1705100

24 Таблица 11