Способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстическихРеспублик(34) М. Кд.ф С 08 1 7/16 С 08 1 11/04 Государствеииый комитет СССР оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 0702,83 А.М.Огрель, Н.Н,Кирюхин;: В.Ф.Каблов, Э.И.Пойлавски иЮ.н.каргин-"СРСОЩрр(72) Авторы изобретения Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени,политехнический институт(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ СОСТАРЕННЫХ РЕЗИН НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННЫХ КАУЧУКОВ Изобретение относится к модификации резин на основе ненасыщенных каучуков и может быть использовано в резино-технической и шино-ремонтнойпроьюшленности для восстановления механических свойств состаренных резин.Известны раэличные способы защи- ты резин от термоокислительного старения, причем наибольшее распространение получило введение в составы резин химических и физических проти востарителей амннного, Фенольного типа, восков 1 .Однако известные способы направлены на предотвращение старения резин, а не на восстановление их эксплуатационных свойств после старения. Сос" таренные резиновые иэделия либо перерабатываются в регенерат, либо уничтожаются (сжигаются, подвергаются пиролизу и т.п. ). Наиболее близким к предлагаемому является способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков обработкой органическими соединениями (пластификаторами ), в частности Фталатами, при комнатной температуре до степени набухания 5"10,что приводит к увеличению т 1 рочностирезин 2 .Недостатком этого способа является низкий эффект повышения прочности при обработке состаренных вулканизатов.Цель изобретения - повышение деформационно-прочностных показателей.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу модификациисостаренных резин на основе ненасы-щенных каучуков обработкой органическим соединением, обработку осуществляют глицидилметакрилатом (ГМАК) втечение 60-240 мин при комнатнойтемпературе с последующей термообработкой при 100-110 С в течение 30"60 мин.ГМАК относится к непредельным 20,.-окислам, описан в литературе, имеет Формулуснт-сн - сн- о - с - с = сн 2ИО о сни применяется в качестве полимероб-.разующего соединения.Восстановление деформационно-прочностныхсвойств, связано с реакциЗ 0 .ями эпоксигрупп и двойных связей ГМАКс образующимися при старении каучука карбоксильными группами и двойными связями каучука. При этом происход 1 гт образование новых поперечных связей и удлинение цепей, т.е. восстановление "активной" сетки. 5Режимы обработки выбираются подбором оптимального времени набухания состаренной резины в ГИАК и выбором таких температур и времени нагревания резин, обработанных в ГМАК, ко О торые обеспечивают протекание реакции функциональных групп ГИАК с функциональными группами состаренного каучука, но не вызывают заметной деструкции ю учука уменьшение или увели чение времени и температуры обработки не позволяет достичь указанной цели либо вследствие неполного протекания реакций, либо вследствие слишком интенсивной деструкции каучука, Экспериментальное обоснование предлагавмых пределов обработки приведено в примерах. Для сравнения образцы обрабатывают по известному способу пластификатором-дибути. фталатом (ДБФ ). 25Образцы резин готовят на лабораторных вальцах и вулканизуют в про-, цессе по рецептам и режимам, указанным В примерах 1-2. Старение ведут в термостате в воздушной среде.36П р и м е р 1. Образцы резин на основе каучука СКНсо стандартным составом резины, мас.ч.: СКН100; стеарин 1,0, сера 2,0; каптакс 0,7, окись цинка 5,0, вулканизуют при 151 С 35 в течение 30 мин и подвергают старению при 100 фС в теение 24 ч в воздушной среде, После старения образцы помещают в ГИАК и выдерживают в нем в течение 30, 60, 120, 240 и 4) 360 мин, После обработки ГМАК образо цы термообрабатывают при 100 С в течение 30 мин.Свойства резин до старения, после старения и после восстановления првдлагавгым способом приведены в табл.1. Как видно иэ табл. 1 оптимальным явля ется время набухания в ГМАГ 60-240 мин.П р и м е р 2. Образцы на основе каучука СКНс составом, мас.ч.: СКН100; стеарин 1, О, сера 1, 5; каптакс О, 7 окись цинка 5,0 зулканизуют при 151 С в теченНе 30 глин и подвергают старению при 100 ф С в течение 24 ч в воздушной, среде. После старения образцы помещают в ГМАК и выдерживают в нем в течение 45, 60 и 240 мин, После обработки ГМАК образцы термообрабатывают при 110 фС в течение 45 мин.Свойства резин до старения, после старвния и после восстановления указанным способом приведеньг в табл.2.Как видно из табл. 1 И 2 предлагаем .й способ позволяет восстановить физико-механические свойства состарвнных резин практйчески до исходного уровня - с 44 у состаренных резин до 76 у восстановленных резин (табл. 1). При этом прочность состаренных резин увеличивается на 74 (табл. 1, 60 мин обработки ГМАК). Обработка состаренных резин пластификатором приводит к уменьщению твердости, некоторому росту ,относительного удлинения при разрыве и к снижению прочности резин. По комплексу свойств резины, восстановленные по предлагаемому способу, значительно превосходят резины, обработанные пластификатором.Предлагавгый способ Может дать большой технико-экономиЧеский эффект, так как позволит восстанавливать большов количество резииовых деталей, которые в настоящее время только в весьма ограниченчом объЕме и с большими эноргозатратами превращают в регенерат. Предлагаегый способ легко осуществим технологически и пригоден для восстановления свойств резинотехнических деталей любой конфигурации.Особое значение имеет применение предлагаемого способа для резин на основе каучуков специального назначения, например бутадиеннитрильных, так как переработка их в регенерат практически не осуществляется. Отработанные детали, как правило, сжигаются с выделением весыкф токсичных продуктов. Э связи с этйм предлагаемый способ позволит уменьшить загрязнение окружающей среды.160 1,7 30 43 240 2,6 60 40 180 2,0 240 38 150 360 36 120 45 230 1,4 60 40 275 120 Образцы Сопротивлениеразрыву, МПа 3,8 470 40 1,6 160 52 60 320 240 2,1 300 1,9 45Обработанный пластификатором ДБФ по известному способу (прототип ) в течение, мин 180 48 1,5 260 60 44 290 240 ИсходныйСостаренный Восстановленный попредлагаемомуспособу при временивыдержки в ГМАК при20 С, мин Обработанный пластификатором ДБФ по известномуспособу (прототип )в течение, мин Исходный СостаренныйВосстановленный по предлагаемому способу привремени выдержки в ГМАКпри 25 С, мин Относительноеудлинение приразрыве, Ъ Таблица 1 Твердость по ТМ"2, усл. ед. Таблица 2 Твердость по ТМ, усл.ед.994486 формула изобретения Составитель В. БалгинРедж тор Л, Алексеенко Техред М.Гергель КоррекТор О. Билак Заказ 549/4 Тираа 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Способ модификации состаренных резин на основе ненасыщенных каучуков обработкой органическим соединением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения деформационно-прочностных показателей, обработку осуществляют глицидилметакрилатом в течение 60-240 мин при комнатной температуре с последующейтермообработкой прн 100-110 С в теЧение 3060 мин.Источники информации,принятые во внимание при зкспертчзе1. Справочник резинщика. М., "химия", 1971, с. 324.2. Гуль В.Е. и др. Структура имеханические свойства полимеров, М.,