Резиновая смесь на основе бутадиен-НиТРильНОгО КАучуКА Советский патент 1981 года по МПК C08L9/02 C08L83/04 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой сглеси на основе бутадиеннитрильного каучука. . 5 Известна резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, включающая силоксановый полимер, например диметилсилоксановый tlj. Однако резины из данной смеси имеют высокую степень истирания и повышенный коэффициент трения. .Цель изобретения - уменьшение ис тирания и снижение коэффициента трения резины из данной смеси. Поставленная цель достигается тем,20 что резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, включающая силоксановый полимер, в качестве последнего содержит полидиметилалюмосилоксан, полидиметилхрсмсилоксан или 2$ iпорошкообразный сшитый диметилсилоксановый каучук в количестве 1,020,0 вес .4. на 100 вес.ч. бутадиениитрияьного каучука (СКН). Согласно изобретению, используют зо олидиметилалкмосилоксан (марка С-300) У 38 403273-77, плотность 0,96 г/см при . Полидиметилхромсилоксан (марка ХС-300) формулы ВТУ 99-68, плотность 0,97 г/см при . Порошкообразный сшитый диметил,силоксановый каучук (СКТ-1), молекулярная масса 450000, плотность 0,9€ г/см, получен облучением диметилсилоксанового каучука марки СКТ дозой 9 Мрад. Изобретение иллюстрируют примеры. Пример. Готовят резиновую смесь состава (см.табл.1). Свойства сэлесей указанного выше состава приведены в табл. 2.

Данные в табл. 2 показывают, что применение кремнийорганических продуктов (смесь № 3), ХС-300 (смесь № 4) и порошкообразного сшитого диметилсилоксанового каучука СКТ-1 (смесь № 5) не изменяет по сравнению со смесью без добавки (смесь № 1), технологических свойст резиновых смесей: вязкость и продолжительность подвулканизации по Муни,оптимальную продолжительность вулканизации, а также прочностные.показатели, твердость, относительную остаточную деформацию сжатия. Существенным преимуществом использования перечисленных кремнийорганических продукт.ов в резиновых смесях на основе бутсщиеннитрильных каучуков является т |еньшение истирания в 1,5-4 раза и снижение в 1,5 раза коэффициента трения вулканизатов по сравнению с резиной без добавки . Использование взятой для сравнения кремнийорганической жидкости (ПЭС-С-1) в противоположность продуктам АС-300, ХС-300 и СКТ-1 увеличивает истирание резины по сравнению со смесью без добавк т.е. уменьшает ее износостойкость. Истирание резины с ПЭС-С-1 в 2-5 раз больше, чем с кремнийорганическими продуктами АС-300, ХС-300 и СКТ-1.

Еще более заметное уменьшение коэффициента трения резин при одновременном уменьшении истирания при использовании кремнийорганических продуктов ЛС-300, ХС-300 и СКТ-1 наблюдается при увеличении их дозировки в резиновой смеси на основе бутадиен нитрильных каучуков, что иллюстрируется ниже на примере продукта АС-300.

Пример 2. Состав смеси аналогичен составу смеси № 1 (см.табл.1) за исключением того, что в эту смесь введено 20,0 вес .ч. продукта АС-300 Свойства смеси и резин из нее приведены ниже.

Вязкость по Муни,

29 МБ-1-4-100

Продолжительность подвулканизации по Муни при 12рс, мин

23

Оптимальная продолжительность вулканизации при

20 170°С, мин

Предел прочности при разрыве, кгс/см

110 150 Относительное удлинение,% Относительное остаточ-г

4 75 ное удлинение,% Твердость по ИСО Условно-равновесный модуль, кГС/см

77 Относительная остаточная деформация при сжатии

, (деформация 30%,

35 5 сут.), %

Истирание шкурке, см /кВт- ч 330 Коэффициент треяия 0,44 Из приведенных выше данных видно, что применение кремнийорганического продукта АС-300 в дозировке 20,0 вес на 100 вес .ч. каучука в резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, не снижает прочностных показателей, твердости, улучшает технологические свойства резины (снижается вязкость и увеличивается продолжительность подвулканизании по Муни), значительно (в 3 раза) снижает коэффициент трения вулканизатов при одновременном снижении их истирания, по сравнению со смесью без добавки (см. табл. 2, смесь № 1) .

Изменение типа и количества наполнителя в резиновой смеси, что, как известно, может влиять на истирание и коэффициент трения резич, не изменяет свойств кремнийорганических продуктов АС-300, ХС-300, и СКТ-1 как ингредиентов, снижающих истирание и коэффициент трения вулканизатов, что иллюстрируется ниже на примере продукта АС-300. Продукт АС-300 применен в резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, наполненной 100 вес .ч . на 100 вес .ч . каучука техническим углеродом ПМ-75 взамен 100 вес .ч. технического углерода ПМ-40 Н и 30,0 вес .4. технического углерода ПМ-101 Н по примеру 1 (см .табл.1) . В остальном состав смеси аналогичен смеси № 1 (см.табл.

П р и м е р 3. Готовят смесь состава (см.табл.3) .

Свойства смесей и резин из них представлены в табл. 4

Данные табл. 4 показывают, что использование кремнийорганического продукта АС-300 в составе резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, содержащей в качестве наполнителя технический углерод ПМ-75, также дает уменьшение истирания резин до 3 раз (при дозировке АС-300, 3,0 вес .4 . на 100 вес .ч. каучука) и снижение коэффициента трения в 1,5-2 раза по сравнению с резиной без добавки (смесь № 7).

Таким образом, использование кремнийорганических продуктов, содержащих в силоксановой цепи гетероатомы алюминий или хром: полилиметилс1Л}эмосилоксана (АС-300), полидиметилхромсилоксана (ХС-300) и порошкообразного сшитого диметилсилоксачового каучука (СКТ-1) в резиновой смеси на основе полярных бутадиеннитрильных каучуков обеспечивает получение резин с пониженным истиранием и пониженным коэффициентом трения, что несомненно будет способствовать использованию этих продуктов для изготовлеь.|я роз и но-технических деталей, работающих при больших нагрузках в узСостав смесей на основе бутгщисннитрилъных каучуков, содержащих кремнийорганические продукты АС-300, ХС-ЗОО, СКТ-1, ПЭС-С-1

и без добавки

лах трения на воздухе или в среде масел.

Таблица 1

Дибутилкарбитолформаль

Технический углерод ПМ-40Н

Технический углерод ПМ-101 Н

Продукт ПЭС-С-1 Продукт АС-3 О О Продукт ХС-300 СКТ-1

Свойства смесей иа основе бутгщиеннитрильных каучуков и резин из них

Вязкость по Муни МБ-1-4-100

Продолжительность подвулканизации по Муни при , мин

30,030,0

30,0

100,0100,0 100,0

30,030,0

30,0

5,0

5,0

5,0

Таблица 2

49

40

43

36

18

14

14

20

Оптимальнаш продолжительность вулканизаци при , мин

Предел прочности при разрыве,

Относительное удлинение , %

Относительное остаточное удлинение,%

Твердость по ИСО

Условно-равновесный модуль, кгс/см

Относительная остаточная дефО ; 1ация при сжатии (30%; , 5 сут ,) , %

Продолжение табл. 2

20

20 130 150

2 81

76

77 30

29 Показатель определен по ГОСТ 426-66 Показатель определен по методике М-3280-64 определение коэффициента трения резин при постоянном давлении. Состав смесей на основе бутадиеннитрильных каучуков, содержащих кремнийорганический продукт АС-300 и без добавки Т.а 6 л и ц а 3

63535247

16151312 20 .20 20 20 140 130 130 120

140 150 150 140

22 2 2

84 88 86 84 100 97 81 83

. . .

29 32 32 34

Формула- изобретения

Резиновая смесь на оснойе бутадиеинитрильного каучука, включающая силоксановый полимер, отличающаяс я тем, что, с целью уменьшения ис- 45 тирания и снижения коэффициента трения резины из данной смеси, последняя содержит в качестве силоксанового полимера-полидиметилалюмосилоксан,

Таблица4

полидиметилзбгоромсилоксан или порошкообразный сшитый диметилсилоксановый каучук в количестве 1,0-20,0 вес.ч. на 100 вес .ч . бутадиеннитрильного каучука .

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1. Каневский И .М . и др. Резины с низким коэффициентом трения .Каучук и резина; 1971, 7, с, 47.