Полимерная композиция Советский патент 1979 года по МПК C08L9/00 C08L33/00 C08L15/02 C08K5/02 

-- . . . J .- .

Изобретение относится к резиновой йроладштенности, в частности к разработке полимерной композиции (резиновой смеси) на основе (каучукоподобного сополимера) бутадиендиметиламйноэтилакрилатного сополимера.

Известна полимерная композиция (резиновая смесь) на основе акрилатного каучука, включающая третичные аминогруппы и вулканизующий агентдигалоидсодержащее металлоорганичёйкое соединение l. Вулканизаты из данной композиции не обладают термопластичными свойствами.

Известна также полимерная композиция на основе каучукоподобногр бутадиендиметиламиноэтилакрИлйтНвгосополимера, включающая кюдифицирующий агент-галоидсодержащее соёдйн ение (дигалоидсодержаадее минеральное соединение; хлорид никеля, кобальта и т.д.) 2.

Вулканизаты из данной композиции не обладают термопластичныкш свойствами и не способны к повторной пере работке при температуре.

Цель изобретения - получение вулканизатов с термопластичными свой-ствами, т.е. способных к повторной переработке при температуре,

Поставленная цель достигается использованйём ё качестве модифицирущего агента дигалоидсодержащее органическогр соединения, выбранного, из группы: оС, оС -дихлорксилол, ot ,рС -до1бромксилол, 1,4-дибромбутен-2 7 жидкий дибромолигобутадиен, имеющий связанные аАлилбрб1Ю1ДНые группы и молекулярный вес 200-5000, их смеси в количестве 0,5-5,0 моль галоидных груйп на 1 моль третичных аминогрупп сополимера.

Пример 1. .Готовят композици на основе бутадиенстиролдиметиламиноэтилметакрилатных полимеров (каучуков), имеющих в своем составе антиоксйдант и газовую са1жу и о(, сЛ. -дихлор-п-ксилОл. При смешивании на :вальцах и Термообработки при в течение 5 мин были испытаны физические и термопластичные свойства композиций и вулканизаторов из них.

Одну часть вулканизованных образцов :подвергают горячему вальцеванию при температуре около 175°С на вальцах. Обнаружено, что вулканизаты могут быть повторно переработаны, т.е. имеют те змопластичную природу. Смеси прокатывают в листы и охлаждают. Другую часть образцов нагревают до,тем3667151

пературы около и прессуют в листы на прессе для получения перепрессованного образца, который вновь

подвергают ис1(таш1йд1Й я Выявлен

его физических характеристик. Таким образом, получают прессованный образец из каждой композиции после вулканизации указанным методом. Все обСоотношение компонентов сопсзлимера, состав композиций на его основе и свойства резин и.З этого состава

разцы легко перепрессовываются при и пёрёвальцовываются в гладкие писты при в. течение 5 мин.

Детальный состав композиций (смесей) и результаты испытаний смесей и вулканизаторов представлены в габл.1.

б лиц

Прочностные свойства; -она разрыв, кгс/qM

(первоначальная)

на разрыв (после повторного вальцевания)

Относительное удлинение, Л после 1-го дня пролежки

после повторного ва льцев Г н гя -

Пpб iHJЭcтныe свойства после 8 суток пролежки:

на. разрыв (первоначальная) кгс/см

разрыв (после повторн вальцевания)

Отйрсительнйё удлинение,% после 8 дней пролежки

после повторного вальцевания

Модуль при 100% удлинении, кгс/см ;

после 1-го дня пролежки (пе.ревальцов.)

после пЪвторного вальцевания

32

31

25

46

49

46 -..-- -.- --- -..--5 66715 Физические характеристики композиций улучшены для образов, которые подвергают вылежке в течение 8 дней. Это показывает, что реакция каучука и галоидного соединения протекает медленно, требуя для полного завершения значительного времени. 5 Пример 2. Получают ряд образцов полимеров из бутадиена, ак.--г„..-,,-... -,- ----.;-:.,,..;...,. J 1в. рилонитрила и диметиламиноэтилметакрилата, содержащих различные количества диметиламинрэтилметакрилата и реагировавших с различными органическими галоидныгли соединениями для получения композиций (смесей или состаBOB). Далее процесс ведут аналогично примеру 1 (см. ТЕ.бл.2 и 3) .

13 Прочностные свойства вулканизаторов в

Прочность при разрыве, кгс/см

прикомнатной температуре

при50 С

при75 С

при100°С

при125°С.

Относительное удлинение, % Ьри комнатной температуре при при VSc . при

Модуль при 100% удлинении, кг

при комнатной температуре при при . при

Модуль при 300% удлинение, кг при комнатной температуре при при

Пример сополимера бутадиена и стирола и два сополимера бутадиена и акриловитрила/все из которых содержат сополимериэованный диметила1 иноэтйлметакрилат, обраб1атывают для образования поперечных связей при помощи реакции с о.,оС-дихлор|гп-ксилолом. Смешивание производят в. соответствии с примером 1, а отпрессованные образцы обрабатывают для обСоотношение компонентов в на его основе и свойства

Состав сополимера, вес.% бутадиен стирол акрилонитрил

667151

14

22 12

43 26 19 12

7

500

300 200

10 6 4

19 19

.f. разования поперечных связей при помстци нагревания в течение 5 мин при , . Вулканизованные образцы повторно вальцуют при 175с для образо.гания практически бесконечных полос ;на вальцах. После этого их снимают с, Iвальцов и перераспрессовывают при ;нагревании до в течение 5 мин.

Составы полимеров в прочностные характеристики приведены в табл. 4 .

48,25

65 32

48 48 48,25 Таблица 3 зависимости от температуры Таблица 4 сополимере, состав композиций резин из этого состава

15

диметиламйноэтилметакрилат

Сырой полимер (вязкость по Муни)

Вышеуказанный сополимер, вес.ч.

Сажа, вес.ч,

Антиоксидант 2246, вес.ч.

f сз«.,сх,-дихлор-п-ксилол, .

вес,ч. .

Характеристики композиции с образованными поперечными связями - .

прочность при разрыве, кГС/см

после 1-го дня пролёжки (первоначальная)

после повторного.вальцевания

Относительное удлинение,%

после 1-го дня пролёжки (первоначальное)

после повторного вгипьцевания

Модуль при 100% удлинёнии,

кгс/см

после 1-го дня прсэлёжки

повторноговальцевания

Модуль при 300% удлинений,

кгс/см

после 1-го дня пролежки

после повторного вальцевания

Пример 4. Сополимер бутадиена, акрилонитрила и диметиламиноэтилметакрилата, содержащий соответственно 48,48 и 4 вес.% указанных мономеров смешивают (100 вес.ч.) с 50 вес.ч, га:&овой сажи вулкан б; 1 вес.ч. антиоксиданта 2246 и 2,5 вес.ч.оС. ,оС. -.. :S x f-Xa:-- i A-Jih:f: - -.

66715116

Продолжение табл .4

3,5

3,5 11,5 35

И

12

100

100

00 50

100 50

50

50

1

1

1

2,5

2,5

2,5

2,5

90

132

169

-дихлор-й-ксилола.Эти композиции Ьб55paбatй в Шt да поперечных связей в течение различных йромежутков времени при различных температурах и определяют их прочностные харак60териетики. Условия вулканизации и свойства вулканизатов

Время вулканизации, мин

Прочность на разрыв, кгс/см

Относительное удлинение.

450 500

Модуль при 100% удлинении,

кгс/см2.70 50

Модуль при 300% удлинений,

кгс/см.150 124 Из табл.5 видно, что сополимер чрезвычайно быстро образует попереч ные связи при помощи реакции с дихл ксилолом, а композиции с поперечными связями обладают высокими прочностными характеристиками. Композиций, указанные в табл.5, fOerko перепрессовываются и обладают высокими прочностными характерйстик ,ми после перепрессовки (повторного . .вальцевания). Образец 4С перевальцовывают на прокатном станке, вальцы которого имеют комнатную температуру. Он показал хорошие прокатные (пластичные) свойства. Перевальцованный образец перепрессовывают при нагревании в течение 5 мин и температуре и после охлахшения имеет прочность на разрыв l40 кгс/см Вулканизаты из предпоукенной композиции (смеси |Или состава) обладают термопластичными свойствами и способны к повторной переработке при температуре. Пример 5. Стиролбутадиен- / диметиламиноэтилмётакрилатный срподи мёр, содержащий 2 3 вес.% стирола и Состав композиции на его осн из этого со Сополимер, вес.ч.100 100 Сажа (вулкан 6), вес.ч. 50 50

Таблица Ь

Время вулканизации при 100 С

120

15

30 60

186 192 188 188 176

600 460 520 510 590

50 50 50

60 50

118 140 128 134 116 2,2 вес.% мётакрилата и имеющий содержание жидкого полимера 31 нес.% используют для приготовления вулканизированных композиций, при помощи реакции с различными количествами сС,С-дихлор-п-ксилола. Полимер, наполнитель Ч дихЛор-п-кеилол смешивают, как в предыдущих примерах, и вулканизуют нагреванием в течение 5 мин при . Образцы вулканизированных композиций перевальцовываиот при 175с, и перепрессовывают при нагревании, в пресс-форме в течение 5 мин при . Измеряют прочностные характеристики вулканизированных образцов и результаты испытаний приводят в табл.6 -вместе с рецептами, использованными для приготовления композиций. Аналогичным образам приготовлены и испытаны вулканизированные композиции содержащие ot ,сС-дибром-м-ксйлол. Результаты, приведенные в табл.6, показывают, что свойства вулканизированных композиций зависят от соотношения вулканизирующего реагента и содержащегося в полимере амина. Таблицаб. свойства вулканизации . 100 100 100 100 100 50 50 50 50; 50

Антиоксидант 2246, вес.ч

с, ot -дихлор-п-ксилол,

вес.ч,

-Ч

.-ди ром-п-ксилол, вес.ч.

Характеристика вулканизированных композиций:

Прочность на разрыв, кгс/см

после повторного валь1,6 2,5 3,2 6,4

3,8

90 182 148 132 106