Способ модификации бромбутилкаучука Советский патент 1980 года по МПК C08J3/00 C08L15/02 C08K5/17 

1

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к разработке способа модификации бромбутилкаучука.

Известен способ модификации бромбутилкаучука смешением с органическим амином, например фениламином;.с последующей выдержкой при 160°С fi.

Резины, получаемые на основе известного каучука, обладают недостаточными прочностными свойствами.

Цель изобретения состоит в повышении прочностных свойств резин на основе модифицированного бромбутилкаучука..

Поставленная цель достигается тем, что в способе модификации бромбутилкаучука смешением с органическим амином с последующей вьвдержкой для модификации используют органический амин, выбранный из группы: метил (этил) пиперидин, метил(этил) пиперазин, триэтилендиамин, акшн

4,

п-х

формулы

/

Кг

где R, Rg - этил, метил

X - С5-С о-алкил, бензил,

,,д-алкилен, включающий в качества заместителя

N-X

Х

10

И выдержку проводят при 25-150 С в течение 1-48 ч.

Пример 1. Используемый бромбутилкаучук имеет число Myни .при , равное 45, и содержит

IS 2,0 вес.% брома.

Образцы бромбутилкаучука (ВБК) подвергают взаимодействию с различными количествами ряда аминов. Реакцию

2& между каучуком и амином ведут при перемеиивайии каучука в мельнице приблизительно при и добавлении туда необходимого количества амина. Полимер затем раскатывают в лист

25 и подогревают в сушилке с Циркуляцией воздуха при в течение 16 ч с тем,чтобы обеспечить полное завершение реакции амина с полимером. Из полученного полимера готовят компо30зицию по следующей рецептуре, вес.ч.

Полимер100

Сажа62,5

Минеральное масло 14,0

2.2-Дитиобисбензотиазол (ускоритель

вулканизации)1,25

Смолистое клеящее

ветцество4,0

Стеариновая кислота 1,0

окись цинка 5,0

Сера0,5

Затем определяют прочность этой композиции в невулканйзованном состоянии.

В табл.1 представлены названия используемых аминов, их количество и результаты измерения прочнос:ти композиции в невулканизованном состоянии при комнатной температуре. Результаты ясно показывают повышен- ную прочность композиции из невулканизованного полимера.

Крометого, образцы этих композиций измельчают приблизительно при и экструдируют при. и скорости вращения шнека 70 об/мИй Было найдено, что, в основном, характеристики композиции при измельчении и экструзии существенно не отличаются от аналогичных характеристик композиции- до измельчения.

Пример 2. Образцы бромбутилового полимера, описанные в примере 1, затем обрабатывают различными количествами моноаминов,, таких как: N,N-диметилдодециламин, N,N-димеТилоктадециламин и М,М-диметилгексилгили Обработку проводят в мельнице, также как в примере 1, а затем осуществляют ту же тепловую обработку. Из полученных обработанных образцов бромбутилового полимера готовят композиции по рецептуре, описанной в примере ifа затем их испытывают.

Результаты представлены в табл.2.

Измельчение и экструзию проводят на образцах, обработанных М,Н-диметилдодециламином в количестве 0,45 вес.ч, на 100 вес.ч. бромбутилкаучука.

Растворитель в циклогексане исходного бромбутила составляет 96,4%, растворимость полимера, обработан-; ного N, М-диметилоктадецила1Ушном составляет 91,3%, т.е. нет существенных изменений в растворимости.

Пример 3, Часть образцов (описанных в примере 1, обработанных и смешанных в композицию как описано) испытывают для определения времени преждевременной вулканизации . и затем отве ждают,Полученные вуЛканизаторы испытывают на растяжение.

Результаты представлены в табл.3. Из этих результатов видно, что не обнаруживается никакого существенного влияния на свойства вулканизатов.

Пример 4. Образцы бромбутилкаучука из примера 1 обрабатывают N,N-диметилоктадециламином (0,4 вес.ч.

на 1.00 вес.ч. бромбутилкаучука),

как описано в примере 1, теплообрабатывают и смешивают в композицию для изготовления внутренних прокладок шин. Определяют прочность композиции в невулканизованном состоянии,

а также проводят испытания для определения времени преждевременной вулканизации, затем композиции отверждают и вулканизаты испытывают для определения свойств при растяжении.

При сравнении с контрольным образцом на основе известного бромбутила,было обнаружено, что свойства вулканизатов композиций согласно изобретению изменялись незначительно. Улучшенная

прочность композиций в невулканизованном состоянии проявляется тогда, когда они смешиваются со вторым каучуком.

; В табл.4 представлены рецептуры получений композиций и результаты .испытаний вулканизатов.

Пример 5. Образцы бромбутилкаучука из примера 1 обрабатывают

додециламйном или октадециламином, как описано.в примере 1, и теплообрабатывают в течение 16 ч при/90 0 в печи. Обработанные образцы бромбутилкаучука испытывают на прочность

композиции в невулканизованном состоянии, как описано раньше.

Результаты представлены в табл.5. Как следует из табл.1-5, предлагаемый способ модификации ББК имеет

преимущественно перед известным по прочнЪстным свойствам и возможности повторной переработки при повышенных т емпература1Х.

9S

a s t; с

nS f

Таблица

Свойства композиций на основе модифицированного бромбутйлкаучука от вийа органического амина

N, М-,й1метилдоциламин, вес. на 100 вес.ч. каучука

N,N-Диметилоктадециламинвес.ч. на 100 вес.ч.

Н,Н-Диметилгексиламин, вес.ч. на 100 вес.ч. каучука

Удлинение при раэрые,%

Максимальный предел проч- ности при разрыве,кгс/с

Модуль при 100%-ном удлинении, кг/см

Модуль при 200%-нбм удлинении, кг/см

дМ,%

Т а б л и ц а 3

Свойства композиций на основе модифицированного в соответствии с примером 1 бромбутилкаучука

Время преждевременной 1зулканизации t,,м

Предел прочности при разрыве, кгс/см

Удлинение,%

Модуль при 300%ном удлинении, кГС/см

0,45

0,47

0,30

ООО 1000

90

15

14 3,2 .

5,0 4,8

4,2

3,2

5,7 5,2

4,6

2,8 14 8,3 8,7 -12,5

15

12

99

100 680 600

47

43 Составы резиновых смесей и свойства резин из них

-- -т- - - - - .TBLii:, - - --- -- .

Известный способ - 75 - 100

Обработанный бромбутилкаучук75 - 100

Натуральный каучук рифленый смокед-шитс

Сажа

Стеариновая кислота

Смолистое клеящее вещество

Минеральное масло Окись цинка

1,25 1,25 1,25 1,25

.

0,20

- - 0,5 0,5 8 мин

40 с

% 940 900 900 940 , 90 900

6,42,69,4 .3,52,6-4,1

. 3,8 2,3 4,5

н

. 107 111 101

655 580 765

1012 10

,Т а б л и ц а 4

8 мин 8 мин 8 мин 11 с 17 с 6с

1000

90

2,8 2,8

2,5

102

765

-liU:.

Свойства композиций на основе модифи-: цированного бромбутилкаучука

Додедиламин, вес.ч. на 100 вес.ч. бромбутилкаучука

Октадециламин, вес.ч. на. 100 вес.ч. бромбутилкаучука

Удлинение при разрывё,%

Максимальный предел прочности щэи разры Формула изобретения

Способ модификации брОМбуТИЛКаучука смешением с органическим амином с последующей ввдержкой, о т л ич щ и и с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств резин на основе данного каучука,для модификсщии используют органический амин, выбранный из группы: метил i(этил)пиперидин, метил(этил)пиперази триэтилендиамин, амян формулы

- .

Кг

Таблица 5

0,3 350

где R.R - этил, метил,

X - Су-С д-алкил, бензил,

Сд-СjQ-алкилен, включающий в качестве заместителя

N-X

и вьщержку проводят при 25-150 С в течение 1-48 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вулканизация эластомеров. М., Химия, 1967, с. 271-273 (прототип)..