Активатор вулканизации и способ его получения Советский патент 1983 года по МПК C08K3/22 C08K9/02 C08L9/00 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке нового активатора вулканизации, содержащего пониженные количества оксида цинка, нанесенного на инертный носитель.

Наиболее близким к предлагаемому

по технической сущности муфельные цинковые белила марки БЦ-0, используемые резиновой промьшшенностью в качестве активатрра вулканизации в количестве 3-5 мае.ч. на 100 мас.ч. каучука l.

. . Недостаток данного вулканизатора заключается в том, что он используется в большом количестве.

Цель изобретения - снижение расхода дефицитного металла при сохранении физико-механических показателей вулканйзатов с его использованием.

Поставленная цель достигается тем, что активатор вулканизации на основе оксида цинка дополнительно содержит двуокись кремния или тальк при соотношении последних и оксида цинка IdO97): (3-20).

Согласно способу активатора вулканизации на основе оксида цинка и двуокисикремния или талька при

соотношении последних и оксида цинка (80-97 ):(3-20 ) двуокись кремния или тальк обрабатгЮёют водным раствором сульфата цинка в соотношении по сухому остатку 20:(2,48-10), а затем - аммиаком при рН 7-8 и выделяют полученный активатор.

Оксид цинка, нанесенный в виде оболочки на ядро из частиц инертно10го носителя (белой сажи, аэросила или талька), позволяет сократить расход дефицитного металла, требующегося для получения оксида цинка .Кроме того, полученный активатор имеет

15 более высокую степень дисперсности по сравнению с муфельными цинковыми белилами.

П р и м е р. В реактор, снабженный мешалкой, вводится 800 мп вод20ного раствора цинкового купороса с концентрацией 3,1-12,5 г/л (в пересчете на безводный ZnSO ) . Загружается 20 т инертного наполнителя (белой сажи, аэросила или талька).

25 Суспензия перемешивается до постоянного значения рН. Затем вводится 2,5%-ный раствор аммиака до достижения рН 7-8. Полученный осадок центрифугируется,, промывается и высушиг

30 вается в воздушном термостате при

120-150 С. Осадок представляет собой оксид цинка, осажденный в виде оболочки на частицы инертного наполнителя.

Готовят партии активаторов, содержа1аих 3,10 и 20% оксида цинка от общей массы активатора.

Активаторы, содержащие в, качестве наполнителей белую.сажу или аэросил, используют для изготовления резиновых смесей на основе СКИ-3, а активаторы, содержащие в качестве наполнителя тальк - для изготовления резиновых смесей на основе смеси каучуков СКИ-3, СКД и СКМС-30 АРКМ-15 по рецептам, приведенным в табл. 1.

Режим вулканизации 1-4 15 мин при , а смесей 5-6 10 мин при 143с.

D табл. 2 приведены физико-механи ческие показатели вулканизатов резиновых смесей,., содержащих активатор

на основе оксида цинка, нанесенного на белую салсу БС-120.

В табл. 3 приведены физико-механические показатели вулканизатов резиновых смесей, содержащих активатор на основе оксида цинка, нанесенного на аэросил А-17 5..,,;

В табл. 4 приведены физико-механические показатели вулканизатов резиновьдх смесей, содержащих активатор на основе оксида цинка, нанесенного на тальк.

Как следует из данных табл. 4, использование нового активатора вулканизации,, представляющего собой оксид цинка, нанесенный на инертный порошкообразный наполнитель (белую сажу, аэросил или тальк) взамен муфельных цинковых белил не приводит к ухудшению физико-механических показателей вулканизатов, что позволяет сократить расход дефицитного оксида цинка приблизительно в 5-30 раз

Оксид цинка на белой

саже БС-120

ъ

Оксид цинка на аэросиле А-175

Оксид цинка на тальке Белая сажа БС-120

Аэросил А-175

Технический углерод ПМТехнический углерод ПМТаблица 1

3,0

5,0 5,0

5,0

30,0

57,3

57,3

15,0

Условное напряжение при 100%-ном удлинении, МПа Примечание.

Условное напряжение при 100%-ном удлинении, МПа

Условное напряжение при 300%-ном удлинении. Примечание.

.Т а б л и ц а 2

2,1 2,3 .

2,1

Таблица 3

4,0

2,8

3,0 Содержание оксида цинка в предлагаемом активаторе составляет 3 мас.% (смесь 1а), 10 мас.% (смесь 16) 20 мас.% (смесь 1в}. Концентрация раствора цинкового купороса (в пересчете на безводный ZnSO) соответственно составляет для смеси 1а 3,1 г/л (по сухому остатку 2,48 г), для смеси 1б - 5,5 г/л (по сухому остатку 4,4 г), для смеси 1в - 12,5 г/л по сухому остатку 10 г . Содержание оксида цинка в предлагаемом активаторе составляет 3 мас.% (смесь 2а)., 10 мас.% (смесь 26), 20 мас.% (смесь 2Б).Концентрация раствора цинкового купороса (в пересчете на безводный ZnSO) соответстйённо составляет хшя смеси 2а 3,1 г/л (по сухому остатку 2,48 г , для смеси 2б - 5,5 г/л (по сухому остатку 4,4 г , Оля смеси 2в - 12,5 г/л (по сухому остатку Юг).,,

Условное напряжение при 100%-ном удлинении, МПа

Условное напряжение при 300%-ном удлинении, МПа

Сопротивление разрыву, МПа

Относительное удлинение при разрыве, % Примечание. Формула изобретения 1. Активатор вyJfkaнизaции на основе оксида цинка, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью снижения расхода дефицитного металла при сохранении физйко-мехайических показателей вулканизатов с его использованием, он дополнительно содержит двуокись кремния или тальк при соот ношении последних и оксида цинка (80-97):(3-20). 2. Способ получения активатора вулканизации на основе оксида цинка

Таблица 4

3,6

3,5 15,3 16,6

20,0

19,5 328

326 Содержание оксида цинка в предлагаемом активаторе 3 мас.% (смесь 5а), 10 мас.% (смесь 5б), 20 мас.% (смесь 5в). Концентрация раствора цинкового купороса (в пересчете на безводный 2t}SOA ) -соответственно составляет для смеси 5а 3,1 г/л (по сухому остат,ку 2,48 г), для смеси 56 -5,5 г/л (по сухому остатку 4,4 г), для смеси 5в - 12,5 г/л (по сухому остатку Юг). и двуокиси кремния или талька при соотношении последних и оксида цинка (80-97):(3-20), отличающийс я тем, что двуокись кремния или тальк обрабатывают водным раствором сульфата цинка в соотношении по сухому остатку 20:(2-48-10), а затемаммиаком при рН 7-8 и выделяют полученный активатор. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник резинщика. М., Химия, 1971, с. 311 (прототип).