Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука Советский патент 1982 года по МПК C08L9/00 C08L33/08 C08K5/34 

1

Изобретение относится к резиновым смесям на основе ненасыщенного каучука, содержащим химические соагенты (модифицирующие добавки), и может быть использовано в шинной, резиновой и смежных отраслях промышленности.

Известна резиновая смесь на основе карбоцепного каучука с применением в ней олигоэ(})иракрилата (ОЭА) в сочетании с соагентом, например гексахлорпараксилолом (ГХПК), в соотношении соответственно, вес.ч.: 100:2,5: :0,23 tl.

Недостатками смеси являются низкое сопротивление подвулканизации, . малый индукционный период вулканизации и недостаточная устойчивость к действию повышенных температур и дли тельной вулканизации-..

Цель изобретения - повышение прочностных и усталостных показателей . и теплостойкости резин, а также сни- жение реверсии резин при длительной

вулканизации смеси и повышение сопротивленйя подвулканизации смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе н насыщенного каучука, включающая олигоэфиракрилат и химический соагент, в качестве последнего содержит метафениленбисмалеинимид (МФЁМ) при соотношении компонентов, вес.ч.: Каучук100

10

Олигоэфиракрилат . 1-10 Метафениленбисмалеини ид0,18-1,77

МФБМ имеет формулу

15

Ч I Со-ск

дсо-сн с- i

II

20 1

сн

,0Оптимальное соотношение олигоЭ(1)иракрилат: структурирующий агент зависит от структуры ОЭА (функциональности, длины молекулярной цепи и т.д.) и режима вулканизации резиновой смеси. Образующиеся при этом полимеры нерастворимы в растворителях (толуол, серная кислота, хлорбензол, диметилформамид) и имеют температуру размягчения .

Установлено, что для резин протекторного типа на 1 г/моль ОЭА триоксизтилендиметакрилата (ТГМ-З) необходимо 0,3 г/моля МФБМ на 1 г/моль ОЭА - метакрилбисэтиленгликольфталата (МГФ-0-0,3 г/моля МФБМ на 1 г/моль ОЭА метакрилбис-пентаэритритадипината (7-0-0,5 г/моля МФБМ.

Примеры 1-5. Олигоэфиракрилат метакрилбиспентаэритритадипинет (далее по тексту 7-0 вводят в резиновую смесь на основе каучука изопренового - (СКИ-3) в количестве 1,0-10,0 мае.ч. на каучук, в качестве удлинителя цепи и сшивающего агента - химического соагента используют метафениленбисмалеинимид (МФБМ) в количестве 0,18-1,77 мае.ч. соответственно.

Для сравнения изготавливают аналогичную резиновую смесь с оптимальным количеством олигоэфиракрилата 7-1 с гексахлорпараксилолом (ГХПК).

Состав смеси представлен в таблице 1 .

Таблица

СКИ-3 (изопреновый каучук) Цинковые белила Стеариновая кислота 7-1 (олигоэфиракрилат) ПМ-100 (сажа) Серэ

Сантокюр Мор (ускоритель вулканизации)

ГХПК (гексахлорпараксилол)

МФБМ (метафениленбисмалеинимид)

Изготовление резиновых смесей

производят в две стадии в резиносмесителе. Продолжительность изготовления первой стадии при скорости вращения роторов 60 об/мин А мин. Температура в конце цикла смещения 1 0145°С. ОЭА вводят в 1 стадию. Структурирующие агенты, серу и ускорители вулканизации вводят во II стадию.

100

100

100

100 5 2 5,0 5 2 10,0 5 2 1,0

2

2,5

50 50 1,8

50 1,8

50 1,8 1,8

1,0 1,0

1,0 1 ,0

0,18 0,kk 0,88 1,77

Продолжительность изготовления Мстадии при скорости вращения роторов 30 об/мин 2 мин. Температура в конце цикла смещения lOO-IIO C. Смеси вулканизуют в прессе при в течение ,50 мин.

-W« W

Свойства смесей и вулканизатов приведены в таблице 2.

Свойства вулканизатов 143°«50

Условное напряжение при удлине 300, к ГС/см

Условная прочность при разрыве кгс/см

Относительное удлинение, Z Сопротивление раздиру, кгс/см

Коэффициент теплового старения 72 ч

по пределу прочности

по относительному удлинению

по сопротивлению раздиру

Коэффициент Теплового старения 130°Х24 ч

по пределу прочности

по относительному удлинению по сопротивлению раздиру

Сопротивление разрастанию трещи до 12 мм, тыс. циклов

Выносливость при многократном растяжении, 200 тыс. циклов

Твердость н.у.

Свойства вулканизатов 1 3°х200

Условное напряжение при удлинении 300, кгс/см Условная прочность при разрыве, .

Таблица 2

15

152 150

151

120

123

121

115

Из экспериментальных данных вид, что использование в качестве

но

удлинителя цепи и сшивающего агента МФБМ по сравнению с выбранной в качестве эталона системой ОЭА+ГХПК позволяет улучшить технологические свойства смесей, обеспечивая значительно более высокое сопротивление их подвулканизации, вследствие более длительного индукционного периода вулканизации улучшить прочностные, усталостные характеристики вулканизатов при более высокой степени вулканизации, увеличить теплостойкость резин, уменьшить реверсию резин вулканизатов при длительной вулканизации резиновой смеси.

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая олигоэфиракрилат и химический соагент, отли чающая ся тем, что, с целью повышения сопротивления подвулканизации смеси, увеличения прочностных и усталостных показателей и теплостойкости резин из нее, а также снижения реверсии резин при длительной вулканизации смеси, последняя содержит в качестве химического соагента MBTd-фениленбисмалеинимид при соотношении компонентов, вес.ч.:

Каучук100

Олигоэфиракрилат1-10

Мета-фениленбисмалеинимид0,18-1,77

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Френкель Р.Ш. Химическая модификация каучуков, тематический обзор, М., ЦНИИТЭИнефтехим, 1975, с. 3-20 (прототип).