Способ получения эластичных резин Советский патент 1982 года по МПК C08K5/09 C08K13/02 C08L15/00 C08K13/02 C08K3/34 C08K5/09 C08K5/98 C08K5/17 C08K5/11 

Изобретение относится к промышпенносги пластмасс и касается разработки способа попучения эластичных резин. Известен способ получения эластичных резин смешением гидроксилсодержащего каучука с наполнителем и вулканизующим агентом 1 . Однако известный способ не обеспечивает улучшения физико-механических свойств вулканизатов. Цель изобретения - улучшение физикомеханических свойств вулканизатов. Поставленная цель достигается тем, что при способе получения эластичных ре зин смешением гидрокси лсодержашего каучука с напоянитепем и вулканизующим агентом смешивают сополимер бутадиена с акрилонитрилом или стиролом и гидрок- силакрилйтом, выбранным из группы: оксиэтилакрилат, оксиэтилметакрилат, оксипропилметакрипат при содержании 0,25- 5 вес.% с 0,5-3 вес.ч. органического амина, выбранного из группы: додепип- амин, N , N -йиметилоктадеципамин, ди(до децил)амин, гексаметиаендиамин, трисж- тиламин триизооктиламин, бензиламин, октадеш1ламин, , (NHP) (CH)MH с 1,5-2,0 вес.ч. соединения, выбранного из группы: стеарат натрия, стеарат калия, стеарат цинка, стеарат кальция, стеарат аммония, силикат аммония, стеариновая кислота, олеиновая киспота, с 1-10 вес.ч. окиси магния с 50-60 вес.ч. двуокиси кремния ипи силиката кальция в течение 1-3 мин при 10О-150-С при сдвиговом усилии с последующей вулканизацией при 160-166°С в течение 15-ЗО мин. Пример 1. Эму пьсионным способом при 13С готовят Полимер, содержащий 34 вес.% акрилонитрила и 1 вес.% гидроксиэтигсметакрилата. Контрольным полимером служит бутадиенакрилонитрипь- ный полимер, содержащий 34 вес.% акри- лонитрипа. Полимеры смешивают на вальцах. В экспериментах 1А н 2А полимеры смешивают с 50 вес.ч. двуокиси кремния и 1,5 вес.ч, додециламина, после этого их подвергают вальцеванию при 150°С|В эксперименте 1В полимеры смешивают с

39711064

60 Вес.ч, сипиката капьция, а в экспери- дикумила. Напопненную смесь полименте 2В - с 1,5 вес.ч. вещества / гтеепТ мера раскатывают и вулканизуют на пресЗатем вальцуют в течение 3 мин присе при 16Q°C в течение 30 мин.

150°С, охпаждаюг и вага: цуют при ком-Свойства вупканизатов преДсгавпены

натной температуре совместно с переки- s в табп. 1.

Таб.пица 1

Содержание гидроксиэтилмета- крилата, вес.% .ОО Содержание перекиси дикумила, вес.%3,54,0 Свойства Предел прочности при растяжении, кгс/см 266141 Удлинение, %52044О Напряжение при удлинении, кгс/см

Пример 2. ПоЬимеры, содержа- 45 щие бутадиен, акрипонитрил, гидроксиэтилметакри лат, готовят согласно примеру 1, Соотношение (общее количество) бутадиена и гидроксиэтилмегакрилата составляет 66 Вес.%, а содержание связанного 50 гидроксиэтилметакрипата - 0,25-5 вес.%.

На 100 вес.ч. полимера применявэт додециламин в количестве 1,5 вес.ч. Согласно примеру 1 готовят смеси и образцы для испытаний. Наполненные полимеры вулканизуют при 16ОС в течение ЗО мин.

Свойства вулканизатов представлены в табл. 2. 11 3,04,0 318173 55О370

Пример 3. Попимер из примераЮО вес,ч. полимера. Применяют перекись

1 в эксперименте 2 с содержанием гидр- 55дикумилно Вальцуют при 150°С в течение

оксиэтипметакрипата в количестве 1 вес.%3 мин. Вупканизуют при ieO°C в течесмешивают с аминами вместо октадецип-ние ЗО -мин.

амина из эксперимента 2А в примере 1.Свойства вупканизатов представпены

Амины вводят в копичестве 1,5 вес.ч. нав табгь, 3.

Таблица

С|

«tj

С

с ф

to

со

ю

со

ю

со

о.

о

о

о

о

00

ю

со

гсо

ю

hсо

03

со н

о

hсо

со

со

о

со

о

ю со

со

со

тЧ

О)

см

tсо со

I- hгН

h03

о

sf

гсо

со г

ю

см

(Л

н

ю ю

О)

со f%

н

о о sr

о со

со

ю гсо

t

н со

О)

О) hсо

гсо

( tо

со

н со

ю

со

tCJ)

со

со ю

ю

ги р

и s ф о

|Г 1

н о

«ц t ё

«

||

0) я

о

о 5

о

Пример 4. Полимер состава согласно примеру 1 смешивают, термообрабатырают и вупканизуют. Определяют свойства вулканизатов. В качестве амина используют Додеципамин в количестве5 1,5 . Испопьзуют перекись дикуми- . на в количестве 3,5 вес,%. Для эксперимента 35 100 вес.ч. полимера смешивают в смесителе с 5О вес.ч. двуокиси кремния, 10 вес.ч. диоктилфтапата и

Предел прочности при растяжении, кгс/см

Удлинение, %

Напряжение при удлинении, кгс/см

Таблица 5

Предел прочности при

растяжении, кгс/см 320342

Удлинение, %ЗЗО490

1,5 вес. ч. А г те en Т. Сначала температура смешения составляет 9О°С, и смешение продол кается в течение 8 мин без регулирования температуры, которая достигает 139С к концу 8 мин. После охлаждения смесь перемешивают на вапьпах при комнатной температуре с 4 вес.ч. пере си дикумипа и подвергают вулканизации.

Свойства вулканизатов представлены в табл. 4.

i а б п и ц а 4

260 275

239 51О 530 670

30

36 271 141

см 274 НО

96 81 87

1197110612

При м е р 6. Готовят полимероксипропипметакрипата. Копичество пересостава согпасно примеру 1 (экспери-киси дикумипа составпяет 4 вес.% (дпя мент 2). Содержание двуокиси кремния эксперимент.а 57 - 1,5 вес.%). В качестсоставпяет 50 вес.ч, на 1ОО вес.ч. по-ве амина используют ArmeeriT, Смесь вуппимера. Дпя эксперимента 56 попимер 5канизуют при в течение ЗО мин, содержит 1 вес.% гидроксиэтипакрипата,Свойства вупканизатов представлены а дпя эксперимента 57-1 вес.% 2-гидр-в табл. 6.

Копичество амина, вес.ч.

Свойства

Предел прочности при растяжении, кгс/см

Удлинение, %

Напряжение при удлинении,

КГС/СМ

Пример 7. Готовят смесь из по-3Sния и 1,5 вес.ч. доденйламина. Смеси

пимера,Содержащего 34 вес.% акрилонит-подвергают термообработке при 150 С в

рила, 61 вес.% бутадиена и 5 вес.% гидр-течение 3 мин согласно примеру 1. В

оксиэтилметакрипата. Готовят смесь изсмеси добавляют перекись дикумила и

промышленного акрилонитрипбутадиеново-вулканизуют при 160°С в течение 30 мин. го полимера, содержащего 34 вес.% ак- 40

рипонитрила с вязкостью по Муни 50.Составы смесей и свойства вулканизаСмеси содержат 50 вес.ч. двуокиси крем- тов приведены в табл. 7, iOO 95 .Акрипонитрипбутадиен, вес.ч. Акрилонитрилбутадиенгидрокси05этилметакрипат, вес.ч, О 0,25 Гидроксиэтилметакрилат, вес.% 54 Перекись дикумил, вес.%

Таблица

3,0

1,5

1,5

301 282

231 370 34О 430

.Таблица 7 10 0,5 4

13

Свойства

Предел прочности при растяжении, кгс/см

удлинение, %

Напряжение при удлинении, кгс/см Пример 6. Составы смесей пр дставлены в табл. S. Контроль - бутадиен- 30

акри пони три льный полимер, содержащий 34 вес.% акрилонитрила с вязкостью по Мунй 5О. В попимер состава согласно примеру 7 добавляют амин в количестве

Состав полимера и условия вулканизации

БутадиенакрилонитрильшзШ

полимер, вес.ч.100

Полимер состава согласно примеру 7

Двуокись кремния, вес.ч. Диоктилфталат, вес.ч.

АгтеепТ, вес.ч. Окись цинка, вес.-i. Стеариновая кислота, вес.ч.

Бензотиазопилдирупьфид,

вес.ч.1,5

14

97,1106

Продолжение табя, 7

242 275

255 235

235 300 39О 37О 390 440

ингредиенты вводят при 35-40 С.

Свойства вулканизатов представлены в табп. 9.

Таблица 8

Эксперимент

71

72

70

1,51,5 1,5 вес,%, перерабатывают на вапьцах при в течение 3 мин. Остальные

15

97110616

Тетраметиптиурамдисупьфид,

вес. ч.

Сера, вес.ч.

Салициловая кислота, вес,ч.

Время подвупкаьшгации при ° 125°С, мин

Вулканизация при

Свойства вулканизагов

Предел прочности при растяжении, кто/см

Удлинение, %

Напряжение при удлинении, кгс/см

на 1ОО% на ЗОО%

Модуль Юнта, кгс/см Остаточное удлинение, % Твердость по Шору, А2

Пример 9. Полимер стиропбутадйенгидроксМэгилметакрипата с содержаинем 0,5 вес,% гидроксиэтилмегакрилага В 23 вес.% стирола смешивают с5Овес % двуокиси кремния и 1,5 вес,% Arfneen Т,. вальцуют при в течение 3 мин.

Продолжение табл. 8

0,50,5

1,751,75

1,0

6,5

20 15 15

Таблица 9

Эксперимент

71

70

72

273

273 58О 56О

17

15 89

98

65 13 75

76 13 75

при комнатной температуре смешивают с перекисью дикумила и подвергают вулканизации при в течение ЗО мин. Свойства вугпсанизатов представлены в табл.1О, где в экспериментах ВО к 81 используют горячее вальцевание.

Содержание перекиси дикумила, вес.%

Свойства Предел прочности при растя1.0

0,67 0,67

19

Модуль Юнга, кгс/см Остаточное удлинение, % Твердость по Шору, А2

Пример 11. Полимер состава согпасно примеру 1 смешивают с двуокисью кремния и добавками на вапьцах при 150°С в течение 3 мин. Смешивают с

Содержание перекиси дикуми- па, вес.%

Свойства

Предел прочности при растяПримечание. I20

971106 Продолжение табл. 11

1465948

847

808075

перекисью дикумипа и вулканизуют при 160°С в течение ЗО мин.

Состав полимера и свойства вупканиэатов представлены в табп. 12.

Таблица 12 стеарат натрия, м -стеарат калия, Ш - стеарат кальция, IV - стеарат цинка, V - стеарат аммония, Y - стеариновая кислота, VII - Р-толуолсульфркислога.

Прим ер 12. Попимер состава согласно примеру 1 смешивают с 60 вес.ч. ДВ окиси кремения, 15 вес.ч. диоктипфтапата и 2 вес.ч. добавок. Вальцевание проводят при 150°С в течение 3 мин, после охлаждения смеси при 40°С ввоСвойства

Предел прочности при растяжении, кгс/см

дят, вес.ч. окись цинка 5; стеариновая кислота 1,5; бенэтиаэопигщисупьфид 1,5{ тетраметиптиурамдисупьфид 0,5; сера 1,75. Смесь .вулканизуют при в течение 15 мин. Свойства вупканиэатов представлены в табл. 13. Та б п и ц а 13

333

274

311 , 341

420 45О

Удлинение, %

Напряжение при удлинении, кгс/см Как видно из табп. 1-14, свойства вупканчэатов на основе предлагаемых смесей значительно превосходят такие же показатепи вупканизатов на основе промьшпенных каучуков и вулканизатов по контропьным примерам. ормупа изобретения Способ получения эластичных резин смешением гидроксилсодержашего каучука с наполнителем и .вупканизуюшим аген том, отличающийся тем, что, с целью улучшения ..физико-химических свойств вулканизатов, смешивают сопопи мер бутадиена с акри лови три лом или стиролом и гидроксилакрилатом, выбранным. из группы: оксиэтилакрилат, оксиэтилметакрипат, оксипопиметакрипат, при содержании 0,25-5 вес.% с 0,5-3 вес.ч. орПродолжение табл. 14

320

360

350 ганического амина, выбранного из группы: додециламин, N , N -диметипоктадециламина, ди{додецил)амин, гексаметилендиамин, триоктиламин, триизооктипамин, бензиламин, октадеииламин, С,б .Т. (NHP) (CH2)NH2, с 1,5-2,0 вес.ч. соединения, выбранного из группы; стеарат натрия, стеарат калия, стеарат цинка, стеарат кальция, стеарат аммония, силикат аммония, стеариновая кислота, опеиновая кислота, с 1-10 вес.ч. окиси магния, с 50-60 вес.ч. двуокиси кремния или силиката кальция в течение 1-3 мин при 1ОО-150 С при сдвиговом усилии с последующей вулканизацией при 16О- в течение 15-ЗО мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Вегшкобритании №1383390, кп. С 08 К 3/34, опубгшк. 1975 (прототип).