Резиновая смесь Советский патент 1977 года по МПК C08L9/00 C08K5/29 

(54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобрете1ше относится к резииовой промьии леиности, в частиости к разработке резиновой смеси на основе ненасыщенного карбоцепного каучука. Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного каучука, включающая в качестве вулканизующего (сшивающего) агента - соединение с изоцйаиатными грзтшами f1j,2 .illoлучеииые резины из этой смеси характеризуются низкими экстшуатационнймй свойствами, а также повьщюнной способностью .к пер)еву.11каиизадии реЗИНЫ.. Цель изобретения повышение Эксплуатационны свойств резины Из такой смеси и устранение перевулканизации резины. Для этого предложено использовать в качестве вулканизующего агента изоцианатуретан формулы (UCo)n-R-(llHCW R o);;, (КИС-XV где R -ароматическая группа или замещенная алифатическая группафункциональности (т + п + р); R - хиноноидная форма ароматической системы бензольного и нафта;цшового ряда, которая может содержать одну или бЬлее апкильных групп, имеющих до 4 атомов углерода в качестве заместителей; X - алкокси, арокси, или замещешшя или незамещенная алкил- или ариламиногруппа; , предпочтительно 0,1 или 2; , предпочтительно 0,1 или 2; (п +р} 1, предпочтительно 1 HJJH 2, в количестве 1-20 вес.ч. иа 100 вес.ч аучука. Примеры йЯлюстрируют изобретение. Приняты следующие сокращения: ТДО - Толуол - 2, 4 диизоцианат МДИ - мепшеибйс - (4 - фениленизоцианат), хшлен W - 4,4 - дш13оцианатдициклогексилметан, десмогоф R - 4, 4, 4 трифенилметантринзодаанат, бисфенол А - 2, 2 - ди- (4 - гадроксифенил) - пропан, СМК- ста1здартньш малазийский каучук, HAF-печная сажа.дутрекс Я- торговое название мягчителя каучука, калоксоль С 31, - торговое название окиси кальция, суспендированной в масле (75% окиси кaлv ция), ЦДМК- цинк диметилдитиокаобамат, БКбутадаеновый каучук (продаваемыйпод названием , Ин1еЯ 55); СБК- старольнобутадяввовый каучук (под названием Интол-1500); ДБК- ришштрильнобутадиеновый каучук (Я| 0в1шммый под наэвшшем Крайнак-803); ХК - хлоропрен ый каучук (продаваеьай под j

Условия получения изоцианатуретанов

4 - Нитроэофенол

ТДИ Толуол комнат- 120

7030

- ХайленУУ - -6020

Десмодур Дихлор- комнат3 - Метил 4 нитрозофенол

3 Штял - 4 - нитроэофенол

2 Nfenui 4 нитроэофенол

S Метил - 2 - изсшропил 4 нитрозофенол

2 Метил - 5 - изсжропил 4 иитрозофенол

3 Изспрсшил - 4 нитрозофенол

3, 5 Диметил - 4

нитрозофенол

2,6 - ДЬ метил - 4.

ннтрозофенол .

2, б Диизопропил 4иитрозофенол

1 Кпрозонафтол

4- Нитрозофенол

3-Метил-4-1

ТДИ

нитрозофенол

2-Метш1-4ТДИ

нитрозофенол

Таблица 1

92 135-145 ная

78

116-118 85- 87

92 195-1%

90

65

70

185

120

83 маркой НеопренИРГ); ИК-нзопреновый квучук (продаваемый под названием Натсин Примеры 1-24 Условия получения изоцнанатуретанов для примеров 1-24 приведены в табл. 1 и 2.

3, 5 - Диметил 4 1штрозофеиол

ТДИ

2, 6 Диизопропил

-4 нитрозофенол

тди

2 грет - Бутил - 4 тдн

нитрозофенол

Примечание. Применялся катализатор трнэтилендиамин. Вместо соединения по примеру 15 итользуют 3 метил - 4- нитрозофенол с использованием дополниУсловия получения и свойства изоцианатуретанов Уретаны, описанные выше, используют как вулканизирующие агенты различной рецептуры резины из наполненного натурального и синтетического каучука. Для примеров 29 и 30 применена следующая рецептура саженаполненного натурального каучука, вес.ч.: Натуральный каучук (СМК 5) Сажа (HaF) Мягчнтель (Дутрекс R ) КалоксольСЗ 2 Разное количе Вулканизирукаций агент Пример 25. Вышеуказанную стандартную рецептуру готовят с 8% изоцианатурегана, полученного из 4 - нитрозофенола и ТДИ и вулканизуют при 140° С 20 мин. Начальны свойства вулканизата следующие: Твердость по Бринелю68 Модуль релаксации МР100, 2,54

6512090 137-139

6515078 133-134

6524076 152-153

Таблица 2 тельно соеданешй (защищающие соедашешк), указаиных в табл 2 Разрьшная провдосгь/ ,2 Удшцгение при разрыве,%415 Сопрот1шлеш1е раздиру (макс), N/MM 17,6 Упругость:Деш10п, %73,1 Прим 6 р 26. Вьшюуказанную сгацдартную резиновую смесь : вулканизуют с применением эквивалентного содержштя различных защшценных и незащищетши изоцианатуретанов. Модутш релаксации MR 100 вулкакнзаюв приведены в табл. 3 и показывают достигнуту ю степень сшивания. Условия вулканизации не являются кригачеокими, так как перевулка1шзация отсутствует. Эксперименты демонстрируют, что вулкагшзвция протекает вне оптимизированных условий. Условия вулканизации следующие; 60 мин при 150°С за сключением опыта, где использовалось соединение I (20 мин при 140° С) и соединения 15 (60 мин при 140° С). Свойства вулканизатов нредставлены в габл. 3.

П р и м е р 27, Изоцианатуретаны 1 и 2зины из нат)фальиого каучука, прочностью свойприменяют дпя приготовления вулканизатов ре- 5 ства которых привооят в табл. 4. Резияовые вулканизаты натурального каучука с цродуктом 1 Начальнью свойства вулканизата: Модуль ретксафш MR 100, кгс/см56,17,1 Рцзрьшная проч«)сть,кгс/см200205184 Удпнвениё пул разрыве, % .703689589 Ввцептурвыв компояенгы, вес.ч.: СМК 5100100100 Калоксоль-С 31555 ЦДМК222 Продукт 2234 вулканизация при 50°С.мив404040

8

Таблица 3

Таблица 4 8,19,010,411,212,3 236217265283216 654532570563494 100100100100100 55555 22222 56789 4040404020

вулканизата:

3,54,5

93144

Удлинение при

784 разрьше, %

813

П р и м е р 28. Этот пример демонстрирует способность соединений согласно нзобрете1шю вулканижровать синтетические каучуки, имеющие ненасыщенные угжродные цепи. Лцептуры указаны в табп. 5. Во всех случаях вулканизирующим агентом был незащищеннь изоцианатуретан из 3 мегал 4 - нитрозофенола и |ТДИ. В табл. 5 указано также время подвулканизалщи по ffyim (при 10% вулканизующего агента) и модуль релаксации (при

Влияние состава резиновых смесей на технологические свойства смесей и прочностные свойства вулканизатов

БК Цис - 4

:Ицтен-55 СБК Интол-1500 АБК Крайнак-803 СК HeonpeH-WPr

ИК Натсин

П р и м е р 29j Пример демонстрирует вулканизационную способность соединений некоторых примеров в от1ЮщенИи времени перевулканизаиии по Муни стандартной ненаполненной каучуковой Влияние изоцианатуретйнов на перевулканизацию

6

5,4 10,5 11,5

5,66,47,68,59,6

196201160201

228

179

778721629634620

мзличных количествах вулкаш1зующего агенга). При рассмотрении времени подвулкшшзации надо иметь в виду, что вулканизация этими изоф1анатуретанами идет постепенно б течение некоторого врем& ни в противоположяость внезапному ивстуцпению вулканизации, гигаошому для систем с серой. Условия вулканизации: 2 час П{ж 150°С, за исключением ;СК (6 час при 150°С).

Таблица S

смеси (пример 25), содержащий алоксольСЗ (5%) и ЦДМК (2%). П зультаты 1{Я1ведены в табл. 6.

Таблица 6

6,0

7,5 8,0 8,5 Иэ щждставленных данных следует, гто резины, получввные яэ предложенной смеси, характеризуются выажкмн экспяувтационнымн свойствами (прооюспю, релаксационными свойствами), кроме того, резины из предложеннсй смеси устойчивы к перевулканнзацкн.

Формула изобретения

Пзяяовая смесь IB основе ненасыщенного карбоцепшя-о каучука, включающая вулканизующий anttttofmaem с изснашяатными группами, о т Я8чающаяся тем, что, с целью повыщения жошуатацярнных свойств реяшы из даннсж смеси, а пкже устрааешя рйжулкавизации резины, резиаова смесь ойдбржит 9 качестве вулканизующего гевта иэош1аш1уретан формулы

О

(irco)n-R-(imcK.R«oU

(пне-XV

где R - ароматическая группа или замещеинал

X - алкокси, арокси, или замещенная или незамещенная алкил- или ариламнногруппа;

m 1;

п О, предпочтительно 0,1 или 2;

р О, предпочтительно 0,1 или 2;

(п + р) 1, предпочтительно 1 или 2, в количестве 1-20 весл. на 100 вес.ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2. Синтетические высокомолекулярные материалы. Экспресс-информашгя ВНИИТИ. М, 1965, W 14, реферат 145. 12 группа функциональности алифатическая (m-fn + p); R - хшюнондная форма ароматической системы бензольного и нафталинового ряда, котор1ая может содержать одну или более алкильных групп, имекицих до 4 атомов углерода в качестве даместителей;