Вулканизуемая резиновая смесь

 

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенного каучука включающая углеродный и минеральный наполнители, о.т л и ч а ющ а я с я тем,что,с целью улучшения технологических свойств резиновой смеси и повьпиения физико-механических свойств резин, смесь содержит .в качестве Минерального наполнителя продукт газоочистки доменного процесса следующего состава, мас.%: 28-39 СаСОз 2-5 МдСОэ 12-20; 12-21 SiO2 22-34 с размером частиц 2-21 мм при i следующем соотношении компонентов, мае.ч.: (Л Ненасыщенный каучук 100 Углеродный наполни15-116 тель Продукт газоочистки доменного процесса указанного состава 21-60

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИ-ЛИН

П9) (И) 1(51) С 08 L 9/00 С 08 К 3 26

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1 «): -ч ич"1 )())

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

28-39

2-.5

12-20:

12-21

22-34

СаСОЗ

Мсссз

Мп )04

8102

Fe2 O3 (21),3512961/23-05 (22),17,08.82 .(46) 15 ° 02,84. Бюл. )) 6 (72) Н.Ю. Василенко, И.В, Васильева, T.È. Сидельникова, Й.Л. Меламед, В.И. Доценко, Е.Н . Кабанов, Л.С. Карант, М.П. Наливайко, П.И. Сошин и В.Ф. Хало (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 678 ° 7(088.8) (56) 1. Справочник резинщика. М., Химия"., -1971, с. 426.

2. Энциклопедия полимеров. Т 2, М., Советская энциклопедия, 1974, с. 351.

3. Технологический рецепт НД-122

Лисичанского завода РТИ (Прототип). (54)(57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ

СМЕСЬ на основе ненасыщенного каучука; включающая углеродный и минеральный наполнители, о.т л и ч а ющ а я с я тем,что,с целью улучшения технологических свойств резиновой смеси и повышения физико-механических свойств резин,.смесь содержит в качестве минерального наполнителя продукт газоочистки доменного процесса следующего состава, мас.%: с размером частиц 2-21 мм при ° следующем соотношении компонентов, мас.ч.: ненасыщенный каучук 100

Углеродный наполнитель 15-116

Продукт газоочистки доменного процесса указанного состава 21-60

1073256

3,0

10 0

2 О

0 9

2,0

Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к разработке резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука для изделий различного назначения, пре,ущественно резинотехнических. 5

В технологии .резины широко при.меняются минеральные наполнители, которые представляют собой порошки разной степени дисперсности и являются окислами или солями металлов 1 и неметаллов P) .

Известно, что природные минераль-. ные наполнители, такие как мел, каолин, применяются в технологии резинового производства для улучше- f5 ния технологических свойств резиновых смесей и их удешевления. Причем совместное использование минеральных наполнителей в. комбинации с активньм наполнителем - техническим углеродом улучшает диспергирование последнего в резиновой смеси, что обусловливает улучшение технологичес;ких свойств смеси и физико-механических свойств резин.

Природные .минеральные наполнители - мел и каолин - требуют специальной обработки для использования в резиновой промышленности (размалывание, обогащение и др.) (2 .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является вулканизуемая резиновая смесь 3J на основе бутадиен-стирольного кауt чука, включающая- вулканизукщую груп- З5 пу (сера, окись цинка, альбакс, дифенилгуанимид, стеарин), целевые добавки (параоксинеозон, сантофлекс, воск ЗВ), наполнители (технический углерод, мел) при следумнцем соотно- 4() шенин компонентов, соответственно, мас.ч.г 100з3,0г10,0:2,0:0,9:2,0з .

1 ° Оз1 0:2 0Ф45:10

Однако укаэанная резиновая смесь характеризуется неудовлетворительнюеи технологическими свойствами, а вулканизаты имеют невысокие фиэикомеханические свойства.

Целью изобретения является улучшение технологических свойств рези-. . новой смеси и повышение физико-механических свойств резин.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыценного каучука, включающая углеродный и.минеральный нанолнители, содержит в качестве последнего продукт газоочистки до- менного процесса следукн его состава, мас.%: 66

СаСО 28-39

И)СО 2-5

Мп оц 12-20

З1О 12-21

Ре Ор, 22-34 65 с размером частиц 2-21 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный каучук 100

Углеродный наполнитель 15-116

Продукт газоочистки доменного процесса указанного состава 21-60

Минеральный наполнитель - продукт газоочистки доменного процесса (ПГОДП) - получают s результате очистки отходящей.пылегаэовой смеси доменного .процесса, которая, пройдя сухую очистку, поступает на мокрую,.где мелкодисперсная пыль поглощается технической водой. Вода с содержанием взвеси до 1Ъ поступает в шламонакопитель. Из,шламонакопителя отстоявшийся шлам загружается в транспорт и вывозится в отвалы. Ввиду большой мелкодисперсности применение ПГОДП в качестве вторсырья or> раничено. После сушки до влажности не более 1Ъ ПГОДП представляет собой сыпучий продукт с размером частиц 2-21 im< прочность при раэдавливании которого менее 2 кг/см.

2 кг/см . Цвет продукта грязно-

-бурый.

Пример 1. Готовят резиновую смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука СКИС-ЗОАРКМ-15 следующего состава:

Вутадиен-метилстирольный каучук; 100

Вулканизуккцая группа

Сера

Окись цинка

Альтакс

Дифенилгуанидин

Стеарин

Целевые добавки

Параоксинеозон 1,0

Сантофлекс УР 1,0

Воск ЗВ-,1 2,0

Наполнители

Технический угле.род ДГ-100

Мел

Свойства резиновой смеси представ-. лены в табл. 1.

П.р и м е р 2. Готовят резиновую смесь по примеру 1, в которую в. качестве минерального наполнителя вводят продукт .газоочистки доменного процесса в количестве 21 мас.ч. на

100 мас.ч. -каучука. Свойства резиновой смеси представлены.в табл. 1.

ПГОДП имеет следуккций состав, мас.Ф: СаСО 39; MgCO> 4; Мп>О 16,0;

8101 16,0; Ре Оэ 25 (размер частиц

2-21 мм, прочность при раздавливании 1,1 кг/см2), 1073256

Таблицаl

Таблица2

Пример

Свойства

Пример

Свойства

0,42

10 10 20

7,4

16,0

Относительное .удлинение при разрыве, Ъ

415

340

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

Остаточное удлинение, %

410 300 16

Остаточное удли. нение, В

64

Твердость ТМ-2

60,335 ..

Пример 5. Готовят резиновую смесь на основе изопренового каучу- ка (СКК-3) с.хлоропреновьж (скайцрен В-10) следующего.состава,. мас.ч.: Нзопреновый каучук 54,6

40 . Хлоропреновый каучук 45,4

Вулканиэующая .группа

Сера

Окись цинка

Сульфенамид Ц

Дифенилгуанидин

Тиурам

Парафин

Целевые добавки

Фталевый ангидрид. 0,6

50 Неоэон Д . 1,0

Резотропин 1t7 .Смола алрафор 0,8

Трехокись сурьмы 5,0

Хлорпарафин ХП-1100 5, 0

Моноэтаноламид 0,5

Наполнители

Технический углерод ПМ-75.15, 0

Двуокись кремния (белая сажа БС-100) 10,0

Мел 38,0

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 3.

1 8

0@8

0,36

0,27

2,0

60

ИГОДП имеет следукщий состав, мас.Вз СаСО8 35; NgCO 3,0» Мп3О4 12;

8iO 18; Fe>03 34; размер частиц

2,5-20 мм, прочность при раздавливании 0,9 кг/см . Свойства резиновой

Пример 6. Готовят резиновую

65 смесь по примеру 5, в которую в ка/

Пластичность, Ъ 0,32

Стойкость.к подвулканиэации при

1200С . 7 20" ,i

Резины из нее

Прочность при растяжении,мПа 14;3, Динамическая выносливость при знакопеременном изгибе, тыс.цикл. 254

Пример 3 ° Готовят резиновую смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука следующего состава:

Бутадиен-.метилстирольный каучук 100

Вулканизующая группа

Сера 3 5

Окись цинка 5,0

Каптакс. 2,5

Соли жирной кислоты С - в 1 0

Целевые добавки

Неоэон Д 1,0

Сантофлекс УР 1,0

Воск 3-Bl 3,0

Канифоль сосновая 2,5

Рчбракс 15,0

Масло йндустриальное 10,0

Масло ПМ-6М .10,0

Наполнители:

Технический углерод

ПМ-15 116

Мел 35

Свойства резиновой смеси и .резины прЕдставлены в табл. 2.

Пример 4. Готовят резиновую смесь по примеру 3, в которую в качестве минерального наполнителя вводят ПГОДП в количестве 35 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. смеси и резины представлены в

1 табл. 2 °

Резиновая смесь

Пластичность, В 0 35 0,42

Стойкость к под15 вулканизации при 120оС 8 1 51 10 30"

Резины иэ нее

Прочность при растяжении, мПа 6,0

30 Выносливость при знакопеременном изгибе,тыс.чикл. 450 652

1073256

Таблица 4

Пример

Свойства

Т а б л и ц а 3 чае «»«» »«»

Резиновая смесь

Пример

20 Стойкость к подвулканиэации

1200С .

6 15 12 45

Резины из нее

25 Прочность при растяжении,мПа 25,0

Резины иэ нее

28,5

Прочность при растяжении,мПа 23

22 7 25,0

Относительное удлинение при.

30 разрывеg. В

Относительное удлинение при разрыве, В

530

420

700 720 650 .

Коэффициент старения 144е при 70 С по

"относительному удлинению

Остаточная де" формация при 30%ном сжатии, В

0,72 0,8

0,7

1350

460 1100

Пример 8. Готовят резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука CKH-18 следующего состава, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук

Вулканиэующая группа

Сера

Окись цинка

КаптаКс

Стеариновая кислота

Наполнители

Технический углерод

ДГ-100 50,0

Мел 40 О

Свойства резиновой смеси и резинь представлены в табл, 4. 60

Пример 9. Готовят резиновую смесь по примеру 8, в которую в. качестве минерального наполнителя вводят ПРОДИ в количестве 40,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

2 0

5,0

1р5

1 5

1,0

30,0

1k 0

2,0

50,0

60,0

Честве минерального наполнителя вводят каолин в количестве 38 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Свойства смеси и резины даны в табл. 3.

Пример.7. Готовят резиновую смесь по примеру 5, в которую в качестве минерального наполнителя вводят ПГОДП в количестве 38,0 мас.ч на 100 мас.ч. каучука. ПГОДП имеет следующий составг СаСОу 36; МЯСО 5у, Mnq04 17; S10g 20,0; Ре Оя 221 .ðàçмер частиц 2-15 мм, прочность при раэдавливании 1,1 кг/см . Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 3

Свойства

5 J 6 7

Резиновая смесь

Пластичность,Ф 0,43. 0,45 0,5

Выносливость при знакопеременном изгибе,тыс.цикл. 480 .

ПГОДП имеет следующий. состав, мас <- Сасо3 28; MgCOy 4,0;Мп О4 19;

S1Og 21; Ре Оэ 28; размер частиц 320 мм, прочность при раздавливании

1 кг/см .

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 4, Пластичность, Ъ О 40 О 35

Остаточное удлинение, В 14

Выносливость при знакопеременном изгибе,тыс.цикл. 585

Эластичность по отскоку, Ъ 39

Пример 10. Готовят резиновую смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-30 APKM-15 следующего состава:

Бутадиен-метилстирольный каучук 100

Вулканизующая группа

Сера

Окись цинка

Тиурам

Канифоль

Целевые добавки, Неоэон Д 1,0

Вазелинове масло 8,0

Яаполнителщ

Техниче= кий углерод

ПМ-ЗОВ

Мел

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 5.

10732.56

° Пример

Свойства

Прочность при растяжении, мПа 5.,0

6,5

Относительное удлинение при. разрыве, Ф

Р

Остаточное удлинение, Ф

400

300

16

Составитель E. Казакова

Техред Л.Микеш Корректор Г. Orap

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 267/22 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений:и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4. Пример 11. Готовят резиновую смесь по примеру 10, в-которую ssoдят в качестве минерального нацол нителя ПГОДП в количестве 60,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

ПГОДП имеет следующий состав:

СаСО 32; MgCOq 2,0, Мп О 20;

S1& 12; Ре Оу 34.

Свойства резиновой смеси и резины представлены в табл. 5.

Таблица 5

Введение продукта газоочистки 30 доменного процесса в резиновую смесь, в количестве менее 20 или более

60 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука нежелательно, так как это ухудшает технологичность резиновых смесей и физико-механнческие свойства вулканизатов

Иэ представленных в табл, .1-5 данных следует, что вулканизуемые резиновые смеси на основе различных ненасыщенных каучуков, включающие комбинацию наполнителей - тех-. нического углерода или его смесис белой сажей с предлагаемым минеральным наполнителем — продуктом газоочистки доменного процесса превосходят по технологическим свойствам (пластичность, стойкость к под,вулканизации) известные резиновые смеси при использовании в качестве инертного наполнителя - мела или . каолина. Резины из предлагаемых ре-зиновых смесей по физико- механическим свойствам (прочность при растяжении, выносливость при знакоперемен ном изгибе, теплостойкость) превосходят известные резины.

Учитывая многотоннажность отхода производства, каким является ПГОДП,. использование его в резиновых смесях способствует решению задачи по очист-. ке окружающей среды от загрязнений, создает условия безотходной технологии газоочистки доменного процесса и приводит к экономии природного сырья