Резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука Советский патент 1980 года по МПК C08L9/02 C08K5/36 

Изобретение относится к резиновой промышпенности, в частности к разработ ке вулканизуемой, резиновой смеси на основе бутадиеншггрипьного каучука. Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, включающая наполнитель, активатор вулканизации, противостарйтель, ускоритель вулканизации, вулканизующий агент и пластификатор - эфиры фтапевой или себациновой кислот . Однако резины из такой смеси характеризуются недостаточными усталостной выносливостью, термостойкостью, сопротивлением раздиру и твердостью, а смеси - низкими технико-экономическими показателями. Цель изобретения состоит в повышении усталостной выносливости, теплостой кости, сопротивления раздиру и твердости резин из указанной смеси, также улуч шении технико-экономических показателе последней. Пост авленная цель достигается тем., что вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, включшошая наиопнетель, активатор вулканийации, противостаритель, ускоритель вулквт низации, вулканизующий агент и пластификатор, содержит в качестве пластификато- ра предварительно отделенные от содержащейся кислоты отходы сернокислотной очистки фракций сыротч коксохимического бензола присоотношен1гакомповентов,масс.ч: Бутадаенннтрильный каучук (СКН)100 Наполнитель5О-100 Активатор вулканизации5-2ОПротивостаряРгепь 0,5-2,5 Ускоритель вулканизания О,5-2,0 Вулканизующий агент 0,5-3,0 Указанный Ш1аст|ф1катор 10-35 Используемый пластификатор - предварительно отделенные от содержащейся

киспбты отходы серновдсиотной очистки фракции сырого коксохимического бензода в дмьнейшем нйзван смола KCPf 5мдпа КСР представляет собой отходы сернокиспотнрй очистки фракций сырого KOKcoxjfftMiH ecKoro бензола, не и егощий до HiScTOflmero временЕг квалифйцировайного применения и поэтому вывозимый в отЙапы, которые, занимая огромные ппощади плодородной земли, загрязняют среду обитания, --- : - - Смопу отстаива1бт от свободйЬй кисйОты, котЬрай может быть возбращена в производство для дальнейшего исполь зойания.. .J .,,,,-,-.,.. ;,

Элементный состав смолы КСР,%; Н 306, С 64,68;С 1О,04; О 22,76.

Химический состав KGP, %

Ароматические и алифатические сульфокислоты- .

-i.

Сополимеры иНдена с тиофеном, тиофена со стиролом, тиофена с пипериленом. .

(цис- и транс-формы) я другие полимеры40-50

Высокомолекулярные сое- :.

диненияч1,8-4,5

Зола- 0,1-0,3

Вода 8-10

. ,, ..

. Плотность при 20°С - 1,1-1,Зкг/6мI Молекул яркая масса-170-330. Наличие в составе смолы КСР серусодержащих соединений и органячейких сульфокисяот способствует сшиванию каучзгйа,5 1ёййчению твердости вулканизатовг - ™

Смолу КСР вводят в {зезйноё йг бмебь обычными приемами. Она хорошо совмещается с каучуком. -.

Пример. В резиновую композицию состава, масс.ч. СКН-26 10О; стеарин 1,5; окись цинка 20; технический углерод {пМ-75)70;неозой1 1,5;

стабилизатор продукт 4010-1.5; роданистый аммоний 2,15; сера 0,75 , ввошйР 10 масе,ч. дибутилфталата (ДБФ) ИЛИ смолы КСР.

Вулк;анизацию осуществляют в прессе при Температуре 151 С в течбЯие 25 мин.

Свойства вулканизатов представлены в табл. 1.

Пример 2. В резиновую комп9зшшю состава, масс.ч.: СКН-26 100; стеарин 1,5; цинка 5,0; технический углерод (ПМ-5О) 20 и ПМ-100 20

737417

неозон И 1,0; сера 2,5; каптакс 0,65, вводят 25 масс.ч. смолы КСР или ДБФ. Вулканизацию осуществляют в прессе при 151 С в течение 25 мин. Свойства представлены в табл. 2.

ПримёрЗ.В резиновую смесь состава, масс.ч. СКН-26 100, стеарин 1,5, технический углерод ПМ-50 20, ПМ-10р 20, нерзин D 1,0, вводят взамен пластификатора (ДБФ-25,0) и вулканизукщей системы; (окись цинка 5,0; сера 2,5; каптакс 0,65) смолу КСР 33,15. Вулканизацию осуществляют в прессе при температуре 151 С в тече;ние 25 мип..

Свойства пре;аставлены в табл. 3.

Пример 4, В резиновую смесь 57-5006 состава, масел.: СКН-;Й6 100 овдсь шгака 7,О,Ы,М-дитиодиМорфолин 1,5, сульфенамид Ц 1,0, тиурам Д 1,3, К) -нйтроэодифениламин 1,0, диафен ФП 2Р, диэтилдитиокарбамат никеля 1,0, стеарин 1,0, церезин 80-3,0, мел 20,0, технический углерод ПМ-75 25,0 и ПМ-50 25,0 вводят 12 масс.ч. смолы КСР или ДБФ.

Вулканизацию осуществляют в прессе при 143° С в течение 30 ин.

Свойства представяень в табл. 4,

П р и м е р 5. С помощью.метода Математического планирования эксперимента определяют СГрутйурйруюшую активность смолы КСР. . ,-

Данные эксперимента (план эксперймента 2 ) Представлены в табл. 5.

В качестве функции откликаизучалось

У - весоЪое набухание в wv -ксилоле, 24 ч, в %.

Решейиё ; 1®ёнвнйя регрессии свидетельствует о том, что смола КСР является самостоятельным структурирующим

агентом, исключающим необходимость применения обБ1Чной вулканизующей системы для СКН.

Введение oMtcи цинка в смесь снижа ет активность смолы, каптакс пр актическй не влияет, количество в смеси Моядат быть значительно снижено и даже практически сведено к нулю. Вулканизуемые композиции, содержащие в своем составе смолу КСР, отличаются от аналогичных с ДБФ и обычной вулканизующей системой улучшенн6й 5гсталостной выносливостью, теплоистойкостью, повышенным сопротивлением раздиру и твердостью. Применение

5.7374176

смолы КСР позволяет упростить рецеп- ля), расширяет области применедая отходов турныи состав резиновой композиции (закоксохимического производства, не насчет исключения активатора и ускорите-ходящих пока практического применения.

Сопоставительные данные свойств вулканизатов, содержащих ДБФ и КСР

.Таблица.

Сопоставительные дашце рё 1новой

композиции и вупкаййзатов, соп жаишх ДБФ я КСР

,.Т а б п я п а . 2

6,5

11

0,83

V О,80 К. 0,30 0,36

емпературо0 С

грессивостойII 1

I зол (3:1)1 I

раэдиру,

ТМ-2

композиция по Карреру Сопоставительные данйые свойства вулканизатов

Усталостная выносливость

до разрушения (тыс. циклов)

при 200%-ном уапнненйи

Коэффициент стойкости к тепловок-су старению, 72 ч X

. -

Коэффициент температурою стойкости. 100°С

Сопротивление раздиру, кгс/см

Продолжение табл. 2

0,28

О,47

Ч 0,52

0,76 0,32

0,59

раз/ч

1,0

ff

К,

0,98 1,0

0,94 1.0

0,88 1,0 0.75

0,76

б

0,78 0,78

45 60

56

74

0,35

0,32

Таблица 3

53

45

60

Сопоставитёпьиь е датие свойств 1зупкайизатрв, содержащих в качестве пластификатора ДБФ и смопу КСР

Остаточная деформация при постояшгом сжатии 25% ( 4),%i .

Относительтгые изменений показателе поспе старения, % ( X 70 ч ) в кзооктане:

изменение твердости

изменение прочности в fviacjie

изменение твердости изменение прочности

73741710

Продолжение табл. 3

Табпица4

44

38

-8 0,63

О 1

11

План эксперимента

Формула изоб ре т и я Резиновая смесь на основе бутадиеннитрипыюго каучука, включающаянаполнитель, активатор вулканизаиии, противостарятеяь, ускоритель вулканизации, вулканизующий агент и пластификатор, отличающаяся тем , Wb, 6 целью повышения усталостной вьшосййвбсти, тепяостойкости, сопротивления раздиру и твердости резин из датюй , а также улучшения технико-экОйошческих i показателе и последней, сУбсь содержит в качестве пластификатора п зёдваритепьно отделенные от содержащейся кислоты отходы сернокислотной очистки фракций сырого коксохимического бензола при соотношении компонентов, масс.ч:

12

737417

ТабпицаЗ

Б тадиенштрильный каучук Наполнитель Активатор вулканизацииПротивойтаритель Оскорбитель вулканизации , Вулканизующий агент Указаннь1Й пластификатор

Источники информации, принятые во вдамание при экспертизе

1. ЭнцнклЬп1бдия полимеров, т. 2, М., Советская энциклопедия , 1974, с. 626, (прототип).