Резиновая смесь на основе изопренового каучука
Изобретение относится к резиновой промьшшенности и может быть использовано для изготовления и резинотехнических изделий. Цель изобретения - повышение теплостойкости, сопротивления раздиру и динамического модуля вулканизатов. Для этого резиновая смесь на основе изопренового каучука содержит в качестве модификатора цианатсодержащий олигодиен, блокированный соединением, выбранным из группы: аминокапроновая кислота, 2-амино-4-тиометилбутановая кислота, ее цинковая соль и цинковая соль аминобензойной кислоты. (Л INP О5 О СО N4 4
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 08 L 9/00 С 08 К 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (1
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л
<О
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 392882 1/23-05 (22) 16.05.85 (46) 30.09.86. Вюл. М - 36 (71) Волгоградский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт (72) Н.М.Сизова, А.M.Îãðåëü, В.П.Медведев, А.Г.Шварц, Н.Л.Сахновский и Т.А.Королева (53) 678.7.048(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 822535, кл. С 08 L 9/00, 1979.
Авторское свидетельство СССР
9 971849, кл. С 08 Ь 9/00, 1980..SU„„1260374 Д1
{54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА
{57) Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления шин и резинотехнических изделий. Цель изобретения — повышение теплостойкости, сопротивления раздиру и динамического модуля вулканизатов. Для этого резиновая смесь на основе изопренового каучука содержит в качестве модификатора цианатсодержащий олигодиен, блокированный соединением, выбранным из группы: аминокапроновая кислота, 2-амико-4-тиометилбутановая кислота, ее цинковая соль и цинковая соль аминобензойной кислоты.
1 12603
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве шин и резинотехнических изделий.
Цель изобретения — повышение теплостойкости, сопротивления раздиру и динамического модуля вулканизата.
Блокированные иэоцианатсодержащие олигомеры получают путем смешения и последующего термостатирования изоци- 10 анатсодержащего олигомера ФП-65 с аминокислотами или цинковыми солями
В о аминокислот при температуре 110-120 С в течение 10-150 мин. В качестве аминокислот используют аминокапроновую 15 кислоту (АКК), 2-амино-4-тиометилбутановую кислоту (метионин), а в каче стве цинковых солей аминокислот— цинковую соль аминобензойной кислоты (ЦСАБК) или цинковую соль метионина 2О (IICM) .
Блокированные аминокислотами или цинковыми солями аминокислот иэоцианатсодержащие олигомеры представляют собой твердые нетоксичные продукты, 25 которые легко транспортируются, дозируются и перерабатываются на существующем оборудовании аналогично высокомолекулярным каучукам. Указанные блокированные изоцианатсодержащие 30 олигомеры — термопластичные продукты линейного строения, при температуре переработки деблокируются и переходят в жидкое состояние, оказывая пластифицирующее действие в смеси и позволяя исключить из рецептуры серийных резин пластификатор — масло ПН-6И.
В процессе вулканизации блокированные изоцианатсодержащие олигомеры образуют в матрице полимера дополнительные пространственные сшивки, совулканиэуются с ненасыщенным каучуком благодаря свободным изоцианатным группам, образующимся при деблокировании указанных олигомеров при температуре вулканиэации. Дисульфидалкилфенолформальдегидная смола или молекулярный комплекс реэорцина с уротрогином (модификатор РУ) взаимодействуют с реационноспособными изоцианатными у> группами деблокированного олигомера и участвуют в присоединении цепи олигодиена к изопреновому каучуку.
Резиновые смеси изготавливают в две стадии в реэиносмесителе емкостью
2 л. Продолжительность I стадии
4,5 мин. Температура в конце цикла о смешения 140-142 С. Блокированный
74 2 изоцианатсодержащий олигомер вводят в I-й стадии. Вулканиэующую систему (серу, сульфенамид, дитиодиморфолин), а также дисульфидалкилфенолформальдегидную смолу или модификатор РУ вводят во II-й стадии, продолжитель" ность смешения 3 мин. Температура в о конце цикла смешения 100-110 С. Смеси вулканиэуют в прессе при 145 С в течение 30 мин, Пример 1. Готовят вулканизуемую резиновую смесь на основе смеси
35 мас.ч. НК и 65 мас,ч. CKH-3 ° В композицию вводят 1,0 мас.ч. серы, 1,1 мас.ч, сульфенамида М, 2,0 мас.ч. стеарина, 4,0 мас.ч. цинковых белил, 0,7 мас.ч. N-нитроэодифениламина, 1,8 мас,ч. диафена ФП, 0,5 мас.ч. неозона Д, 0,6 мас.ч. гексола ЗВ, 50 мас.ч. технического углерода
IIM-10О, 0,8 мас.ч. модификатора РУ, 1,6 мас.ч. N-дитиодиморфолинаи 10 мас.ч. иэоцианатсодержащего олигомера, блокированного аминокапроновой кислотой (смесь 1, табл. 1). Аналогично готовят смеси 2-7 (табл. 1).
Пример 2. Готовят смесь по примеру i, содержащую 100 мас.ч.
СКИ-3 (смеси 1-7, табл. 3) или
100 мас.ч. НК (смесь 7, табл. 1).
Для сравнения аналогично изготавливают известную резиновую смесь, содержащую вместо 10 мас.ч. блокированного фенотропином ФП-65 10 мас.ч. блокированного аминокапроновой кислотой изоцианатсодержащего олигомера (ФП-65AKK) (смесь 6, табл, 1).
Свойства смесей и вулканизатов на их основе приведены в табл, 2 и 4.
Формула изобретения
Резиновая смесь на основе изопренового каучука, включающая серу, сульфенамид, N-дитиодиморфолин, стеарин, цинковые белила N-нитрозадифеУ ниламин, N-фенил-N -изопропил- и -фенилендиамин, фенил-Р -нафтиламин, гексахлорпараксилол, печной технический углерод и модификатор блокированный иэоцианатсодержащий олигодиен — продукт взаимодействия гидроксилсодержащего олигомера на основе дивинила и изопрена в массовом соотношении 8020 с толуилендиизоцианатом, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения теплостойкости, сопротивления раздиру и динамического модуля
12 603 74
0,7-1,7
1,5-3,0
4,0-7,0
0 6 0 ° 8
1,8-3,0
0,4-1, 1
0,6-1,1
30,0-70,0
5,0-15,0
0,6-2,7.
Таблица 1
Содержание ингредиентов в смесях, мас.ч.
Ингредиенты
1 j 2 i 3 4 5 i 6 7 нэвестные
> .Л
HK (натуральный каучук) 35
35 35
35 100
35
65 55
65 65
30 55
10 1,3 08
f,1 1 2 1>5
2,0 2,5 0>8
1,2
1,2 0,8
Се ра
Сульфенамид М
Сульфенамид Ц
1,0
1>3 0,8
1>3
0,9
0,9
2,4 2,0 3,0
2,0
3,0
3,0 3,0
5,0 5>0
0,7 0,7
2,3
1,5
Стеарин
Цинковые белила
4>0 5>0 5 ° О . 7>0 5>0 5>0 5>0
N-нитроэодифеннламин
О, 7 0,6 0,7
0,8 0>7 0,7
30 20 1>0
0,7
2,0 3, О
1,0 2,0 1,0
1,8
Диафен ФП
0,5 1,0
0,5 0,5 0,4
0,6 0,7 0,8
1,1 05 10
Неоэон Д
Гех ол ЗВ
0,9 1,1
10,0
Масло ЦН-6Ш
,,О
Канифоль
Белая сажа БС-120
f0,0
60 30 70 50
50
45 50
Технический углерод П11-105
2,7 0,9
09 09 06
Модификатор РУ
Ф!1-65, блокированный фснотролином
Дис ул ьфидсл к:.;.i> eк олформсльдегидная смол;
2,0 2,0
2,0 вулканизата, она содержит в качестве гексахлорпараксилола его как таковой или смесь с парафиновым углеводородом в массовом соотношении 80:20, в качестве сульфенамида — 2-бензтназолил-N-морфолилсульфенамид или N-циклогексил-2-бензотиаэолилсульфенамид, а в качестве модификатора — изоцианатный олигодиен, блокированный соедине-, нием, выбранным из группы, включающей10 аминоканроновую кислоту, 2-амино-4-тиометилбутановую кислоту, цинковую соль 2-амино-4-тиометилбутановой кислоты и цинковую соль аминобенэойной . кислоты, и дополнительно содержит ди-15 сульфидалкилфенолформальдегидную смолу или молекулярный комплекс резорцина с уротропином при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Иэопреновый каучук 100,0 20
Сера 0,8-2,5
Сульфенамид 0,8-1,5
СКИ-3 (нэод»еловый каучук) 65
Технический углерод ПМ-100 50
N-дитиодиморфолин
Стеарин
Цинковые белила
N-нитроэодифениламин
N-фенил-N -изопропил-ff- фенилендиамин
Фенил-f3-нафтиламин Гексахлорпараксилол или его смесь с парафиновым углеводородом в массовом соотношении 80:20
Печной технический углерод
Блокированный изоцианатсодержащий олигодиен
Дисульфидфенолформальдегидная смола или молекулярный комплекс резорцина с уротропином
126О374 Ройолжение табл.1
Содеркание ингредиентов в смесях, мас.ч,! ) 2 I > (Ингредиенты
7 Известные
0,7
0,7 — 0,7
1,6 1,7 1,5
0>7 1>7 1>5
2,0 1,5
0,7
10,0 15,0
10,0 10,0
12,0
10,0
10,0
П р и м е ч а н и е. Сульфенамыд М-2-бенэтыаэолыл-Н-морфолилсульфенамид;
Сульфеыамид Н - N-цыклогелсып-2-6енэтиаэопилсульфенамид
I > >
Диафен ФП вЂ” Н-фенил-N --иэопрапил-и-фениленднамин;
Неоэон Д - фенил-(-пафтмламип;
Гексол 38 - 80Х гексахлорпяраксилола ы 20% воска 38 (парафиновый углеводород);
Модификатор P) - молекулярный комплекс реэорцина с уротроппном, Дисульфидалкиыфенолформальдегыдная смола — октофор I»z.
Т а б л н ц а 2
Смесь
Показатели
Невулканиэованные смеси
О 97 О 39 О 45 О 48 О 4 О 49
0,4 0,38
0,46
Пластичность по ГОСТ 415-75
Условное напрякение при
300Х удл., МПа
Условная прочность при растяяенни, МПаг н бу 0
100 С
Коэффициент температуростойкости по прочности
Относительное удлинение при разрыве, Х
Н>y
100 С
Коэффициент температуростойкости по относит. Удлинению
Условная прочность после старения 100 С х 72 ч., МПа
Относительное удлинение после старения 100 С х 72 ч, Х
Коэффициент теплостойкости по сопротивлению разрыву
Коэффициент теплостойкостн по относительному удлинению
0,51 0,55 О>66 0,7 .0>5 0,7
0,49 0,48
Сопротивление раздиру, кН/м е
Гексаклорпараксипол
N-дытнодиморфолин
ФН-65-АКК
ФП-65-ДСМ
ФП-65-ПСАЬК
ФП-65-М
1 2 3
1.
5 6 7 Иэ ве стные
16 ° 5 17,0 15, 4 17, 6 15,2 14,2 16,0 6 15 6
26 ° 2 27 О 25>6 26>7 25>9 26>9 28>6 23>4 26>6
18,6. !9,9 18,9 20,3 17,9 18,8 19,1 13,9 17,8
Ф
0,720,740,740,760,690,70,670,590 ° 67
537 540 567 542 528 530 550 437 527
628 648 635 634 628 609 >03 310 600
1>17 1>2 l> l2 1>27 1»19 1»15 1 ° 33 О ° 59 1>13
19,4 21>6 21,1 23,7 23,3 21,2 22,0 16,6 19,2
268 275 312 358 369 265 394 . 213 253
0,75 0,8 0,82 0,89 0,9 0,79 0,77 0>71 0,72
140 146 142 158 154 145 168 97 137!
260374
Продолжение табл.2
Смесь
2 3
Твердость, усл. ед„прн н.у.
100 С
Эластичность, Х, при н,у. 100 С
62 60
Динамический модуль, кгс/см1
20 С
100 С
Усталостная выносливость при многократном растялении на t502, тыс. ц.
30 55
70 .. 35
12 0,8
СКИ-3 (изопреновый каучук)
НК (натуральный каучук)
Сера
2,6
0,7
1,2
1,2
1,2
t2 1,2
1,2 1,2
О,б
1.0
1,9
1,2
1,2
1,2
Счльфенамид М
Сулъфенамид Ц
0 9
1,6 1,6 1,6
1,6 1,6
2,0 1,5
1,8
0,6
2,5 3,0
3.0
1,О
2,0 2,0
2,0
2,0 2,0
5,0 5,0
5,0
5 0 5 0 3,0 8,0
5 0
О ° 5
0,7
1,0
2 ° О
0,2 5
0,5
05 05
0,5 0,5
0 8 0,8
Рексол ЗВ
1,3
0,8
0 5
0,8
0,8
1О.О
1,0
Иасло ЛН-6Ш
Канифоль
Бечая сала БС-120
Технический углерод ЛМ- 100
10,0
55 55
45 50
Днсульфидалкнлфенолформальдегидная смола
Гексаклорпаракснлол
0,7
ФП«65, блокированный фенотропином
t0iC
10,0 15,0
5,0 !0,0
10,0
12,0
t0 0
N-дитиодиморфоли н
Стеарин
Цинковые белила
И-нитроэоднфениламин
Диафен ФП
Неоэон Д
ФП-65 АКК
ФП-65 ЦСИ
ФП-65 ЦСАБК
ФП-65 М
74 78 72 73 71 71 73 69 73
65 66 61 63 61 63 65 - 64
43 39 43 42 44 39 44 36 44
61 57 61 56 67 - 58
72 76 69 77 65 70 78 41 2
49 51 46 45 46 49 53 35
58 76 67 54 54 56 81 37
100 100 100 100 00 100 100
0,7 0>7 0,7 0,7 0,7 0,5
2,0 2 ° О 2,0 2,0 2,0 0,6 3,3
2,0 1,8 0,6 2,7 2,0 0 5 2,9 - 2,0
12б0374
Таблица 4
Смесь
Показатель
-г т
> > J > > 1> > °
Невулканизонвнные смеси
0,42 0,41 0,39 0,37
0,45
0,4 0,38
0,39 0,4$
Пластичность по ГОСТ 415-75
Нулканиэаты
13,6 14,0
12,9
14,6 15,6
11,6
15>7 14,2
Условное напряхение при 3002 удлин> ИПа 11,8
Условная прочность при разрыве, ИПа н.у, !
ООС
23,4
13,9
24,3
16,5
27,0 26,3
21,0 18,5
26,6
17,8
26,2
16,8
28>8
22,3
27,1
22,0
25,8
18,6
Коэффициент темпервтуростойкости по прочности
0 72 0 81 078 078 07 0 68 0 64
0,59 0,67
Коэффициент температуростойкости по относит. удлинению
t>l3 1Я 1 25 1>2t 1 26 1 04 1 02 О 59 1,13
Условнвн прочность после старения
100 С х 72 ч, ИПа
19,4 20,6 20,2 21,8 20,8 17,5 19,3 16,6 19,2
Относительное удлинение после старения !
00 С х 72 ч, X
213 253
385 300 365
328
386 340
0,7 1 0>72
0,79 0,78 0,74
0,75 0,76 0,78 0,81
Коэффициент теплостойкости по прочности
Коэффициент теплостойкости по относительному удлинению
0,64
0,63
0,49 0,48
0,53
0,6
0,69 0,59
0,7
Сопротивление раздиру, кН/и, 116
143
113
107
132 132
95 94 н. у 127
1О0 С 80
97 137
121
Динамнчес1>ий модуль кгс/с» (KMP-01) 20 С 78 79,66 77,6 74 77 70 71 41 !
ООС 58 59 50 57 58 55 49,9 35
Динамический модуль, кгс/см (ПК-5) 77 78 75 63 76 68 60
Козффицие нт температуростойкости по сопротивлению раздиру
Редактор Н.Киштулинец
Тираж 470 Подпис ное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/ 5
Заказ б298
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Относит. удлинение при разрыве, Х н,у. 553
100 С 630
560 577 512 550 500 500 437 527
670 718 620 690 690 520 510 600
0630720710780605905
Составитель В Балгин
Техред.П.С)лейннк Корректор В.Синидкая
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312637-s.jpg)
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312638-s.jpg)
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312639-s.jpg)
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312640-s.jpg)
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312641-s.jpg)
![Резиновая смесь на основе изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/631/6312642-s.jpg)