Способ обработки наполнителей для полимерных композиций,например сажи или кренозема Советский патент 1978 года по МПК C09C1/56 C09C1/28 C08K9/04 

(54)

СПОСОБ ОБРАБОТКИ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ кб1 ШОЗИЦЙЙ в качестве модифицирующего агента используют производные биурета общей формулы: H-N-C-M C-N-H М I It 1 Т о R О тг OCli WCO HCQ где т - радикал алкильного, арильного или алкиларильного ряда. . Предлагаемый способ отличается от известного еще, тем, что применяют конкретные производные биурета Vj,N,N - трис{6 - изоцианатогексил) биурет или W, , iy| - трис(2- изоцианато -3-метилфенил) биурет в количестве 2540 вес.%. Выбор производных биурета в качест ве модифицирующего агента обусловлен тем, что введение соответствующих фуп циональных групп приводит к росту адгезионной способности наполнителя (повышающей эффективность его взаимодействия со связующим) за счет наличия реакцконноспособных VjCO - групп и неподеленных электронных пар атомов азота, сопроженных с карбонильным группами. Кроме того, производные биу рета представляют собой высоковязкие жидкости, не требующие применения растворителя и введения дополнительных компонентов. Выбор технологических режимов процесса модификации наполнителей обусловлен тем, что при температуре ниже скорость реакции недостаОч на, а при температуре выше начинается термическое разложение триизоцйанатных производных биурета. Давление процесса 30-300 мм рт.ст. приво,ци к наиболее эффективному капиллярному заполнению модификатором частиц наполнител 1. ,- Близкое содержание изоцианатных групп в наполнителе сохраняется при содержании модификатора 25-40% от веса наполнителя. В случае выхода за предел указанного интервала содержани изоцианатных групп в модифицированном наполнителе не соответствует оптимал ным значениям, обеспечивающим эффективность роста физико-механических характеристик полимерных композиций. Пример. Исходные наполнители: сажа ДГ-100, аэросил А-175. Исходные модификаторы: W WjIi - трис (ё-изоцианатогексйл)биурет, - трис (2-изоцианато-З-метилфенил) биурет (первый относится к алкильному ряду, второй к алкиларил ному). В реактор загружают наполнитель 30% по весу модификатора. Затем ключают мешалку и с помощью вакуумасоса создают давление 100 мм рт.ст., осле чего со скоростью 5-8 град/мин однимают температуру до 80с. Переешивание при этой температуре продолжают в течение 2,Ь час. Затем при включенной мешалке реактор охлаждают до комнатной температуры, отключают вакуум-насос и выгружают обработанный наполнитель, который высушивают на воздухе до постоянного веса. Наполнители после обработки модифицирующим агентом сохраняют исходный внешний вид, при этом насыпной вес в результате модификации возрастает в 1,5 - 2,5 раза. Содержание изоцианатных групп в наполнителе составляет 3,0-12 вес.%. П р и м е р 2. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1 с 25% по весу модификатора. Пример 3. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1с 40% по весу модификатора. Условные Обозначения: обработанные первым модификатором сажа и азросил ДГ-100-1 и А-175-1 соответственно, вторым модификатором ДГ-100-2 и А-1752соответственно. С применением модифицированных по примерам наполнителей приготавливают резиновые смеси. В табл.1 представлены рецептуры резиновых смесей. Вулканизацию приготовленных резиновых смесей проводят при 15lc и давлении 3 атм. В табл.2 представлены сравнительные опытные данные по физико механическим характеристикам полимерных ком-позиций с наполнителями, обработанными по предлагаемому способу и известному (по прочности при разрушении,.удлинению, твердости, модулю при 300%ном растяжении и сопротивлению сдвигу адгезионных соединений резин со ст-адью 3 и Латунью). Характеристики композиций, наполненных обработанными согласно изобретению наполнителями, возросли по сравнению с прототипом на 10-20%-по прочности при разрушении, 50-75% по относительному удлинению и 15-65%. по остаточному и снизились на 5-25% по твердости и 5-15% по модулю при 300%ном растяжении. Существенное повышение характеристик обеспечено для ашгезионных соединений: композиции с наполнителями согласно изобретению приводят к 50-80%-ному увеличению прочности резино-стальных и 20-30%-i. ному резино-латуиных склеек.

Таблица I

Продолжение таблицы 2

А-175

(по известному способ.у)

ДГ-100

(по известному способу)

ДГ-100-1

ДГ-100-2

450-500

310 / Первый ряд цифр для второй ряд циф|)для третий ряд цифр для (результаты получены

Формула изобретения

Способ обработки наполнителей для полимерных КОМПОЗИЦИЙ, например сажи НИИ кремнезема, модифицирующим агентом, содержащим изоцианатные группы, при и перемешивании, о т л ич аюадий с я тем, что, с целью повышения физико-механических характеристик полимерных композиций, в качестве модифицирующего агента ис25

55

30

72

95

пользуют производные биурета формулы:

H-N-G-N-C-N-H

Т О -R от I 1 «

NCO мсо- NCO

где Т - радикал алкильного, го или алкиларильного ряда, вают до 50-90 С при давлении

мм рт.ст. 25% содержания модификатора, 40% содержания модификатора/ 30% содержания модификатора при обработке наполнителя как средние при испытании пяти образцов). 2 способ по n.l. отличаю« ий Пем °ч;;/ качестве :шо. иэйодных биурета применяют Ц ,N,N -трис(6-изоцианатогексил)-биурет или N. «.М -трис(2-иэоцианато-3-ме,.ял,.«иур.т . ко.и,ес..е вес Источники информации, принятые во -«Г иГтеГ ТззГзЬ2, кл. 106i- патент v,um .т j 307, 06.06.67.; sп,,л гггр ЛбозУЛП .о,Ли ,.