Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука Советский патент 1982 года по МПК C08L9/00 C08L75/08 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к области переработки каучуков и может быть использовано в шинной промышленности.

Известна вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая модифицирующую добавку для улучшения технологических свойств --блокированный тиофенолам, coJBMecTHO с полиолами или полиаминами изоцианатсодержащий олигомер (блокированный полиизоцианат) fl Однако в случае применения в данной композиции в качестве соагентов соединений 3,З-дихлор-4,4-диаминодифенилметана 4,4,4,4- триамивотрифенилметана, тетраоксипропилэтилендиамина, глицерина, происходит только удлинение цепи полидиена, а осуществить сшивку образовавшегося гетероцепного полимера с макрсмолекуляр|ными цепями эластомера, составляю{щего основу композиции для образования единой вулканизационной структуры не представляется возможным. Поэ-, тему механические свойства таких композиций изменяются несущественно.

Цель изобретения - повышение стабильности свойств композиции (.улуч-.

шение перерабатываемости, повышение тепло-, температуростойкости, усталостной выносливости, сопротивления разднру и проколу.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая модифит1ирую1цую добавку - блокированный производным фенола изоцианат10содержащий олигомер, содержит в каиестве модифицирующей добавки блокированный фенотропинст.1 изоцианат- , содержащий жидкий олигодиен (,ФП-65)продукт взаимодействия гидроксилсо-

15 держащего олигомера на основе дивини-ла и изопрена в- соотношении по весу 80:20 с толуилендиизоцианатом и дог полнительно соединение, выбранное из группы: дисульфидалкилфенол20 формальдегидная смола (ДСАФФС)J Н,Ы-метафенилендималеинимид (МФДМ), паранитрозодифениламин (п-НДФА), в количестве соответственно 5-15 и 0,7-3 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука.

25

Физико-химическими исследованиями установлено, что реакция взаимодействия жидкого изоцианатсодержащего каучука ФП-65, блокированного фенотропинсм с сшивакнцими агентами, может

30 осуществляться только при прогревании композиций в интервале от 1:40 ди что обусловливает сохранение стабильности свойств олигодиена при воздействии повышенной-температуры д 120-130°С. Гетероцепкые полимеры, образующие СП в процессе прогревания при систем из олигодиена и сшивающих, аге jTOBf имеют каучукоподобный . вид F нерастворимы в растворителях и харак теризуются. высокой температурой размягчения (360-380 С) . В предлагаемой композиции соа.гепты, удлиняющие олигомерную цепь., участвуют в присоединении растущей цепи олигодиена к эластомеру, позволягот реализовать в структуре вулкани затора наряду с серными более прочИгле и гибкие связи и получить композиции с новым комплексом технических свойств: повышенной тепло-, температуростойкостью, повышенной усталостной выносливостью, повышенньм сопротивлением раздиру и проколу В связи с тем, что плотность вулк низационной сетки композиций в этом случае существенно увеличивается, содержание вулканизующих агентов (се ры, N,К-дитиодиморфолина} и ускорит ля вулканизации (сульфенамида) може быть существенно снижено. Изготовление резиновых смесей в лабораторных условиях производят в две стадии в .-резиносглесителе емкостью 2л. Продолжительность 1-й ста.дии при 60 об/мин - 4 MHHi Жидкий изоцнанат содержащий каучук , блокирован ный фенотроиином, вводят в первую стадию. Температура в конце цикла находится в пределах 140смешенияи.5 С. Зудканизующую группу серу, ДТДМ, сульфенамид) , К-Е Итрозодифени амин и ,структурирующие агенты (ДСАФФС, ГХПК, МФБМ, П-НДФА) вводят в резиносмеситель во вторую ста.дию при 30 об/мин. Продолжительность см шения 2 мин. Температура в конц;е ци ла, смешения находится в пределах lOS-llO C. Смеси вулканизуют в прес се при в течение 50 мин. Пример. Готовят вулканизу MyVo композицию следующих составов, приведенных в -табл,1. (компоненты в .ч., м.ч. илим.д,)В композицию на основе 35 №ас,ч. ЙК вводят жидкий изоцианатсодержащий каучу;к ФП-65,: блокированный фен тропином/ в количестве 5-15 маСсЧ (предпочтитель.но 10 мае.ч,) и в ка честве структуриругоцетт. с;аединения ди cyльфидaлкилфeнoлфop г/г:;де1кдну(; смолу н количестве 1--3 кас.ч. (г редno--fTnTejibHo 2 иаа ч.) г; V/; W-гексахлорпараксилол в коли;естве О, 7 мае. ч. ля сравнения изгэтовляаот тсомпозгйцию с примекени 1 жршкого изоцианатсодержащего каучука ФП-65 в количестве 5-15 мае.ч. соответственно. Fi качестве при.1ера з та б л, 2 представлена свойства композиций на. основе 35 мае,ч. НК, изгстовленные по у к а 3 а н н ом у р е ц е п т у. П р и м е р 2 В композициЕо на основа 35 мае.д (мае.ч) НК, вводят жкдкий изоцианатсодер-ЖЭ.щнй i-саучук ФП--65, блокированный фе 1 отропи;;г;м,- в количестве 10 мае.ч. и в качостие структурирующего соединения N , .:(;тафенилан.лк маленшт-лиц в коли eccjiij ; кас.ч. В качестве призера в ;абл.З предста пены свойства комгОоИЦ11К ;за осЕгове 35 мае,ч. ек, изготоЕлечинх по указанному рецепту. . ПримерЗ. В кокпозипию ка эснове 35 мае.д. tK вводят иооцианатродержащий каучук ФП-бЗ, блокированный фенотропином в количестве 100 мае, ч, и в качестве С1руктуриоу10щего соединения пара нитрозод:;-;6ен::;Л амин в количестве 1,5 . В качестве примера г ia6.:i,4 ртавлены свойства компс1 нциина основе 35 мае. ч. ЧК,- изготовленных по ука 3 aKHOfiy }знчЕптус.. при зведенин з .иозки,кк модицкширующей системы на основе жкд11:ого изо-циана тсодержащего :саучука ФП-65 блокированного фенэтропкном, поолставляется возможн::м исполь зоват;продукт 3 качестве вре- еннохю пластификаторе композиции и улучшить ее технолохические )йстве Гпла стичность, сопро7ивлен 1е псдвулканизации. шприцуемость 1 , так л:а; выбранные соаген1м взаимодейсг- уи) с реакционна стадии вулкапиза.ции нзделий суще- ственно улучшить у:: талос;/ную выьюсли-вость вулканизатов при дефОрмациях изгиба, и растяжения, повысить телло,температуростойкос ь ) и тем самым расширить температурный диапазон работы изделий; увеитчить сопротипление резин раздиру и проколу, что имеет особое значе - ие для попышения ра бо т осп сэ со б но с ти : руп н ox-ti б а ри т нык шин автомобилей грузоподъемностью 27-40 т в карьера.,, Состав вулканизуемых композиций, мае.д.

Таблица

Углерод технический ПМ-100

50

50

50

50 Механические свойства композиций на основе НК + СКИ - 3

Невулканизованные смеси пластичность по ГОСТ 415-75 0,35 Время подвулка-низа7дии при 120 С tr мин + 5 мин23

Резины Условное напряжение при удлинении 300%, МПа Условная .прочность при растяжении, МПа26при н.у. при 100 17 после старения 100°х 72 ч 18 .Относительное удлинение при разрыве,. при н.у, при 100 пойле старения 100 X 72 ч Сопротивление разйиру, кН/м, при Твердость, условные единицы, при н.у. при 100° ; Эластичность, % при н.у. при ЮО. 0,39 Т а б л и ц а 2 комбинаций 0,380,40 0,40 15,6 15,5 4,7 6,9 6,7 Усталостная выносливость при многократном. растджении на 150% тыс.ЦИКлов 40 45 Условное напряжение при статическом проколе, МПа73,0 Сопротивление разрастанию трещин при многократном изгибе, тыс.циклов. 150 Усталостная выносливость на ЗПИ, тыс. циклов при .998

Механические свойства композиций на основе

Невулканиэованные смеси

мин ± 5 мин Продолжение табл. 2 78,080 180150

Таблиц.а 3 НК и СКИ-3

0,37 0,38

28

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

при н.у.

при 100°

после старения 100

X 72 ч

Относительное удлинение при разрыве, %

при н.у. ,

при ,

после старения 100 х 72

Сопротивление раздиру кН/м, при н.у.

Твердость, условные единицы

при н.у.

при 10 оС Эла стич ность / %

при н.у.

При loVc

Усталостная выносливост прк многократном растяжении на 150%, тыс.цикл | словное напряжение при статическом проколе, МП

Сопротивление разрастан

трещин при многократном

изгибе, тыс.циклов

Уоталостная выносливост на ЗОИ, тыс. циклов

,Продолжение табл. 3

15,6

27,0 17,8

19,0

530

580

260

135

74 65

44 59

51 75,0

185 1200

Механические свойства композиций на основе НК и СКИ-3

Пластичность по ГОСТ 415-75

Врёмя одвулканизации при

120с1мин + 5 мин

Условное напряжение при

удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

при н.у.

при

после старения 72 ч

Относительное удлинение

при разрыве, % при н.у.

при н.у.

при

в после старения 100. х 72 ч

Сопротивление раздиру, кН/м

при н.у.

Твердость, условные единицы

при н.у.

при

Эластичность, %

при н.у.

при

Усталостная выносливость пр

многократном растяжении на

150%, тыс. циклов

Условное напряжение при стаческом проколе, МПа

Таблица 4

Невулканизованные смеси 0,38

0,37 28

15,5

26,5 18,5 19,2

530 515 251

130

74 63

44

59

60

77,0

Показатели

Сопротивление разрастанию трещин при многократном изгибе, тыс. циклов

Усталостная выносливость на ЗПИ,

тыс. циклов при 100 С Формула изобретения Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая модифицирующую добавку - блокиро ванный производным фенола изоцианатсодержащий олигомер, о т л и ч; а ю(щ а я с я тем, что, с целью повглиения стабильности свойств композиции, последняя содержит в качестве модифицируняцей добавки блокированный 1;фе но тропи ном изоцианатсодержащий жид 1кий олигодиен - продукт взаимодействия гидроксилсодержащего олигомера

220

1500 на основе дивинила и изопролена в соотношении по весу 80:20 с толуилеЪдиизоцианатом и дополнительно соединение, выбранное из группы; дисульфидал1силфенолформальдегидная смола, Ы,М-метафенилендималеинимид, паранитрозодифениламинj в количестве соот.йетственно 5-15 и Or 7-3 мае.ч. на , .ч. каучука. ( Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР It 410037, кл. Q 08 L 9/00, 1971(прототип).