Резиновая смесь

Союз Советских Социалистических Республик(51) М,/2 308 Ь 9/00 08 К 5/51 лнрственный номите СССР 1 о лелии изобретений и отвры 1 ийосу 23) П ь (о 18 и 5 678.04 (088.8 Дата опубликования описания 150580(72) Авторы изобретени Т. В. Ратникова, А.И. Г, А. Голи к, О. В. Виш В,Н, Дуреев, Ю,И. Шуц инак, М. О. Лозин ский вский, В, И. Яковлев, ая и И,Н. Березкин енинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета(г НОВАЯ СМЕСЬ Изобретение относится к получению резиновых смесей с применением фосфорорганкческого стабилизатора.Известно использование для стабклиз ации нен асыщенных каучуков фосфита с аркльнымк радикаламк трифенкл - фосфита, который, действуя"как стабилизатор термооккслительной деструкции, выполняет в резкновой смеси функции протквостарктеля (11 .Однако тркфенклфосфкт, улучшая теплостойкость вулканизатов, не увеличивает усталостную прочность резин в режиме динамических нагру. зок, т .е. не обладает снойствамк протиноутомителя. я - придание ресталостной прочЦель кзобрете ам повышенной Постале что в сь содерэин нос иная целькачестве жит триал достигается табилизатора илфосфит общей е имененке и-фенилен-би тдофосфита) как стан н а о сно ве н е пределлючающих серу сажу, слоту, окк сь цин ка, адающе го н аряду с ым также протквоутоми ем при многократных ин (21 .илен-бис(тетраэтилди начительно улучшая вулканкзатов, нефор )три нен Р(ОСН, )- ,ощем соотношвес ч т где п=10- ении компо 100 1, 5-3,30-60 а 1,0-2,5,0-10 1, 0-2,О, 5-3(тетраэтилдиамтбилизатора резных каучуков нстеариновую киускоритель, обантиокислительтельным действдеформациях реОднако и-феамидофосфит),теплостой кост ь позволяет существенно увеличить усталости ую прочность резинМежду тем для резин, эксплуатирующихся н режимах длительных динамических нагрузок (шин, амортизаторов кт.д.), наряду с защитой от теплового старения, особоважное значение пркобретает повышение кх сопротивления действию многократных деформаций, т. е. повышение усталостной прочности резин,следутон,КаучукСераСажаСтеариновая кислОкись цинкаУскорительТри алкклфосфкт734229 1111 СРО 50 должительновулканизации151 ОС,мин 3 30 Напряжение прудлинении 30кгс/см 40 Сопротивлени разрыву,кгс/ 220 тносительнодлинение,Ъ 400 400 0 Остаточноенение, Ъ Коэффициент теплового старения (100 С, 72 ч) по сопротивлению разрыву,96 0,95 по относительному удлинению 8 0,73 Сопротивление разрастанию тре щин, тыс.циклов Триалкилфосфит получают переэтеририкацией трифенилфосфита техничес кой смесью синтетических первичных спиртов фракции С, -С (среднее содержание - С ), выпускаемой как промышленный продукт (ТУ 38-40738-74) Выход триалкилфосфита 97. Триалкилфосфит может использоваться в качестве ингредиента резиновых смесей д виде технического продукта без , дополнительной очистки.П р и м е р 1. Синтез триалкилфосфита осуществляют следующим образом.В трехгорлый реактор емкостью 0,5 л, снабженный мешалкой, капелькой воронкой и обратным холодильником, помещают 100 г трифенилфосфита (О 32 г-моля) . Реакционную массу нагРоревают до 130-140 С и при перемешивании добавляют к ней в течение 1 ч раствор 0,28 г ЫаОН (0,007 г-моля) в 176 г (1 г-моль) смеси гервичных жирных спиртов фракции С -С 8 . После этого реакционную массу выдерживают при 130-140 С в течение 4 ч. Полученный продукт подвергают раэгонке в вакууме водоструйного насоса, При 80-85 С (15 мм рт .ст.) отгочяют 84,5 г Фенола (94), Остаток фильтруют и получают 185 г прозрачной светло-желтой жидкости - триулкилфосФита. Выход 97 В. й, 0,895,л 1,4620. Найдено, Ф: Р 5,10, Вычисленб,:Р 5,28 (в расчете на С,2 ),Строение триалкилфосфита доказаноИК-спектроскопией. В ИК-спектре триалкилфосфита в пленке наблюдается5 интенсивная полоса поглощения при1050 см , относящаяся к колебаниямгруппы Р-О-А 1)с.Приготовление резиновых смесейпроводят на стандартном оборудова 10 нии, используемом в технологии резины,П р и м е р 2, Приготавливаюттри смеси яа основе бутадиен-тиролЬного каучука СКСАРКМ. В составпервой смеси входит триалкилфосфит,15 в состав второй - трифенилфосфит,третья - беэ стабилизатора,Состав смесей, вес.ч.:1 20 Сажа ПМ50 50Стеариноваякислота 1,0 1,0 1,0Окись цинка 5,0 5)0 5,0Сера 2,0 2,0 2,025 Сульфенамид БТ 1,0 1,0 1,0Триалкилфосфит 1,07 рифенилфосфит 1,0Свойства резин на основе каучукаСКСАРКМ, полученных с триалЗО.килфосфитом, трифенилфосфитом и безстабилизатора приведены в табл.1,Т а б л и ц а 1734229 Три алки лфо сфити-Фенилен-бис(тетраэтилдиамидо -фосфит) 0,5 0,5 Ч 1 Ч 11 100 100 50 50 СКИ Сажа ПМ Стеариноваякислот аОкись цинкаСераСульфенамид БТТри ал кил Фо сфити-Фенилен-бисСКИСажа ПМ Стеариновая кислотаОкись цинкаСераСульфен амид 1,0 5,0 2,0 1,0 1,05,02,01,0. БТ Таблица 2 Оптимальная продолжительн ост ь вулканиэации при 133 С,мин 20 20 20 20 20 20 20 Напряжение приудлинении 300,кгс/см 75 70 75 80 75 85 80 Сопротивлениеразрыву, кгс/АР 290 280 300 290 290 280 285 640, 650 650 645 650 55 650 Относительноеудлинение,Ф Данные табл,1. показывают, чтоновый продукт триалкилфосфит улучшает тепловое старение резин, даваякоэффициенты теплового старения посопротивлению разрыву и по относительному удлинению на уровне промышленного стабилизатора - трифенилфосфита.В отличие от противостарителя трифенилфосфита, триалкилфосфит значительно повкдает усталостную прочность резин. Так, для резин с триалкилфосфитом наблюдается шестикратное,по сравнению с вулканизатами с трифенилфосбитом, возрастание сопротивления разрастанию трещин - с 12,5 тыс.циклов до 75,0 тыс,циклов, а по сравнению с резиной беэ стабилизаторас 12,0 тыс-циклов до 75,0 тыс,циклов.Таким образом, триалкилфосфит,повышая усталостную прочность резин, проявляет свойства противоутомителя,1 риалкилфосфит, действуя в резине как противостаритель и, нарядус этим как противоутомитель, способствует сохранению прочностных показателей, скорости вулканизации науровне контрольной смеси (беэ стабилизатора). П р и м е р 3, Исследуют смеси на основе изопренового каучука СКИ-З, содержащие триалкилфосфит (смеси 1 У, Ч 1, Ч 111), и-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфит) (смеси Ч и Ч 11), трифенилфосфит (смесь 1 Х) и беэ стабилизатора (смесь Х). Состав смесей, вес.ч.: СКИ Сажа ПМ Стеариноваякислота 1,0 1,0 20 Сера 2 гО 20Сульфенамид БТ 1,0 1,0Триалкилфосфит 1,0Трифенилфо сфитСвойства резин, полученных изсмесей 1 Ч-Х приведены в табл.2,Данные табл. 2, показывают, чтоприменение триалкилфосфита в смесина основе каучука СКИпозволяетповысить теплостойкость резины посравнению со смесью беэ стабилизатора и получить сопротивление теплово-.му старению на уровне показателей 35вулканиэатов с п-фенилен-бис(тетраэтилдиамидофосфитом) и с трифенил-,фосфитом. В отличие от п-Фенилен-бис (тетраэтилдиамирофосфита)и трифенилфосфита триалкилфосфит позволяет увеличить усталостную проч ность резин в 2-3 раза по сравнениюс и-Фенилен-бис(тетраэтилдиамидофос". Фитом), в 5 раэ по сравнению с трифенилфосфитом и в 5-8 раз по сравнению со смесью без стабилизатора,734229 8Продолжение табл. 2 Смесь Свойства ст аточноение, % и 28 теплоя циент вого с (100 С, по сонро нию разр таре 72,52 по отно удлинен Сопро раста тыс,ц тельномуо О, 80 О, 98 0,95 0,85,86 0 тивле нию т иклов иеещи 0 46 55 3 56,0 5 лкилфосфит аышающе гоизвестныхсфита иами дофо сфирмула эобретения 005-3,0-60 ук 1,0-2,05,0-10,01,0-2,00 5-3 0 У инфниедоба1виде рмации,при эксперти ки к полиме 66, с, 88. ельство ССС/51, 1976 Введение в резину триалкилфосфита,выпускаемого на основе дешевогосырья, удешевляет резиновую смесь Составитель Техред Н;Ков Ратниковава Корректор. едакто орош аро Заказ 2206 Тираж 549 ЦНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подписное го комитета ССС й и открытий ушскав наб д4/5 П"Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 лиал Таким образом, в резинах наоснове ненасыщенных каучуков общназначения СКСАРКМи СКИпроявляются свойства триакак противостарителя, повтеплостойкость на уровнестабилизаторов трифенилфои-фенилен-бис(тетраэтилдита) . Однако в отличие от трифенилфосфита и и-фенилен-бис (тетраэтилдиамидфосфит а), обладающи х проти воутомителным действием, триалкилфосфит обеспечивает значительное увеличениеусталостной прочности резин,Наиболее целесообразным являетсяиспользование триалкилфосфита в качестве ингредиента резин, применяемых в производстве шин и резина-технических деталей, работающих в режиме действия тяжелых динамическихнагрузок, например, амортизаторов,так как применение триалкилфосфитаобусловливает значительное увеличение усталостной выносливости резини изделий на их основе. Увеличениесталостной выносливости резин повышает долговечность шин и резинотехнических деталей. 2 О по сравнению с использованием изве стных стабилизаторов. Резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, включающая серу, сажу, стеариновую кислоту, окись цинка, ускоритель и фосфорорганический стабилизатор, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью придания полученным на основе смеси резинам повышенной усталостной прочности,. в качестве стабилизатора смесь содержит триалкилфосфит общей формулыР(ОСиН, )3, где и = 10-8 при следующем соотношении компонентов, вес,ч.: Сера Сажа Стеариновая кислота Окись цинка Ускоритель Триалкилфосфит Источни ки принятые во внима 1. Химические рам. МХимия 2. Авторское с Р 550400, кл, С 0