Резиновая смесь

 

О П И C А Н И Е » 436835

ИЗОБР ЕТЕ HIM Я

Союз Советсник

Социалистических

Республик (á1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.03.72 (21) 1765598/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 26.12.74 (51) М. Кл. С 08f 37/00

С 081 45/14

Государственный намнтет

Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 678.028.294 (088,8) (72) Авторы изобретения

О. А. Говорова, Ф. A. Галил-Оглы, М. А. Закирова, М. М, Фомичева и М. П. Гринблат (71) Заявитель

1. ; .Д1 3, - "" т . (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к резиновым смесям на основе акрилатных каучуков для изготовления различных изделий.

Известна резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, содержащая в качестве. вулканизующей группы соли алкилендиаминов с серой. Однако такие смеси, изготовленные на основе акрилатных каучуков, пе содержащих высокоактивных функциональных групп и не структурированных при полимеризации, характеризуются длительностью вулканизации, кроме того, выемка из пресс-форм вулканизованных изделий затруднена, на поверхности их имеется брак.

Цель изобретения состоит в получении быстро вулканизующихся и обладающих хорошими технологическими свойствами смесей и вулканизатов на основе акрилатных каучуков.

Предлагается в резиновую смесь на основе акрилатных каучуков, не име|ощих высокоактивных функциональных групп и не структурированных при полимеризации, включающую вулканизующую группу — соли аминов или щелочных металлов ненасыщенных или насыщенных карбоновых кислот (2—

20 вес. ч.) с серой (0,1 — 1,0 вес. ч.) — и наполненную сажей (30 — 100 вес. ч.), вводить

0,5 — 15 вес. ч., предпочтительно 2 — 5 вес. ч., на 100 вес. ч. каучука аминоалкилалкоксисилана общей формулы

R"NR Si (OR) о, где R и R — алкильные радикалы с количеством атомов 2 — 5, причем R — одинаковые или разные в различных OR; R" — водород или метил, например у-аминопропилтриэтоксисилана.

Для акрилатных каучуков с высокоактпвными функциональными группами и частично структурированными при полимерпзацпи, например Крайнак 882 н Хайкар 4! 31, амипоалкилалкоксисилан можно использовать как самостоятельный вулканизующий агент, причем вулканизаты с ним несколько превосходят по теплостойкости и низкотемпературным свойствам вулканизаты со стеаратами щелочных металлов (см. пример 3).

Эффективность действия указанного соедп20 нения обусловлена наличием в нем четырех функциональных групп, способных прп низкой температуре переработки активно взаимодействовать с функциональными группами каучука и сажи. При этом часть функциональных групп аминоалкплалкокспсилана расходуется на образование связей каучук— каучук и каучук — сажа, что подтверждается резким увеличением количества каучукового и сажекаучукового геля (c». пример 1). Гель

30 повышает вязкость смеси и облегчает распре436835

Таблица 1

Каучук

Крайнак

882

100

Каучук Крайнак 882

Сажа Пм-75

Стеарат калия

Бак-12

Аминопропилтриэтоксисилан, вес. ч.

Показатели

3,0

3,0.

Вязкость каучука по Муни

23 45

9 45

25 исходная после 15 мин пластикации

Содержание геля, %

2 60

0 60

35 78

43

38

14 79

82 деление ингредиентов, что ведет к улучшению выемки изделий, поверхности и свойств вулканизатов.

Оставшиеся незанятыми функциональные группы аминоалк!!лалкокс!!сплаиа, !!ривитого на полимер, увеличивают рсакционноспособность полимера при вулканизации, вследствие чего оптимальное время вулканизации сокращается с 60 до 10 х!г!н.

Благодаря увеличению густоты сетки повышаются модули вулканизатов и снижается накопление остаточной деформации при сжатии (см. пример 2).

Пример 1. Для выявления модифицирующего действия аминоалкоксисиланов на каучук БАК-12 проводят пластикацию указанного каучука на холодных вальцах (30 С) в течение 15 минут с введением у-аминопропилтриэтоксисилана в количестве 3 вес. ч. на

100 вес. ч. полимера.

На таких же вальцах готовят наполненные смеси, содержащие 50 вес. ч. сажи ПМ-75 и

3 вес. ч. у-аминопропилтриэтоксисилапа. Для сравнения проводят аналогичные операции на том же каучуке без у-амннопропилтриэтоксисилана и на Крайнаке 882.

Влияние;-аминопропилтриэтоксиснлана на технологические свойства каучуков и смесей на их основе в исходном каучуке после 15 мин пластикации

Вязкость по Муни сажевой смеси

Содержание сажекаучукового геля, %

Увеличение вязкости каучука и смеси и повышение содержания каучукового и сажекаучукового геля, не изменя!ощегося при пластикации, свидетельствуют об образовании лабильных поперечный связей, которые отсутствуют в БАК-12 без аминоалкилалкоксисилана и присутствуют в Крайнаке 882.

Пример 2. Для определения ускоряющего

10 влияния у-аминопропилтриэтоксисилана на вулканизацию смесей на основе медленно вулканизующегося каучука БАК-12 на вальцах при 40 — 50 С готовят смеси, содержащие

100 вес. ч. каучука БАК-12, 50 вес. ч. сажи

15 ПМ-75, вулканизующая группа — у-аминопропилтриэтоксисилан, — как указано.

Смеси вул канизуют в прессе при 180 С в течение 10, 30 и 60 мин.

20 Свойства вулканизатов, приведенные в табл. 2, показывают, что присутствие у-аминопропилтриэтоксисилана позволяет сократить время вулканизации с 60 до 10 мин, а также повысить модули и прочность вулканизатов, 25 снизить накопление остаточных деформаций при сжатии.

Пример 3. Для определения вулканизующего действия ч-аминопропилтриэтоксисила30 на на каучуки с высокоактивными функциональными гру!шами готовят на вальцах при

40 — 50 С смеси следующего состава. вес. ч.;

Сера или у-аминопропилтриэтоксисилан

ByëKàHèçàòû, полученные с у-аминопропилтриэтоксисиланом, вулканизованные при 180 С

45 в течение 10 мин, по прочностным свойствам равноценны вулканизатам, содержащим стеарат калия и серу, и превосходят последние по теплостойкости и низкотемпературным свойствам.

436835

Таблица 2

Влияние -аминопропилтриэтоксисилана на вулканизацию смесей на основе SAK-!2

Вулканизующая группа, вес. ч дистеарат гексаметнлендиампна стеарат калия! 3,5 1 — 5,0

Сера аминопропплтри этоксиснлан — з

Свойства вулканизатов

ByëêàHèçàTû, не подвергнутые старению

Время вулканизацин 10 мин

М,щ» кгc/cM

Р, кгс/см

%

30 MHH М „, Kl C/C

Р, кгс/см2

L, %

l, %

60 мин М„„кгс/см

Р, кгс/сму о, 20

24

62

135

640

700

375

48

24 10

70 65

26

88

140

110

520 710 300

450

280

12

28

24

105

100

160

115

900

410

480

240

410

240

О/

24

Вулканизаты после старения на воздухе при 150 С в течение 3 суток

Время вулканизации, мин

10

60

10

М100 ° Кгс/СМ2

36

Р, кгс/см-

/о

98

128

103

110

610

310

390

240

285

315

30

Остаточная деформация при сжатии (150 С, 3 суток), %

62

50

Вулканизаты после старения в гипоидном масле при 150 С в течение 3 счток

М„„к гс/см2

Р, кгс/см

20

30 30

60

90

119

100

790

490

510

340

360

430

28

10

14

Набухание, %

10,2

6,1

6,0

8,3

4,9

5,0

Л р и м е ч а и н е, М вЂ” модуль при 100 ;;-ном удлинении; Р=-прочность прп разрыве; l — относительное удлинение; 1 — остаточное удлинение.

436835

Таблица 3

1I р U l U t il(C I(и с

Свойства резин на основе акрилагных каучуков с высокоактивными функциональными группами (Крайнак 882) Вулкаиизаты после старения на воздухе гри 150 С в тсчение 3 суток! ,Вулканизующая группа, ! вес. ч.

Свойства вулканизатов аминопропилтриэтоксисилан 3,0 стеарат калия 3,0 теплового стасера 0,3

ByëêàHHçàTû после старения в гипоидном масле при 150 С в течение 3 суток

Вулканизаты, не подвергнутые старению кислот с серой и сажу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения свойств смесей и вулканизатов и сокращения времени вулканизации, в нее введен аминоалкилалкоксиси25 лан в количестве 0,5 — 15 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука.

Предмет изобретения

Резиновая смесь на основе акрилатных каучуков, содержащая вулканизующую группу— соли аминов или щелочных мсталл0B, Hàcûщенных или ненасьнцснпых карбоновых

Составп гель T. Самохвалова

Редактор О. Кузнецова Техред 3, Тараненко Корректор A. Дзесова

Заказ 3461/6 Изд. Хэ 97 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

М, кгс/с>м2

Р, кгс/с м > /о

/о

Коэффициент эластического восстановления при — 15 С

117

230

0,27

150

210

0,39

ТИ> кгс/см

Р, кгс/см

>, /О

/о

10 Коэф< рения 1(/И, кгс/см -

Р, кгс/с Р о/ о/о

20 Набухание,,/, 42

110

164

0,71

42

6,8

122

170

0,81

130

190

6,4