Резиновая смесь Советский патент 1993 года по МПК C08L23/28 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/30 C08K5/09 C08K5/37 C08K5/40 

Изобретение относится к получению резиновой смеси на основе хлорбутилкаучука (ХБК), изделия из которой отличаются более высоким сопротивлением многократному растяжению и могут найти широкое применение в производстве шин и резинотехнических изделия (РТИ) различного назначения.

Цель изобретения - повышение сопротивления многократному растяжению резин из данной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе хлорбутилкаучу- .ка, включающая стеариновую кислоту, серу, тетраметилтиурамдисульфид, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м2/г и сульфид металла, в качестве сульфида металла содержит сульфид цинка и дополнительно содержит 2- меркаптоимидазолин.

Известно использование 2-меркаптои- мидазолина в резиновых смесях на основе ХБК (2), но в комбинации с иными ингредиентами и для достижения иных целей.

Характеристики компонентов резиновых смесей. Хлорбутил каучук (ХБК, ТУ 38-403-54- 80): содержание связанного хлора 1,2% про- тивостарителя 0,15%, летучих при 105°С не более 0,3%, влаги не более 0,25%, золы не более 0,35%, вязкость по Муни при 100°С 55-65 ед.. плотность 920 кг/м3.

Стеариновая кислота (ГОСТ 6484-64):

00

о ю

XI

о

температура застывания ность 960 кг/м3.

53-58°С, плотСера (ГОСТ 127-76): содержание основного вещества не менее 99,5% воды не более 0,5%, марганца не более 0,001% меди не более 0,001 % золы не более 0,2%, температура плавления 114°С.

2-Меркаптобензотиазол (ГОСТ 739-74): содержание основного вещества не менее 95%, воды не более 0,5%, золы не более 0,2% остаток после просева на сите №014К не более 0,15%, температура плавления не более Ш°С, плотность 1500 кг/м3.

Тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ 740-76): содержание основного вещества не менее 98%, воды не более 0,5%, зопы не более 0,3%, остаток после просева на сите № 014К не более 0,15%, температура плавления 140-145°С, плотность 1290-1400 кг/м3.

Технический углерод (К354, ГОСТ 7885- 86): удельная геометрическая поверхность 90-100 м2/г. рН водной суспензии 3,7-4,5 потери массы при 105°С не более 1,5%, остаток после просева на сите № 014К не более 0,004%, плотность 1800 кг/м3.

Сульфид кадмия (ТУ 6-09-3750-84): содержание основного вещества не менее 98- 99%, влаги 0,1-0,3%, температура плавления 1475°С, плотность 4800 кг/м .

Сульфид цинка (ТУ 6-09-07-685-86): содержание основного вещества не менее 98,5%, влаги не более 0,3% ч температура плавления 1020°С, плотность 4100 кг/м3.

2-Меркаптоимидазолин(2-МИ, ТУ 6-14- 261-78): содержание 2-МИ 98-99,5%, влаги 0,1-0,4% остаток после просева на сите № 014К 0,1-0,15%, температура плавления 194-196РС, плотность 1430 кг/м3.

Состав резиновых смесей и свойства резин из них, полученных в оптимальных условиях (вулканизация при 153°С в течение 60 мин), приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных введение в резиновую смесь - прототип 1 сульфида цинка вместо применяемого в этой известной смеси 1 сульфида кадмия и дополнительно применение 2-Ми вместо каптакса позволяет повысить сопротивление многократному растяжению резин из опытных резиновых смесей (в 2,2-2,7 раза) при лучшем уровне физико-механических свойств этих резин по сравнению с резиной - прототипом 1.

Оптимальная дозировка сульфида цинка 5-10 мае. ч. 2-Ми-0,65 мае. ч. на 100 мае. ч. каучука. Дальнейшее увеличение дозировки сульфида цинка до 15 мае. ч. на 100

мае, ч. каучука практически более не улучшает свойства опытной резины по цели изобретения (табл. 2 опытная резина 5 в сравнении с опытной резиной 4). Опытная резина 2 с содержанием сульфида цинка

менее 5 мае. ч. (1 мае. ч.) по своим физико- механическим свойствам хуже резины - прототипа 1 (табл. 2). Снижение дозировки 2-Ми в опытных резиновых смесях с 0,65 до 0,5 мае. ч. позволяет сохранить на самом .

высоком уровне сопротивление опытных резин многократному растяжению при практически одинаковом высоком уровне физико-механических свойств этих опытных резин (табл. 2, опытная резина 6 в сравнении с опытной резиной 4). Увеличение дозировки 2-Ми с 0,65 до 0,8 мае. ч. более не ухудшает свойства опытной резины по цели изобретения с сохранением высокого уровня физико-механических свойств опытных

резин с 0,65 мае. ч. 2-Ми (табл. 2, опытная резина 7, в сравнении с опытной резиной 4). Использование всех ингредиентов в дозировках нижнего либо больше верхнего пределов дозировок ведёт к ухудшению свойств

резин (табл. 2 опытные резины 8, 9). Ф о р м у л а и з о б р ете н и я Резиновая смесь на основе хлорбутил- каучука, включающая стеариновую кислоту, серу, Тетраметилтиурамдисульфид, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110м /г и сульфид металла, отличающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления многократному растяжению резин из данной смеси, в качестве сульфида металла она содержит сульфид цинка и дополнительно 2-меркаптоимидазолин при следующем соотношении компонентов, мае. ч.:

Хлорбутилкаучук100

Стеариновая кислота2,5-3,5 Сера 1,8-2,2 4 Тетраметилтиурамдисульфид 1,1-1,5 Технический углерод с удельной геометрической поверхностью90-110м2/г40-60Сульфид цинка 5-10 2-Меркаптоимидазолин 0,5-0,8

Таблица 1

Использование: производство шин и резинотехнических изделий различного назначения. Сущность изобретения: 2, резиновая смесь содержит, мае. ч.: хлорбу- тилкаучук 100; сера 1,8-2,2; стеариновая кислота 2,5-3,5; тетраметилтиурамдисульфид 1,1-1,5; сульфид цинка 5-10; 2-меркап- тоимидазолин 0,5-0,8 и технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м2 40-60. Характеристика резины: условная прочность при растяжении 19-22 -МПа, относительное удлинение 550- 600%, остаточное удлинение 10-16%, твердость по Шор А-57-61 усл. ед., сопротивление многократному растяжению при е 0,4 Јр 240-296 тыс. циклов, после старения при 125°С в течение 5 сут прочность при растяжении составляет 72-86% от исходной, относительное удлинение 89- 98% от исходного. 2 табл.

Примечание. К- контрольные примеры

Свойства резин в оптимуме вулканизации

Примечание. К- контрольные примеры.

Состав резиновых смесей

Таблица 2