Вулканизуемая резиновая смесь

Союз Советски кСоциапнстнческиаРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 270879 (21) 2813217/23-0с присоелнненнем заявки РЙедо про чук ого(71) Заявител ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕС сажу с содержанием 0,5-5 вес.Ф лоливинилового спирта от веса сажи приследующем соотношении компонентов,мас.ч.Цис-полииэопрен 100Полуактивная сажа с содержанием 0,5-5 вес.Фполивинилового спирта 50- 100В качестве полуактивной углеродной сажи применяются печная сажаПМ, а также в небольших количествах печная сажа марок ПГМ, ПМОНи ПМОВ и газовая термическая сажаТГ, имеющие показатель удельной 5геоиетричесиой поверхности 10-Е 5 итгСовмещение поливинилового спирта сполуактивной сажей может быть осуществлено в процессе мокрой грануляцимпутем смешения пылящей сажи с 0,5 "5 ь-ным водным раствором полимера всоотношении 1:1 с последующей сушкой продукта.Наилучшие результаты полученыпри применении полуактйвной сажи с Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки вулканизуемой резиновой смеси.Известна вулканиэуемая резиновая смесь на основе цис-полииэопрена, включающая наполнитель - полуактивную углеродную сажу в соотношении соответственно 100:50- 100 мас,ч 11).Однако известная смесь не обеспечивает повышение упругих свойств композиции при сохранении высоких физико-механических свойств резин из нее.Цель изобретения - повышение упругиМ свойств композиции при сохранении высоких физико-механических свойств резин из нееПоставленная цель достигается тем, что вулканиэуемая резиновая смесь на основе цис-полиизопрена, включающая наполнитель - полуактивную углеродную сажу, в качестве наполнителя содержит полуактивную93947 15 30,5-54 от веса сажи полимера, Применьшем или большем количествеполимера не обнаруживается существенное увеличение когезионной прочности смеси, кроме того, при содержании полимера более 53 наблюдается падение прочности резин, цто нежелательно. Эффект повышения когезионной прочности и других упругихсвойств резиновой смеси наблюдает ося при всех дозировках сажи, применяемых в производственных рецептахрезинотехнических изделий на основе цис-полииэопрена (от 50 до 100вес.ц. на 100 вес,ц. каучука),Приготовление вулканизуемой резиновой смеси осуществляется на обычном смесительном оборудовании(вальцы, резиносмеситель Бенбери) по дей-.ствующим технологическим режимам. 20Следует подчеркнуть, что эффектповышения когезионной прочностинаблюдается только у резиновой смесис полуактивной сажей, имеющей среднеарифметический диаметр элементарных частиц не менее 600 А и показатель удельной геометрической поверхности не более 45 и /г, Очевидно,это вызвано повышением активностиповерхности сажи за счет гидроксильных групп, входящих в состав макромолекул полимера, Частично взаимодействуя с поверхностью сажи при еегрануляции и сушке и с макромолекулами каучука при смешении, указанныегруппы способствуют увеличению количества пространственносшитого сажекаучукового геля в резиновой смеси,что приводит к повышению упругихсвойств смеси.40П р и м е р 1. Нэ лабораторныхвальцах на 200 г каучука готовятвулканиэуемую резиновую смесь следующего состава, вес.ч.: цис-иэопреновый каучук СКИ 3, стеариновая кислота 1, окись цинка 5, сульфенамидЦ 1, сера 2, сажа ПМ с 0.54 поливинилового спирта с молекулярной массой 2 1 О 50. Сажа ПМ имеет удельную геометрическую поверх-. ность 17 м /г, показатель абсорбции дибутилфталата 85 мл/100 г и рН водной суспенэии 7,5, Готовят также три контрольные смеси такого же состава, но с исходной сажей ПМи ПМ и модифицированной сажей ПМс 0,54 поливинилового спирта соответственно. Сажа ПМ ( исходная и модифицированная 7 имеет удельную геометрическую поверхность 95 м/г, абсорбцию дибутилфталата 104 мл/100 г и рН водной суспензии 7,8, Когезионную прочность смесей определяют по результатам разрыва не вулканизованных образцов в виде лопаток при 20+2" С на машине РМИпо ГОСТ 270-75. Каркасность смесей определяют по результатам сжатия на дефометре под грузом 300 г цилиндрических образцов высотой и диаметромопо 10 мм при 80 С. За показатель каркасности принимают отношение высоты образца после 1 О мин действия нагрузки к высоте после 0,5 мин действия нагрузки от начала опыта. Вулканизацию смесей проводят в прессе при 143 С в течение 20 мин.П р и м е р 2. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПМ, содержащую 1 Ф поливинилового спирта.П р и м е р 3. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПМ, содержащую 33 поливинилового спирта.П р и м е р 4. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПМ, содержащую 5 и 101 полиоинилового спирта.Результаты испытания смесей по примерам 1-4 приведены в табл. 1.11 оМо аоО1Ос11 1 1гсФа С 1ЮСЭ 1 ск1 ОЪ мм е м а сч сч оэ о со а сЧ 1 Х Ф % Ф о ОО м 0 м-Ф Ю сЧ СЧ СО Х о Э о Э З с О а 1 О У 1а Оф - )(о кЗ- Х Ф 0 сЧ Ф д СО СЧ ф- -Ф о о сО л ф1 1 111Ю1 1 11 1 11 1 1111 1 1 1 1 1 1 1111 1 1 1 11 1 11 Х ХХ ХО Хс тд Хсо:ьО фМЕ ОК С Хф ХЮ Хфф 5.т ход щрХ С:Х %ХФ Ху аа сч о о Е. Ф 2 О а с ж Э К .Й х о О Э М93947 П р и м е р 5. Приготовление и испытание вулканиэуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют модиФицированный в процессе полимеризации цис-изопреновый кау чук СКИ-01, содержащий около 0,5 нитросоединения, Одновременно готовят контрольную смесь такого же состава, но с исходной сажей ПМ,Таблица 2 Опытные смеси Контрольная смесьПМс 0,5 ПМс 1 Ф пополивинилово- ливиниловогого спирта спирта Показатели Свойства смесейМинимальная вязкость поМуни при 130 С 40 39 34 Когезионная прочность,кгс/см 1,69 1,67 1,24 60 58 Каркасиост ь Д вой ст ва вулканизаторов 124 124 176 180 182 410 410 420 Относительное удлинение,ФОстаточное удлинение,Ф 14 16 12 Из приведенных данных видно, что вулканиэуемая резиновая смесь на ос 4 нове изопренового каучука и полуактивной сажи с поливиниловым спиртом превосходит по когезионной прочности на 25-607. контрольную смесь, содержащую серийную полуактивную сажу беэ полимера, и имеет также сущест- ф венные преимущества перед известной смесью по каркасности. Вулканизаты опытной смеси при содержании поливинилового спирта в саже до 5 вес. 3 практически не уступают контрольным фф резинам или несколько превосходят их по прочностным свойствам. Аналогичные смеси с активной сажей ПМ,Формула изобретения Время начала подвулканизации по Муни при 130" С, минНапряжение при 3001-ном удлинении, кгс/см2. Сопротивление разрыву,кгс/см 8не содержащей поливинилового спирта.П р и м е р 6. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 5, но применяют сажу ПМ, содержащую 1 Ф поливинилового спирта. Результаты испытания смесей по примерам 5 и 6 приведены в табл, 2. содержащей поливиниловый спирт, яе имеют преимуществ перед контрольными смесями по упругим свойствам.Внедрение предлагаемой резиновой смеси позволит значительно сократит брак неформовых изделий. из-за несоответствия заданным геометрическим размерам. Вулканизуемая резиновая смесь на основецис-полиизопрена, включающая наполнитель - полуактивную углеродную сажу, о т л и ч а ю щ а я с я939 ч 71 50-100 тем, что, с целью повышения упругихсвойств композиции при сохранениивысоких физико-механических свойстврезин из нее, композиция содержитв качестве наполнителя полуактивнуюсажу с содержанием 0,5-5 вес.Ф поливинилового спирта от веса сажипри следующем соотношении компонентов, мас.ч.: 10Цис-полиизопрен 100Полуактивная сажа с содержанием 0,5-5 вес.Фполивинилового спиртаИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Синтетический каучук.Под ред.И.В.Гармонова. Л., "Химия", 1976,с. 200-209 ( поототип).Составитель А.Пиняев Редактор В.Петраш Техред Т. Маточка Корректор М.ДемчикЗаказ 1590/36 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 11/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПроектнаяМ