Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутилкаучука

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 8 Ь 9/00 р С 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ови л;г,р ТЬе ге 1 п Еог аЬЬег ыШ сагЬоп Ще,94 1964, дрВлектронровоатериалы, М., ффХисобенйосэлектрфПроиз 8, Р 5,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ. 2 руль В.Е. идящие полимерные ммия", 1968.3. Карелина В.И. и др, Оти свойств нового активногпроводящего техуглерода.( 54) ( 57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯСМЕСЬ НА ОСНОВЕ БУТИЗПЖУЧУКА, включающая печной технический углерод,полученный из жидкого углеводородного сырья с коэффициентом пористости.1,5-3, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения прочности, электропроводности и устойчивости к действию водяного пара вулканизатов из смеси, она содержит техничекий углерод со степенью упорядоченности материала частиц 2,0-5,0 в количестве 30-70 мас,ч. на 100 мас.ч.каучука,Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям для термостойких изделий.Известны .вулканизуемые резиновые смеси на основе бутилкаучука, включающие окисленный технический углерод 1 ТУ), которые позволяют получать вулканизаты с повышенной прочностью 113.недостатком таких смесей является 10 низкая электропроводность.полученных из них резин из-за наличия на поверхности окисленного техуглерода большого количества кислородсодержащих функциональных групп2. 15Наиболее близкой по технической сущности является вулканизуемая рези. новая смесь на основе бутилкаучука, включающая печной технический углерод, полученный из жидкого. углеводородного сырья,с коэффициентом пористости 1,5-3 и степенью упорядоченности материала частиц 1,0-1,9 3. Однако полученные из нее резины во многих случаях не удовлетвоРяют требованиям потребителей по прочности, электропроводности и устойчивости к действию водяного пара,Цель изобретения - повышение прочности, электропроводности и. устойчивости к действию водяного па ра вулканизатов смеси.Поставленная цель достигается тем, что в вулканизуемой резиновой смеси на основе бутилкаучука, включающей печной технический углерод, полученный из жидкого углеводородного сырья с коэффициентом пористости 1, 5-3, применен технический углерод со степенью упорядоченности материала частиц 2,0 - 5,0 в количестве 30- . 40 70 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.Для оценки степени упорядоченности материала частиц, Ту образец.в количестве 300 г помещают в муфельную печь, нагревают в токе аргона до 45 950 С, охлаждают водяным паром, отобирают пробу и определяют удельнуюадсорбционную поверхность по ТУ 3811562-77,пбсле чего цикл газификации повторяют. 50 1За показатель степени упорядоченности материала частиц принимаетсяотношение показателя удельной адсорбционной поверхности исходного техуг 5лерода к разности показателей удельной адсорбционной поверхности послевторого и первого циклов газифика-.ции. Чем менее упорядочен материалчастиц техуглерода, тем более подвержен он газификации, в результате 60которой увеличивается удельная адсорбционная поверхность, й тем нижерассчитанный по данной методике показатель степени упорядоченности материала частиц, 65 Высокопористый печной техническийуглерод, полученный по серийной технологии, имеет степень упорядоченности материала частиц 1-1,9, По-.вышение степени упорядоченности материала частиц техуглерода до 2-5 принеизменной их пористости приводитк заметному увеличению прочности,электропроводности и устойчивостик действию водяного пара резин изсмеси на основе бутилкаучука. Пристепени упорядоченности материалачастиц техуглерода менее 2 резиныне отличаются по электропроводностиот резин из извесной смеси а увели/чение степени упОрядоченности выше5 не приводит к дальнейшему улучшению свойства резин и поэтому нецелесообразно,Повышение степени упорядоченностиматериала частиц высокопористоготехнического углерода может быть достигнуто путем его термообработки винертной среде при 900-1400 С с последующей дезактивацией водородомпри 20-400 С в течение 2-180 мин.В процессе такой модификации общаяпористость техуглерода не изменяется или несколько уменьшается. Степень упорядоченности материала частиц техуглерода может быть повышенатакже непосредственно в процессе егополучения путем воздействия на неговодяным паром при 700-1400 С, с последующей .обработкой на стадии грануляции дымовыми газами, содержащими в своем составе не менее 10 водорода.Для получения вулканизуемой резиновой смеси могут быть использованыбутилкаучуки марок БК, БК,БКили комбинации бутилкаучукас этиленпропиленовыми каучуками,В зависимостИ от состава и назначения смеси содержание телническогоуглерода может изменяться от 30 до70 мас.ч, на 100 мас,ч. каучука.Лри меньшем содержании техуглеродайе достигается требуемого уровняэлектропроводности резин, а увеличение содержания выше верхнего предела приводит к снижению прочностных свойств резин, что также нежелательно. Кроме каучука и техуглеродасмесь содержит серу, ускорители иактиваторы вулканизации, противостарители и другие целевые добавкив обычно принятых для них количествах. Приготовление смеси осуществляют на обычном смесительном оборудовании ( вальцы, резиносмеситель)по действующим технологическим режимам.П р и м е р 1. На лабораторныхвальцах при температуре валков 35++5 С готовят вулканизуемую резиновуюсмесь следующего состава, мас.ч,:бутилкаучук БК100 окись цинРка 4; стеарин 2; тиурам 1 кап,ттакс 12 сера 2 печной техническийуглерод МПЭВ по ТУ 3841570-79,подвергнутый термообработке в течение 30 мин при 1050 С в средеаргбна и обработке водородом в течение 2 мин при 300 фС, 50. Для .сравнения готовят известную. контрольнуюсмесь, включающую в качестве наполнителя такое же количество исходноготехнического углерода ПМЭ 2100 В, неподвергавшегося модификации.Из полученных смесей вулканизуютв прессе образцы при 160 С в течение. 60 мин. Прочностные свойствавулканизатов определяют по ГОСТ .:27075, а удельное объемное электросопротивление в . потенциометрическимметодом по известной методике. Устойчивость к действию водяного параоценивают путем старения вулканизованных образцов в .среде пара в течение 5 сутпри 160 С. За показатель .устойчивости принимают отношение прочности при разрыве ГОСТ 27075 образца после старения к прочности исходных образцов.П р и м е р 2, Вулканизуемую резиновую смесь готовят и испытываютпо примеру 1, но применяют продукттермообработки ПМЭВ в аргонепри 1050 С в течение 1 ч с последующей дезактивацией водородом в течение 30 мин при 150 С. П р и м е.р 3. Вулканизуемуюрезиновую смесь готовят и испытывают по примеру 1, но применяют продукт термообработки ПИЭВ в азоте при,1050 С.в течение б.ч с последующей дезактивацией водородом в течение 3 ч при 20 С,П р и м е р 4. Вулканизуемую резиновую смесь готовят и испытываЮтпо примеру 3, но количество модифицированного технического. углеродаПМЭВ уменьшают до 30 мас.ч,на 100 мас,ч, каучука.П р И.м е р 5. В производственномреэиносмесителе вместимостью рабочейкамеры 45 л готовят вулканизуемуюрезиновую смесь для диафрагм к Фор,маторам-вулканизаторам следующегосостава, мас,ч.: бутилкаучук БК 100 .наирит ПНК 5; окись цинка 12,стеарин 3; барит 15; окилфенолформальдегидйая смола Амберол Т15 (производства С 11 А) 12; модифицированный техуглерод 70.Модицифированный техуглерод полу"чают по технологической схеме производства ПМ( ГОСТ 7885-77) со 20 следующими изменениями. Воду с температурой 20 С на закалку аэрозоля.технического углерода с температурой1300 дС заменяют на водяной пар стемпературой 500 С, а сушку влажныхгранул наполнителя проводят дымовымиогазами с.,температурой 600 С,. состоящими из 35 водорода, 20 окиси углерода, 10 углекислого газа,30 азота и 5% паров воды.30Результаты анализа образцов технического углерода и испытания вулканизатов смесей по примерам 1 - 4приведены.в табл.1) в табл. 2 - ре"зультаты анализа технического углерода.и испытания вулканиэатов смесив сравнении с данными для контрольнойсмеси, содержащей такое же количество печного высокопористого технического углерода ПМЭВ (Ту 3811561-782:по примеру 5.Р1о1" 11Х 1о9)мЕ 1 1о1 16 1 12 Ь 1х2 1 - -1 ) 1 1 о1 1 9 1 11 1 9 ч б 11 Ц 1 еа-Е 1 х 9 Х С. х . б х д д 1 Н и о цо ;., х оО ОсЧ сгЧс ф О СОс Ь Л г г 1 ОЧО ЮВь СЧ еЛ ОЧ 1о осЧ т- )Л ЮЧ ЮОс3 т. ЧГ х х н ю н о х о о х о х о н х о е х,":1 оса о х ак о цн о х хо о а п Ц 9 Д Н Об х х О Е9 х о х ц бх х дФ хс х хй да е ео. е 3 , е 69 ФН цо о еочоо о6 бЕххохю х9 с"1н о9 бохий йоцуп9 ОХх аХ 6Ц 1о) бх ъ6йю 2о. Оо щм Фах 63аи хие аИ6 сдх6 ХОМФОкххОХюццах ,с) е н х ы е х е о 6 Цх бе х о 5 охе Е х е эх О Ле х а ц д о д Ц З 6 6 н ос х х а о .дх о ц о х е о н цо ОО 1 1.о во бХ Охохн О,о )оа хбСмесь оказате т ее еаа редлагаемая известна а.та.Свойства технического углерода Удельная внешняя поверхностьм /г 92 верх 56 16 23 214 го циклаоченности матерйала 256,353 4 3,7 т микропористостиСвойства вулканизатов сю,пряжение при 300 удлинении; ИПа 71 Коэффициен г,Прочность при разрыве, МП 13,8. 33 330 носительное удлинение Удельное объемное злектросопление,. Ом Гм нв Коэффициент паростойкости попрочности при разрыве 0,6 0,59.Эака Тираж 494осударственного комнлам изобретений и о ква, Ж. Раушская Подписноетета СССРкрытийнаб., д. 4еюа ете еете ющ а анлиал ППП 1 Патентф г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Удельная адсорбционнаяность, и /гисходный наполнителйосле первого цикла1 азификациипосле второгазификацииСтепень упорядчастицщт татааеИз приведенных.в табл. 1 и 2 да ных видно;что вулканизаты опытных смесей, содержащих печной высокопо рнстый технический углерод ср степенью упорядоченности материала ча тиц 25, имеют по сравнению с рези нами из известной смеси на 510 б лее высокую прочность при разрыве на 20-30 меньшее удельное объемно злектрос более вы также на Фициент предлагае но повиси. изделий, новремен темнерату тпротнвление и соответствеййо. окую злектропроводность, а16-23 более высокий коэф аростойкости. Применение мой смеси позволит значительть срок службы резиновых работающих в условиях одого воздействия. высоких р и водяного пара