Резиновая смесь Советский патент 1976 года по МПК C08L9/00 C08L61/06 C08L23/28 C08L23/34 

Изобретение относится к резиновой проМышлерности, в частности к разработке резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука.

Известна резиновая смесь, содержащая ненасыщенный каучук, алкилфенолформальдегидную смолу, окись цинка и галогенсодержащий полимер, например хлорированный полиолефин; при этом в качестве вулканизующей системы используют серу с ускорителями 1-3.

Резина, полученная из такой смеси, характеризуется низкими физико-механическими свойствами, неудовлетворительной термостойкостью, а кроме того, требует продолжительного процесса вулканизации.

С целью ускорения процесса вулканизации резин, повышения физико - механических свойств и термостойкости вулканизатов предлагаемая каучукопластиковая композиция, включающая окись цинка и алкилфенолформальдегидную смолу в общепринятых дозировках для данного типа композиций, а именно окиси цинка от 2 до 30 вес. ч., алкилфенолформальдегидной смолы от 5 до 15 вес. ч. на 100 вес. ч. полимера, содержит в качестве хлорсодержащего полимера хлорированный, бромированный, хлорбромированный, хлорсульфированныйэтиленпропилендиеновый

тройной сополимер (СКЭПТ).

Предлагаемая резиновая смесь содержит непредельный каучук. в качестве которого применяют бутилкаучук (БК). стереорегулярный ,4-полиизонрен (СКИ), гш(--1,4-пол бутадиен (СКД).

Как уже отмечалось, в качестве хлорсодержащего полимера предлагают применять галоидированные и сульфогалоидированные диеновые тройные сополимеры, полученные на основе СКЭПТ, у которого в качестве третьего мономера может быть или дициклонентадиен, или метилтетрагидроинден.

Хлорированный СКЭПТ с содержанием хлора от 3 до 30 вес. %, бромированный СКЭПТ

с содержанием брома от 10 до 13 вес. %, хлорбромированный СКЭПТ с содержанием хлора от 10 до 46 вес. % и брома от 6 до 13 вес. %, а также хлорсульфированный СКЭПТ с содержанием хлора 13 вес. % и серы 0,6 вес. %, применяемые как активаторы вулканизации, вводят в резиновые смеси в различных количествах (от 2 до 15 вес. ч.). Характеристики галоидированных и сульфогалоидированных сополимеров приведены в табл. 1.

Резиновую смесь готовят по общепринятому для такого типа комтю.лщлй режпм смешения при нормальных условиях, полученная резиновая смесь вулканизуется так.жс по общепринятому для такого тип л композиций ре) Третий монометр - дициклопентадиен: ненасыщенность 1,58 мол. %. ) Третий монометр-метилтетрагидроинден: ненасыщенность 2,3 мол. (,. ) Содержание серы 0,6 вес. %.

жиму вулканизации при температуре 150- 170°С и давлении 100-120 ати.

Пример 1. Готовят смеси на основе бутилкаучука с непредельностыо 1,89 мол. %, вязкость по Муни 43 ед, содержащие на 100 вес. ч. полимера, вес. ч.: сажи ТМ-100 60; окиси цинка 5.0; стеарина 1,0; фенолальдегидной смолы 10 и различные количества хлор-, бром-, хлорбромированного и хлорсерусодержащего СКЭПТ.

Смеси готовят на вальцах, вулканизуют в электропрессе при давлении И0±5 ати и температуре 1бЗ°С. Введение галоидсодержащих полимеров осуществляют в указанных дозировках.

Результаты испытаний вулканизатов приведены в табл. 2.

Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что галогенированные тройные сополимеры (СКЭПТ) имеют явное преимущество перед галогенированными двойными сополимерами {СКЭП).

Пример 2. Готовят композиции на основе стереорегулярного цыс-1,4-полиизопрена, а также г{ис-1,4-полибутадиена, содержащие на 100 вес. ч. смеси полимеров, вес. ч: сажи ТМ-100 50; окиси цинка 5,0; стеарииа 1,0; фенолальдегидной смолы 10,0 и 5 хлорбромированного СКЭПТ. Изготовление смесей осуществляют по примеру 1, вулканизацию проводят при 150°С по примеру 1.

Испытание исходных смесей и смесей, содержащих 5 вес. ч. хлорбромированного СКЭПТ, показывает, что значения пластичности лежат в одних и тех же пределах: 0,4- 0,5.

Свойства смесей и вулканизатов приведены в табл. .3.

Из данных, приведенных в табл. 2 и 3, следует, что галогенированпые тройные сополимеры (СКЭПТ) имеют явное преимущество перед галогенированными двойными сополимерами (СКЭП).

При равных дозировках в композиции и равном содержании галогена смеси с галогенированным СКЭПТ быстрее вулканизуются (данные вязкости по Муни и кинетики вулканизации), а вулканизаты имеют более высокие модули при 200 и 300% удлинения, более высокое сопротивление разрыву, значительно более низкие остаточные удлинения; вулканизаты имеют более высокую твердость и улучщенную эластичность; вулканизаты с галогенированным СКЭПТ имеют гораздо более высокую термомеханическую стойкость (данные по ползучести при 160°С) и лучшее сопротивление старению.

Аналогичные закономерности наблюдают

при испытании вулканизатов с сульфохлорированным этиленпропилендиеновым каучуком (см. табл.2).

Таким образом, использование предлагаемого способа вулканизации по сравнению с прототипом, позволяет ускорить процесс вулканизации в 1,5-2 раза; повысить у вулканизатов модуль .при 200%-ном удлинении с 50 до 78 кгс/см, модуль при 300%-ном удлинении с 84 до 105 кгс/см, сопротивление разрыву с

170 до 185 кгс/см, понизить остаточные удлинения с 17 до 9%, соответственно, при сохранении на том же уровне величин относительного удлинения. Улучшается также сопротивление старению: так, сопротивление разрыву

вулканизатов, выдержанных при 180°С в течение как 12 час, так и 48 час, увеличивается с 116 до 131 кгс/см и с 56 до 68 кгс/см соответственно. Вулканизаты, содержащие галоидированные тройные сополимеры, и.меют

хорошие показатели по ползучести.

. се

Ef S Ч

Ю «

f« се S S а: X

(U и СХОн га ее н (о о

R R S S

и О) 0.0,

ссоа 7 Свойства смесей и вулкаяизатов СКИ и СКД с добавками

Формула изобретения .

Резиновая смесь, содержащая ненасыщенный каучук, алкилфенолформальдегидную смолу, окись цинка и галогенсодержащий полимер, отличающаяся тем, что, с целью ускорения процесса вулканизации и улучщения физико-механических свойств и термостойкости вулканизатов, в качестве галогенсодержащето иолимера смесь содержит хлорированный, бромированный, хлорбромированный или хлорсульфированный этиленнропилендиеновый тройной сополимер с содержанием в нем 3-30% галогена при соотнощении компонентов, вес. ч.:

Ненасыщенный каучук100

Алкилфенолформальдегидная смола5-15

Окись цинка2-30

Галогенсодержащий полимер2-15Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3.Патент США № 3630974, 260-5, 1971. 8 Таблица 3 галогенсодержащего (хлор-бром) СКЭПТ