Способ отверждения бутадиен-нитрильного каучука

СОЮЗ .СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 182147 С 08 ) 3/24//(С 08 ) 3/2 3 9:02) О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Иркутский институт органической химйи СО АН СССР(56) Синтетический каучук/Под ред, Уитби Г, С. Л.: Хим.лит., 1957, с 792.Жубанов Б.А. и др, Простые виниловые эфиры в радикальной полимериэации, А-Ата: Наука, 1985, с, 257.Догадкин Б.А, и др. Химия эластомеров. М,: Химия, 1981, с. 210, 343. Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно, к новому способу вулканизации синтетического каучука,. Цель изобретения - снижение температуры вулканизации.Поставленная цель достигается тем; что бутадиен-нитрил ьн ый каучук предварительно обрабатывают разбавленной кислотой, а затем подвергают вулканизации с использованием в качестве сшивающего агента бифункциональных простых виниловых эфиров. Процесс вулканизации ведут при комнатной температуре.Полифункциональные простые. виниловые эфиры весьма перспективны для модификации бутадиен-нитрильного каучука, поскольку могут привнести свойственные их полимерам эластичность, адгезию и хи- мическую устойчивость, Кроме того, они ПГ. 1. фйЕТЕНИЯй 2ОТВЕРЖДЕНИЯ БУТАДИЕНГО КАУЧУКАизобретения: отверждают буьный каучук под действием гента,Сшивающий агент выпы: дивиниловый эфир гликоловый эфир пентаэритрита, ловый диэфир этиленгликоля, оличеством из расчета - 5- каучука. Перед отверждением ывают раствором разбавлен- Характеристика структурироастворимого продукта: С 8,34-9,2%, 9,87 - 10,17%, 8 пр.(54)СПОСОБ 1 НИТРИЛЬНО (57) Сущность тадиен-нитрил сшивающего а бирают из груп ля, тетравини винилглициди Отверждают к 20% от массы каучук обрабат ной кислоты. ванного нер 71,6-78,24%, Н представляют особый интерес, как модификаторы (пластификаторы), фиксированные -д на полимерной цепи, поскольку низкомоле- Сокулярные модификаторы в процессе эксплу- , .с с . атации изделий из БНК (трубы, прокладки, - покрытия) могут вымываться в среде углево-дородов и масел. Применение полифункци- ., . ональных виниловых эфиров открывает 4 возможность принципиально новогоспосо-Вь ба структурирования бутадиен-нитрильных каучуков.Предварительная подготовка включает, д обработку полимера разбавленной кислотой, что приводит к появлейию в боковых целях макромдлекул карбоксильных свободных.групп;и. сн,сн.сн-сн + -сн -9.1-1 --- 2 п 2 )вс:н .+сн,сн-Сц-сн;Ц сн;н-Ц-сн,-сн-,Соон с.н(сн 1 -(сносн)г (сигсноснг стснг Последующее взаимодействие карбок,0 г подготовленного такимобразомсильных групп с бифункциональными вини- каучука перемешивают с 0;05. г (5 мас,%)ловыми эфирами (дивиниловыми эфирами дивинилового эфира этиленгликоля пригликолей, тетравиниловым эфиром пентаэ. комнатной температуре. Каучук полностьюритрита, винилглицидиловым эфиром этилен . поглощает мономер, образуя структуриротликоля) приводит к структурированию ЬНК ванный нерастворимый продукт, Выход -вследствие образования поперечных или . 100%, Найдено, %: С 75,22; Н 8,46; И 9,87.сложноэфирных ацилальных фрагментов: . В ИК-спектрах сополимеров в дополнение.к частотам исходного БНК проявляются-сигсн-сн-сн;)-снг - н-снгрн-),+ сн;-рн 10 интенсивные полосы при 1100 см 1, обусловсоон сфн о- ленные присутствием эфирных фрагментов.р . П р и м е р 2. 1,0 г подгидролизованногосоон с-н " . каучука (см. пример 1) перемешивают с 0,1 г1-си,.сн-сн-.сн;);,сн;сн-)йс"г-с"-3 г дивинилового эфира диэтиленгликоля, мо 15 номер поглощается каучуком с образованием сшитого продукта, Найдено, %: С 76,10;Н,8,34; й 10,01.П р и м е р 3. 1,0 г подгидролизованногокаучука (см, пример 1) смешивают с 0,01 г20 винилглицидилового диэфира этиленгликоля (ВГЭ) в течение 20 минут. Образующийсяполимер теряет растворимость в органических растворителях. ИК-спектр регистрирует появление в полимере дополнительных25 частот при 1100 см 1, связанных с валентны-.у-осн=сйг, сн,сн-сй, .ми колебаниями эфирных групп. Кроме того,несколько уменьшается соотношение интенсивностей С=С и С: - й групп исходногоВ результате реализации этих процес- иподшитого полимера, чтосвязаносдополсов на указанных виниловых эфирах (5 - 20 30 нительным течением сополимеризации каумас.%) получены новые структурировайные чука. и винилового эфира под действиемполимеры на основе бутадиен-нитрильных следов кислоты, Найдено,%: С 73,30; Н 8,09;каучуков, Реакция идет без нагревания, при . й 10,00.комнатной температуре и заканчивается на П р и м е р 4. Вулканизация в присутст 20 - 60 мин. 35 вии 20% ВГЭ осуществляется аналогичноИсследование йроведены на примере примеру 3 Выход 100%. Найдено, %; Сбутадиен-нитрильного каучука марки 71,60; Н 8,96; й 9,94.СКН, в котором содержание нитрильно- . П р и м е р 5, К 1,0 г подгидролизованго компонента составляет 40%, Время от- ного каучука добавляют 0;105 г (10 мас.%)верждения в примере 2-20 мин, в примерах 40 тетравинилового эфира пентаэритрита3-5- 60 мин. Завершение.процесса отвер-,(ТВЗПЭ) в виде 70% раствора мономера в.ждения каучука оценивали по потере рас- бензоле, Смесь перемешивают втечение 30 .твори мости исследуемого образца. минконечный продукт высушивают под ваМеханические характеристики йолученных куумом до постоянного. веса, Получено 1,05каучуковнаходятся в пределах, обычныхдля 45 г нерастворймого сополимера; Найдено, %;ненаполненных бутадиеннитрильных каучу- С 78,69; Н 9;20; й 10,25.ков, Прочность на разрыв 55 кгс/см; отно- П р и м е р 6. Вулканизацию бутадиен-2,сительное и остаточное удлинение 590 и нйтрильного каучука в присутствии.5,0%15% соответственно., ТВЭПЗ проводят аналогично примеру 5,П р и и е р 1. 7,0 г бутадиен-нитрильного 50 Получено 1,05 г сшитого и родукта.каучука растворяют в 45 мл бензола, добав-: Найдено, %; С 78,24; Н 8,58; й 10,17,ляют 6,0 мл 0,1 й Н 2304; реакционную смесьП р и м ер 7. 7,0 г бутадиен-нитрильноговстряхивают в течение 30 минут. Бензо- каучука растворяют в 45 мл бензола,добаальный раствор отделяют, растворитель от- ляют 6;Омл(0,3% отвеса каучука)0,1 н; НС 1,гоняют под вакуумом (20 мм рт.ст.). К 55 реакционную смесь встряхйвают в течениеоставшейся массе добавляют 10 мл сухого 30 мйй, Обработка аналогична йримеру 1,бензола и вакуумируютдо постоянного веса: Получают 7,0 г подгидролизованйого каучу(азеотропная отгонка следов воды). Получа- ка, Найдено, %: С 76,20; Н 8,50; й 10,03,ют 7,0 г подгидролизованного каучука, Най- П ри м е р 8.7,0 г бутадиен-нитоильногодено, %: С 76,14; Н 8,77; М 10, 07. каучука растворяют.в 45 мл бензола, добав1821474 Составитель Т. ПроскуринаТехред М, Моргентал Корректор Н.Гунько Редактор Заказ 2091 Тираж, Подписйое ВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР 113035, Москва, Ж; Раушокая наб 4/5 Производственно-издательский комбйнат "Патент, г. УжгОрОд; ул.Гагарина, 101 ляют 6,0 мл (0,5;ь от веса каучука) 0,1 н. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я уксусной кислоты, Дальнейшая обработкаполимера аналогична примеру 1, Получают Способ отверждения бутадиен-нит 7,0 г подгидролизованного продукта.рильного каучука поддействием сшивающеНайдено, : С 7611; Н 879; И 1001, 5 го агента, отличаю щи йс я тем, что,с Таким образом, разработан простой и целью снижения температуры вулканиэаэффективный способ. низкотемпературного ции, в качестве сшивающего агента исполь:отверждения бутадиен-нитрильного каучу- зуют полифункциональный простой ка, заключающийся в последовательной об- виниловый эфир, выбранный из группы, соработке каучука разбавленной кислотой и 10 держащей дивиниловый эфир гликоля, тетполифункциональными винйловыми эфира- ра виниловый эфир пентаэритрита, ми, что приводит к образованию ацилаль- винилглицидиловйй диэфир этиленгликоля ных мостиковых связей. Способ исключаетв количестве 5-20 от массы кэучука, а пеприменение серы; активаторов вулканиза- ред отверждейием каучук. обрабатывают ции, не требует применениявысокихтемпе раствором разбавленной кислоты.ратур.