Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

 

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯСМЕСЬ НА ОСНОВЕ КАРВОЦЕПНОГО КАУЧУКА, включающая Печной технический углерод в виде агрегатов сросшихся сферических частиц с коэффициентом пористости t-1,1 и степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09, о т л ичающаяся тем, что, с целью снижения вязкости и повышения каркасности резиновой смеси, а также увеличения электропроводности .вулканизатов , резиновая смесь дополнительно содержит графит в соотношении к техническому углероду 1:0,25-9 при следующем соотношении компонентов, мае.ч, Карбоцепный каучук- 100 Технический углерод 20-90 Графит10-80 г

О (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛЬС ГВУ (21) 3439910/23-05 (22) 21. 05. 82 (46) 23.09.83 Вюл. )) 35 (72) Ю.Н.Никитйн, B.Ç.Óñòèíîâ, A Е.Корнев, A. А.Донцов, A.Ã.Ôåäîðîâ, А,А.Äåëåêòîðñêèé, В.М.Оськин и Н.В,Ку ликова (53) 678.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 2888468/05, кл. С 08 Ь 9/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9,.770119, кл. С 08 1 9/00, 1979 (прототип). (54)(57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ

СМЕСЬ HA ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА включающая печной технический углерод в виде агрегатов сросшихся сФерических частиц с козФФициентом пористости 1-1,1 и степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения вязкости и повышения каркасности резиновой смеси, а также уве;ичения электропроводйости вулкаиизатов, резиновая смесь дополнительно содержит графит в соотношении к техническому углероду 1)0,25-9 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбоцепный каучук . 100

Технический углерод 20-90

ГраФит 10-80

1043153

Изобретение относится к резиновой промьыленности, в частности к вулканизуемым резиновым смесям для антистатических и электропроводных иэделий °

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая графит и активный технический углерод, имеющий коэффициент пористости поверхности 2,4-3 и отношение поверхности макропор и микро- 10 пор 1!2-4(1J .

Однако микропористый технический, углерод является дорогим продуктом и характеризуется невысокими усиливающими свойстваыю, в результате чего получаемые резины обладают низкими прочностными свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая в качестве наполнителя печной технический углерод в виде агрегатов срос-. шихся сферических частиц с коэффициентом пористости 1-1,1 и степенью срастания частиц в агрегате 0,030,09 (2J .

Резины, полученные иэ дайной смеси, обладают высокими прочностными свойствами, однако имеют низкую электро- ЗО проводность. Кроме того, указанная резиновая смесь имеет высокую вязкость, что затрудняет получение формовых и шприцованных иэделий.

Снижение вязкости резиновой сме- З5 си путем введения пластификаторов соп. ровождается резким уменьшением ее каркасности, Целью изобретения является снижение вязкости и повышение каркасности О резиновой смеси, а также увеличения электропроводйости вулканизатов.

Поставленная цель достигается тем, .что вулканиэуемая .резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая печной технический углерод в виде, агрегатов сросшихся. сферических частиц с коэффициентом пористости 1-1,1 и степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09, дополнительно содержит графит в соотношении к техническому углероду 1:0,25-9 при следующем соот(ношении компонентов, мас.ч.: ,Карбоцепный каучук 100

Технический углерод 20-90

Графит 10-80

Пример 1. В лабораторном смесителе при 90-1000С готовят резиновую смесь состава, мас.ч.: бутадиенметилстирольнын каучук CKMC-ЗОАРК 100, стеарин 2, окись цинка S альтакс 2, 60 сера 2, печной технический углерод

ПМ-105 50, графит марки ГЭ-3 10.Технический углерод ПМ-105 имеет диаметр частиц 203 (, удельную поверхность по ЦТАБ 105 м /г, удельную поверхность по азоту 11.2 м1/г адсорбцию дибутилфталата 103 мп/100 г, среднюю степень срастания частиц в агрегате 0,09 и коэффициент пористости 1,07.

Резиновые смеси испытывают на вискоэиметре Муни при 130ОC в соответствии с ГОСТом 10722-76. Каркасность композиции определяют на дефометре при 80ОС и нагрузке на образец 500 г, 3а показатель каркасности принимают отношение высоты образца после 10 мин, к высоте после 30 с действия укаэанной нагрузки.

Вулканизацию резиновых смесей проводят в прессе в течение 80 мин при Ъ43 С. Прочностные свойства ре зин определяют в соответствии с

ГОСТом 270-75, а удельное объемное электросопротивление - потенциометрическим методом.

Результаты испытаний резиновых смесей и вулканизаторе приведены в табл.1.

Пример 2. В соответствии с примером 1 готовят и испытывают резиновую смесь с содержанием графита

25 мас.ч. Результаты испытаний.привдены в табл.2.

Пример 3. Аналогично примерам 1 и 2 готовят и испытывают резиновую смесь с содержанием графита до 30 мас.ч. и содержанием технического углерода до 30 мас.ч. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Пример 4. Аналогично примеру 3 готовят и испытывают резиновую смесь с, содержанием графита до

60 мас.ч. Результаты испытаний приведены s табл.1, I

П р и и е р 5. Аналогично примеру 1 готовят и испытывают резиновую смесь с содержанием технического углерода 90 мас.ч. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Пример 6. На лабораторных вальцах при температуре валков

20-30 С готовят резиновую смесь состава, мас.ч.: хлоропреновый каучук наирит KP-50 100, окись цинка - 4; окись магния 7, стеарин 1, технический углерод П-226М 20; графит ГЭ 3 80 °

Технический углерод П-226М имеет диаметр частиц 220, удельная поверхность о ЦТАБ 100 м /г, удельной поверхностью по азоту 105 м /г, адсорбцию дибутилфталата 102 мл/100 r, степень срастания частиц в агрегате 0,03 и коэффициент пористости

1,05. Результаты испытаний резин приведены.в табл.2 °

Пример 7. На лабораторных вальцах при температуре валков

50 5 С готовят резиновую смесь сос0 тава, мас.ч. г бутадиен-стирольный каучук CKMC-30 APE 100, стеарин 2, окись цинка 5, аль такс 2, сера 2, 1043153 технический углерод ПМ-105 75, графит ГЭ-3 25. Результаты испытаниЯ резин приведены в табл.3.

Как видно иЭ приведенных в табл.1 данных, резиновая смесь с графитом при равном содержани* технического

Показатели

Пример

ЮЮ

Предлагаемый

1 2 . 3 4 5

Ю» Ю

Известный

30 90 50 . 30

50 50 . 30

10 25 . 30

90 графита

60 10

Соотношение .графита и технического угле-. рода

115 ;1!2 1:1

1:0,5 1:9

Свойства резиновых смесей

Время начала подвулка-низации при 130ОС, мин . 16 17 18

18 15 16 . 1 7

Минимальная вязкость при 130 С, усл.ед.

58 60, 42

Каркасность,Ъ

76 82 . 56 65 97 72 49

СвойСтва вулканизатов

Прочность при разрыве, NGa

27, 2 19,8 14, 2 12,4 14,9 28,1 23,6 . 15,4

Удельное объемное электросопротивление, Ом м

740 540 670 410 32

980 4400 96

Ь Ю

Ю»» Е» Ю Ю»ЮЮЮ Ю»Юа

Таблица 2

Показатели

Известная

100

80 графита

100, Соотношение графита и технического углерода

1:0,25

Степень срастания частиц в агрегатах технического углерода

0,03

0,03

Коэффициент пористости технического углерода

1 05

1,05.Содержание на 100 мас.ч. каучука, мас.ч. технического углерода

Содержание на 100 мас.ч. каучука, мас.ч. технического углерода углерода имеют, по сравнению C asвестной на 3-16% меньшую вязкость и на 4-32% более высокую каркасность. .Вулканизаты с графитом также превос ходят известные резины по электро,проводности в 0,25-10 раз. Т а б л и ц а 1

46 96 63 50 108

Предлагаемая С графитом

1043153

Продолжение табл. 2

Резина

Пок аэ ат ели

Известная Предлагаемая С графитом

4»

Свойства резиновых смесей

Минимальная вязкость при

130 С, уел. ед.

77

Каркасность, В

100

Свойства резин

Прочность при разрыве, МПа

13,7

13,4

8,9

Удельное объемное электросопротивление, Ом м

15,6

9,4

6,6

Таблица 3

Показатели

Известная

Предлагаемая мас.ч. углеро75

100

25 графита

Соотношение графита и технического углерода

1:3

Степень срастания частиц в агрегатах технического углерода

0,03

0,15

Коэффициент пористости технического углерода

1,05

2,20

Свойства резиновых смесей

Минимальная вязкость при

130ОС, усл. ед.

84

130

Карка снос ть, %

62

Свойства резин

Прочность при разрыве, МПа

14,2

14,3

Удельное объемное электросопротивление, Ом. м

2,5

ВНИИПИ Заказ 7260/27 Тираж 494 Подписное

Филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектная,4

Содержание на 100 каучука, мас.ч. технического да Резина

С графитом