Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука

. Сфеэ Советскик Социалистических . Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2301.80 (2 ) 2724210/23-05 (51) М. КЛ.2872110/23-05 С 089/00 с присоединением заявки йо - С 08 К 5/34 Государственный комитет СССР оо делам изобретений иоткрызий(088.8) Дата опубликования описания 301031 54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВ НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА 2 рмостабилзина,в к й -бис(3 ил) -пипер изатор - производное пипечестве последнего содержит5-дитретбутил-окс ибензин(пнперазин А) Формулы Фз 3 СИЗ)ЗС ФЗ 3 Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к вулканизуемой композиции на основе ненасыщенного каучука.5Известна вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, или смеси ненасыщенных каучуков, включающая,термостабилизатор - производное пиперазина: М,й-бис(окси,6-диметилбензил)пиперазин(фенол 89), например, в количестве 1-3 мас,ч. на 100 мас.ч. каучука 11.Данная композиция имеет .неудовлетворительные технологические свойства. а резины иэ нее - низкие электроизоляционные свойства в процессе термического старения, хотя и обладают высокой тепмостойкостью в статических. условиях.Цель изобретения - улучшение технологических свойств композиции, повышение электооизоляционных свойств резин из нее в процессе термического старения при одновременном сохранении термостойкости в статических условиях.Поставленная цель достигается тем, что вчлканизуемая композиция на основе ненасыщенного Каучука или смеси ненасыщенных каучуков, включающая ЗО в количестве 0,8-1,5 мас.ч. на 100 мас,. ч, каучук а.П р и м е р 1 Резиновые композиции на основе ненасыщенных каучуков (состав см, табл, 1) готовят на вальцах при температуре валков 60 С. Поо лученные композиции вулканизуют в электропрессе в течение 20 мин при 143 фС. Определяют влияние количества пипераэииа А на физико-механические свойства резин, а также сопротивление вулканизатов термическому стаоению. Свойства вулканизатов приведены в табл. 2. Для соавнения приведены зойства композиции-прототипа, сод жащей в качестве термостабилиэатор Фенол 89..Свойства смесей и реэин иэ них Смесь Показатели Прототип,шприцуемость, см 3/с 24 1,2 Прочность приразрыве, ИПа 1,2 1,15 Относительноеудлинение, Ъ 650 640 Остаточноеудлинение, Ъ 20 25 К(по прочности) 0,80 0,70 К(по относительному удлинению) 0,87 0,73 До увлажнения 0,006 0,016 22 23 После увлажнения(10 сут, 110 О С): Электроизоляционныехарактеристики резинпосле тепловогостарения при 120 фС,4 сут Удельное объемноесопротивление,Ом см Тангенс угладиэлектрическихпотерь Электрическая прочность,кВ/мм Удельное объемное сопротивление, Ом см Тангенс угла диэлектрических потерь 1,1 10" 1,0 10"21 876673 гг Формула изобретения сьфнс Д сц -и н-с сну,с ссну.Огар Корре Подписное ж 533венного комитета СС ретений и открытий Ж, Раушская наб. 498/30 Ти ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москваака д. 4 5 Филиал ППП,"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Вулканизуемая композиция на снове ненасыщенного каучука или смеси ненасыщенных каучуков, включающая термостабилизатор - производное пиперазина, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств композиции, повышения электроизоляционных свойств резин из нее в процессе термического старения при одновременном сохранении высокой термостойкости резин в статических условиях, композиция содержит в качестве термостабилиэатора й,й-бис(3,5-дитретбутил-оксибензил)"пиперазин формулы в количестве 0,-1,5 м масс,ч. каучука.Источники инфо принятые во внимание и1. Авторское свидет по заявке М 2689587/2 кл. С 08 . 9/00, 1979Иэ результатов, приведенных втабл. 2 следует, что оезины, содержащие пипераэин А, по склонности смесей к поавулканиэации, а также по основным физико-механическим свойствамнаходятся на уоовне поототипа. Постойкости к термическому стаоениюпредлагаемые композиции значительноПревосходят поототип. С чвеличениемколичества пиперазина А в вулканиэатах сопротивление термическому стаоению вначале возоастает, а затемнесколько уменьшается. Поэтому чвеличивать его содержание свыше 1,5мас.ч. на 100 мас.ч, каучука иецелесообоаэно. В то же воемя уменьшениесодеожания пиперазина А ниже 0,8 мас.ч, приводит к снижению термостойкости резины.П р и м е р 2. Резиновые композиции 1,2,10,11 (табл. 1) готовятаналогично поимеру 1. Исследуют влияние пиперазина А на физико-механические свойства вулканиэатов и сопротивление оезин термостарению в композициях на основе натурального или полииэопоенового кауччковРезультаты испытаний приведены втабл. 3.Как следчет из результатов, поиведенных в табл 3, резиновые смесина основе НК / или СКИ-ЗД/ имеют высокое сопротивление термическому старению при сохоанении высоких фиэикомеханических характеристик.П о и м е р 3, Резиновые композиции состава, поиведенного в табл.1(смеси 8 и 9), готовят аналогичнопримеру 1. Вулканизацию проводят вэлектоопоессе пои 143 С в течение30 минОпределяют влияние состава композиций (мягчителей, чскорителя, наполнителя) на свойства резин, содержащих пипераэин А.Свойства вулканизатов приведеныв табл 4,Иэ приведенных в табл. 4 экспериментальных результатов следует, чтохотя состав композиций и оказываетвлияние на сопротивление резин, содержащих пиперазин А,.термическомчстарению, однако во всех случаяхкоэффициенты теплового старения попрочности превосходят поототип, а поотносительному удлинению либопревос".ходят его, либо находятся (1 случай)на одном с ним. уровне,П р и м е о 4. Определяют влияние термостабилизатора (пиперазина А) на электроизоляционные свойства до и после увлажнения в процессе теплового старения при 1000 С в течение 96 ч. Изготовление резиновых смесей и их вулканиэацию осчществляют аналогично примерам 1-3,Состав оеэиновых смесей. приведен в табл. 5 (смеси 10,13,14). Как следует из результатов испытаний (табл. 5), циэлектрическиесвойства резин, содержащих пипеоаэинА, находятся на чровне прототипа.П р и м е р 5, Резиновые смесисостава,. поиведенного в табл. б (смеси 12-14) готовят аналогично примерч1. Вулканизацию пооводят при 143 С20 мин. Определяют физико-механические свойства вулканиэатов и их термо 0 стойкость. Из состава композиций полностью исключен один из компонентовфенолФормальдегидная смола.Иэ поиведенных в табл, б результатов следует, что исключение иэ состава композиций фенолформальдегидной1 д смолы при наличии в резиновых смесяхпипераэина А не оказывает влияния наснижение теомостойкости и ухчдшениеосновных Физико-механических свойств.Таким образом, предлагаемая нами20 композиция, содержащая в качестветермостабилиэатора пипеоаэин А, позволяет значительно повысить стойкостьрезин на основе ненасыщенных каччуков или их смесей к термическому ста 5 рению при сохранении высоких Физикомеханических и диэлектоических свойстввулканиэатовП р и м е р б. Резиновую композицию на основе хлоропренового каучука (смесь 15 табл. 7) готовят аналогично примеру 1. Полученные композиции вулканиэуют в электропрессе при143 С в течение 30 мин. Определяютвлияние пипеоаэина А на технологические, а также физико-механические,электооиэоляционные свойства резиндо и после теплового старения.Как следчет иэ табл. 7, шприцуемость резиновой смеси из поедлагаемой композиции значительно превосхо 40 дит прототип,По пределу прочности при оазоыве,относительномч и остаточномч удлинению до термического старения предлагаемая композиция находится на одном45 уоовне с пРототипом, а после термического старения поевосходит его.Электроизоляционные характеристикирезин из предлагаемой композиции ипоототипа цо теплового старения нахо 5 р дятся на одном уоовне, а после терми.ческого старения ч резин иэ поедла гаемой композиции они выше.П Р и м е р 7. Резиновчю композицию на основе нитбильного кауччка(СКНМС) готовят аналогично примеоу 1. Смеси вулканиэуют в .течение60 мин при 143 С. Определяют влияниепиперазина А на технологические свойства резиновых смесей, а также нафизико-механические и электооиэоля 60 ционные свойства резин до и после термического старения;Как следует иэ табл. 8, шприпуемость оеэиновойсмеси из предлагаемой композиции выше, чем у смеси прототипа.По пределу прочности при разрыве, относительному и остаточному удлинению вулканизаты из предлагаемой композиции до термического старения находятся на одном чровне с прототипом, а после старения поевосходят его,Электроиэоляпионные хаоактерист и-.ки резин из поедлагаелюй композициии прототипа до теплового стаоениянаходятся на одном уровне, а послетермического старения у резин иэ5 предлагаемой композиции они выше.ою 1 о л о а Ю 1 о сос о он гч сч а ч о э м о о о о л а юосо от- ю л а ч л ю - о 1 сэ 111 о е ц л е о о ц о л с 3 сч мс сс с сц 1м - л м сч г Ес 1111111. 1 1 М 1 гч 1 1 о м 3 лсч м с с мс о ,9с %- ,Х Х аФ э а ч 9 О О 1 1 1 1 2 1 НХ 1 95 Хбб В -с 2 М хх Ф " Ц б Х аРю б б х х Х г д Я О 1 Х З 9 4 аО 1 ъ г О я с Х э Оа рО фХХ Еоммф ХЕ В2 ОИ Х аа И Х ОЕ ах Х М ИХй3 б З б О Ц (ч Хах Н Х Х О й х Х Х 05 Э 1- О(40 сут, 110 фС К (по проч,57 . 0,64 ности) О, 65 0,63 0,62 0,55 К (по относительному 0,91 0,92 удлинению) 0,93 0,89 О, 90 0,87 Таблица 3 Свойства резин Смесь Показатели Прототип 10 Прочность прирастяжении,Мпа/ 9,6 10,1 123 96 99 Относительноеудлинение, Ъ 434 350 438 570 . 400 Остаточноеудлинение, Ъ 31 26 18 Время началаподвулканизации (Т),минНапряжениепри 100удлинении,МПа Таблица 2Свойства смесей и резин из них 7,5 7,5 8,0 8,0 7,0 0,82 0,850,87 0,95 0,95 950 9,65 9,74 9,80 . 9,68 560 570 590 580 560.К(по относительному удлинению) 0,92 0,89 0,88 0,88 0,87 Таблица 4 Свойства резин Смесь Показатели Прототип Прочность прирастяжении, МПа 9,6813 876673 14 Смесь Покаэател 10 13 14. Прототип о увлажнен Удельное объемнсопротивление,Ом см 3,210 1 10" Тангенс углдиэлектричеких потерь 0,003 0,002,00 0,003 Злектрическапрочность,к В/мм 32 31,9 П нен Удельное объемное сопротивление,Ом см 9 10,01801 0,01 00 2 28 2 ме Показател 14 Прототи 2 рочность пр азрыве, МПа 8,2 8 Относительное длинение, Ъ 5 580 0 40 Элект ность е увлаж 20 фс, 4 сут) ческая прокВ/мм Свойства резин Свойства резин Таблица 5 а бл и ц а б15 876673 16 Показатели Смесь 12 13 Прототип Остаточноеудлинение, В 25 25 20 27 0,68 0,67 0,66 0,58 0,93 0,94 0,93 0,87 0,73 0,72 0,74 0,64 1,00 0,95 0,99 0,94 Таблица 7 Свойства смесей и резин из них Смесь Показатели Прототип Шпицуемость смеси,см /с 2,6 1,0 Прочность приразрыве, МПа 9,4 9,5 Относительноеудлинение, В 480 460 Остаточноеудлинение, Ъ 25 КоэфФициенттермическогостарения:10 сут, 110 фС К(по прочности) К(по относительному удлинению) 4 сут, 120 аСК(по прочности) К(по относительному удлинению)87 б 673 18 Продолжение табл.7 Смесь Покаэатели 0,60 0,70 0,75 0,82 До увлажнения 2,б10 ф 3,210 0,010 0,008 Электрическая прочность,кВ/мм 15 12 1,6 10 3,010 ф 0,009 0,020 Коэффициентытермическогостарения10 сут, 110 С К 4(по прочности) К (по относитель ному удлинению) Электроиэоляционныехарактеристики реэинпосле теплового старения при 120 фС, 4 сут. Удельное объемноесопротивление, Ом см Тангенс угладиэлектрическихпотерь После увлажнения 20 оС 24 ч.)Удельное объемноесопротивление,Ом см Тангенс угла диэлектрических потерь Электрическаяпрочность,кВ/мм 15Прототип