Резиновая смесь на основе диенового каучука Советский патент 1980 года по МПК C08L9/00 C08K5/00 

Изобретение относится к резиновым смесям, применяемым в шинной и резинотехнической промышленности. Известны резиновые смеси на основе диеновых каучуков, содержащие вулкани-. зующую группу,наполнитель, противостаритель, мягчитель, диспергатор, замедлитель подвулканизации, активатор. В качестве мягчителей резиновых сме сей известно применение различных веществ - нефтяных масел, рубракса, каменноугольной смолы, растительных масел 1, эфиров дикарбоновых кислот 2}, кубовых остатков ректификации стирола з, масла ПН-бш 4. Недостатком резиновых смесей, содер - жащих масло ПН-бш, является то обстоятельство, что применение последнего при водит к снижению когезионной прочности резиновых смесей и ухудшению физико-механических показателей вулканизатов. Цель изобретения состоит в повышении когезионной прочности смеси и физикомеханических показателей вулканизатов. Поставленная цель достигается тем, что смеси на основе диенового каучука, включающая вулканизующий агент, ускоритель вулканизации, активатор, дисперга- гор, наполнитель, противостаритель, замвд-i литель подвулканизации, в качестве мш- чителя содержит продукт вакуумной раэ гонки остатка после дегидратации мётилфенилкарбинола при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Диеновый каучук10О,0 Вулканизующий агент1,6-2,8 Ускоритель вулканизацииО,6-1,8 Активатср3,О-5,0 Диспергатор 1,5-2,5 Наполнитель5О,О-6О,О Противостаритель2,О-3,О Замедлитель подвулканиаации0,3-О,7 Мягчитель5,О-20,0. 3 Мягчитель является высокоарома тизироранным продуктом и имеет следую щую характеркстику (мягчитель ДМ): Содержание ароматичес™ ких углеводородов, %97-98 Молекулярная масса35О-400 Фракционный состав: 62-19О°С/5мм рт.стД, 20 выше19сГс/5мм рт.ст 8О Кислотное число, мг КОН/Г 5-10 Удельный вес, г/см1,О45 Теьшература размягчения, с70-72. Постоянство состава мягчителя гаран тируется стабильностью сырья. Пример 1,В резиновую смесь стандартного типа на основе СКМС-ЗО АРКМ-15, содержащую на 1ОО вес.ч. к учука, вес.ч.: Окись цинка Альтакс Дифенилгуанидин Сажа ЛГ-1ОО вводят 5 вес.ч. мягчителя ДМ. Изготов ление смесей осуществляют на вальцах при температуре валков 65-70 С в теч рие 30 мин. Показатели технологически свойств смесей, содержащих мягчитель ДМ, масло ПН-бш (прототип), а также без мягчителя (для сравнения) приведен в табл. 1. Как видно из табл. 1, резиновые см си с мягчителем ДМ имеют более высокую когезионную прочность и меньшее эластическое восстановление, чем с мас лом ПН-6Ш. Резины с мягчителем ДМ обладают большей прочностью на разрыв и раздвр и эластичностью, чем с маслом ПН-6Ш {см, табл, 2). Пример 2. В резиновую смесь стандартного типа на основе 1ОО вес.ч. каучука СКМС-30 АРКМ-15 вводят 10 вес.ч. мягчителя ДМ. Изготовление смеси проводится так же, как описано в примере 1. Показатели технологических. свойств смесей, содержащих мягчитель ДМ; масло , а также не содержа щих мягчителя (для сравнения) приведет ны в табл. 3. Физико-механические пока гели вулканкзатов - в табл. 4. Из табл. 4 следует, что резиновая смесь, содержащая мягчитель ДМ, прево ходит смесь с маслом ПН-6Ш (прототип по напряжению при 300%-ном удлинении прочности и сопротивлению раздиру. Опы 2 ные резины превосходят по прочности и сопротивлению раздиру и резину, содержащую высокоароматизированное масло ПН6Ш. Пример 3. В резиновую смесь брекерного типа на основе каучука СКИ 3; содержащую на 100 вес.ч. каучука, вес.ч.: каучук СКИ-3 100, сера 2,8, ускорители 0,6,-замедлитель подвулканизаиии 0,7р цинковые белила 5, стеариновая кислота 2, противостарители 2, тех™ углерод ПМ-100 55, вводят 5 вес.ч. мягчителя ДМ. Изготовление смесей проводят в резиномесителе лабораторного типа при 90-100 С в течение 10 мин с последующим вальцеванием смеси на вальцах при 60-7О С в течение 5 мин. Как видно из табл. 5, резиновые смеси с мягчителем ДМ обладают большей когезионной прочностью и относительным удлинением, а вулканизаты характеризуются более высокими значениями прочности на разрыв и раздир. Пример 4. В резиновую смесь брекерного типа на основе каучука СКИ3 вводят 1О вес.ч, мягчителя ДМ. ИзготоБление смеси проводится так же, как в примере 3. Результаты испытаний смесей и их вулкан 1затов приведены в табл. 6, Как видно из табл. 6, опытная ctviecb имеет более высокую когезионную прочность и относительное удлинение, а вулка- низаты ее превосходят прототип по прочности на разрыв,раздир и по напряжению при ЗОО%-ном удлинении. Пример 5. В резиновую смесь протекторного типа на основе комбинации каучуков СКИ-3 + СКС-30 АРКМ-1Я+СКД(5О+20+30), содержащую на 100 вес.ч. каучука, вес.ч.: каучук 10О, сера 1,6, сульфенамид Ц 1,6, цинковые белила 6, олеиновая кислота 1,5, фталевый ангидрид 0,5, противостарители 3, техуглерод ПМ-1ОО 55, вводяу 12 вес.ч, мягчителя ДМ. Изготовление смесей проводят в лабораторном резиносмесителе в течение 10 мин по общепринятым режимам, температура в резиносмесителе 90-1ОО С. Поведение смесей с мягчителем ДМ и с маслом ПН-6Ш на оборудовании аналогично. Свойства смесей и вулканизатов приведены в табл. 7 и 8. Как видно из табл. 7, опытная резино вая смесь превосходит прототип по пластичности, когезионной прочности и отно-

57292126

сительному удлинению, а также обладаетраздире и эластичности по отскоку (см.

меньшей эластической восстанавливаемое- табл. 8).

тью, что свидетельствует о меньше и усад-Из приведенных данных видно, что предке смесей.лагаемое изобретение обеспечивает повыВулканизаты протекторных смесей с50-130% (в зависимости от типа резимягчителем ДМ характеризуются болееновой смеси и дозировки мягчителя ДМ),

высокими значениями напряжения при 300%- увеличение прочности резин на 15-17% ном удлинении, прочности при разрыве ии сопротивления разднру на 2О-6О%. Свойства резиновых смесей стандартного типа на основе

СКМС-30 АРКМ-15

5 шение когезионной прочности смесей на

Таблица 1

Пластичность по Карреру

Эластическое восстановление по Муни

Вязкость по Муни

Когезионная прочность смеси, кг/см

Относительное остаточное удлинение смеси, %

Физико-механические показатели- стандартных резин в оптимуме вулканизации {143сх5О)

Напряжение при ЗОО%-ном удлинении, кгс/см

Предел прочности при разрыве, кгс/см

Относительное удлинение, %

Сопротивление раздиру, кгс/см

Твердость по ТМ-2 Эластичность по отскоку

Свойства резиновых смесей стандартного типа на основе

СКМС-ЗО АРКМ-15

Пластичность по Карреру0,370,42

Эластическое восстановление

по Муни1,000,35

0,37

0,40

0,40

1,ООО,85

1,О4

7,540,5 39,О

1,38

1,41

1,18

540

500 545

Таблица 2

45

195 790

62 ВО 30

.Т а б л и ц а 3

0,42

1,10 Физико-механические показатели стандартных резин в оптимуме

вулканизации 143° С «50

Напряжение при ЗОО%-ном удлинении, кгс/см

Предел прочности при разрыве,

Свойства смесей и вулканизатов брёкерного типа с мягчителем ДМ и маслом ПН-вШ

Когезионная прочность резин вой смеси, кгс/см Относительное удлинение, смеси, %

Напряжение при 300%-иом удлинении, кгс/см Сопротивление раарьюу, кгс/см

Относительное удлинение, % Остаточное удлинение, %

Ссдаротивление раздиру, кгс/см

Продолжение табл. 3

Т я б л и ц а 4

55

33

Т а б л а

1700

1860

Оптимум вулканизации 243 С х 4О

102

255 56О

28

112

972921210

Свойства смесей вулканизатов брекерного типа с мягчителем ДМ и маслом ПН-6Ш

Когеэионная прочность резиновых смесей, кгс/см

Относительное удлинение смесей, %

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см Сопротивление разрыву, кгс/см Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, %

Сопротивление раздиру, кгс/см Свойства смесей протекторного типа с мягчителем ДМ

Пластичность по Карреру0,31.

Жесткость по Дефо, г145О

Вязкость по Муни при 10О С58,0

Эластическое восстановление,

Физико-механические показатели резин протекторного типа в оптимуме вулканизации 153 С 25

Напряжение при ЗОО%-ном удлинении, кгс/см 75

Предел прочности при разрыве,

кгс/см 21О

Таблица

6

7,2

3,2

1720

1620

Оптимум вулканизации 143° С 40

100

250 540

23 100

Таблица 7

0,37

125О

53,8

Таблица 8

94

246

Сопротивление раздиру, кгс/см 1Эластичность ло отскоку;

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе диенового каучука, включающая вулканизующий агент, ускоритель вулканизации, активатор, диопергатор, наполнитель, противостаритель, is замедлитель подвулканизадии и мягчитель, отличающаяся тем, что, с це- / лью повышения когезионной прочности смеси и физико-механических показателей вулканизатов, полученных на ее основе, о смесь в качестве, мягчителя содержит продукт вакуумной разгонки остатка после дегидратации метилфенилкарбинола при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:25

Диеновый каучук1ОО

Вулканизующий агент1,6-2,8

Ускоритель вулканизации 0,6-1,8 Активатор3,0-5,0

Диспергатор1,5-2,5 30

Продолжение табл. 8

50

84

Наполнитель.50,0-60,0

Противостаритель2,0-3,0

Замедлитель подвулканизацииО,3-О,7

Мягчитель5,О-20|0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Литвинова Т. В, Пластификаторы резиновых смесей. М,, ЦНИИнефтехим, 1971, с. 78-81.

с. 27-28.