Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука Советский патент 1980 года по МПК C08L9/00 C08L83/04 

Изобретение относится к резиновой области промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе карбоцепного каучука.

Извейна резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая олигоорганосилоксан, вулканизующий агент - серуускОрительную группу и наишшитель - сажу 1.

Однако резины из такой смеси имеют низ; кие динамические свайства и теплостойкость.

Цель изобретения состоит в повышении динамических свойств и теплостойкости при сохранении физико-мехаяйческих и электроизоляционных свойств резин изданной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая олигоорганосилоксан, вулканизующий агент и наполнитель, допоПнитеЛьно содержит в качестве ояигоорганосилоксана олигофенилэтоксисилоксан формулы

г:.,(ос,Н5)1

C..

2-in

, 2 где X 0,7 - 1,6, п 5-12 при следующем соотношений koMnoHCHTOB, мас.ч.

Карбоцепной каучукlOO

Вулкавдзующий агент1,0 - 2,0

Наполнитель.40-100

Олигофенилэтоксисилоксан0,5 - 2,5.

Пример 1. Резиновую смесь состава, мас.ч.: изопреновый каучук (СКИ-3) 100, сера 2,5, альт:акс 1,3 окись цинка 5,0, белая

10 сажа 45, оЛигофенилэтоксйсмлоксян (0-1) - переменное при х - 1,1-1,4, п 5-6) готоаят ш вал6цах. Перемешивание осуществляют при температуре валков 65-70°С в течение 18 мин. Полученные смеси вулкагазуют в электропрес15се при 143° С. Определяют влияние количества модификатора на физико-механические и динамические свойства резин, а также соп ротивление резин (вулканизатов) тепловому старению. Свойства резин приведены в табл. 1.

20 Из результатов, приведенных в табл. 1, следует, что по величине относительного удлинения, эластичности и основным динамическим свойствам резины содержащие предлагаемый

37

олигомер, превскходятизвест1{ые. Особенно большое преимущество предлагаемой смеси выгаляется при работе резин из нее в условиях повьпленной температуры, а также после термостарения. По сопротивлению разрастанию трещин резиf bi из предлагаемой смеси также значительно превосходят известные. Оптимальная дозировка добавки (олигофенилэтоксисилоксана 1,0 1,5 мас.ч. на 100 мае. ч. каучука.

Пример 2. Резиновые смеси состава, мас.ч.: каучук 100, смесь бутадиенстирольного СКСидивиниловогоСКД (70:30), перекись дикумила 1,3, сажа ПМ - 100 60, олигофенил:гтоксисилоксан 1,5 готовят аналогично примеру 1. Прототип содержит 2,0 мае. стеариновой кислоты (мягчитель). Исследуют влияние длины молекулярной цепи олигофенилзтоксисилоксана на фнзико-механические и динамические свойства резин. Вулканизацию проводят при 155°С в течение 30 мин. Определяют свойства полученных резин.

Результаты приведены в табл. 2.

Как следует из полученных результатов наибольшее улучшение динамических свойств оказывает олйгомер (0-3) (при х 0,7-1,5, п 8-10, Mg, 650-700). По сопротивлению тепловому старению и свойствам при повышейных температурах резины из предлагаемой смеси превосходят известные. .

Пример З.В резиновую смесь состава мас.ч.: бутадиенстирольный каучук 100, .сера 2, альтакс 2,5, окись цинка 5,0; стеариновая кислота 1,5 (для прототипа и контрольного образца не используют), сажа ДГ-100 50, добавляют 2,0 мас.ч. олигофенилэтоксисилоксана (0-2) (при X 1,1-0,7, п 10-12). Смеси вулканизуют при 143°С и течение 50 мии.

Физико-механические и динамические свойства вулканизатов приведены в табл. 3 .

Как следует из приведенных в табл. 3 результатов, резины из смеси, содержащей олигофенилэтоксисилоксан, по сопротивлению обрзования трещин .и другим прочностным свойствам превосходят контрольные резины по прототипу.

Пример 4. Аналогично примеру 3 готовят резины на основе каучука СКЭПТ и исследуют влияние олигофенилэтоксисилоксана (0-2) на электроизоляционные свойства резин на основе указанного тройного этиленпропилендиенового сополимера (СКЭПТ). Смеет вулканизуют в электропрессе при 160° С.

Электроизоляционные свойства резин приведены в табл. 4.

Как следует из результатов, представленных в табл. 4, добавление в состав резиновь1х смесей предлагаемого олигомера позволяет сохранить высокие электроизоляционные свойства резин.

Таким образом, использование в составе смесей олигофенилэтоксисилоксана позволяет получать резину из них с высоким комплексом фязико-механических , динамических и электроизоляционных свойств, а также повысить термостойкость вулканизатов. Наличие в композиции олигофенилэтоксисилоксана. поз воляет исключить из состава смесей пластификатор. Кроме того, вследствие наибольшей гидролитической стабильности, по сравнению с уж известными кремнийорганическими соединениями, олигофенилэтоксисйлоксаны позволяют значительно увеличить сроки хранения резиновых смесей, ие опасаясь их преждевременного сгруктутирования (подвулканизации). i .Т а б л и ц а 1

Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см 42

Напряжение при разрыве, кгс/см 180

Относительное удлинение, %.

550

Остаточное удлинение, %35

Сопротивление раздиру,

63

кгс/см

40

62

4652

175

215

202225

700

680

700680

35

30

25

60

75

70

ConpoTHBneiffle образованию трещин, тыс. циклов .

ConpoTKBHeifflc разрастанию трещин при многократном изгибе, мин Коэффифицент теплового старения (72ч при 110°С) по сопротивлению разрыву 0,68 по относительному удлинению

Свойства саженаполненных резин на основе комбинаций СКС и СКД (70:30), содержащих модифицирующую добавку

Пошзулканизация по Муни при 130°С, мин

Напряжение прн 300%-ном удлинении,

КГС/СМ

Сопротивление разрьту, кгс/см при 20°С

при 100°С

109

179

168

154

460

832

814

735

Таблица 2

20

21

18

16

78

79

81

84

180

180

187 134 117

145 0,72

Относительное удлинение,% при

при 100°С Остаточное удлиненне,%

Сопротивление раздиру, кгс/см при 20 С

при

Эластичность по отскоку,% при 20 °С

при lOOC

После те11л6вого старения (при 110 С, 72 ч) сопротивление разрыву, кгс/см

относительное удлинение,% сопротивление раздиру, кгс/см

Модуль внутреннего трения. К, при 20°С

при 100° С

Динамический модуль Е, кгс/см при 20 С

при

Сопротивление образованию треидан, тыс. циклов

Сопротивление разрастанию трещ при многократном изгибе, мин

Напряжение при удлинении,

кгс/см . .

Напряжение при разрыве, icrc/см

Относительное удлинение, %

Сопротивление раздиру, кгс/см

Твердость по Шору

Эластичность по 6тскоку,%

8

Продолжение табл. 2

Олигомер

Прототип

550

550

600

550 480 500 550 480

18

18

20

79 65

78 69

63 56

81 68

37 41

37

39 41

39 38 42

129

131

127

115 480 500

480 550

79

76

76

36

32 25

29 21 . 29.

60

62 48

57 46 ,

64

45 50

697

400

430

94 80 1530 2310 . 1495

Таблица 3

75,0 204

4

600 71 63

42

Истираемость, .ч

Сопротивление образованию трещин, тыс.циклов23,3

Без добавки 20

14

О

70

14

С предлагаемой доПродолжение табл. 3

183

227

85,6

34,8

Таблица 4

3,6-1050,001

37,8

2,8

3,0.100,284

6,2

2,7-10°0,396

3,6-100,001

2,8

4,6.

8,8 -10

8,3

11

Формула изобретенит

Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая олигоорганосилоксан, -вулканизующий агент и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повыше- 25 ЛИЯ динамических свойств и теплостойкости при сохранении физико-механических и электроизолящюнных свойств резин из данной смеси, последняя содержит в качестве олигоорганосилоксана - олигофенилэтоксисилоксан формуль ЗО

СбН581з.з,(оСгН5)х

12

767143 Продолжение табл. 4

где X ; 0,7-1,6; п 5-12,

при следующем соотношении компонентов,

мас.ч.

Карбоцепной каучук100

вулканизующий агент1,0 - 2,0

i Шполнитель40 - 100

Ьлнгофенилэтоксисилоксан0,5 - 2,5

Источники информации , гсринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 536202, кл. С 08 L 9/00, 10.03.75 (прототип).