Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука Советский патент 1981 года по МПК C08L9/02 C08K5/136 C08K5/47 C08L33/00 

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки композиции йа основе бутадиеннитрильного каучука. Известна композиция на основе бутадценнитрильногр. каучука (СКН) $ и олигозфиракрилата, включающая наполнитель (сажа), нереакционноспособный пластификатор (дибутилфталат) и инициатор химического превращения перекись бензоила в соотношении со- О ответственно, мае.ч.: 100:20:60:50:1 l. Однако данная композиция не обеспечивает улучшение технологических свойств, повьшение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин. Цель изобретения - улучшение технологических свойств композиции, повышение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин из данной композиции. те ди кр , ре и в де ди ты ще Поставленная цель достигается м, что композиция на основе бутаеннитрильного каучука и олигоэфираилата, включающая-йаполнитель,неакционноспособный пластификатор инициатор химического превращения, качестве последнего композиция соржит смесь изи -гексахлорпэраксилола, -2-бензтиазолилдисульфияа и серы взях в соотношении 1:1-2:2. при следуюм соотношении комп онентов. мае. ч.: Каучук100 Наполнитель 50 Нереакциониоспособный пластификатор . 30-50 ОлигоэфиракрилатСера Ди-2-бензтиазолилдисульфид (ДБТ 2 - А (jy- гексахлор-пксилол (ГХПК) 1-2 П Р и м е р I . На ла6оратор 1ых вальцах при готовят маточну смесь на . основе .Сутадиеннитриль;ног каучука СКН-26 100 маС.ч. наполните ля-неактивного техуглерода ПМ-1595 мас.ч. ,тивного техуглерода IIM55 мае.ч. н целевых добавок (окиси цинка, параоксинеозона, стеарина). Для равномерного распределения наполш1теля в каучуке необходимо в пр цесссе введения одновременно с техуглеродом добавлять по частям пластификатор дибутилфталат (ДБФ) и или олигоэфиракрилат (ОЭД). В отсутстви пластификатора качественных смесей получит не удается. В этой серии зксперимеитоБ в качесггве ОЭА композиция содержит oi. , UJ -диметилакри лат-(бис оксиэтилен) фтапат (МГФ-1) ТЗулканизационно-инициирующую гру пу согласно изобретению вводят после смешения всех остальных ингредиентов. Рецептура приведена в табл. 1 , rpactfti 10-13. Аналогично готовят композиции по известному способу, для чего вместо вулканизационно-инициирукидей группы согласно изобретению вводят органическую перекись-перекись бензоила (табл.1, графы А и 5). Для сравнения в тех же условиях готовят контрольные композиции,которые применяют в промышленности резино-технических изделий (РТИ). Они не содержат реакционноспособных пластификаторов, а в качестве вулка низующей группы содержат смесь серы ДБТД, тиурама в разных пропорциях (табл.1, графы 1-3). Перед вулканизацией композиции определяют ее вязкость, пластичност и сопротивление подвулканизации. Результаты испытаний приведены в табл.2. Вулканизацию смесей проводят в электрическом прессе под давлением 150 атм 15 мин при 150°С (оптимум вулканизации) . Результаты основных физико-механических испытаний вулканизатор приведены в табл.2. Из данных табл.2 следует, что введение ОЭА МГФ-1 дополнительно к нереакционноспособному плйстификатору ДБФ значительно снижает вязкость композиции и повышает ее плас тичность в сравнении с контрольной смесью. Использование ОЭА без ДБФ не обеспечивает необходимого снижения вязкости. Использование вулканизутоще-инициирукнцей группц значительно (в 2-3 раза) увеличивает время нарастания вязкости при по сравнению с известной и контрольной смесями и практически исключает лодвулканизацию опытной композиции в процессе переработки; Таким образом, физико-механические показатели вулканизатов предлагаемых композиций.(условная прочность, эластичность, твердость не уступают и даже превосходят соответствующие характеристики контрольной и известной композиций. Пример 2. Готовят композиции согласно-примеру 1, но вместо ОЭА МГФ-1 вводят 20 мае.ч. ОЭА-с6, Си -диметакрилаттриокси этилена (ТГМ-3). Результаты испытаний приведены в табл.1 (графы 14-16). Как видно из табл.1, компбзиций с ТГМ-3 j превосходят по всем показателям контрольную и известную композиции. Увеличение дозировки ДБТД снижает время . подвулканизации и увеличивает вероятность скорчинга. Пример 3. Готовят композицию согласно примера 2, но в качестве ОЭХ вводят20 мае.ч. смеси ТЩ-З и МГФ-1 в соотношении 1:1. Результаты Испытаний приведены в табл.1 (графа 17). Композиция, содержащая смесь реакционноспособных ОЭА, превосходит По комплексу показателей известную композицию, не уступает по свойствам композициям, содержащим индивидуальные ОЭА, но при условии соблюдения соотношения дозировки компонентов в вулканизующе-инициирующей группе (см.табл. 1) . Пример 4.Готовят композиции согласно примера 1,но варьируют соотяо шение компонентов вулканизующей Fpynпы табл.1, графы 6-10). Как следует из результатов испытаний, отсутствие одного из компонентов вулканизующей группы либо снижает время подвулкаНизации, либо не обеспечивает достаточного уровня физико-механических показателей. Только обязательное введение тройной системы (ГХПК, ДБТД и сера) в композицию обеспечивает достижение необходимого уровня свойств по комплексу всех показателей. Пример 5. Композиции готовят в резиносмесителе при 70°С. Рецептура приведена в табл.3. В этой серии экспериментов в качестве эласт мерной осиовы берут каучук CKH-I8 иаполиителя-неактивный техуглерод , ПМ-15, а реакционноспособного пласти фикатора - МГФ-Г. В смесь вводят целевые добавки: ингибиторы подвулканизации, ускорители и активаторы вулканизации мягчители и т.д. а также инициирующ1Б вулканизукнцую груп пу, tf опытных композициях варьируют содержание ОЭА и наполнителя. Композиция по известному способу содержит в качестве инициатора перекись дикумила .а контрольная композиция представляет собой серийиую рецептуру применяемую в производстве. Как ив примере . определяют вязкость, пластичность и сопротив-: ление подвулканизации. Ддлее композиции вулканизуют при 5 мин в электропрессе (олтимум вулканизации). Определяют основные физико-механические свойства вулканизаторов показатели их набухаемост в средах а коэффнциенты старе ния и морозостойкости. Результаты испытаний приведены в табл.4. Из них следует что rfo комплексу показателей опытные смеси согласно изобретению значительно превосходят контрольную и не уступают .известной причем по ряду пока 4 зателей (вязкость, время подвулкани зации ) даже превосходат его. . Пример 6. Композиции готовят как в примере 5, Но в качестве эпастомерной основы берут каучук СКН-40. Редептура и основные свойства приведены в табл..5 и 6 соответственно. Из табл.б следует,что опытная композицияпревосходит по сопротивлению подвулка1Шзации и не известной по остальным показателям. . . . . Таким образом, композиция на основе бутадиеннитрильного каучука, .содержащая большое количество наполнителя, может быть легко переработана при введении в нее ОЭА, а йри переработке каучук-олигомерная Композиция, содержащая тройную вулканизующую(инициирующую систему, Состоящую из смеси .и серы указанных соотношешях, позволяет избежать одвулканизащш. Такая композиция превосходит известную пр комплексу свойств. При вальцевании и вулканизации когш6з щий не обнаружено неприятного запаха, характерного для известных композиций внедретя. Преимущества предложенной к м«11озиции в наибольшей степени проявляются в высоконаполненных смесях для получения изделий с повышенной вердостью. Перекись - 0,5 дикумила ОЭА МГФ-1 10 Техуглерод ПМ-15 120 120 I20 Состав маточной смеси,мае.ч.: сантофпекс УР I; параоксииеозо стеарин 1; фталевый акгидрид 0

Свойства

Известная

.. Вязкость по Муни при , уел.ед. 86 Пластичность по ГОСТ 415-73, 0,17 усл.ед. 0,12 Время до начала подвулканизации при 12(fC ), мин6,5 Условная проч12,0 11,5 ность, МПа. 12,5 Относительное 150 ISO удлинение,Z 150 л

Композиции

Предлагаемые 60 15,9 2 2 2 2 2 2 2 2 20 20 50 20 160 50 120 120 120 СКН-18 100; окись цинка 7,5; н t, альдоль -р-иафтиламин 4; ,5; ДБФ-30. Т а б л и ц а 4 68 45 65 55 65 0,t9 0,28 а,15 0,35 0,23 14,5 15,0 17,0 16,5 10,0 13,011,0 11,014,0 9,8 J50 220 160 140 150

13

Свойства

14

854954 Продолхенда таб и 4

ХТс та то ч жТё удлинение,%8 44

Твердость по

ТМ-2,усл.ед.75.7471 Коэффициент теплового старения при- 70с, 144 ч по отно- I сительному удлинению 1,0 Коэффициент морозостойкости по эластичному восстановлениюНабухание 24 ч.

бензин- бензол, 20,5 19 18,5 17,5

масло АМГ-10, 70°С 4,5 3,5 3,5 3,0

Сера

ДБТД ГХПК

Перекись дикумила

ОЭА МГФ-1

Состав маточной смёси,йас.ч.: СКН-40 100; техуглерод ПМ-15 120; окись цинка 7,5; сантофле1сс УР 1; параоксинеозон Г;альдоль-р нафтиламин 4; стеарин 1, ДБФ 40.

8

78 60 70 75

74 0,98 0,96 0,60 0,66

18,0 16,0 3,5 .2,5

Таблица 5

2 2 Г

2 20

20 1,0 - 0,98 0,70 - - 0,40