Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

 

В. М. Гончаров, В. И. Ивановский, С. В. Оре

Ю. Н. Никитин, Л. A. Гончарова, И. А. Ильи

А. B. Миронов и В. А. Сапронов (12) Авторы изобретения а@ов,:, Всесоюзный научно-исследовательский инстит технического углерода (7! ) Заявитель . (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА

ОСНОВЕ КАРБОБЕПНОГО КАУЧУКА ла при их изготовлении, неудовлетворитель- учука.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе карбоцепного каучука.

Известны резиновые смеси на основе карбоцепного каучука, содержащие в качестве накопителя олефильный графитj1)..

Однако резины из данных смесей имеют низкую механическую прочность и недостаточную твердость, т.е. неудовлетворительно противостоят изменению формы и размеров под действием приложенной нагрузки, в силу чего их применение крайне ограниченно.

Известна также вулканируемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучу15 ка, включающая минеральный наполнительаморфный кремнезем (белая сажа, аэросил и др.) (2).

Недостатками этой резиновой смеси яв20 ляются значительные технологические трудности, связанные с и овыш е ни ой жесткостью смесей и большим выделением тепное диспергирование аморфного кремнезе-ма в каучуке, которое не позволяет полу-1 чить из данных смесей резины с высокой механической прочностью, а также высокая стоимость наполнителей иэ аморфного кремнезема. Указанные недостатки ограни:чивают область применения наполнителей и не позволяют получать экономичные ре-, зины с требуемым комплексом технологических и физико-механических свойств.

Цель изобретения — улучшение техно» логических свойств резиновой смеси и повышение физико-механических показателей резин, полученных из этой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь íà оонове карбоцепного каучука, включающая минеральный наполнитель, в качестве наполнителя содержит смесь аморфного кремнезема и графитового порошка при соотношении соответственно 10-90:10-90 в количестве 20-200 вес.ч. на 100 вес.ч. ка25

3 8830

Смесь аморфного кремнезема и графитового порошка может быть получена в различного рода смесителях и диспергаторах.

Наиболее целесообразно приготавливать смесь аморфного кремнезема и графитового порошка в смесителе-грануляторе путем интенсивного перемешивания наполнителей с водой до получения гранул сферической формы. Полученная таким, образом смесь аморфного кремнезема и графитового порош- 0 ка представляет собой непылящий однородный продукт, хорошо диспергирующийся в каучуке.

Пример 1. В смесь на основе иэопренового каучука СКИ-3 следующего состава, вес.ч.:

Каучук 100

Стеарин 1,0

Окись цинка 5,0

Альтакс 0,6 20

Дифенилгуанидин 3,0

Неозон Д 1,0

Сера 1,0

Н аполнитель 50,0 в качестве наполнителя вводят смесЬ аморфного кремнезема и графитового порошка в соотношении 10-90:10-90, Одновременно изготавливают резиновые сме си аналогичного состава, coltep_#_catttHe аморфный кремнезем — белую сажу марки

БС-120 (известный) и графитовый порошок (для сравнения). .Все резиновые смеси приготавливают на вальцах или в резиносмесителе. Вулка-. низуют в прессе при 133 С в течение з5. о.

20 мин. Полученные резиновые смеси и резины (вулканизаторы) испытывают сох ласно ГОСТам на физико-механические ис пытания резины. Результаты испытаний представлены в табл. 1. 40

Иэ данных табл. 1 следует, что использование смеси аморфного кремнезема и графитового порошка позволяет значительно снизить жесткость и вязкость резиновых смесей. При этом резины, содержа- 45 шие смесь аморфного кремнезема и графитового порошка, по разрывной прочности превосходят резины с аморфным кремнеземом на 5-20%, с графитовым порошком - на 7-27%.

Аналогичные данные получены при приготовлении резиновых смесей на основе

88

4 каучуков: бутадиенового-СКД, бугилкаучука-БК, бутадиен-метилстирольного-СКМС30 АРК, бутадиен-нитрильного-СКН.

Пример 2. Аналогично примеру 1, но реэииовую смесь готовят на основе каучука CKH-26 (бутадиен-нитрильного) .

В табл. 2 приведены сравнительные физико-механические показатели смесей и резин на основе СКН-26, содержащие, смеси аморфного кремнезема и графитового порошка и эквивалентные количества аморфного кремнезема БС-120, а также графитового порошка.

Из данных табл, 2 следует, что резиновые смеси на. основе СКН-26, содержащие смеси аморфного кремнезема и графитового порошка, характеризуются меньшей жесткостью и вязкостью чем смеси с аморфным кремнеземом. Резины предлагаемого состава превосходят резины с аморфным кремнеземом по механической прочности на 5-20%, а с графитовым порошком на

25-50%.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но меняют дозировку наполнителя.

В табл. 3 приведены сравнительные физико-механические показатели резин при граничных и средних содержаниях смеси аморфного кремнезема и графитового порс шка в соотношении 50:50 и аналогичных резин с аморфным кремнеземом (известный состав),и графитовым порошком (для сравнения) .

Иэ данных табл. 3 следует, что жесткость. резиновых смесей, содержащих смесь аморфного кремнезема и графитового порошка значительно ниже резиновых смесей, содержаших аморфный кремнезем БС-120.

По разрывной прочности резины предлагаемого состава превосходят аналогичные резины с аморфным кремнеземом на 810%, а с графитовым порошком на 1025%.

Кроме улучшения технологических свойств резин, использование в качестве наполнителя смеси аморфного кремнезема

И графитового порошка позволяет использовать графитовые порошки для частичной замены дорогостояшего аморфного кремнезема в резинах. Невысокая стоимость графитового порошка позволяет снизить себестоимость резиновой смеси на 2-15%, О

«О Й «9 О

«О о в о о о . (Я "(« о ю «

t о о

ОЕ 03 О с4 Я «Q

«О

Й о

Я д I о о

0) «Я Ф

«О

Я

Т- р Ф о " Я

lO t

CD t о

i Ф

5 ъ

«».. o о о а д И л

М р

g о

Ф «О

883088 и ь

Ф о всг (ф

Ф е

Ф Ж ь

v о е

Ф ф g

R

И о б и

C ф

p) (»

О

О о о оо

W Q) оо

0) + оа

СО t о оо

IQ К о> о со оо

+ Щ оо

О) w и о

С4! ф о о

Ф

Ф к

Ра .

Я v ж1

И

Б о

4 2

Я,.й

Ю о

Я

g e и

Ж Ц и

8 о

883088 о я с ао о

3 ь

О с е, с9

1-1 (Q 0

2 Ф

U о о

ОЕЗОЗВ

l и

4 ф а 9 с» х

f» Й

o w

О

I о о

Ф Ф

hхх оооОО

4 «4) С CO CO

«0t-CO<

O OOOO

<МАЙ лдФ оооо

О С0> CO с0 t 4 cq д

8 о

О Ф

o m u х а

0) GODð ф а О со Л

+c4сЯ 4л о» л «0 - л «0 со О

С 4Л

Ф

> о

CO CO «O

СЧ «4 1 t l л а

g C, Е ф

Ф С

М,о о о о о

t 03 О CP р f СЧ

C CO Ол с сО

О

-O

И л Й х е <6

Ф х х

% х . ° а Б; " а Ф е

ag oo о« роооо

nl in O cO О 4- hl

И а

Б а о

Р

И

4Х х

Ц а х

Я rt4 CO CO C4 14 n! «U «М«а«0. лAоЗ«OФ оооо ооооо

Я tQ «O EO л «43 С л1 +

«ОcDа4,о < (ч+cgссл

О1 с0 л4

ООООО OOOOO яссойо nl(OO«QO Mal -1 СЯ О

F4

"к фЦ Щ

- o оО и

Ф

< 4

1 3 (6 ) И а о а

Р оа..

Л ф

Й Ф

O@8

883088

Составитель Б. Холоденко

Редактор Т. Кугрышева Техред Ж.Кастелевич КорректорВ. Вутяга

Заказ 10116/33 Тираж 533 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

Формула изобретения

Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая минеральный наполнитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств резиновой смеси и повышения физико;-механических показателей резин, полученных иэ данной смеси, последняя содержит в качестве наполнитепя смесь аморфного кремнезема и графитового,порошка при соотношении соот/ ветственно 10-90:10-90 в количестве 20200 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции N 2024360,. кл. С 086,опублик. 1970.

2. Вестлининг Х., флойшхауер Х. Усиление эластомеров. Под ред. Дж. Крауса .

М., Химия, 1968, с. 358-415 (прототип}.