Способ модификации поверхности резины

Союз Советски кСоциалистичесиииРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 896006до делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Волгоградский политехнический институт. (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗИНЫИзобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки способа модификации поверхности резиныИзвестен способ модификации поверхности резин, в котором с целью увеличе+5 ния износостойкости резин их поверхносаь обрабатывают бром- и фторсодержащими соединениями1.Однако данный способ не позволяет получать резины стойкими к действиютО растворителей,Наиболее близким к предлагаемому является способ модификации поверхности резины обработкой реакццонноспособяым соединением, например подкисленныа раствором гипохлорита натрия, концентрированной серной кислотой21.Однако этот способ не обеспечивает снижения поверхностной твердости и повышения стойкости резин к эксплуатационным средам.Цела изобретения, снижение поверхностной твердости и повышение стойкос ти резин к эксплуатационным средам .Поставленная пель достигается тем,что согласно способу модификации резины обработкой поверхности реакционноспособным соединением, в резину предварительно вводят конденсационноспособный мономер - фталевый ангидрид в количестве 15-20 мас.ч, на 100 мас,ч. каучука, а обработку осуществляют при 100300 С в течение 60-180 мин глицерином или глицедилметакрилатом.П р и м е р 1. Для осуществленияпредлагаемого способа модификации поверхности резин готовят резиновые смеси на основе насьшенного этилен-пропиленового каучука ( СКЭП)(таблица 1,смеси 2-19).В табл. 1 приведены состав и свойства резин на основе СКЭП; состав резин, мас.ч.: СКЭП 100; пероксимон 7,5 ьсера 0,6; окись цинка 5,0; техническийуглерод ЙМ40,В состав резин вводят различные колйчества фталевого ангидрида. Затем реэиттовые смеси вулканизуют в прессе сэлектрообогревом плит в оптимуме, послечсго поверхность готовых вулканизатовобрабатывают глицерином при 165 С втечение 1 ч и при 200 С в течениео2-х ч и испытывают в соответствии сметодиками ГОСТ 270-75, 263-75,9,030-74.П р и м е р 2. Аналогично методикеописанной в примере 1, готовят резинына основе бутадиен-нитрильного каучукаСКН,В табл. 2 приведены результаты исдытаний резин, поверхность которых модифицирована предлагаемым способом(смеси 2-19); состав резин, мас.чСКН100: сера 1,5; каптакс 0,8;окись цинка 5,0; стеарин 1,5; технический углерод ДГ30,П р и м е р 3, Иля осуществленияпредлагаемого способа модификации резинготовят резиновые смеси, содержащие вкачестве мономерных агентов фталевыйангидрид и глицедилметакрилат. Фталевыйангидрид в количестве 5-20 мас.ч. на100 мас,ч, каучука вводится в резиновуюсмесь. Полученные резиновые смеси вулканизуют при 165 С в течение 40 мин.Готовые вулканизаты погружают длянабухания в глйцедилметакрилат. Набухшие в глицецилметакрилате. образцы кипятят в воде в течение 120 мин, При таком режиме обработки в поверхностныхслоях резины протекает реакция поликонденсации между фталевым ангидридоми глицедилметакрилатом с образованиемолигомерных продуктов,В табл., 3 приведены результаты испытаний резин, поверхность которых модифицирована предлагаемым способом (смеси 2-11); состав резин, мас.ч,: СКЭП100; пероксимон 7,5: сера 0,6; окисьцинка 5; технический углерод ПМ40.В связи с тем, чтодозировки вводимыхв резиновую смесь мономеров оказываютсущественное влияние на свойства резин,то изготовят смеси с различным содержанием фталевого ангидрида - от 0,5 до35 мас.ч на 100 мас.ч. каучука.Параллельно приготовляют образцы, поверхность которых обрабатывают 50%-нойазотной кислотой по известному способу( табл. 13, смесь 1) .Как видно из табл. 1, предложенныйспособ модификации поверхности резин наоснове СКЭП поликонденсационноспособными мономерими позволяет снизить поверхностную твердость резин от 64 до42 усл, ед, (смеси 1 и 16), что состав- ляет 30%, и увеличить стойкость, резин к смесям полярных и неполярньх раствори телец в среднем на 40%, кокрото от70% до 28% (смеси 1 ц 16).Оптимал ьная дозиэовка моном эрасодержащегося в резиновой смеси, 5 э -20 мас,ч. на 100 мас,ч. каучука. Пляэтих резин наблюдается улучшение деформационно-прочностных характеристик, аименно увеличение прочности от 8 доо 14 17 МПа.Совместное введение указанных мономеров в резиновую смесь, а затем последующая обработка вулканизатов гли;ерином, не позволяет достичь поставленной цели ( табл. 1., смеси 7, 13 и19), Это объясняется тем, что в рези.нах, содержащих фталевый ангидрид иглицерин параллельно с вулканизациейкаучука протекает реакция поликонденсации указанных мономеров во всем20объеме резины, При обработке поверхноститаких вулканизатов глицерином при165 С и 200 С протекает более глубо,кая поликонденсация указанных мономе 25ров в матрице каучука до образованияполимерных продуктов с большим молекулярным весом, которые и вызывают повышение твердости резин,Модификация поверхности резин на основе бутадиен-нитрильного каучука предлагаемым способом также позволяет снизить поверхностную твердость резин от64 до 44 усл. ед, (табл. 2, смеси 1 и16), что соответствует снижению твер-дости на 25%, Стойкость к полярным35 растворителям увеличивается на 30-40(табл. 2, смеси 1 и 16).Поверхностная модификация резин мо-.номерной системой фталевый ангидрид -глицедилметакрилат обеспечивает увели 40 чение степени набухания на 50-60% иснижения поверхностной твердости на1 2 усл, ед., конкре тно от 64 до 5 2 усл.ед. (табл, 3, смеси 1,8 и 9),Таким образом, предложенный способ45 модификации поверхности резин позволяет одновременно снизить поверхностнуютвердость резин на 25%, увеличить стойкость к набуханию в растворителях раз .личной природьг на 30%, существенноулучшить деформационно-прочностныепоказатели резин.Полученные результаты позволяю т рекомендовать предложенный способ модификации поверхности для резлн, использующихся для гуммирования химаппарату 55 ры и валов для лакокрасочной промыш-ленйости, где требуется их низкая твердость и повышенная стойкость к эксплуатационным средам." а,ОФг,Юо с,О О со д О О О О доЭр Лв ОЮ,О О СС)11 й, И оо о Ф О,о о о оцо л С) О О й С) 0) Р 1 со СО СО С) х о Ю о О О хх о Д 9 о ф х о О 0) г Л О О О оо 2х хю 1. О о Ф 2 о ф х о О х х Ф х л о о 2 Р, а о С.) С.) х 8 г 2 г о ц о896006 Тбааа 3 Преввагаеаша своеоб Иавестаыа свособНагреааевты Вез аоволапевввоа обрабоеа воаарзаосза рфзюВ Обработаа ВааараЮЕта раааагаайааюаюазфюфюатм 0,6 6 16 20 36 6,6 Ь 6 ,30 36 8 10 36 98 9 9 т 9360 470 690 600 680 360 460 63064. 68 60 63,1 88 82 Ьй 663.ВаО 1 И 14 О 146 ИО а 6 88 89 9,6 . а ЬЕОЬаа . 66 ЕЗ 960 Формула изобретения Способ модификации поверхности резины обработкой реакционно способным сое динением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения поверхностной твердости и повыщения стойкости резин к эксплуатационным средам, в резину предварительно вводят конденсационно-способный мономер - фталевый ангидрид в количестве 15-20 мас.ч, на 100 мас.ч. кау,чука, а обработку осуществляют при Составитель А. ПиняевРедактор Т. Веселова Техред 3. фанта Корректор О. Билак Заказ 11621/7 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раужкая набд, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фгаааааа аачвцарц наел.СаоасавСаарогваеев рееву, МПОзаервтеааое уааааеае %ТВараоезыа ТИффйю яеаа ааеС завеаь аабуваааа в товуолеОИад, К 100-200 оС в течение 60-180 мин глицерином или глицеаилметакрклатом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Кудельман В. Н. Модифицирование поверхности резин фторированием. Всесоюзное совещание по модификации кау чуков и резин. Волгоград, 1978.2. Патент франции % 2327077.кл, В 29 Н 9/10, опублик. 1977 (про- тотип).