Способ модификации бромбутилкаучука
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Республик .
< 764612 (63) Дополнительный к патенту (22) ЗаЯвлено 061174 (И) 2073496/05 (5l) М. Кл3» (23) Приоритет (32) 08. 11. 73 (3l) 185311 (33) Канада
С 08 3 3/00
С 08 L 15/02
С 08 К5/17
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий
Опубликовано 150980.Бюллетень »Й 34
Лата опубликовайия описания 150980. (53) УДК 678. 7 (088.8) (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Эрнест Джек Баклер и Джордж Фениак (Канада) ) g и а 0 М р IQ83
Иностранная фирма
"Полисар Лимитед" (Канада), (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ БРОМБУТИЛКАУЧУКА
В1 М- Х
„,г формулы
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к разработке способа модификации бромбутилкаучука.
Известен способ модификации бромбутилкаучука смешением с органическим амином, например фениламином, с последующей выдержкой при 160 С (1J.
Резины, получаемые на основе из- вестного каучука, обладают недостаточными прочностными свойствами.
Цель изобретения состоит в повышении прочностных свойств резин на основе модифицированного бромбутилкаучука.
Поставленная цель достигается тем, что в способе модификации бромбутилкаучука смешением с органическим амином с последующей выдержкой для модификации используют органический амин, выбранный иэ группы: метил (этил) пиперидин., метил(этйл) пиперазин, триэтилендиамин, амин где я„, R - этил, метил, X — C 5-C > -àëêèë, бензил, -алкилен, включающий в качествг. заместителя
В1
М-Х
10 и выдержку проводят при 25-150 С в течение 1-48 ч. .Пример 1. Используевый бромбутилкаучук имеет число Мунк
;при 125 С, равное 45, и содержит
2,0 вес.Ъ брома.
Образцы бромбутилкаучука (ББК) подвергают взаимодействию с различными количествами ряда аминов. Реакцию н0 между каучуком и амином ведут при перемешивании каучука в мельнице приблизительно при 65 С и добавлении туда необходимого количества амина.
Полимер затем раскатывают в лист и подогревают в сушилке с циркуляцией воздуха при 90 С в течение 16 ч с тем,чтобы обеспечить полное завершение реакции амина с полимером. Из полученного полимера готовят композицию по следующей рецептуре, вес.ч.
764612
30 ао
Полимер 100
Сажа 62,5
Минеральное масло 14,0
«,2-Дитиобисбензотиазол (ускоритель вулканизации) 1,29
Смолистое клеящее вещество 4,0
Стеариновая кислота 1,0
Окись цинка 5,0
Сера 0,5
Затем определяют прочность этой композиции в невулканизованном состоянии»
В табл.1 представлены названия .используемых аминов, их количество и результаты измерения прочнос"
-ти композиции в невулканизованном состоянии при комнатной температуре.
Результаты ясно показывают повышен-. ную прочность композиции иэ невулканизованного полимера.
Кроме того, образцы этих композиций измельчают приблизительно при 65 С и экструдируют при 105 С и скорости вращения шнека 70 об/мий
Было найдено, что, в основном, характеристики композиции при измельчении и экструзии существенно не отличаются от аналогичных характеристик композиции до измельчения.
Пример 2. Образцы бромбутилового полимера, описанные в примере
1, затем обрабатывают раэлиЧныйи количествами моноаминов, таких как:
N,N- äHìåòèëäîäåöèëàìèí, N,N-диметилоктадециламин и N,й-диметилгексиламин.
Обработку проводят в мельнице, также как в примере 1, а затем осуществляют ту же тепловую обработку. Из полученных обработанных образцов бромбутилового полимера готовят компози- ции по рецептуре, описанной в примере 1, а затем их испытывают.
Результаты представлены в табл.2.
Измельчение и экструзию проводят на образцам,:обработанных й,й-диметилдодециламином в количестве
0,45 вес.ч. на 100 вес.ч. бромбутилкаучука.
Растворитель в циклогексане исходного бромбутила составляет 96,4%, растворимость полимера, обработанного й,N-диметилоктадециламинбм составляет 91,3%, т.е. нет существенных изменений в растворимости.
Пример 3. Часть образцов (описанных в примере 1, обработанных и смешанных в композицию как описано) испытывают для определения времени преждевременной вулканизации и затем отверждают.Полученные вулка»» низаторы испытывают на растяжение.
Результаты представлены в табл.З.
Из этих результатов видно, что не обнаруживается никакого существенного влияния на свойства вулканиэатов.
Пример 4. Образцы бромбутилкаучука из примера 1 обрабатывают
N,N-диметилоктадециламином (0,4 вес.ч. на 100 вес,ч. бромбутилкаучука), как описано в примере 1, теплообрабатывают и смешивают в композицию для изготовления внутренних прокла- док шин. Определяют прочность компоэиции в невулканиэованном состоянии, а также проводят испытания для определения времени преждевременной вулканизации, затем композиции отверждают и вулканизаты испытывают для определения свойств при растяжении.
При сравнении с контрольным образцом на основе известного бромбутила,было обнаружено, что свойства вулканиэатов композиций согласно изобретению изменялись незначительно. Улучшенная прочность композиций в невулканизованном состоянии проявляется даже тогда, когда они смешиваются со вторым каучуком.
В табл. 4 представлены рецептуры получений композиций и результаты .испытаний вулканизатов.
Пример 5. Образцы бромбутилкаучука из примера 1 обрабатывают додециламином или октадециламином, как описано в примере 1, и теплообрабатывают в течение 16 ч при 90 С в печи. Обработанные образцы бромбутилкаучука испытывают иа прочность композиции в невулканиэованном состоянии, как описано раньше.
Результаты представлены в табл.5.
Как следует из табл.1-5, предлагаемый способ модификации ББК имеет преимущественно перед известным по прочностным.свойствам и воэможности повторной переработки при повышенных температурах.
764612
Ю ь о л
4«Ъ с
ХЮ «Ч .4
СЧ «
СЧ с
4 Ъ!
Чф с с 4«Ъ
° ф а"4
0 ъ
40 Е о а
О Ю ф
IE т-4 с
Ю о с tt о
4«Ъ
4А «Ч
LA
О с о
ОЪ с с с« «
«
%-4 с
Ю
Ю
4»Ъ
40 . «Ч
О с
4А
4 4 с о сФ
4D
« »
«сЪ
00 с с«
РЪ с
« о
Q 4"Ъ с-4
tA с
«Ч
Ю
Г Ъ
00 л
40 с сФ
ПЪ с
О . с
4D
4 4
Ю
Ю
«
4«»
%-4
%-4 с
О с «»
ЧР »Ф
Ю с
4О 0 Ъ
» с
4А
4О с
4сЪ
МР
4»Ъ
44! и о
М о о
4А о
4«Ъ
4D с
44Ъ
Ю
Ю
«Ч с ь
Ф 0 ооо
««««!«9 н «««а
O 4«3
4«« -О Х
Р «бо
L м-4
5 ии, «
Ц х Фь
И Е ох
««х х и
«".«хо фФ ««!» оо х
ЯИЦ Х
I!,l с а х хе х ч
0 х
° ««< 4«! X х о Q Ф
ЦОVO
Е«Ч> Х о
«4 о х
4«« оа ах
3 хо
Ц !4 со
X x о
Ф 4«4
««« ох х х ою
0 4
«:« юо
М Д х х
Q 4X4 оо
4«Ъ О т-4 4«Ъ с CQ о л г4..=- .=. - CO с с Ф С Ъ
) х5х о
« о
0 4 Ъ
4Т7 с с-4 о 40 4А оЪ (О
9 х
9 4«)
О0 Е
Х«««а
«««Х 44
44 Om 40
R «3Ю««Ъ . "оо
764612
Таблица 2 Свойства композиций на основе модифицированного бромбутилкаучука от вида органического амина
0,33 0,45
0,47
0,30
Удлинение при разрые,% 90
8,4 27
14
3,2
4 4 5,0 4,8
4,2
3,2
4,7
5,7
5,2 4,6
2,8
1483 87
6,81
-12,5
ЬМ,В
Таблица 3
Свойства композиций на основе модифицированного в соответствии с примером 1 бромбутилкаучука
Показатель
Время преждевре-, менной вулканизации t-/125 С,мий 14 11
104 116 100
700 640 600 680
Удлинение, Ф
42 56
47
N N-Диметилдодецйламин, вес.ч. на 100 вес.ч. каучука
N,N-Диметилоктадециламин, вес.ч. на
100 вес.ч. каучука
N, й-Диметилгексиламин, вес.ч. на
100 вес.ч. каучука
Максимальный предел проч-= ности при разрыве,кгс/см
Модуль при
100%-ном удлинении, кг/см
Модуль при
200%-ном удлинении, кг/см
Предел прочности при разрыве, кгс/см
Модуль при ЗООЖном удлинении, кгс/см
>860 ОООО ч 1000 1 900
764612
Т а б л и ц а 4
Составы резиновых смесей и свойства резин йз них
Известный способ
Обработанный бромбу- тилкаучук
100.
100
Натуральный каучук— рифленый смокед-шитс
25 25
Сажа
Ст еари нов ая кислота
10 10 10
1,0
Смолистое клеящее вещество
4,0 4,0
4,0
4,0
14,0
14,0 14,0
14,0
Минеральное масло
5 0
50 5,0
5,0
1,25 1,25
J,25
1,25
О; 20 0,20
0 5 0,5
Сера
Время преждевременной вулканизации (с./135 С) 8 мин 8 мин 8 мин
11 с 17 с 6 с
8 мин
40 с
Прочностные свойства в невулканизованном состоянии:
900 1000
Удлинение при разрыве,% 940 900
90 900.
940
2,6 9,4 2,8
6,4
4,1 2,8
2,6.
3,5
Модуль при 200%-ном удлинении, кгс/см
4,5 2,5
3,8
2,3
Отверждение — 30 мин при 166 С:
Предел прочности при разрые, кгс/см
102
111 101
107
765 765
Удлинение при разрыве,Ъ
580
655
Модуль при ЗООЪ-ном удлинении, кгс/см
10
Окись цинка .Бензотиазоилдисульфид (ускоритель вулканизации) Тетрон A (ускоритель вулканизации) (дипентаметилентиурамтетрасуль рид) Удлинение при максимальном пределе прочности при разрыве,В
Максимальный предел прочности при разрые, кгс/см
° Модуль при 100%-ном удлинении, кгс/см .2.
62,5 62,5 62,5 62,5. 764612
Таблица 5;
Свойства композиций на основе модифи-, цированного бромбутилкаучука
Додециламин, вес.ч. на 100 вес.ы. бромбутилкаучука
0,25
Октадециламин, вес.ч. на .100 вес.ч. бромбутилкаучука
0i 3
Удлинение при разрыве,% 400
350
Максимальный предел прочности при разрыве, кгс/смх
Модуль прй 100%-ном удлинении, кгс/см
4,5
4,5
Модуль при 200%-ном удли нении, к гс/см е
6,7
7,6
Формула изобретения
I °
Составитель В. Холоденко
Редактор T. Девятко Техред М.Рейвес Корректор М.Шароши
Заказ 6315/52 Тираж 549 Подписное
ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
Способ модификации бромбутилкаучука смешением с органическим амином с последукщей выдержкой, о т л ич а в ш и и с я тем, что, с целью повиаения прочностных свойств резин на основе данного каучука,для модификации используют органический амин, выбранный из группы: метил (этил)пиперидин, метил(этил)пиперазин, триэтилендиамин, амин формулы
R1 м-х в,< где Rq, R> - этил, метил, Х CS Съо-алкил1 бенэил
30 С4-С Ьо-алкилен, включающий в качестве заместителя
В1
<м — х
В2 и выдержку проводят при 25-150 в течение 1-48 ч.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
4() 1. Вулканизация эластомеров.
N. "Химия", 1967, с. 271-273 (прототип).
