Способ определения степени сшивания каучука

(21) 3580 (22) 20,0 (46) 23.0 (72) Н.П. 412/23-054. 836,85. Бюл.Швыдкая, А. луоле и затем рассчитывают степеньсшивания каждого каучука М по формуВ 23С. Лык л Си (1-Ч)+ Л,А.Шуанов 20.1 (088.8) Анфимова Э и густоты ву наполненных на", 1979, У3) 6) А, и др. Об о канизационной езин. - "Кауч 8, с. 15 17 ( ле и о о ине леабухание 7 равновесноерезин,плотность к и- гд чука и растворителя;функциональность попречных связей, равная 4 мктщ кон ств имодеистраствоанта каучль рит о-. такж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ тотип).(54)(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНСШИВАНИЯ КАУЧУКА в резине по величзоль-фракцин в четыреххлористом угроде, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью определения степени свания каучуков в резине на основеих смеси и повышения точности определения, сначала берут 17-ный раствор золь-фракции в четыреххлористоуглероде, снимают инфракрасные сперы, по градуировочным графическимзависимостям определяют количествокаждого каучука в золь-фракции, ае их равновесное набухание в т,Я (,У 21 )- молярный объем растворителя, для толуола,106,5 смз /г-моль,- объемная доля каучука внабухшей системе(3) где 0 1 11632Изобретение относится к области получения и переработки резиновых смесей и касается способа определения структурных параметров резин из комбинаций каучуков. 5Известен способ определения степени сшивания каучука по величине золь-фракции вулканизатов в четырех- хлористом углероде 11),Данный способ не позволяет оценитьО степень сшивания каждой фазы (каждого каучука) в резине, кроме того он имеет большие погрешности (1 О- ,157).Цель изобретения - оценка степени сшивания каждого каучука в отдельности и повышение точности способа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе ния степени сшивания каучука врезине по величине золь-фракции в четыреххлористом углероде сначала берут 17-ный раствор эоль-фракции в четыреххлористом углероде, сни мают инфракрасные спектры, по градуировочным графическим зависимостям определяют количество каждого каучука в золь"фракции, а также их равновесное набухание в толуоле и затем рассчитывают степень сшивания каждого каучука М по формуле молярный объем растворителя, для толуола Ч- 106,5 смз/г-моль,объемная доля каучука внабухшей системе,функциональность поперечных связей, равна 4,константа взаимодействиякаучук-растворитель- равновесное набуханиерезин;р и р - плотность каучука и. к Ррастворителя.Применительно к резинам из сме сей каучуков необходимо измерить значение степени набухания ( и содержания золь-фракции Я каждой из эластомерных фаэ. Для нахождения Я и 8 необходимо определить содержание золь-фракции в вулканизате иэ комбинации каучуков, соотношение каучуков в золь-фракции вулканиэата на основе комбинаций каучуков зависимость Я = Г(Я) для вулканиэатов иэ индивидуальных эластомеров,Определение содержания золь-фракции в вулканиэатах из индивидуальных каучуков и их комбинаций проводят по общепринятой методике зольгель анализа (1) со следующими изменениями. Для вулканизатов на основе смеси каучуков для полноты вымывания золь-фракции продолжительность толуольной экстракции необходимо увеличить за 48 с (экстракцию проводят в токе аргона для предотвращения деструкции углеводорода каучука).После проведения ацетоновой и толуольной экстракции образцы сушат сначала на воздухе, в течение 1 ч при 20 ОС, а затем в вакуум-шкафу при 40 С до постоянной массы.Расчет степени равновесного набухания проводят по формуле масса исходного(после толуольнойэкстракции) и сухогообразцов;массовая доля нерастворимых образцов в толуоле,рассчитываемая поформуле где Р 1 - масса нерастворимых образцов в толуоле (по рецепту),Ри - масса смеси (по рецепту),Расчет проводят по формуле где Р, Рд и Рд - масса исходного,после ацетоновойэкстракции и экстракции растворителейобразца,Относительное содержание каучуковв золь-фракции вулканизата из комби3 11632 наций каучуков определяют методом ИК-спектроскопии. Вымывание зольфракции из вулканизата растворителем (четыреххлористый углерод СС 1 ) проводят при 20 С со сменой последнего через каждые 2 сут в течение 10 сут (в атмосфере аргона для предотвращения деструкции углеводорода каучука).Полноту вымывания контролируют, сопоставляя изменение массы образцов 10 после золь-гель анализа и после вымывания. Полученные 1%-ные растворы золь-фракций вулканизатов помещают в разборные кюветы и снимают ИК-спект-. рь на приборе ИК, 15П р и м е р 1, Расчет степени набухания эластомерных фаз серных вулканизатов СКИ:СКМС в соотношении 80:20 (сера:сульфенамид Ц 1,5:1,0), вулк. = 60, Т -" 143 С. 20Содержание золь-фракции в вулканизаторе из комбинации каучуков равно 0,97. По данным ИК-спектроскопии ,соотношение каучуков в золь-фракции вулканизата рассчитывают по градуиравочной зависимости. 16 о 1 ьо 0 74У йОо уБ 32 30-- - = с = - =, 0,47, так какр Бг 68 смББг то Бг - (1+,),0,9747 . о 2 3 34 Бсм л Бсм Бси - 1,Бг0197 Ою 2334 8 3,38,С помощью зависимости Япо найденным значениям Б,деляют Ц, и ЯПолученйые значенияБ = 0,38, Ц, = 4,12,являются исходными данными для расчета структурных параметров вулканизационной сетки рЕзин из комбинаций каучуков. Одновременно Я иЯ можно определить по данным равновесного напряжения вулканизатовС и Сг и рассчитать степень сшивания каждой фазы (1/Мс, и 1/Мса. )по формулеь (-ч,)./, рч,ч/-з.)62Где Чо мольный объем растворителя (для толуола Ч- 106,5 см /г-моль);объемная доля каучука внабухшей системе;фунциональность поперечных связей (обычно равна 4),константа взаимодействиякаучук-растворитель (дляСКИр = 0,36, для СКМС -ЗОАРК Р = О,ЗО). Разность м пределяемой наполненном у экспериментальн доли каучук те и Ч.,заимодейств еличи ни епен характеризует полимер-напал1 ф тел еляеэксперимента мая величина ьно ш доли на наполне о каучука вулканизате;истинная объемная доля ка ка в набухшем наполненномлканизате. асчет степени сшивания проводят алогично примеру 1 где О - степень равновесногонабухания вулканизата,Р и Рр - плотность каучука ирастворителя соответственно (для СКИ Р = 0,93 г/смз, дляСКМС - ЗОАРК Р =0,94 г/см, для толуола р = 0,865 г/см).В таблице представлены сравнительные данные структурных параметров сетки вулканизатов из смесей каучуков СКИи СКМС - ЗОАРК.Удовлетворительное совпадение значений степени сшивания (1/М ) эластомерных фаз, полученных двумя независимыми методами, свидетельсТ- вует о правомерности предлагаемого методического подхода для определения структурных параметров сетки резин из смесей эластомеров.П р и м е. р 2, Для вулканизатов, наполненных техническим углеродом, экспериментальные значения степени равновесного набухания резин корректируют для учета эффекта ограничения набухания в присутствии наполнителя.1163262 Предлагаемый способ позволяет оце- погрешность предлагаемого способа нить степень саивки каждого каучука, .составляет 3-5 Е, что в сравнении с входящего в резиновую смесь,при этом известным в 3-4 раза ниже. Расчет 6,6 138 Оф 34 4 э 12 5 ф 40 ,28 2,33 т 3,93 4,69 20.Дубинчак Корректор С.Черн Состав Техред А.Са 7ого комитета Сий и открытийская наб., д. 4/5 4100/45 Тираж 8 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, РауПодписноеССР Филиал ППП Патент",Ужгород, ул. Проектная, 4 СоотношениеСКИ:СКМС РедакторЗаказ х) 1/Мсаз 10 ф,. х) хх) хх)1/М ., 1/М , 1/М,