Резиновая смесь

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 94 РЕСПУБЛИК 9) (%1) АТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ц. бф,др ИСАНИ ЕТЕН ОБ ИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ,Носни льство СССР15/02, 1984,(54) РЕЗИН (57) Испол ь зинотехнич бретения: мас,%: хло кислота 2,5 урамдисуль род с уде ОВАЯ СМ зование: и еских из резинов рбутилка - 3,5; сера фид 1,1 - льной гео ЕСЬроизводствош делий, Сущно ая смесь со учук 100; стеа 1,8-2,2; тетра 1,5; техническ метрической ин и реть изодержит, риновая метилтиий угле- поверхзлич 40-607 - 150,5-0,8 Изобретение относится к получению резиновой смеси на основе хлорбутилкаучука (ХБК), изделия из которой могут найти широкое применение в производстве шин и резинотехнических изделий (РТИ) ра ного назначения,Цель изобретения - уменьшение времени вулканизации резиновой смеси и повышение сопротивления многократному растяжению резин из данной смеси.Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь. на основе хлорбутилкаучука, включающая стеариновую кислоту, серу, тетраметилтиурамдисул ьфид, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 м /г и сульфид металла, вгкачестве сульфида металла содержит сульфид бария и дополнительно содержит 2-меркаптоимидазолин и аэросил, модифицирован 5 С 08 Е 23/28, СО 8 К 13/06//(СО 8 К 13/О 3:04, 3:06, 3:30, 5:09, 5:37, 5:40, 9:02) ностью 90 - 100 м /г 40 - 60; сульфид бария 7 - 15; 2-меркаптоимидазолин 0,5-0,8 и аэросил, модифицированный 10 мас,% аммиака, 5-10, Время вулканизации резиновых смесей при 1530 С составляет 30-45 мин. Характеристика резин; условная прочность при растяжении 20-21,6 МПа, относительное удлинение 470-540%, остаточное удлинение 8 - 14%, твердость по ШорА 58 - 62 ед, сопротивление многократному растяжению при е = 0,4 яР 340-380 тыс. циклов, после старения при 125 С втечение 5 сут барочность при растяжении составляет 80-88(, от исходной, относительное удлинение - 93-98% от исходного. 2 табл,ный 10 мас,% аммиака, при следующем соотношении компонентов, мас,ч,:Хлорбутил каучук 100 Стеариновая кислота 2,5 - 3,5 Сера 1,8-2,2 Тетраметилтиурамдисульфид, 1,1 - 1,5 Технический углерод с удельной геометрической поверхностью 90-110 мг/гСульфид бария2-МеркаптоимидаэолинАэросил, модифицированный 10 мас.аммиака 5-10.Характеристики компонентов резиновых смесей,Хлорбутил каучук (ХБК, ТУ 38-403-54-80): содержание связанного хлора 1,2%, противостарителя 0,15%, летучих при 105 С неболее 0,3, влаги не более 0,25 , золы неболее 0,35; вязкость по Муни при 100 С55-65 ед., плотность 920 кг/мз,Стеариновая кислота (ГОСТ 6484-64);температура застывания 53 - 58 С, плотность 960 кг/м .Сера (ГОСТ 127-76); содержание основного вещества не менее 99,50 , воды не более 0,5%, марганца не более 0,001%, медине более 0,001%, золы не.более 0,2%; температура плавления 114 С,2-Меркаптобензтиазол (ГОСТ 739-74):содержание основного вещества не менее95, воды не более 0,5%, золы не более0,2%; остаток после просева на сите М 014 К 15не более 0,15 , температура плавления неболее 174 С, плотность 1500 кг/м,Тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ740-76): содержание основного вещества неменее 980 . воды не более 0,5%, золы не 20более 0,30 ; остаток после просева на сите М 014 К не более 0,15%, температураплавления 140 - 145 С, плотность 12901400 кг/м .Технический углерод(К 354, ГОСТ 7885- 2586) удельная геометрическая поверхность90-110 м /г, рН водной суспензии 3,7 - 4,52потери массы при 105 С не более 1,5%зольность не более 0,05%, остаток послепросева на сите М 014 К не более 0,004%, 30плотность 1800 кг/м .Сульфид кадмия (ТУ 6-09-3750-84); содержание основного вещества 98-99 , вла ги 0,1-0,3%, температура плавления14750 С, плотность 4800 кг/м, 35Сульфид бария (ТУ 6-09-3961-75): содержание основного вещества 98 - 99 , влаги0,1-0,3%; температура плавления более1200 С, плотность 4250 кг/м,2-Меркаптоимидазолин (2-МИ; ТУ 6-14- 40261-78): содержание 2-МИ 98-99,5%, влаги0,1 - 0,4%; остаток после просева на сите М04 К 0,1 - 0,15 , температура. плавления194-196 С, плотность 1430 кгlм,Модифицированный азросил АМ45получен впервые следующим образом. Про водят предварительную обработку серийного аэросила с удельной поверхностью75-100 м /г парами четь 1 реххлористогогкремния в инертной среде (азот или аргон) 50прй 60-800 С в течение 1 - 2 ч при перемешивании. Исходный аэросил и четыреххлористый кремний для его обработки берут вмассовом соотношении 10;(0,8 - 1,0),Полученный аэросил обрабатывают аммиаком при массовом соотношений 10:(1,0-1,2).Реакцию проводят в инертной среде (азоте)в течейие 30-60 мин при температуре 5060 С, Модифицированный азросил обрабатывают парами воды в течение 15 мин,сушат при 50-60 С в течение 1 ч с последующим охлаждением до комнатной температуры, Характеристика модифицированного аэросила АМ: удельная поверхность 45 - 50 м /г, рН водной суспен 2зии 9,5 - 10,0, насыпная плотность 110-120 кг/м, содержание влаги не более 1,50 , по 2тери при прокаливании 9,9-10,2%, содержание аммиака 9,8-10,0 мас,%, Максимальное количество аммиака, химически связанного с поверхностью аэросила, составляет 10,0 мас. , что подтверждено данными термического анализа (термогравиметрии) модифицированного аэросила в среде азота при 20 - 1000 С и скорости нагревания 10 С/мин: потери массы навески модифицированного азросила составляют при температуре до 200 С 0%, при 300 С 7,2, при 600 С 9,30 . при 850 С 10,0%, то есть разлагается и улетучивается весь модификатор,Состав резиновых смесей и свойства резин из них, полученных в оптимальных условиях, приведены в табл,1 и 2.Как видно из приведенных в табл.2 дан-. ных, введение в резиновую смесь-прототип 1 сульфида бария вместо применяемого в этой известной смеси 1 сульфида кадмия и дополнительно применение 2-МИ (вместо 2-меркаптобензтиазола) и модифицированного азросила АМпозволяет уменьшить время вулканизации опытных резиновых смесей в 1,5 - 2,0 раза и сильно повысить сопротивление многократному растяжению резин из данных опытных резиновых смесей (в 3,1 - 3,5 раза) при лучшем уровне физико-механических. свойств этих опытных резин 2-6 по сравнению с резиной-прототипом 1. Оптимальная дозировка сульфида бария 7 - 15 мас,ч 2-МИ 0,5-0,8 мас.ч, и модифицированного аэросила АМ5- 10 мас.ч, на 100 мас,ч. каучука. Дальнейшее увеличение дозировки этих и других ингредиентов опытных резиновых смесей более максимальной оптимальной дозировки их далее не уменьшает время вулканизации резиновой смеси и сильно понижает (ухудшает) сопротивление многократному растяжению резины из этой смеси (табл,2, опытная контрольная резина 8 в сравнении с опытной резиной 6). Уменьшение дозировки всех этих ингредиентов опытных резиновых смесей ниже минимальной оптимальной дозировки их не позволяет достичь поставленной цепи изобретения по данной заявке: все свойства такой резины намного хуже свойств даже резины-прототипа 1 (табл,2, опытная контрольная резина 7 в сравнении с опытной резиной 5 и резиной- прототипом 1),1812194 100 Формула изобретенияРезиновая смесь на основе хлорбутилкаучука, включающая стеариновую кислоту, серу, тетраметилтиурамдисульфид, технический углерод с удельной геометрической 5 поверхностью 90 - 110 м /г и сульфид метал 2ла, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения времени вулканизации резиновой смеси и повышения сопротивления многократному растяжению резин из дан ной смеси, она в качестве сульфида металла содержит сульфид бария и дополнительно 2-меркаптоимидазолин и аэросил, модифицированный 10 мас, аммиака, при следующем соотношении компонентов, мас,ч.; 15 2,5-3,5 1,8 - 2,2 1,1 - 1,5 Таблица 1 Состав, мас.ч. Компонент Опытный Конт ольный Прототип 1 100 100 100 100 2,4 21,6 3,5 2,2 2,5 1,8 0,65 1,3 50 0,9301 1,7 70 20 1,3 50 15 1,5 60 10 1,1 40 10 1,3 50 10 1,3 50 10 0,4 0,9 0,8 0,5 0,65 0,65,0,65 10 7,5 7,5 7,5 Таблица 2 ХБКСтеариновая кислотаСера2-МеркаптобензтиазолТетраметилтиурамдисульфид Техуглерод К 354 Сульфид кадмия Сульфид бария 2-Меркаптоимидазолин (2-МИ) Модифицированный аэ осил 100 100 100 100 Хлорбутил каучукСтеариноваякислотаСераТетраметилтиурамдисульфидТехнический углерод судельной геометрической поверхностью90-110 м /г 40-60Сульфид бария7 - 152-Меркаптоимидазолин 0,5-0,8Аэросил, модифицированный 10 мас,аммиака 5 - 10.1 В 12194 Продолжение табл, 2 Составитель А, Ностиков ехред М,Моргентал Корректор Н. Милюкова акто зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин аказ 1558 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственноо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб 4/5