Способ модификации поверхности активного наполнителя Советский патент 1982 года по МПК C09C1/28 C09C1/56 C08K9/04 

Изобретение относится к химической технологий, точнее к модификации поверхности активного наполнителя, и может быть использовано при получении резиновых смесей. Известен способ модификации поверх ности активного наполнителя, например сажи или кремнезема, парами 2-4-толуилендиизоцианата или нагреванием при перемешивании наполнителей с блокирбванными диизоцианатами при 180-20(ГСГ Недостатками этого способа являются необходимость проведения процесса при высокой температуре, использование токсичного.диизоцианата и недостаточно высокие физико-механические характеристики наполненного ими нитрильного или натурального каучука. Известен также способ модификации поверхности активного наполните ля их при перемешивании производными биурета при 50-9(, Модифицированные согласно этому.способу наполнители также не обеспечивают наполненным ими нитрильному и натуральному каучукам достаточно высокие физико-механические характеристики.« Целью изобретения является повышение физико-механических характеристик наполненного нитрильного или натурального каучука. Поставленную цель достигают за счет того, что модификацию поверхности активного наполнителя осуществляют обработкой его 2,2,6,6-тетраметил- -оксопиперидин-1-оксилом, 2,2,6,6-тетраметил- -оксипиперидин-1 -оксилом или 2,2,6,6-тетраметил-4-бенэоилпиперидин-1-оксилом при перемешивании. 2,2,6,6-тетраметил-А-оксопиперидин-1-оксил (ТМООПО); 2,2,6,6-тетраметил- -оксипиперидин-1-оксил (ТМОИПО); и 2 ,2,6,6- тетраметил-«-бенз,оилпипериДИН-1-ОКСИЛ (ТМБПО) берут в количестве 20-30% от массы наполнителя в виде Ю-ЗО -ного раствора в ацетоне или гексане. , 3 9 Пример 1. Исходные наполнители - сажа ДГ-100, высокодисперсный кремнезем (двуокись кремния) А-175. Исходные модификаторы - ТМООПО, ТМОИП и ТМБПО. Растворитель - ацетон, В отдельной емкости получают 20%-ные (по массе) растворы модификаторов. Затем в реактор загружают наполнитель и 20 мае. % органического раствора модификатора, считая на содержание сухого остатка. С помощью мешалки осуществляют перемешивание содержимого реактора при комнатной температуре и нормальном давлении в течение 1,5 ч, при этом необходима герметизация реактора с тем, чтобы в процессе модификации не изменялась концентрация раствора. По завершении перемешивания обработанный наполнитель выгружают и высушивают на воздухе до постоянного веса. После модификации наполнители сохраняют внешний вид, а насыпная мае .са возрастает на . Содержание оксильных групп в наполнителе составляет 2-7 иас.. П р и м е р 2. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1 но используют растворы модификаторов, считая на содержание сухого остатка, Примерз. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1 но используют 301-ные растворы модификаторов, считая на содержание сухого остатка. В табл. 1 приведены условные обоэнамения модифицированных наполнителей для полимерных композиций. 1 С применением перечисленных в табл. 1 наполнителей, модифицироваУ ных по примерам 1-3 (а также по известным способам - для сопоставления) изготавливают резиновые смеси. В табл. 2 представлены рецептуры резиновых смесей. Вулканизацию приготовленных резиновых смесей проводят при 151°С и давлении 3 атм. В табл. 3 приведены сравнительные опытные данные по физикотмеханическим и адгезионным характеристикам полимерных композиций с наполнителями, обработанными по данному срособу и известным способам (по прочности при разрушении РГ разР относительному удлинению Е, , модулю при ростяжеНИИ Ejpp, сопротивлению сдвигу f сдв адгезионных соединений резин со сталью 3 и латунью). Как следует из полученных результатов испытаний, применение способа подготовки наполнителей по изобретению обеспечивает существенный рост основных физико-механических и адгезионных характеристик изделий. По сравнению с известными способами прочность резин при разрушении возростает на 20-25%, относительное удлинение - на , модуль при 300 ;-ном удлинении снижается в среднем на 5 10%. Заметное повышение сопротивления сдвигу обеспечивается для адгезионных соединений резин с металлами в среднем на . Таблица 1

ДГ-0

100

А-О

у

По известному способу (авторское свидетельство К 410032). По известному способу (авторское свидетельство № 607836).

ДГ-Т

ДГ-Р

ДГ-Б

ДГ-И

А-Т

А-Р

А-Б

100 100

--100

- - - 100

1,5 1.5 1,5 1,5

0,8 0,8 0,8

2-меркаптобензтиазол

Цинка оксид Стеарин технический

Наполнитель (по примерам 1-3) 30 30 30 30

Таб-лица2

Первый ряд цифр еоответствует примеру 1, второй - 2, третий 3 (результаты получения как средние при испытании 5 образцов)

Цифра после обозначения наполнителя (согласно табл. 1) ознсзчает номер рецептуры полимерной композиции по табл, 2.

998133110

Формула изобретенияпиперидин-1-оксил, 2,2,6,6-тетраметилСпособ модификации поверхности ак- -тетраметил-4-бензоилпиперидин-1-октивного наполнителя обработкой его сил.

органическим соединением при переме- s Источники информации, шивании, отличающийся тем, принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения физико-мёхани- 1. Авторское свидетельство СССР ческих характеристик наполненного № А10032, кл. С 09 С 1/28, 197нитрильного или натурального каучука, 2. Авторское свидетельство СССР в качестве органического соединения О № 60783.6, кл. С 09 С 1/56, 1973 (происпользуют2,2,6,б-тетраметил- -оксо- тотип ).

-1 -оксипиперидин-1-оксил или 2,2,6,6