Вулканизуемая смесь Советский патент 1977 года по МПК C08L7/00 C08L9/00 C08K3/34 

(54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ СМЕСЬ

Ускоритель вулканизации,

выбранный из груипы,

содержащий триазин,

тиурам, меркаитобсизтиазол

и их ироизводные и

гуанидии0,1-8

Минеральный иаиолнитель10-200

Серусо держащий

органосилан0,1-20.

В качестве налолнителей могут быть использоваиы такие усиливающие или активные иаиолинтели, как кремневые кислоты различного ироисхождеиия, силикаты алюмииия, магния, кальция, бария, циика, железа, циркония или титана. Равным образом хорощо иодходят и полученные мокрым осаждением окиси упомянутых элементов. Однако в иекоторых случаях могут употребляться в качестве неорганических веществ натуральные, либо полученные химическим путем силикаты, в том числе и напрнмер, асбесты, и каолины, кроме того, кварцы, пески, глины, сажи и т. и., либо также стекло, в частности силикатное, или кварцевое, в виде волокон, тканей или других волокнистых продуктов или образований, а также в компактном виде или в виде металлических волокон.

Новые содерл ащие серу органоорганооксисилаиы имеют ценные качества; они оказывают, ио сути данного изобретения, бифункциональные воздействия, обусловленные реакционносиособными концевыми групиа.ми соединения. Эти иовые оксисиланы способствуют, например вулканизации или сшивке эластомерных или каучуковых смесей. Даже без добавления ускорителей или активаторов, с иомощью соединений согласно данному изобретению при обычных темиературах и периодах сщивки или вулканизации получают вулканизаты с нормальными практическими и испытательными данными. Они действуют также как агенты, способствующие связи. Способствование связи, например с поверхностью кремневой кислоты или силиката происходит через триалкоксисилангруппы при помощи химической реакции с образованием мостика Si-О-Si и/или хемосорбции.

Особенно выгодно действие новых содержащих серу органоорганооксисиланов в каучуковых смесях для изготовления покрышек, содержащих так называемые светлые усиливающие наполнители. При изготовлении покрыщек с использованием стеклянных волокон, пряжи, тканей, или тому подобных образований они также придают ценные качества, причем в качестве каучуков подходят, например, бутадиенстирольный, бутадиеновые, натуральные каучуки или т. п., употребляемые в шинной промышленности эластомеры. Таким образом возможно изготовлять белые или цветные покрышки пли ходовые поверхности покрышек с помощью новых соединений из каучука и светлых усиливающих наполнителей. Однако к примени1мым сортам каучука нужно причислить также остальные известные диеновые каучуки, бутадио:гнитрильиый каучук, двойные и тройные сополимеры этилена п пропилена.

Пример 1. Готовят смеси следующего состава, вес. ч. (см. табл. 1).

Таблица 1

Вулканизацию смесей производят ири 160°С в течение 40 мин.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Таблица 2 Свойства смесей и вулканизатов.

Смесь

Показатели

Измерено через I час после разрыва кольца.

Уменьшение величин твердости по Дефо пробных смесей 5-8 в сравнении со смесью 1 на треть указывает на связанную с ними способность к более легкой переработке.

Повышение показателей напряжения позволяет заключить о более высоком выходе ири сшивке.

Повьпиеиие эластичности ио отскоку указывает на более благоприятные динамические свойства. Повышение твердости по Шору может быть достигнуто иначе, часто только нутеы повышения доли наполнителя в смеси. Наконец, уменьшение остаточного удлинения следует рассматривать как важное улучшение практических свойств. В сравнении с пробной смесью 2, полученной соответственно суш,ествующему уровню техники, получаются однозначно более благоприятные условия в отношении величин эластичности по Дефо и времен подвулканизации tf, а также 35 которые значительно облегчают или вообш;е дают возможность переработки такой смеси в производстве. Пример 2. Для проверки пригодности серу содержащих органоорганооксисиланов согласно изобретению также для употребления после нанесения на наполнитель, в этиловом спирте в качестве контрольного веш,ества растворяют 3-тиоциантанопропилтриэтоксисилан, в раствор вводился ультрасил VN3 и растворитель выпаривают. Количественные соотношения выбирают такими, чтобы в обеих смесях были точно 40 вес. ч. ультрасила VN3 и 1,5 вес. ч. тиоцианатопропилтриэтоксисилана. Испытание проводят с той же смесью 5 и таким же путем, как указано в примере 1. При получении смеси 9, ультрасил VN3 и тиоцианатопропилтриэтоксисилан вводят раздельно, при получении смеси 10 применяют ультрасил VN3, наполненный активным веш,еством. Результаты испытаний приведены в табл. 3

т а б л и ц а Свойства смесей и вулканизатов или применяются, например, как наполнители, армирующие и вкладные материалы в полимерах, преимущественно в эластомерах или содержащих последние смесях до проведения сшивки. Особенно хорошо подходят для этого растворимые в воде 3-тиоцианатопропилтриметокси- и триэтоксисиланы. Пример 3. Действие 3-тиоцианатопропилтри-л-пропоксисилана показано ниже на примере смеси натурального каучука с аэросилом представляющим собой полученную пирогенным путем кремневую кислоту. Готовят смеси состава, приведенного в табл. 4. Вулканизация производилась при 145°С, время вулканизации составило 20 мин. Результаты приведены в табл. 5. Т а б л и ц .а 5

Предварительное нанесение 3-тиоцианатопропилтриэтоксисилана на наполнитель - кремневую кислоту можно практиковать с успехом.

Метод имеет важное техническое значение. Серусодержаш,ие органоорганооксисиланы можно из водного или неводного раствора на частицы неорганических вешеств, например на состоящие из кремневой кислоты или SiOa или содержащие их материалы, либо также на силикаты натурального или искусственного происхождения, или также на продукты из силикатного стекла. Эти приготовленные таким образом материалы затем вводятся в смесь

Таким образом, с натуральным каучуком и полученной пирогенным путем кремневой кислотой достигаются такие же благоприятные свойства, как с осал денной кремневой кислотой в бутадиенстирольном каучуке.

Формула изобретения

Вулканизуемая смесь, содержащая натуральный или синтетический каучук, серу, ускоритель вулканизации, выбранный из группы, содержащей триазин, тиурам, меркаптобензтиазол и их производные и гуаиндин, наполнитель II серусодержащий органосилан, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси, она содержит в качестве серусодержащего органосилана соединение общей формулы 7 А -ОН -я п.- «-/ПР А СК,,-,(Л1,-Ы(ОК), , где Л: ./;./ К I С5 лг 7 HS-C C-0-CS-S10 где R--одинаковые или разные-СН, 8 -СНз-СМз, -СНо-СН.-СНз, -СН(СНз)., сН2-СНг СН.-СИз; R; -лодород, SH, N (П,; -водород или ;1,1кил (-, - С,|, при слсдуюгцсм соотпошсмпи компонентой Каучук 100 Сера 0, УскорителЕ вулканизации 0,1-8 Наполнитель 10-200 Серусодержа щпй оргапосилаи