Полимерная композиция на основе каучука

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Сфветскнх Сфцналнстнческнх Реслублняк пате опол н ител ьн 941100/23-05 явлено 25,06.7 С 08 Ь 1500С 08 К 5/ОО 7.07.72 23) Приоритет:-. , (32) 03 Р 2233359.1 (33) ФРГОпубликовано 250 1,79.Бюллетень3 Дата опубликования описания 270 1,79 Гоеударетоенный комнте СССР но делам изобретений н открытийАвторынзобретени Иностранная Фир фнайер АГфф)., фИзобретение относится к резиновой Смесь йз укказанных компонентовпромышленности, в частности к получе- образует йастообразную композицию,нию резин, перерабатываемык литьем которую Можно обрабатывать литьемпод давлейием.:под давлением и которую можно сшиватьИзвестна вулканизуемая без серы ф с полученнем высококачественных вулкакомпозицня на основе высокомолеку-ниэатов, не добавляя серы и ускорите"лярного каучука, например натталь- лей.ного каучука, моднФицирующего й сюи- . :"дляупрощенияпереработки композивающего агента .1, , цни используют высокомолекулярные кау"Получающуюся высоКовнэкуЮ компОЗичуки на синтетической или натуральнойцию сложно перерабатывать литьем под основе, которые содержат 0,5-8 вес.давлением при низких значенияхтем-: : упомянутйх реакционноспособных групп.пературы и далления.Молекулярныйвес этих каучуков долженцель изобретения - унрощейие пере- быть вйае 150600, йредпочтительно вработки полимерной композиции..(8 пределах 500600 :. - 5000000. КаучукиЭто достигается тем, что полймер- применяют предпочтительно в тонко разная композиция содержит 100 вес.ч, . дробленной Форме, например в виде повысокомолекулярного ненасйщенного, ровна с размером частиц 50-300 мкм.каучука с 0,5-8 вес.ОН- и С 1-групп, - Пригоднымй жидкими ненасыщенными50-40 вес.ч. низкомолекулярного иена- Ж ннзкомолекулярными полимерами или. сыщенного каучука С 0,5-8 вес. ОЯ- сбполимерами диена ЯвЛЯЮтся В Основноми СООН-групп и сюивающий агент, выб-полимеры диеновых углеводородов, соранный иэ группы соединений, содержа- держащие 4-12 атомов углерода и имею"щей динэоцианаты, полиизоцианаты,щие вес 400 - 10000 и вязкость 50 -диамины, полиамйны, окислы поливалент 45 2000 П при 20 С,ных металлов, эпоксидные соединения", эти диены являются незамещеннющ,карбодиимиды, карбоксисоединения в 2-эамещенными или 2,3-дизамещеннымиколичестве 0,5-10 эквивалентов на каж,3-диенами, у которых число атомовдый эквивалент Функциональных групп углерода доходит до 12. Диен предпочкаучуков, ЗО тительно содержит до б атомов углеро644391 3да и заместителями в 2- и/или 3-положении могут быть атомы водорода, аллйльйые группы, низшие алкильные группы (например с 1-4 атомами углерода),арильные группы (замешенные или незайещенные), атомы галогена, нитро- илинитриловые группы и т.д. Пригодными бдля этой цели диенами являются:1,3бутадиен, изопрен, хлоропрен, 2-циано,3-бутадиен, 2,3-диметил,3-бутадиен.Диены можно также сополимеризовать Ос необходимым количеством (до 75 вес,Ъ)иэ расчета на мономерную смесь) олеФинавбго мономера с 2-12 атомами угле-;рода. Для этого можно использовать,йайример, такие мономеры, как стирал, (5 винилтолуол, метилметакрилат, метил-акрилат, сложные эфиры акриловойкйслоты, виннлхлорид, винилиденхлорид-," акрилонитрил-, акриловую кислотуи. акриламид. Эти йолимеры известный" их"получают известными способами.Каучуковые смеси согласно. изобретению . содержат 50-400 вес ч., предпочтитель. но 100-200 вес,-ч.";жидкого ннзкомоле-кулярногокаучука на каждые 100 ч.высокомолЕкуляряогО каучука. Выборсредств для сшивки высокомолекулярныхй- йизкомолекулнрных каучуков зависитот бодаприсутСтвующих Реакционноспо-,собнйх групп, Можно использовать,например, полиизодйанаты, диаминыи-полиамины, окиси многовалентныхметаллов, эпоксиды, карбодиимиды икарбоксисоединения, на каждый мольреакционноспособных групп в каучуке должны иметься в распоряжении, 350;5-100 эквивалейтов:средствасшйв-:ки. Наиболее"пригодными являются диизоцианаты иполиизоцйанаты, например 2,4-толуйлейдиизоцианат, 2,6-толу-,ийендйизоцианат и их смеси, дифейилметан,4-диизоцианат; 3,3 -диметилдифенилметай;4-диизоцианат;димер2,4-толуилендийзоцианата; 1,5-нафта-линдиизоцнанат; м-Фенилен-диизоцнанат;трифенилметан,4", 4" -триизоцианат; 45"гексаметилендийзоиианат; 1-изоцианато,3,5-триметил-избциана 1 оМетйлциклогексан "и диизоцианаты и полййзоцианаты, получаемые конденсацией акилинаи Формальдегйда с последующим Фосгени-рованием.Следующие соединения, если они по:меньшей. мере двухфункииональны или ""йвухъалейтйы;можно также использоватьдляСшйвки реакционйоспособиых карбоксильйых"групп. амины, эпоксиды, карбойиймиды или окиси поливалентйых металлов. Пригодными аминами являются,йапример,-метилпентаэтиленгексамин,ме";" тйлтетраэтилентетрамин,метилгексаметилендамин и азиридиниловые соединения., 60найример, гекса -1-(2-метил)-азиридинилтрифосфатриазин, окись трис-(2 метил)-азиридинилфосфина, окись бис-(2-метил)-азиридинйлфенилфосфинаи тримезоил-(2-этил)-азиридин. Как 65 окиси металлов можно использовать,например, окись цинка, окись магния,окись бериллия или окйсь кадмйя. Примерами пригодных эпоксидов являются:1,2,3,4-диэпоксибутан; 3,4-эпокси-б-метилциклогексилметил,4-эпокси-б-метилциклогексанкарбоксилат.Для сшивки реакционноспособйыхгрупп ОН можно применять также карбоно-,вые кислоты, являющиеся по меньшей мередвухфункциональными, например алифатические дикарбоновые,кислоты с 3-6 ато"мами углерода.Предлагаемые каучуковые смеси могут содержать обычные газовые сажи,несажевые - наполнители, пластификаторы-, противоокислители и другиеобычно применяемые для каучуков добавки. Каучуковую композицию приготавливают смешением компонентов в обычных приспособлениях для смешения, Смешение нроисходит легко, так как получается смесь с низкой вязкостью. Поэтомуможно применять простые мешалки, например легкие смесительные аппаратыс низким потреблением энергии.Смесь можнополучать также непрерывнйм способом. Опйсываемые в примерах1-5 смеси получают, применяя лабораторные вальцы (150 х 300 мм). Компоненты смешивают в указанном в примерах порядке. Смешение происходит в течение 20-25 мии.Состав резиновых смесей приведенв табл,1,Из укаэанных смесей Формуютпродукты и в течение 30 мин нагревают при 150 С, причем продукты пол-ностью сшиваются.Физические свойства резиновых смесей приведены в табл.2. Смесь 1 является обычной каучуковой смесью, применяемой для сравнения, з которой пластификатор не. ошивается. Смеси 2 и 3 - смеси согласно изобретению. В качестве низкомолекулярного каучукозого компонента применяют полибутадиенгликоль. Кроме того, смесь 2 соДержит "бкйсь цинка, котораяотсутствует".в смеси 3. Смеси 4 и 5 - смеси согласно изобретению,однако в качестве низкомслекулярного компонента.применяют полибутадиенкарбоновую кислоту, В данном случае можно обойтись без катализатора сшивки. Смесь 4 содержйт"окись цинка, смесь 5 приготавливают без окиси цинка. Продукты, у которых "сйивают пластйфикатор, имеют гораздо лучшие Физические свойства, чемпродукты с несшитым пластификатором (пример 1).П ри м е р б, Опыт проводят аналогично примерам 1-5. Применяемый полибутадиенглаколь .является тем же Продуктом, что и в примерах 1-5.Стирол - бутадиеновый сойолимер, содержащий гидроксильные группы, обладает следующими свойствами мол.вес.644391 примерно 250000, модиФицированный 3,0,6 -оксипропилакрилата.Состав резиновой смеси, вес.ч: стиролбутадиеновый .сополимер, содержащий гидроксильные группы - 100,0; осажденная кремневая кислота - 30,0; полибутадиенгликоль - 100,0; дифенилМетан - 4,4 -диизоцианат - 60,0;дилаурат дибутилолова - 0,6. Физические свойства сшитого продукта после его нагревания до 150 С в течение 60 минс М - 80; 0 -200; М 100 в . 64 у Н в . 91 у Е -40. Предложенные .полимерные композиции можно перерабатывать литьем под дав 5 лением при низких значениях температуры и давления.Таблица 1 00,нкислота 00,0 100,0 100,0 1 1,01,0 1,0 140 4 сО 4 г 0 4 ф 10 олихлоро аринова Окись магнияОкись цинка 5,0 й пластиФи Синтетичекатор оль тиле 60,0 60,0 60,0 60,0 35,0 35,0 . 35,0 35,0 1 0 й 50,0 50 уО0,0 нияемнйевая вуок сажд исло с инаяа бм Этиле Пол йбу евина3ликоль адие Полиб кисл тадиеа 4 арбоно 0 5 2 метандиизибутилоло 4,427,3 27,258,5 28 ура т. д 5,3 282,3 277,н и е. 1, Находящ, содержащий 0.,4 вмасло с вязкостьюанный ОН йолибутН-групп.анный СООН полибугрупп карбоново ся в продаже пс. ОН-групп.90-120 сП при адиев с мол.вес. тадиен с мол.ве й кислоты,000, со" держ Примеч ас мол.вес.200 000 2. Иинеральйоеность 1,05 - 1,07 3, ИодиФицировжащий 0,8 вес, О 4. Иодифициров ащий 1,9 вес чихлоропрен 20 С, плот, содер)я ЗООй 934 16 1,6 1,6 7 б 80 84 59 87 755 . 305 225 225 250 10 45 46 63 77 527068 7678 17 86 50 " 40 42 Составитель Л, РеутоваРедактор Т,Загребельная техред ю,ннймет, . корректор Н.петрик 9 аказ 8054/56Тираж. 584 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открЫтий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д.4/5"45 47Йримечание;Р йредеЛ прочности на растяжение (кг/см ) понорме ДИЯ 53504;,- удлинениепри разрыве (3) по норме ДИН 53504И 100 - Модуль при 300 удлинения (кг/с 4 по норме.ДЙИ 53504;И 300 - модуль йри ЗОЬФ удлинения (кг/см ) по нормеДИН 53504-:.: : . .".:Р:Н - тзердость по Шору (А)по норме ДИН 53505;Е " ударйая вязкость (%) по норме ДИН 53512Й 8 -5 -. время подвулканизацни по Иуни (5 ИЕ/1200 С)йо норме ДИВ 53524.формула изобретения выбранный йэ группЫ соединений, со - держащей диизоцйаиаты, полиизоцианаты,полймернаякомпозиция на основе диамииы; йолиайины,окислы. поливалент"каучука и сшивавййго агейта, о"т - 35 ных металлов; эпоксидные соедйнения,л и ч а ю ща яс"я тем, что, с . карбодиимиды,карбоксисоединейия вцелью упрощения "переработки компози-количестве 0,5-10 эквивалентов на,кажцйй,йоСЛеДняя сОдержнт ,100 вес.ч.дый эквивалент функциональных группвысокбмолекулярногб ненасыщенйого кау-каучуков.чука с 0,5-8 вес. ОН- и С 1-групп, 40 Источники инфорйацйй, принятые во50-400 вес.ч. низкомолекулярного внимание при экспертизененасьа(енного каучука с 0,5-8 вес.Ъ 1 . Патент Англии 9 1255646,ОН- н СООН-груПн, и сщивающий агент, кл. С 3 В; 1971.