Способ получения эластичных резин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯП ЕНСУ Сотов СоветскихСоциалистическихРеспублик н 1)9711 О 6 61) Дополнительный к патенту22) Заявлено 13,04.78 (21) 360340014.04.77 Канада риоритет - (32) 276216; 276217;(33)276224публиковано 30,10,82 Госудорственньа квинте СССР ло делам нзобретеннй и открытий(71) Заявите 4) СПОСО ОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ РЕЗИН ти ламин триизоок тадеци ламин, С,( с 1,5-2,0 вес.ч, из группы: стеара стеарат цинка, ст амин, ок(СН,ИНраиного типамнн, бензи (МН, (ННР) соединения, вь т натрия, стеа еарат капьция,т калия 1теарат резикаучу Изобретение относится к промышпености пластмасс и касается разработки пособа получения эластичных резин.Известен способ получения эластичных н смешением гидроксипсодержащегока с напопнитепем и вупканизуюшимагентом 11.Однако известный способ не обеспечивает улучшения физико-механическихсвойств вупканизатов,Цель изобретения - улучшение физикомеханических свойств вупканизатов.Поставленная цепь достигается тем,что при способе получения эластичных резин смешением гидроксипсодержашегокаучука с наполнитепем и вупканизуюшимагентом смешивают сопопимер бутадиенас акрипонитрипом ипи стиропом и гидроксипакрипатом, выбранным из группы: оксиэтипакрипат, оксиэтилметакрипат оксипропипметакрилат при содержании 0,255 вес.% с 0,5-3 вес.ч. органическогоамина, выбранного из группы: додеципамин, й, М -диметилоктадециламин, ди(додецил)амин, гексаметипендиамин, триокаммония, сипикат аммония, стеариноваякислота, олеиновая кислота, с 1-10 вес.чокиси магния с 50-60 вес.ч. двуокисикремния ипи сипиката кальция в течение О1-3 мин при 100-150 оС при сдвиговомусилии с последующей вупканизацией при160-166 оС в течение 15-30 мин.П.р и м е р 1. Эмупьсионным способом при 1 Э С готовят полимер, содержаоший 34 вес.% акрипонитрипа и 1 вес.Ъгидроксиэтипметакрипата. Контрольнымполимером служит бутадиенакрипонитрипьный полимер, содержащий 34 вес.% акрилонитрила.Полимеры смешивают на вапьцах, Вэкспериментах 1 А и 2 А полимеры смешивают с 50 вес.ч. двуокиси кремния и1,5 вес.ч. додеципамина, после этого их подвергают вапьцеванию при 150 С,в эксперименте 1 В полимеры смешивают сМодуль Юнга, кгс нение, % 8 та точное вердость по Шору, А 8 5 П р и м е р 11. Полимер состава согласно примеру 1 смешивают с двуокисью кремния и добавками на вальцах при 150 оС в течение 3 мин. Смешивают с перекисью дикумила и вулканизуют при160 оС в течение 30 мин,Состав полимера и свойства вулканизатов представлены в табл. 12,Таблиц Ю КП ип до 2 2 Содержание пела, вес.% киси дикум 4 войств ри раст Предел прочностижении, кгс/см 86 Э О 266 Э 2 350 320 3 Удлинение 60 480 Напряжение прикгс/см ении,30 35 ЭО188 213 159 5 5 3 8 8 4 4 5 дуль Юнга, кгс/с 6 5 инение, % таточ 78 78 7 7 78 о Шору, А 2 ерд- стеарат натрия, П кальция, 8 - сте Ч - стеариновая кислота.-осте ат ци тав полимера. и свойст вупканизатов Количество добавки, вес.ч. на 100% на 300% рат калкКИ -Р В - стеаратстеарат аммония,толуолсульфсь1106 22 1 Ч Тип добавки Свойства Предел прочности при растяжении, кгс/см 1 281 282 274 273 570 560 273 560 Удпинение, % 540 530 Напряжение при удлинении, кгс/см на 100% на 300% 15 17105 105 20 20 20 115 108 125 65 68 Модупь Юнга, кгс/см 98 83 Остаточное удпинение, % 15 16 75 75 12 74 74 77 Твердость по Шору, А 2 П р и м е ч а н и е. 1 - стеарат натрия, 1( стеарат капия,лВ - стеарат цинка, 1 Ч"- стеариновая киспота,Ч - опеиновая киспота.П р и м е р 13. Попимер состава Смесь вупканизуют при 160 оС в те,юнаесогпасно примеру 1 смешивают с 50 вес.ч. 30 мин.двуокиси кремния и с окисью магнияпри 150 оС в течение 3 мнн, охпаждают Свойства вупканизатов представпеныдо 400 С и вводят перекись дикумипа. в табп.14,Табпи па 14 кись магния, вес.ч 4 Перекись ипа, вес,%,5 Свойст П рочности кгс/см 33 1 341 тяже 21 97П р и м е р 12, Попимер состава согпасно примеру 1 смешивают с 60 вес.ч. дв окиси кремения, 15 вес,ч. диоктипфтапата и 2 вес.ч. добавок. Вапьцевание проводят при 150 С в течение 3 мнн, после охпаждения смеси при 40 С вво- о пят, вес,ч. окись цинка 5; стеариноваякиспота 1,5; бензтиазопипдисупьфид 1,53тетраметиптиурамдисупьфид 0,5; сера1,75. Смесь,вупканизуют при 166 С вй течение 15 мин. Свойства вупканиэатовпредставпены в табп. 13,Табпи па 13971106 Продолжение табл. 14 Состав полимера и свойства вулканизатов 0 3 36 ние при удпинеУ м апряж и, кгс 4 5 0 25 9 2 а 300 5 14 Моду га, кгс/с 9 Остаточное удпинение 8 7 2 вердос по Шор из т 14, свойства.Как видно пканчзатов основе редпагаемыхходят такие же смесей значи показатепи в е пьно на основе пропканизатов по анизатовчуков и ви мерам. мыдпенных к кон тра пьным а изобретеания Фор пь Л, ПиняевМи ова тавит Редактор А. Огар Техред С. гун Корректор Г. Огар раж 514И Государстве епам изобрете Москва, Ж,80 ВН аказ 844 дписноеета СССРтийаб., д, 4/5 ного ко ий и от Раущска цо Дфипиап ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная Способ попучения эпастичных резинешением гидроксипсодержашего каучус напопнитепем и вупканизуюшим аген-З том, о т п и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упучщения: физико-химических свойств вупканизатов, смешивают сопопи. мер бутадиена с акрипонитрипом ипи стироном и гидроксилакрилатом, выбранным. из группы: оксиэтипакрипат, оксиэтипметакрипат, оксипопиметакрипат, при содержании 025-5 вес,% с 0,5-3 вес.ч. органического амина, выбранного из груп 1пы; додеципамин, М, Й -диметипоктадеципамина, ди (додецип)амин, гексаметипендиамин, триоктипамин триизооктипамин,бензипамин, октадеципамин, Са НЗМН(МНР)=(СН)ИН, с 1,5-2,0 вес.ч. соединения, выбранного из группы; стеаратнатрия, стеарат капия, стеарат цинка,стеарат капьция стеарат аммония, сипикат аммония, стеариновая киспота, опеиновая киспота, с 1-10 вес.ч. окиси магния, с 50-60 вес,ч. двуокиси кремнияипи сипиката капьция в течение 1-3 минпри 100-150 оС при сдвиговом усипии споспедуюшей вупканизацией при 160166 оС в течение 15-30 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Вепикобритании % 1383390,кп. С 08 К 3/34, опубпик. 1975 (прототип ).971 106 4сью дикумипа. Наполненную смесь полимера раскатывают и вупканизуют на прессе при 16 ЯОС в течение 30 мин.Свойства вупканизатов представлены5 втабп, 1,60 вес.ч. сипиката кальция, а в эксперименте 2 В - с 1,5 вес,ч, вешества Мгтееп 1 Затем вапьцуют в течение 3 мин при 150 С, охпаждают и вапьцуют при комонатной температуре совместно с перекиаб,пипа 1 Состав полимера и вупканизатов% Удлинен 520 0 5 3 Напряже кгс/см е при удлинен а 1 2 6 2 0 3 00% 51 15 0 одуль Ю с/см 0 статочное удпинение, % 6 ру, А Твердость П ре бут м е р 2. ПоЬимеры, содержаиен, акрипонитрип, гидроксиэтипт, готовят согласно примеру 1. ние (обшее количество) бутадироксиэтипметакрипата составпяс,%, а содержание связанного тилметакрипата - 0,25-5 вес.%,метакри паСоотноше ена и гидет 66 ве в рокси Содержание гидроксиэтилметакрилата, вес.% . Содержание перекиси дикумина, вес,% 100 вес.ч, попимера п ламин в количестве 1,5 примеру 1 готовят сме испытаний. Напопненн канизуют при 160 оС в Свойства вупканизатов абп. 2.971106 Таблица 2 1,0 1,5 2,0 5,0 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 2,0 Свойства 235 242 299 320 360 410 380 283 316 420 410 Удлинение, % 390 26 на 100% на 300% 75 35 49 160 196 199 23973 63 51 5 5 584 77 77 77 Содержание гидроксиэтилметакрилата в полимере, вес.% Содержание перекиси дикумина,вес.% Предел прочности при растяжении, кгс/см Иапряжение при удлинении,кгс/см 2 Модуль Юнга, кгс/смОстаточное удлинение, %Твердость по Шору, А 2 П р и м е р 3. Полимер из примера 1 в эксперименте 2 с содержанием гидр- И оксиэтипметакрипата в количестве 1 вес.% смешивают с аминами вместо октадеципамина из эксперимента 2 А в примере 1. Амины вводят в количестве 15 вес.ч. на 35 30 181 209 5742 Ъ.100 вес.ч, полимера. Применяют перекись дикумила. Вальцуют при 150 оС в течение 3 мин. Вупканизуют при 160 оС в течение 30 мин.Свойства вупканизатов представлены в табл 3.97 1106 П р и м е р 4. Попимер состава согласно примеру 1 смешивают, термообрабвтыгают и вупканизуют. Опредепяют свойства вупканизатов, В качестве амина используют додеципамин в копичестве 5 1,5 вес,%. Испопьзуют перекись дикуми-, па в количестве 3,5 вес,%. ,Ъпя эксперимента 35 100 вес,ч. попимера смешивают в смесителе с 50 вес,ч. двуокиси кремния, 10 вес.ч. диоктипфтапата и таблица 4 125 90-139 0 15 емпература, С 3 емя, мин Предел прочности при растжении, кгс/см 260 2 2 2 6 0 520 52 Удлинение 0 5 ение при удлинении,2 Напр кгс/с 2 10 109 10 10 7% пь Юнга, кгс/см 68, 4 7 9 5 188 15 10 аточное удлинение, % 74 7 рдость по Шору, А 2 жение табл. 5 состава сос испаренпьные успо- Копичество опим и м 1 смешиваю кремния. Ост в примере 1,гласно ной дв вия та перекиСво ила - 4 вес,%.пканизатов представпены 43 Напряжение при удпи ении. кгс/см на 100% табл 5 абпи 36 1 1 Я на 300%ЪМодуль Юнга, кгс/см 27 Остаточное удпине3 ние, % очности пр и, кгс/смф редрастя 320 34 вердость по Шору, А 2 8 49 3 мнение,пример окисью ие, как и дикум йства в 5,1,5 вес,ч, Аггеей Т. Сначапа температура смещения составпяет 90 оС, и смешенйе продопжается в течение 8 мин беэ регупирования температуры, которая достигает 139 фС к концу 8 мин. После охлаждения смесь перемешивают на вапьцах при комнатной температуре с 4 вес,ч, пере,киси дикумипа и подвергают вупканиэации.Свойства вулканизатов представлены в табл, 4,11 97 1106 12П р и м е р 6, Готовят полимер оксипропилметакрипата, Количество пере- состава согласно примеру 1 (экспери- киси дикумила составляет 4 вес,% (для мент 2). Содержание двуокиси кремнияэксперимента 57 - 1,5 вес.%), В качестсоставляет 50 вес.ч. на 100 вес.ч. по- ве амина используют АгтеепТ, Смесь вулпимера. Для эксперимента 56 полимер 5 канизуют лри 160 С в течение 30 мин. содержит 1 вес.% гидроксиэтилакрилата, Свойства вулканизатов представлены а для эксперимента 57 - 1 вес.% 2-гидр- в табл. 6. Таб лица 6 Состав полимера и свойс вупканизатов0 0,5 1,0 Количество амина, вес.ч,1,5 2,0 3,0 1,5 1,5Свойства Предел прочности при растяжении, кгс/см 297 344 325 323 321 301 282 231 440 380 350 ,330 370 370 340 430 Удлинение % Напряжение при удлинениикгсlсм 33 44 34 43 171 255 270 280 104 62 52 61 35 30 33 33250 230 223 145 на 100% на 300% Модуль 10 нга, кгсlсм 56 52 666 6 2 4 4 471 71 74 Остаточное удлинение, %,Твердость по Шору, А 2 79 74 73 73 Составы смесей и свойства вулканизатов приведены в табл. 7.,Акрилонитрилбутадиен, вес,ч О О О 95 Акрилони этилмета лбутадиенгидроксилат, вес.ч,40 0 2 0 вес% О дроксиэтилметакри екись дикуми 3,5 1 с,% П р и м е р 7. Готовят смесь из полимера, содержашего 34 вес,% акрилонитрипа, 61 вес.% бутадиена и 5 вес.% гидроксиэтилметакрилата. Готовят смесь из промышленного акрипонитрилбутадиенового полимера, содержашего 34 вес.% ак О рилонитрила с вязкостью ло Муни 50, Смеси содержат 50 вес,ч, двуокиси кремния и 1,5 вес.ч. додециламина. Смесиподвергают термообработке при 150 С втечение 3 мин согласно примеру 1. Всмеси добавляют перекись дикумила ивулканизуют при 160 С в течение ЗО мин,14 13 971106 Продолжение табл. 7 Эксперимент 64 62 63 60 61 Свойства 255 235 300 390 225 Удлинение, % 400 на 100% на 300% 35 35 171 189 29 136 123 172 96 72 6 10 3 5.Ф 76 76 10 80 80 80 1,5 вес.%, перерабатывают на вапьцах при 150 С в течение 3 мин. Остальные ингредиенты вводят при 35-40 С.о Ф.Свойства вупканизатов представленыв табп. 9. Та 6 лица 8 три льный утадиенакрипон лимер, вес,ч.Предел прочности при растяжении, кгс/см Напряжение при удлинении,кгссм Модуль Юнга, кгс/см1 Остаточное удпинение, % Твердость по Шору, А 2 П р и м е р 6. Составы смесей пред-.ставлены в табл. 8, Контроль - бутадиен- ЗОакрипонитрипьный попимер, содержащий34 вес.% акрипонитрипа с вязкостью поМуни 50. В полимер состава согласнопримеру 7 добавляют амин в количестве 235 242 275 440 370 390 28 26 255 160 46 2916 97 1106 Продолжение табл. 8 Состав полимера условия вулканиз 0,5 0,5 0,5 1,75 Сера, вес.ч,1,75 1,0 6,5 20 Табпица 9 Свойства вулка 273 273 580 560 250 700 Удлинение, % 14 на 100% на 300% 98 50 13 26 78 Те трамети птиурамдису пьфид,вес.ч. Сапициловая киспота, вес,ч. оВремя подвупканизации при125 оС, мин Вупканизация при 166 С Предел прочности при растяжении, кгс/см Напряжение при удлинении,кгс/см Модуль Юнга, кгс/см 1 Остаточное удпинение, % Твердость по Шору, А 2 П р и м е р 9. Попимер стиропбутадиенгидроксиэтидметакрипата с содержанием 0,5 вес,% гидроксиэтипметакрипата и 23 вес,% стиропа смешивают с 50 вес.% двуокиси кремния и 1,5 вес.% АГЬееп Т,овапьцуют при 150 С в течение 3 мин,при комнатной температуре смешивают с перекисью дикумипа и подвергают вупканизации при 160 оС в течение 30 мин.Свойства вупканизатов представпеныв табп, 10, где в экспериментах 80 и81 исйопьзуют т орячее вапьцевание.,64 110 72 79 3,5 Свойства 260 335 380 490 450 Удлинение, % 31 25181 171 на 100% на 300% 190 Содержание перекиси дикумила, вес.% Предел прочности при растяжении, кгсlсм Напряжение при удлинении,кгс/см Модуль Юнга, кгс/смОстаточное удлинение, %Твердость по Шору, А 2 П р и м е р 10, Полимер состава согласно примеру 1 смешивают на вальцах с 50 вес.ч. двуокиси кремния (эксперимент А), а также допопнитепьнос 2 вес.ч. стеарата натрия (эксперимент В) и 2 вес,ч, сапиципата аммония (эксСодержание перекиси дикумила, вес,% Предел прочности при .растяжении, кгс/см Напряжение при удлинении,кгс/см перимент С), Смесь перерабатывают при150 оС в течение 3 мин. При 40 оС всмесь вводят перекись дикумипа, Смесьвупканизуют при 160 оС в течение 30 мин,Свойства вупканиэатов представленыв табл. 11,Таблица 11