Резиновая смесь Советский патент 1974 года по МПК C08L33/08 C08K5/544 

Изобретение относится к резиновым смесям на основе акрилатных каучуков для изготовления различных изделий. Известна резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, содержащая в качестве вулканизующей группы соли алкилендиаминов с серой. Одна.ко такие смеси, изготовленные на основе акрилатных -каучуков, не содержащих высокоактивных функциональных групп и не структурированных при полимеризации, характеризуются длительностью вулканизации, кроме того, выемка из пресс-форм вулканизованных изделий затруднена, на поверхности их имеется брак. Цель изобретения состоит в получении быстро вулканизующихся и обладающих хорощими технологическими свойствами смесей и вулканизатов на основе акрилатных каучуков. Предлагается в резиновую смесь на основе акрилатных каучуков, не имеющих высокоактивных функциональных групп и не структурированных при полимеризации, включающую вулканизующую группу - соли аминов или щелочных металлов пенасыщенных или насыщенных карбоновых кислот (2- 20 вес. ч.) с серой (0,1 - 1,0 вес. ч.) -и наполненную сажей (30-100 вес. ч.), вводить 0,5-15 вес. ч., предпочтительно 2-5 вес. ч., на 100 вес. ч. каучука амипоалкилалкоксисилана общей формулы (OR)3, где R и R - алкильные радикалы с колнчеством атомов 2-5, причем R - одинаковые или разные в различных OR; R - водород или метил, например Эминопропилтриэтоксисилана. Для акрилатных каучуков с высокоактивными функциональными группами и частично структурированными при полимеризации, например Крайнак 882 и Хайкар 4031, амипоалкилалкоксисилан можно использовать как самостоятельный вулканизующий агент, причем вулканизаты с ним несколько превосходят по теплостойкости и низкотемпературным свойствам вулканизаты со стеаратами щелочных металлов (см. пример 3). Эффективность действия указанного соединения обусловлена наличием в нем четырех функциональных групп, способпых при низкой температуре переработки активно взаимодействовать с функциональными группами каучука и сажи. При этом часть функциопальных групп аминоалкплалкокспсилана расходуется на образование связей каучук - каучук и каучук - сажа, что подтверждается резким увеличением количества каучукового и сажекаучукового геля (см. пример 1). Гель повышает вязкость смеси и облегчает распределение ингредиентов, что ведет к улучшению выемки изделий, поверхности и свойств вулканизатов.

Оставшиеся незанятыми функциональные грунпы аниноалкилалкокснсилана, привитого на иолимер, увеличивают реакционноспособность нолимера ири вулканизации, вследствие чего оптимальное время вулканизации сокращается с 60 до 10 мин.

Благодаря увеличению густоты сетки повышаются модули вул.канизатов и снижается накопление остаточной деформации при сжатии (см. пример 2).

Пример 1. Для выявления модифицирующего действия аминоалкоксисиланов на каучук БАК-12 проводят пластикацию указанного каучука на холодных вальцах (30°С) в течение 15 минут с введением у-аышюпропнлтриэтоксисилана в количестве 3 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера.

На таких же вальцах готовят наполненные смеси, содержащие 50 вес. ч. сажи ПМ-75 и 3 вес. ч. у-аминопропилтриэтоксисилана. Для сравнения проводят аналогичные операции на том же каучуке без -у-аминоиропилтриэтоксисилана и на Крайнаке 882.

Таблица 1

Влияние --аминопропилтриэтоксисилана на

технологические свойства каучуков и смесей

на их основе

Увеличение вязкости каучука и смеси и повышение содерл :ания каучукового и сажекаучукового геля, не изменяющегося при пластикации, свидетельствуют об образовании лабильпых поперечный связей, которые отсутствуют в БАК-12 без аминоалкилалкоксисилана и ирисутствуют в Крайнаке 882.

Пример 2. Для определения ускоряющего влияния Y-аминопропилтриэтоксисилана на вулканизацию смесей на основе медленно вулканизующегося каучука БАК-12 на вальцах при 40-50°С готовят смеси, содержащие 100 вес. ч. каучука БАК-12, 50 вес. ч. сажи ПМ-75, вулканизующая группа - у-амнно ронилтриэтоксисилан, - как указано.

Смеси вулканизуют в прессе при 180°С в течение 10, 30 и 60 мин.

Свойства вулканизатов, приведенные в табл. 2, показывают, что присутствие у-аминопропилтриэтоксисилана позволяет сократить время вулканизации с 60 до 10 мин, а также повысить модули и прочность вулканизатов,

снизить накопление остаточных деформаций при сжатии.

Пример 3. Для определения вулканизующего действия Y-аминопропилтриэтоксисилана на каучуки с высокоактивными функциональными группами готовят на вальцах при 40-50°С смеси следующего состава, вес. ч.:

Каучук Крайнак 882 Сажа ПМ-75 Стеарат калия

Сера или у-аминопропилтриэтоксисилан

Вулканизаты, полученные с у-аминопропилтриэтоксисиланом, вулканизованные при 180°С в течение 10 мин, по прочностным свойствам равноценны вулканизатам, содержащим стеарат калия и серу, и превосходят последние по теплостойкости и низкотемпературным свойствам. 5 Влияние Y-аминопропилтриэтоксисилана на вулканизацию 436835 6 Таблица 2 смесей на основе БАК-12

Примечание. М-модуль при 100%-ном удлинении; Я- нение; /--остаточное удлинение. прочность при разрыве; L-относительное удлиТаблица 3

Свойства резин на основе акрилашых каучуков

с высокоактивными функциональными группами

(Крайнак 882)

Вулканизующая группа, вес. ч.

Предмет изобретения

Резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, содержащая вулканизующую группу - соли аминов или щелочных металлов, насыщенных или ненасыщенных карбоновых

I р и д и л ж о 11 и с

Вулкапизаты после старения на ноздухе ripii 150С в течение 3 суток

М, кгс/см Р, кгс/см L, % i, %

1(оэффнциент теплового старения KI

Вулкапизаты после старения в гипоидном масле при в течение 3 суток

м

КГС/СМ

Р, кгс/см

1 о/ /о

f о/

/о

Набухание,

кислот с серой и сажу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения свойств смесей и вулканизатов н сокращения времени вулканизации, в нее введен аминоалкилалкоксисилан в количестве 0,5-15 вес. ч. иа 100 вес. ч. каучука.