Состав на основе синтетического каучука

 

<»663314

Союз Советсккк

Соцкалистмческих

Республик (6!), 1ополннтельный к патенту(22) ЗаявлЕно 0103.77 (21) 2455511/23-05 (-3) 11рноритет (32) 030376

2 (51) М. Кл.

С 08 L 9/02

С 08 L 9/06

С 08,L 77/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (31) 663453 (53) УИК 678.7 (088.8) Опубликовано 15 0579. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 150579 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Оберт Йочер Коран (США) и Раман Пурушотамдас Патель(Индия) Иностранная фирма Монсанто Компани (CIIIA ) (71) Заявитель (54 ) СОСТАВ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО

КАУЧУКА

1

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, в разработке состава на основе синтетическо- го каучука.

Известен состав на основе синтетического каучука (не сшитого), включаюШий термопластичную полиамидную смолу (1 1 .

Однако, данный состав не обладает достаточными термопластичными и проч- 10 ностнкми свойствами.

Цель изобретения — получение состава с .термопластичными свойствами и высокими прочностными показателями.

Поставленная цель достигается тем, что состав на основе синтетического каучука и термопластичнбй полиамидной смолы содержит в качестве каучука вулканизованный гомополимер 1,3- о0

-бутадиена или сополимер 1,3-бутадиена с MQHQMppoMr выбранным из группы: стирол, вилинпиридин, акрилонитрил, метакрилонитрил, смесь двух или более указанных мономеров со степенью сшив- 25 ки 3х10" - 1х10 4 моль/мл, при соотношении компонентов состава, вес. Ъ:

Каучук 5А-Яп

Термопла сти чн ая полиамидная смола 20-50 30

Получают предлагаемый упругопластический состав смешением каучука и смолы в указанных количествах,в смеси- теле Брабендера при определенной температуре масляной RBHHII в течение времени, достаточном (обычно 2 -6 мин) для расплавления смолк и получения смеси. Под температурой смешения понимают температуру масляной ванны с учетом того, что действительная температура смеси может нескблько отличаться. В случае необходимости добавляют вулканизуюшие вещества с целью образования поперечных связей в каучуке, смешение продолжаот до достижения максимальной консистенции по

Брабендеру, обычно в течение 1-5 мин, и затем еше 2 мин. Последовательность добавления компонентов при смешении варьируют, но все ингредиенты .должны быть добавлены и смешаны перед на- чалом основного процесса вулканизации.

Вулканизованнкй, но термопластичный состав выгружают, обрабатывают в мельнице или в прессе с получением листового материала, снона загружают в смеситель Брабендера и 2 мин смешивают при той же температуре. Продукт обрабатывают с получением листового материала повторно и льют в пресс-форм при

3 6 33 .200-270"С, охлаждают перед выгрузкой до температуры ниже 100 С под,давлением.

tI, p и м e p 1. При получении сме- си используют N-(1,3-диметилбутил) —

-И-(фенил)-и-фенилендиамин (Santo lex

13), полииеризованный 1,2-дигидро-2, 2,4-триметилхинолин (FIectol )-м-фенилен-бис-малеимид (HVA-2, 2-(морАолинотио)-бензотиаэол.(Syntocure-Мог .).—

-тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) и

2-бис-бензотиазил-дисульфид (МБТС), Ю

В табл. 1 даны предлагаемые составы, включающие 66,7 вес. ч., нитрильного каучука и 33,3 вес.ч. полиамидной смолы,а также приведены свойства смесей.Полиамиднаа смола (найлон- 15 "6,9 ) -поли (гексаметиленаз елани амид) с т.пл.2100С/представляет собой продукт конденсаций гексаметилендиамина с азелаиновой кислотой или ее сложным эфиром.Обозначенный буквой A нитриль- 20 ный каучук — несамовулканизующийся сополимер 1, 3-бутадиена с акрилонитрилом последнего в количестве 41 вес.%, вязкость ёо Мунк 60. Обозначенный буквой В нитрйльный каучук — самовулка- дб низующийся полимер 1,3-бутадиена c ai<"рилонитрилом последнего в количестве

41 вес. Ъ, вязкость по Муни 80. Если нитрильный каучук В нагревать в чистом виде при 225 С, он вулканизуется сам (преждевременно вулканизуется в течение 5 мин) до степени, при которой содержание геля в каучуке составТаблицаl одуль длине ий.

ЙЪ М).

/см рная ость . /Е, см

A 0

49

100 24

477 26, 720 ..29

669 32

876 33

1194 26

491 81

601 73

611 74

908 60

957 58

1271 31

0,67

1,33

2,67

5,33

10,67

102

144

115

146

122

174

153

1 6 3

103

116

140

177

199

0,17

0 35

210

В

212

233

0,67

1,33

2,67

236

200

В ную смолу и составы получают по примеру 1.Все составы содержат 66, 7 вес.ч. каучука, 33,3 вес.ч. найлона—

65,9; 0,67 вес .ч. FIBctol Rp причем

ll р и м е р 2. Упругопластичные составы, содержащие 15 различных несамовулканизующихся нитрильных каучуков,приведены в табл. 2. Полиамид4 ляет около 85Ъ (15 вес. % каучука экстрагируется в днхлорметане) . упругопластичные составы получают как описано выше, в смесителе Брабендера при 210 С и скорости смещения

80 o6/мин. Перед добавлением вулканизующего средства (HVA-2) добавляют агент, предотвращающий разложение каучука в количестве 0,67 вес„. ч. (FIe- .

ctoI R) CMecH 1 H 7 He co ep T ayëканиэующих веществ в отличие от смесей 2-6 и 8-12, причем количество

HVA-2 варьируется, Данные табл.1 показ ьвают, что свойства составов, содержащих несамовулканизующийся каучук, значительно улучшаются при добавлении вулканизующего вещества. При добавлении 0,67 вес. ч. вулканизующего вещества разрывная прочность (РП) повышается на 100В или более, причем свойства продолжают улучшаться,с увеличением количества добавляемого вулканизующего вещества. Ударная вязкость (РП ) /E увеличи-. вается при добавлении вулканизующего средства в количестве до 5,33 вес.ч.

Смесь 7 получают с использованием самовулканизующегося каучука, она обладает высокой ударной вязкостью. По добавлении вулканизующего вещества получают немного более прочный, но значительно более жесткий продукт.

Ударная вязкость составов снижается с повышением количества добавляемого вулканизатора..

663314 абли ц а2

Ударная вязкость (РП) Е кг/см

РП, Модуль кг/см 100% М, кг/см

Нитрильный ка чу

Удлинение, % (Е) Набухание, в масле,%

Содержание с геля, 22

42

25,75

378

70

21.7-7

28

3 4

61

32

12

38

328 . 25

34 14

78 17

33

17

7 33

58

74

35

17. 1085

71

55

21

120

136

101

536

47

22

70

12

46

144

).3 4

15, 16

64

120

524

57

62

l5

109

134

891

112

74

39

17

70

210

1303

12

121

167

41

19

20 21

22

МЗ

14 °

577

43

49

106

96

19

185

41

66

1092

128

50

48

74

52

39 . 10

24

513

94

45

41, j31

110

40

103

26

27

28

29

524

33

37

75

45 .9

153

33

136

716

108

51

7 б

1102.55

16

134 вулканизованные составы дополнительно содержат 0,67 вес,ч. HVA-2. Содержание акрилонитрила (A) и вязкость По Муни нитрильного каучука приведены в табл. 2. Пронумерованные нечетными числами смеси представляют собой контроль, содержащий агент против 8 разложения (стабилизатор), но не содержащий вулканизующего вещества., чет-но пронумерованные смеси — предлагаемйе составы, в которых каучук сшит путем пластификации : е использованием 10 вулканизатора при 210 С в течение

6-8 мин. Составы льют в пресс-формы в листовой материал толщиной 2-3 мм при 255©С и охлаждают под давлением до разгрузки. Содержание геля (% по весу нерастворимых веществ в хлористом метилене) в составах, не содер Смесь Содержа- Вязкость ние AN, по Муни, вес.% при,100© жащих вулканизующих веществ, определяют с использованием того же каучука и при тех же условиях, но при отсутствии смолы. Плотность поперечных связей составов, содержащих вулканизующее вещество, выше 7x10 молей на

1 мл каучука. Данные показывают, что:, при добавлении вулканизующего вещества разрывная прочность возрастает в значительной степени, обычно на 100% и более. Составы, содержащие вулканизованный каучук, также обладают большей устойчивостью к набуханию в масле. Данные говорят о том,: что предлагаемые составы могут быть получены из всех видов нитрильного каучука вне зависимости от содержания акрилонитрила или вязкости мо Муни кау-. чука.

21 281 9

33 .102 20

12 39 14

1 9 291 13

7 663314 8

Пример 3. Упругопластичные лением. Содержание геля (Ъ по весу составы, содержащие 8 различных видов нерастворимых в хлористом метилене "саМовулканизующегося каучука, приведе- . вещств) в состав ах, не содержащих вулны в табл. 3; Пронумерованные нечет- канизующего вещества, определяют с ными числами смеси содержат 66,7 вес.ч. использованием того же каучука и при

-нитрильного каучука, 33,3 вес.ч. най= тех же условиях, но при отсутствии лона - 6,9 и 0,67 вес.ч . FlectoI R. 5 смолы. Плотность поперечных связей

Пронумерованные четными числами сме - составов, содержащих вулканизующее си содержат те же ингРедиенты, что вещество, выше 7 10 молей на 1 мл

-б

" и йечетно пронумерованные составы, каучука. данные показывают что с ис но дополнительно содержат 0,67 вес.ч. пользованием самовулканизующихся кауHVA-2. Все смеси пластифицируют в Ц чуков йолучают" термопластичные элассмесителе Брабендера при 210©C 6-8 томерные составы, обладающие отличмин (общее время смешения) согласно ными свойстэами беэ использования вулпримеру 1. Составы обрабатывают в канизующих веществ. При добавлении пресс-формах, получая листовой матери- вулканизующих средств разрывная прочап толщиной около 2-3 мм йри 255 С >> ность повышается, модуль увеличиваети перед разгрузкой охлаждают под дав- ся.

1 Ф

Таблица 3

43

86

83 150

157

526

813

379

26

104

3 . 29 30

73

98

117

81 166

21,7

1014

21

500

59

33

88

39

68

52

81

63

83 172

198

5 33

1201

116

91 179

197

1004

16

9l

114

7 33

432

89 . 172

41

919

116

87

107

116

218

491

85 199

136

1238

95

86 138

157

93 184

209

399

902 10

95

l3

° 16

Пример 4. Термопластичнйе властомерные составы, содержащие бу-. тадиенстирольный каучук, приведены в табл. 4. Исполйэуют полимериэован ный в холодном состоянии бутадиенстирольный каучук с заданным пределом содержания стирола 23, 5% и номинальной вязкостью по Иуни 52. Составы из каучука и смолы получают вышеопи. анньМ сПособом.,Ив приведенных ни- 65 же данных следует, что с увеличением количества найлона получают более жесткие составы. В отличие от результатов,- полученных при применении нитрильного каучука, увеличение количества бутадиенстирольного каучука не улучшает ударной вязкости. ближе,приведены термопластичные эластомерные составы.

663314

Композиция

3 4 5

80, 75

20 25

0,8 0,75

0,8 0,75

80 80

210 210

255 255

63 69

52 60

239 341

140 130

17 14

Аналогичные показатели получают при использовании в композициях дивинилвинилпиридинового каучука. Из пред-20 ставленных данных видно, что предложенные составы обладают термопластичными свойствами и характеризуются высокими прочностными показателями.

25 состав содержит в качестве каучука вулканиэованный гомополимер 1,3-бутадиена или сополимер 1,3-бутадиена с мономером, выбрайным иэ группы: стирол, винилпиридин, акрилонитрил, метакрилонитрил, смесь двух или более укаэанных мономеров со степенью сшивки 3»10 -1 10 моль/мл, при сост° ношении компонентов состава, вес. Вг

Каучук 50-80

Термопластичная полиамидная смола 20-50.

Формула изобретения

Состав на основе синтетического каучука, включающий термопластичную 30 полиамидную смолу, î r л и ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью получения состава с термопластичными свойствами и высокими прочностными показателями, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 1592857, кл.

С 08 d 9/00, 1968.

Составитель А. Пиняев

Редактор Н. Потапова Техред О.Андрейко Корректор О.Билак Заказ 2589/65, Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Бутадиенстирольный, каучук

Найлон-6,9

НЧА-2

FIectoI; R

Скорость, смешения, об/мин

Температура смещения, С о

Температура литья, С

Разрывная прочность, кг/см

М100Ъ, кг/см

Модул ь Юн га к г/см 2

Удлинение, %

Ударная вязкость, кг/см

70 66,7

30 33,3

0,7 0,67

0,7. 0,67

80 80

210 .210

255 255

86 109

75 89

534 664

140 160

14 18

0,6

0,6

149

109

966

5Ñ

0,5

187

152