Способ модификации поверхности активного наполнителя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 981331 Сов э СоватснниСоцналмстичесниеРеслублин.СССР ао делан изаеретеиий и еткрытий(72) Авторы изобретения Л.М. Притыкин, М,Г. Драновский и А,И. Крашенинников 1 мйч дт Всесоюзный заочный машиностроительный,институт1(54 ) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ АКТИВНОГО НАПОЛНИТЕЛЯИзобретение относится к химической технологий, точнее к модификации поверхности активного наполнителя, и . может быть использовано при получении резиновых смесей.5Известен способ модификации поверхности активного наполнителя, например сажи или кремнезема, парами 2"4-толуилендиизоцианата или нагреванием при перемешивании наполнителей с блокиро В ванными диизоцианатами при 180"200 С 1Недостатками этого способа являются необходимость проведения процесса при высокой температуре, использование токсичного, диизоцианата и недостаточно высокие физико-механические характеристики наполненного ими нитрильного или натурального каучука.Известен также способ модификации поверхности активного наполните- о ля обработкой их при пеемешивании производными биурета при 50-9(Рг 1 2,Модифицированные согласно этому ,способу наполнители также не обеспе" чивают наполненным ими нитрильному и натуральному каучукам достаточно высокие физико"механические характеристики. сЦелью изобретения является повышение физико-механических характеристик наполненного нитрильного или на" турального каучука.Поставленную цель достигают за счет того, что модификацию поверхнос" ти активного наполнителя осуществляют обработкой его 2,2,6,6-тетраметил" -4-оксопиперидин-оксилом, 2,2,6,6- -тетраметил-оксипиперидин"оксилом или 2,2,6,6-тетраметил-бенэоил" пиперидин-оксилом при перемешивании.2,2,6,6-тетраметил-оксопиперидин- -1-оксил (ТМООПО ); 2,2,6,6-тетраметил" "4-оксипиперидин-оксил (ТМОИПО ); и 2,2,6,6-тетраметил-бензоилпиперидин-оксил (ТМБПО ) берут в количестве 20-30 от массы наполнителя в виде 10-303-ного раствора в ацетоне или гексане,.Т а б л и ц а 1 ТМООПО ТМОИПОДГ-И Модификатор Исходныйнаполнитель ТМБРО 2,4-ТДИ ПроизводМ.ное биурета ДГ-О ДГ-Б ДГ-Т ДГ-Р Сажа ДГАэросилА"175 А-Б А-Т А-О А-И А-Р По известному способу (авторское свидетельство 1" 410032 ) По известному способу (авторское свидетельство Ю 607836 ) 3 9813П р и м е р 1, Исходные наполнители - сажа ДГ, высокодисперсныйкремнезем (двуокись кремния) А.Исходные модификаторы - ТМООПО, ТМОИПОи ТМБПО, Растворитель - ацетон. В отдельной емкости получают 204-ные (помассе) растворы модификаторов. Затемв реактор загружают наполнитель и20 мас. Ф органического раствора модификатора, считая на содержание сухого остатка. С помощью мешалки осуществляют перемешивание содержимогореактора при комнатной температуре инормальном давлении в течение 1,5 ч,при этом необходима герметизация реактора с тем, чтобы в процессе модификации не изменялась концентрацияраствора. По завершении перемешивания обработанный наполнитель выгружают ивысушивают на воздухе до постоянного 20веса. После модификации наполнителисохраняют внешний вид, а насыпная мас,са возрастает на 25-403. Содержание оксильных групп в наполнителе составляет 2-7 мас. 23П р и м е р 2. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1, но используют 253-ные растворы модификаторов, считая на содержание сухого остатка. 30П р и м е р 3. Обработку наполнителей производят аналогично примеру 1, но используют 303-ные растворы модификаторов, сцитая на содержание сухого остатка. ЗЗВ табл. 1 приведены условные обоэнацения модифицированных наполнителей для полимерных композиций. 31 фприменением перечисленных в табл. 1 наполнителей, модифицирован" ных по примерам 1-3 (а также по известным способам - для сопоставления) изготавливают резиновые смеси.В табл, 2 представлены рецептуры резиновых смесей. Вулканизацию приготовленных резиновых смесей проводят при 151" С и давлении 3 атм.В табл. 3 приведены сравнительные опытные данные по физикомеханическим и адгеэионным характеристикам полимерных композиций с наполнителями, обработанными по данному способу и известным способам (по прочности при разрушении РРС 1. , относительному удлинению Е , модулю при 300 ь-ном растяжении Е , сопротивлению сдвигу Р адгезионных соединений резин со сталью 3 и латунью),Как следует иэ полученных результатов испытаний, применение способа подготовки наполнителей по изобретению обеспечивает существенный рост основных физико-механических и адгеэионных характеристик изделий, По сравнению с известными способами прочность резин при разрушении возростает на 20-254, относительное удлинение - на 35-45 Ф, модуль при 300/-ном удлинении снижается в среднем на 5- 10. Заметное повышение сопротивления сдвигу обеспечивается для адгеэионных соединений резин с металлами в среднем на 15-251..стальлатунье В е Е, 4 Р 1 х бкгс/см 345- 350 580 е 650 120 ДГ-1 90 105 105 110 ДГеИ115 110 ДГеБ115 125 125 98 300 е 310 325-330 ДГ-ТНитрильный каучукСКННитрильный каучукСКННатуральный каучук+ Первый ряд цифр соответствует примеру 1, второй - 2, третий 3(результаты получения как средние при испытании 5 образцов ) ф Цифра после обозначения наполнителя (согласно табл. 1) означает номер рецептуры полимерной композиции по табл. 2, 315-345 320-350 320"365 375-400 380"415 385-415 375-400 380-415 380-420330 350-360345 350 350 345 345 355 340 350 720-745 725-760720-770 730-765740-770 745-785 735-760 740-770 745-790 400-425 715-730740 745 745 735 740 740 765 775 780 47520 75 75 80 65 67 72 74 75 79 30 55 79 85 94 90-93 90-94 90-95 92-97 95-98 96-9865 85-88849 981331 10Формула изобретения пиперидин-оксил, 2,2,6,6"тетраметил-оксипиперидин"1-оксил или 2,2,6,6 Способ модификации поверхности ак" . -тетраметил-бензоилпиперидин-октивного наполнителя обработкой его сил.органическим . соединением при переме- Источники информации, шивании, о т л и ч а ю щ и й с я тем 1 принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения физико-механи. Авторское свидетельство СССР ческих характеристик наполненного М 410032, кл. С 09 С 1/28, 1971. нитрильного или натурального каучука, 2Авторское свидетельство СССР в качестве органического соединения 10 Ю 607836 кл. С 09 С 1/56 1978 (происпольэуют 2,2,6,6-тетраметил-оксо- тотип ).Составитель В. КомароваРедактор Т, Парфенова Техред З.Палий Корректор Л. БокшанЗаказ 9627/35 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аеа ь Ш Ш е е в е жфилиал ППП: "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4