Резиновая смесь Советский патент 1980 года по МПК C08L9/00 C08K5/51 

1

Изобретение относится к получению резиновых смесей с применением фосфорорганического стабилизатора.

Известно использование для стабилизации ненасыщенных каучукпв фосфита с арильными радикалами трифенялфосфита, который, действуя - как стабилизатор термоокислительной деструкции, выполняет в резиновой смеси|Q функции противостарителя 1.

Однако трифенилфосфит, улучшая теплостойкость вулканизатов, не увеличивает усталостную прочность резин в режиме Д11намических назтзу- «с зок, т,е. не обладает свойствами противоутомителя.

Известно применение п-фенилен-бис. (тетраэтилдиамз-шофосфита) как ста- 2б билизатора резин на основе непредельных каучуков включающих серу,, сажу, стеариновую кислоту, окись цинка, ускоритель, обладающего наряду с антиокислительным также противоутоми 25 тельным действием при многократных деформациях резин 2.

Однако h-феиилен-бис (те.траэтилдиакшдофосфит), значительно улучшая теплостойкость вулканизатов, не ЗС1

позволяет существенно увеличить усталостную прочность резин .

Между тем для резин, эксплуатирующихся в режимах длительных динамических нагрузок (шин, амортизаторов Ит.д.), наряду с защитой от теплового старения, особоважное значение приобретает повышение их сопротивления действию NmoroKpaTHHx деформаций, т.е. повышение усталостной прочности резин.

Цель изобретения - придание резинам повышенной усталостной прочности ,

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стабилизатора смесь содержит триалкилфосфит общей формулы

) , где. п 10-18

Р(

следующем соотношении компоHeHTOBf вес.ч.:

Каучук100

Сера1,5-3,0 Сажа30-60

Стеариновая кислота1,0-2,0

Окись цинка ,5,0-10,0

Ускоритель.1,0-2,0

Триалкилфосфит0,5-3,0

Триалкилфосфит получают переэтери1 икацией трифенилфосфита технической смесью синтетических первичных спиртов фракции С, ,g (среднее содержание -- С,2 ), выпускаемэй как пpo вdшлeниый продукт (ТУ 38-40738-74) Выход триалкилфосфита 97%. Триалкилфосфит может использоваться в качестве ингредиента резиновых смесей р виде технического продукта без .дополнительной очистки.

Пример 1. Синтез триалкил.фосфита осуществляют следуюощм образом,

В трехгорлый реактор емкостью 0,5 л, снабженный мешалкой, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 100 г трифенилфосфита (0,32 г-мэля) . Реакционную массу нагревают до 130-140 С и при перемешивании добавляют к ней в течение 1 ч раствор 0,28 г NaOH (0,007 г-моля) в 176 г (1 г-моль) смеси первичных жирных спиртов акции С -Cjg . После этого реакционную массу выдерживают 130-140 С в 4 ч. Полученный продукт подвергают разгонке в вакууме водоструйнохх) насоса. При 80--85°С (15 мм рт.ст.) отгоняют ©4,5 г фенола (94%). Остаток фильтруют и получают 185 г прозрачной светло-желтой жидкости - триалкилфосфита. Выход 97%. d 0,, 1,4620.

Найдено, %: Р 5,10. Вычисленб,: Р 5,28 (в расчете на 0,2 ).

Строение триалкилфосфита доказано ИК-спектроскопией. В ИК-спектре триалкилфосфита в пленке наблюдается 5 интенсивная полоса поглощения при 1050 , относящаяся к колебаниям группы P-O-Alk.

Приготовление резиновых смесей проводят на стандартном оборудоваQ НИИ, используемом в технологии резины.

Пример 2. Приготавливают три смеси на основе бутадиен-тирольного каучука СКС-30 АРКМ-15. В состав первой смеси входит триалкилфосфит, 5 в состав второй - трифенилфосфит, третья - без стабилизатора.

Состав смесей, вес.ч.:

СКС-30 АРКМ-15 0 -Сажа ПМ-ЮО Стеариновая кислота Окись цинка Сера

5 Сульфенамид БТ Триалкилфосфит ТРИ фени л фо сфит

1,0 Свойства резин на основе каучука СКС-30 АРКМ-15, полученных с триалQ килфосфитом, трифенилфосфитом и без стабилизатора приведены в табл.1, Таблица 1

303030

140140 140

220230230

400400400

б88

0,95 0,960,83 0,78 0,730,50

75,0 12,512,0

Данные табл.1, показывают, что новый продукт триалкилфосфит улуч1иает тепловое старение резин, давая коэффициенты теплового старения по сопротивлению разрыву и по относителному удлинению на уровне промыишенного стабилизатора - трифенилфосфита ,В отличие от противостарителя трифенилфосфита, триалкилфосфит значительно повьлиает усталостную прочность резин. Так, для резин с триалкилфосфитом наблюдается шестикратное по сравнению с вулкакизатами с трифенилфосфитом, возрастание сопротивления разрастанию трешин - с 12,5 тыс. циклов до 75,0 тыс.циклов, а по сравнению с резиной без стабилизатора - с 12,0 тыс-циклов до 75,0 тыс.циклов.

Таким образом, триалкилфосфит, повышая усталостную прочность резин, проявляет свойства противоутомителя.

Триалкилфосфит, действуя в резине как противостаритель и, наряду с этим как противоутомитель, способствует сохранению прочностных показателей, скорости вулканизации на уровне контрольной смеси (без стабилизатора) .

Пример 3. Исследуют смеси на основе изопренового каучука СКИ-3 содержащие триалкилфосфит (смеси IY, VI, VIII), п-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфит) (смеси V и VII), трифенилфосфит (смесь IX) и без стабилизатора (смесь X). Состав смесей, вес.ч.:

IVV

СКИ-3100100

Сажа ПМ-1005050 Стеариновая

кислота1,01,0

Окись цинка5,05,0

Сера2,02,0

Сульфенамид БТ1,0.1,0 Оптимальная продолжительностьвулканизации при 133°С,мин 2020 20 Напряжение при удлинении 300%, кгс/см 8075 85 Сопротивление 290280 300 разрыву, кгс/слг Относительное 640, 650 650 удлинение,%

Триалкилфосфит0,5

п-Фенилен-бис (тетраэтилдиамидофосфит)0,5

VT

VII

СКИ-3100

100

Сажа ПМ-10050

50

Стеариновая кислота1,0

1,0

Окись цинка5,0 5/0

Сера2,0 2,0

0

Сульфенамид БТ1,0 1,0

Триалкилфосфит3,0

п-Фенилен-бис (тетраэтилдиамидФосфит-

3,0

5 VIII

IX

X

СКИ-3 100 50

100

100 50

Сажа ПМ-100

50 Стеариновая

кислота1 01 01,0

0

Сера2,

Сульфенамид БТ 1,01,01,0

Триалкилфосфит1,0-Трифенилфосфит. -1,0-

5

Свойства резин, полученных из смесей IV-X приведены в табл.2.

Данные табл.2, показывают, что применение тоиалкилфосфита в смеси на основе каучука СКК-3 позволяет

0 повысить теплостойкость резины по сравнению со смесью без стабилизатора и получить сопротивление теплово- му старению на уровне показателей вулканизатов с п-фенилен-бис(тетра5этилдиамидофосфитом) и с трифенил-. фосфитом, В отличие от п-фенилек-бис (тетраэтилдиами/ офосфита) и тркфенилфосфита триалкилфосфит позволяет увеличить усталостную ripO40ность резин в 2-3 раза по сравнению с п-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфитом), в 5 раз по сравнению с трифенилфосфитом и в 5-8 раз по сравнению со смесью без стабилизатора,

Таблица 2 20202020 80757075 290290 280 285 645 650 5б 650