Способ модификации поверхности активного наполнителя

 

ОП ИСАНИЕ „„981881

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Соватсннк

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 24,11.80 (2I) 3008510/23-05 (51) М. Кл. с 09 с 1/28

С 09 С i/56

С 09 K 9/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Роуюрстеаиа5 квинтет.СССР оо делан изаоретеиий и открытий (53) УДК 678,84 (088.8 ) Опубликовано15,12.82. Бюллетень №46

Дата опубликования описания 15. 12.82 (72) Авторы изобретения

Л.М. Притыкин, M.Ã. Драновский и А.И. Крашенинников

Всесоюзный заочный машиностроительный .институт

> (71) Заявитель

l с (54 ) спосоБ НОДификАЦии повеРхности

АКТИВНОГО. НАПОЛНИТЕЛЯ

Изобретение относится к химической технологий, точнее к модификации поверхности активного наполнителя, и . может быть использовано при получении резиновых смесей.

Известен способ модификации поверхности активного наполнителя, например сажи или кремнезема, парами 2"4-толуилендиизоцианата или нагреванием при перемешивании наполнителей с блокиро- 0 ванными диизоцианатами при 180"200 C)1j

Недостатками этого способа являются необходимость проведения процесса при высокой температуре, использование токсичного, диизоцианата и недостаточно высокие физико-механические характеристики наполненного ими нитрильного или натурального каучука.

Известен также .способ модификации поверхности активного наполнителя обработкой их при перемешивании производными биурета при 50-91Рг(2), Модифицированные согласно этому. ,способу наполнители также не обеспе" чивают наполненным ими нитрильному и натуральному каучукам достаточно высокие физико-механические характеристики. с

Целью изобретения является повышение физико-механических ха рактеристик наполненного нитрильного или натурального каучука .

Поставленную цель достигают за счет того, что модификацию поверхнос" ти активного наполнителя осуществляют обработкой его 2,2,6,6-тетраметил"

-4-оксопиперидин-1-оксилом, 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин -1"оксилом или 2,2,6,6-тетраметил-4-бенэоилпиперидин- 1-оксилом при перемешивании.

2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксил (ТМООПО ); 2,2,6,6-тетраметил"

"4-оксипиперидин-1-оксил (ТМОИПО ); и

2,2,6,6-тетраметил-4-бензоилпиперидин-1-оксил (ТМБПО ) берут в количестве 20-303 от массы наполнителя в виде 10-303-ного раствора в ацетоне или гексане,.

Т а б л и ц а 1

ТМООПО ТМОИПО

ДГ-И

Модификатор

Исходный наполнитель

ТМБПО 2,4-ТДИ ПроизводМ. ное биурета

ДГ-О

ДГ-Б ДГ-T ДГ-P

Сажа ДГ-100

Аэросил

А-175

A-6

A-Т

А-О

А-И

A-P ф

По известному способу (авторское свидетельство 1" 410032 )

По известному способу (авторское свидетельство Ю 607836) 3 9813

Пример 1. Исходные наполнители - сажа ДГ-100, высокодисперсный кремнезем (двуокись кремния) А- 175.

Исходные модификаторы - ТМООПО, ТМОИПО и ТМБПО. Растворитель - ацетон. В отдельной емкости получают 20 -ные (по массе) растворы модификаторов. Затем в реактор загружают наполнитель и

20 мас. ь органического раствора модификатора, считая на содержание су- 10 хого остатка. С помощью мешалки осуществляют перемешивание содержимого реактора при комнатной температуре и нормальном давлении в течение 1,5 ч, при этом необходима герметизация ре- 1$ актора с тем, чтобы в процессе модификации не изменялась концентрация раствора. Ilo завершении перемешивания обработанный наполнитель выгружают и высушивают на воздухе до постоянного 20 веса. После модификации наполнители сохраняют внешний вид, а насыпная мас.са возрастает на 25-403. Содержание

oKcHllbHblx rpynn в наполнителе составляет 2-7 мас. 3. 2$

Пример 2. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1, но используют 253-ные растворы модификаторов, считая на содержание сухого остатка. 30 и р и м е р 3. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1, но используют 303-ные растворы модификаторов, считая на содержание сухого остатка. ЗЗ

8 табл. 1 приведены условные обозначения модифицированных наполнителей для полимерных композиций.

31 ф

С применением перечисленных в табл. 1 наполнителей, модифицироваi<" ных по примерам 1-3 (а также по из" вестным способам - для сопоставления) изготавливают резиновые смеси.

В табл. 2 представлены рецептуры резиновых смесей.

Вулканизацию приготовленных резиновых смесей проводят при 151 С и давлении 3 атм.

В табл. 3 приведены сравнительные опытные данные по физико механическим и адгезионным характеристикам полимерных композиций с наполнителями, обработанными по данному способу и известным способам (по прочности при разрушении Р о., относительному удлинению Е, модулю при 300/-ном растяжении Е ОО, сопротивлению сдвигу P адгезионных соединений резин со сталью 3 и латунью).

Как следует иэ полученных результатов испытаний, применение способа подготовки наполнителей по изобретению обеспечивает существенный рост основных физико-механических и адгеэионных характеристик изделий. По сравнению с известными способами прочность резин при разрушении возростает на 20-25<, относительное удлинение - на 35-4Р, модуль при 300>-ном удлинении снижается в среднем на 510ь. Заметное повышение сопротивления сдвигу обеспечивается для адгезионных соединений резин с металлами в среднем на 15-25 .

981331

Содержание компонентов.

BPC. Ч

2 3

100

100

100

100

1 5

1,5

1,5

Сера

1 5

0,8 0,8

0,8

О 7

5,0 5,0

1,5 1,5

5,0

5,0

Цинка оксид

Стеарин технический 1,5

0,5

Наполнитель (по примерам 1-3) 30

30

Таблица 3

Показатель

Наполнитель и рецептура 1

Я.

Е, Р, кгc/cH кгс/см ? сталь латунь

Е 4

Р1х > б кгс/см

345-350 580-650

120

ДГ-0-1

110

ДГ-И-1

ДГ-И-1

110

ДГ-Б-1

300-310

325-330

ДГ- T-1

Нит рильный каучук

СКН-26

Нитрильный каучук

СКН-40

Натуральный каучук

"Смокед-шитс"

N-трет. бутил-2-бензтиазолилсульфенамид

2-меркаптобензтиазол

355-365

360-375

330-345

335-340

340-360

350-360

360-375.

375-385

600-625

615-630

645-655

650-750

665-735

550-600

570-620

590-680

400-450

568-590

Таблица2

Номера рецептур

42

45, 35

37-40

55-60

72

68

72

76-78

8 г Продолжение табл. 3

981331

Показатель

Наполнитель и рецептура

P +, кгсlсм

Ppqy б кгсlсм

ЕФоо ° . кгс/см сталь латунь

60- 72

65-75

60-65

65-68

6е-68

А-И-2

60-64

63-67

60- 62

А-Б-2

46-48

А-Т-2

А- P""2 с

ДГ-0-3

135 .145

150

78

ДГ-И-3

67-70

70-73

72-75

75-80

75-82

ДГ-6-3

62-64

130

ДГ-Т-3

120

ДГ-P"3

ДГ-0-4

97

112

110

82

88

76

82

ДГ-И-4

100

ДГ-Б-4

105

120

350

310

ДГ-Т-4

ДГ-P-4

+ Первый ряд цифр соответствует примеру 1, второй — 2, третий 3 (результаты получения как средние при испытании 5 образцов ) Цифра после обозначения наполнителя (согласно табл. 1) означает номер рецептуры полимерной композиции по табл. 2.

315-345

320-350

320"365

375-400

380"415

385-415

375-400

380-415

380-420 330

350-360

350

720-745

725-760

720-770

730-765, 740-770

745-785

735-760

740-770

745-790

400-425

715-730

67

72

74

79

79

94

90-93

90 94

90-95

92-97

95-98

96-98

8 5-88

9 981331 10

Формула изобретения пиперидин-1-оксил, 2,2,6,6"тетраметил-4-оксипиперидин-1-оксил или 2,2,6,6Способ модификации поверхности ак" . -тетраметил-4-бензоилпиперидин-1-октивного наполнителя обработкой его сил. органическим . соединением при переме- Источники информации, шивании, отличающийся тем принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения физико-механи- 1. Авторское свидетельство СССР ческих характеристик наполненного N 410032, кл. С 09 С 1/28, 1971. нитрильного или натурального каучука, 2 ° Авторское свидетельство СССР в качестве органического соединения >о Ю 607836, кл. С 09 С 1/56 ° 1978 (происпользуют 2,2,6,6-тетраметил-4-оксо- тотип ).

Составитель В. Комарова

Редактор Т . Парфенова,, Техред 3.Палий Корректор Л. Бокшан

Заказ 9627/35 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП: "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, .4