Способ получения резин

(23) Приоритет -оеуаарствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий) УУЖ667.773(088 8) летень6 Опубликовано 1 Дата опубликования описания 15027 72) Автор. изобретения ИностранецИв де ЗароФранция) Иностранн фМишлен рма 1) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ Н 0 ност т уют ди0000оотно удлинит групп к ей пров течение Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа получения резин,Известен способ получения резин смешением жидкого каучука, содержащего функциональные группы, с реакционно-способным удлинителем цепи, наполнителем и вулканиэующим агентом с последующей вулканизацией 11 . Однако резинй, полученные известным способом, обладают низкими физико- механическими свойствами.Цель изобретения состоит в повышении Физико-механических свойств 15 вленная цель достигается тем, азанном выше способе испольновый каучук мол. веса,1000- Функциональностью 1.,8-2 при нии Функциональных групп 20 ля цепи и Функциональныхучука 1:1 и перед вулканизацидят выдержку при 20-125"С в 15-30 мин для удлинения цепи каучука, а вулканиэацию осуществляют при 140-200 С в течение 15-30 мин.П р и м е р 1 (сравнительный). Смеси готовят на обычном оборудовании резинового производства. Проводят два опыта А и Б 1 для сравнения свойств продукта реакции гидроксилнрованного полибутадиена и .диизоциа" ната со свойствами нефункционального полибутадиена (опыт Ат), а также свойств продукта реакции гидрокснлированного бутадиенстирольного сополимера, содержащего 25 вес.Ъ стирола,и диизоцианата со свойствами нефункционального бутадиенстирольного сополимера (в котором стирол находится в количестве 22 вес.В) (опыт Б ) . В обоих опытах соотношение числа ре" акционных групп МСО удлинителя углеводородной цепочки и числа реакционных ОН-групп форполимера в приготовленной смеси равно 1 г 1,Условия проведения опытов и результаты приведены в табл. 1 и 2.- сополимер бутадиена и стирола, сстирола;70-ное ароматическое масло с мол. веуд.весом 0,996;Н -изопропил М -фенил- И -фенилендиамин П м е ание. 8 й щ 15:М полибутадиенра 2,2-2,4 1 со степенью Сольпрен 200Сантокур И ВВЙСБ 15 ид;дроксилрола, с5-2,8;одержащ рованногостепенью 2 с.Ъ с 3 ех 8125010 НА ом 380,блица 40 0 при 140 и 100-ног/см одуль пр длинении 9,3 становленостимации Степень вония эласти после дефо при 60 С 4 7,8 измельтту:и разКоэффициен чения по С удлинение рыве, % 0 2 2 ти предел прочпри разрывекг/смТвердость и 2 14 3 5 2 16 ору648109 Таблица 3 Показатель 20,1 19,0 50,3 67 590 503 135 270 Твердость по Мору 68 68 Таблица 4 20,9 19,0 60,7 67 540 580 256 270 68 68 Твердость по Иору Из этих результатов следует, что бесполезно проводить вулканизацию серой полученных эластомеров, потому что модули и твердость слишком высокие для их использования в пневматических покрышках, тогда как удлинение при разрыве, напротив, намного ниже, 5 что тоже не позволяет использовать эластомеры для покрышек. Следовательно, свойства полимеров, полученных из Форполимеров с функциональностью больше 2, даже при соотношении КСО/ОН, 10 равном 1:1, не достаточно хороши,чтобы применять их в производстве пневматических покрышек.П р и м е р 2 (сравнительный), Проводят опыт А , состоящий в том, что осуществляют реакцию гидроксилированного форсополимера бутан)иена и стирола (последнего содержится Модуль удлинения (100),кг/см2 Степень восстановления эластичности после деформациипри 60 С КоэФфициент измельчения поСкотту:удлинение при разрыве,Впредел прочности приразрыве, кг/см 2 Не удается получить сополимер с такими же свойствами, как у контроль ного образца, и отмечается наэначи" тельная сила разрыва и степень восстановления эластичности после деформации.П р и м е р 3, Повторяют экспериМодуль удлинения (100),кг/см Степень восстановленияэластичности после де-формации при 60 С Коэффициент измельченияпо Скотту:удлинение при разрыве,% предел прочности приразрыве, кг/см25 вес.%), имеющего функциональность 1,97 и мол. вес 6000, с метилендифенилдиизоцианатом. Соотношение числа реакционных групп МСО удлинителя угле- . водородной цепочки и числа реакционных групп форполимера равно 1:1(когда смесь готова).Одновременно с реактивом полиприсоединения вводят агенты вулканизации, Конечную смесь нагревают 1 час до 140 С, чтобы осуществить в одну стадию реакции полиприсоединения и вулканизацин. В опыте используют 100 ч. форполимера, 50 ч. сажи (черного НАГ,), 1,7 ч. дициклогексамина бензотиазилсульфамида, 1,5 ч, серы, 4 ч. окиси цинка, ацетилацетонат железа в количестве 9 10 зг на 100 г Форполимера. В табл. 3 приведены свойства резин. мент примера 2, условия аналогичныс той лишь разницей,что смесь нагревают 20 мин при 110"С, потом 20 минпри 160 С для лучшего отделения стадни удлинения и вулканизации. Свойства обоих эластомеров приведены втабл. 4.648109 При сравнении снойстн сополимера А 3 со свойствами сополимера А а (из примера 2) видно, что сополимер А обладает болыаей прочностью на разрыв (примерно на 100 кг/см ) и сте пень восстановления эластичности по" сле деформации,при 60 С примерно на 20 ньпае.Кроме того, сополимер А 9 обладает свойствами, равными свойствам классического сополимера.Опыты с обкаткой осущестнляют с пневматическими покрьааками и протекторами шин, применяя в качестве главной составляющей н одних опытах со" полимер А ь, соотнетствующий изобретению, в других - классический сопоКоэФФициенты износа описываютсяб зависимостью:потери веса покрьааки опытапотери веса покрышки конт-хрольного образцаКозФФициент трения измерен приЯ 20 С,Потери веса определяют после обкатки машины на определенной дороге иприписывают индекс 100 контрольнойпокрьааке.Результаты приведены в табл.5,Таблица 5 Показатель Сополимер Контрольная проба ЬВЯ 1500 Индекс коэФФициентат.рени я 125 100 Потери веса,Значение козфФициента трения про-,й тектора пневматической покрышки, изготовленной из сополимера А з, на 40 превосходит соответстнующее значение козФФициента контрольной пробы, соотношение износ-адгезия безуслов-З) но также превосходит контрольную пробу. П р и м е р ы 4-9. В этой серии примеров получают сополимеры, испопь-зуя в качестве Форполимера 100 ч.соМ полимера гидроксилиронанного бутадиена и стирола (последний содержит 12 от веса стирола) с Функциональностью 1,97 и молекулярной массой 6000,40 Таблица 6 Показатель Контрольная проба Стереона 700 17,0 16,7 17,17,3 Степень восст новления влас тичности посл деФормации при 60 С 2,6 62,6 62,8 2,1 62,70 оэФФициентэмельченияо Скотту:удлинение приразрыне,0 620 613 60 48 б 260 ТвердосШору по юг;4 елЬй 3.жь:": г. одуль удлинен ия (100), г/см 2 . 17,4 17 предел прочностипри разрыве,кг/см ф 257 25 лимер контрольного образца,.чтобысравнить коэФФициенты трения и износа,т,е. козФФициент потери веса при износе. В опыте берут следующие количества компонентов,вес,ч.: сажи (черный НАГ) 50, метилендиФенилдиизоцианата такое количество, что отношение МСО/ОН 1:1 в реакционной смеси серы 1,5, дициклогексиламина бензотиазилсульФамида 1,7, окиси цинка 4, ацетилацетоната железа 9 10 на 100 г фсрполимера. После гомогениэации нагревают 20 мин при 110 ОС, потом 20 мин при 160 С, Полученные результаты приведены в табл. б, для сравнения даны,свойства Контрольного сополимера бутадиена и стирола, названного стереон 700, в котором стирол составляет 12 от веса,648109 10 Таблица 7 Показатель Значение коэффициента тренияПотеря весапри износе,Ъ 45 45 80 100 Таблица 8 188 195 80 70 377 420 210 20065 Твердость по Мору 63,5 Свойства полученных сополимеров идентичны, что говорит о хорошей воспроизводимости способа согласно изобретению. Опыты обкатки осуществляют с помощью пневматических покрышек, в каЗаметно превосходство соотношения износ-адгезия пневматических покрышек и протекторов, содержащих в качестве главной составляющей эластомер, полученный согласно изобретения,П р и м е р 10. Получают эластомер, разбавленный маслом, полученный иэ сополимера гидроксилированного бутадиена и стирола, содержащего 12 от веса стирола, с функциональностью 1,97 и мол. массой 6000, взятого в качестве Форполимера, и метилендифенилдиизоцианата, взятого в качестве удлинителя углеводородной цепи в таком количестве, что отношение МСО/ОН = 1:1 в конечной смеси. Берут следующие количества компонентов, нес.ч: форполимера 100, нафтенового масла (с мол, весом 390, плотностью Модуль удлинения (100),кг/см Степень восстановленияэластичности последеформации при 60 С КоэФФициент измельченияпо Скотту:удлинение при разрыве,Ъ предел прочности приразрыве, кг/смчестве главной составляющей протекторов взят в одних опытах сополимер примера 4, в других сополимер контрольной пробы ЭВР 1500, чтобы сравнить значение коэффициента трения и коэффициент потери веса при износе.5 Результаты приведены в табл, 7,0,946 г/смз) 30, сажи 65, окиси цинка 5, ацетилацетоната железа 45 1(Гг Я 5 на 100 г форполимера, серы 1,17, дисульфидбис-(диизопропилтиофосфорила)1,56, моносульфидмеркаптобензотиазода 0,482, Нагревают 20 мин при 110 С,потом 22 мин при 155 фС. Исследуютсвойства. Сравнивают. свойства полученного продукта с контрольным сололимером (сольпреном 384) бутадиенаи стирола. Берут следующие количест.,ва компонентов, вес,%: сополимера100, ароматического масла 37,5, сажи50, стеариновой кислоты 2, окиси цинка 1, 4010 КА 1, Сантокура Б 1, серы1,8. Вулканизуют смесь при 140 С60 мин.Свойства полученных вулкаииэатов 4 О приведены в табл. 8.648109 Формула изобретения 0 Составитель А. ПиняевРедактор Е. Хорина Техред .И. Асталош Корректор И. МускаЗаказ 359757Тираж 584 ПодписноецНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открЫтнй113035,.Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП ффПатейтф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Установлено, что свойства вулканиэата изобретения, разбавленного мас" лом, превосходят свойства классичес" кого зластомера, растворенного в масле.Предложенный способ в сравнении с известным позволяет получать ре зины с повышенными физико-механическими и износостойкими свойствами. Способ получения резин смешением жидкого каучука,содерЖащего функциональные группы, с реакционноспособным удлинителем цепи наполнителем ц и вулканизующим агентом с последующей вулканизацией, о т л и ч а ющ н й с я тем, что, с целью повышения Физико-механических свойств резин,используют диеновый каучук мол. веса 1000-20000 с функциональностью 1,8-2 при соотношении функциональных групп удлинителя цепи и функциональных групп каучуКа 1:1 и передвулканиза" цией проводят выдержку при 20-125 С в течение 15-30 мин для удлинения цепи каучука,.а вулканнэацию осуществляют при 140-200 ОС в течение 15- 30 мин.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Выложенная заявка ФРГ 92233359,кл. 39 Ь 9/08, 1974.