Способ определения оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации

СОЮЗ СОНЕТСНИХаВИМИПаесэнРЕСПУБЛИК О 1 0 33 4 Т СССРОТНРЬГГИЙ ОПИСА Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ ВТОРСИОМУ Ь3546116/23-05О 2.О 2.8323.04.84. БюлЮ.М.Нестеров,грель, А.А.До.ПугачевВолгоградскийого Знамениитут620.1(088.8) рителялигомерпойпо формуле ента или уск для каучуксуществляютЛ фоГ +О,Л дозировкивулканизацкомпозициип:п,.(ч,гмм Нф ордена Трудовоголитехничаскнй И.В71) аДЕВоля каучука и в композиции; массовая олигомер количест денное в совместим аСо -гомера, ввезиции сверхего с каучуол оипост ч.; кол ком у" ество к н и олигоме композ ии ная масса олигомер МИ , - молекуля каучука о ( е ) К - содержан в композ 100 мае каучук ции, ( К .ч,). ГОСУДАРСТВЕННЮ НОМ ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 391568, кл. 6 О 1 0 .33/44, 1979 .(прототип) .з(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЮЛЬНОИ ДОЗИРОВКИ АГЕНТА ИЛИ УСКОРИТЕЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ для каучук-олигомерной композиции нахождением оптимальных дозировок агента или ускорителя вулканизации для каучука - по физико-механическим показателям и для олигомера - по максимальной прочности и соответствующей им сте" пени сшитости каучука или олигомера с последующим вычислением оптималь" ной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной , композиции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения дозировки, предварительно методом набухания определяют степень совместимоСти олигомера с каучуком при температуре вулканизации, а вычисление оптимальной 801087892 А оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции, мас.ч.;оптимальная дозировка агента или ускорителя вулканизации для каучука, мас.ч.;оптимальная дозировкаагента или ускорителя вулканизации олигомера,мас.ч.;Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способам определения оптимальной дозировки вулканизующего агента или ускорителя. 5Известен способ определения оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучук-олиго" мерной композиции нахождением опти-:. мальных дозировок агента или ускори" 10 теля вулканиэации для каучука - по физико-механическим показателям и для олигомера - по максимальной прочности и соответствующей им степени сшитости каучука или олигомера 15 с последующим вычислением оптимальной дозировки агента и ускорителя вулканиэации для каучук-олигомерной композиции по формулеоко ="кк фо"01 7 оагде У - оптимальная дозировка агентата или ускорителя вулканиза 25ции для каучуко-олигомернойкомпозиции, ма 6.ч.;И - оптимальная дозировка аген"Кта или ускорителя вулканизации для каучука, мас.ч.;- оптимальная дозировка аген- З 00та или ускорителя вулканизации для олигомера, мас.ч.;Чк,Я - массовая доля каучука и олигомера в композиции;2.п - суммарное количество каучука и олигомера в компози"ции, мас.ч, Г 1 .Однако метод обладает недостаточной точностью нз-за способности красслоению каучуков и олигомеров40в каучук-олигомерных композициях,что обусловлено их ограниченной совместимостью, и низкой вязкостью олигомеров,Цель изобретения - повышение точности определения дозировки агентаили ускорителя вулканизации.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения оптимальной дозировки агента 50или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции нахождением оптимальных дозировок агентаили ускорителя вулканизации для каучука - по Физико-механическим, покаэателям и для олигомера - по максимапьной прочности и соответствующейим степени сшитости каучука или олигоЯера с последующим вычислением оптимальной дозировки агента или ускорителя вулканизации для каучуколигомерной кояпозиции, предваритель" но методом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком при .температуре вулканиэации, а вычисление оптимальной дозировки. агента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции осуществляют по формулеср рдд ) к ЕЧММгде Ж - оптимальная дозировкаагента или ускорителя вулканизации для каучук-олигомерной композиции, мас.ч.фИ 1 - оптимальная дозировкаагента или, ускорителявулканизации для каучука,мас.ч,;Ж 0 -оптимальная дозировкаагента или ускорителя вулканизации олигомера, мас.ч.к,9 о - массовая доля каучука иолигомера в композиции;дСе - количество олигомера,введенное в композициисверх совместимости его .с каучуком, мас.ч.;п; - суммарное количество каучука и олигомера в композиции;МЩ,ММ - молекулярная масса каучукаи олигомера, у.е.м.;К - содержание каучука в композиции,К = 100 мас.ч.).Повышенная точность предлагаемого способа обусловлена тем, что учитывается степень совместимости олигомера с каучуком, т.е. производится корректировка вулканиэующей группы с учетом расслоения смешиваемых полимеров (с учетом двухфазности каучуколигомерных композиций), а также с учетом молекулярной массы каучука и олигомера.В целом определение оптимальной дозировки вулканиэующего агента или ускорителя проводят следующим образом.Методом планирования эксперимента определяют оптимальную. для каучука дозировку вулканизующего агента иускорителя и соответствующую им степень сшитости каучука, Подобным образом определяют,для олигомера оптимальную дозировку ускорителя идозировку вулканизующего агента, обеспечивающую получение вулканиэатасо степенью сшитости, равной опти-,мальной степени сшитости каучука.Затем определяют степень совместимости олигомера и каучука при температуре.вулканизации с последующимвычислением оптимальной дозировкивулканизующего агента или ускорителя по предложенной Формуле.П р и м е р 1. Для определения 5оптимальной дозировки вулканиэующегоагента (серы) и ускорителя (альтакса) для каучук-олигомерной композиции на основе СКИС/СКДметодом контурно-графического планирования эксперимента определяют онтимальную для каучука дозировку аулка-иизующего агента и ускорителя(табл.1, соотношение 100/О) и соответствующую им степень сшитости 25каучука.Этим же методом определяют дляолигомера оптимальную дозировку,.ускорителя и дозировку серы, обеапечивающую получение вулканизата ао ате З 0пенью сшитости, равной оптимальиойстепени сшитости каучука (табц.1,соотношение О/100),Методом набухания определяют .степень совместимости олигомера с каучуком при температуре вулканизации. Полученные значения подставляютв расчетную формулу и определяютоптимальную дозировку серы и альтакса, 40 В табл.1 представлены данные, по- лученные предлагаемым и известным способами. Как видно иэ представленных данных, предлагаемый способ ха- . 45 рактеризуется повышенной точностью определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя..П р и м е р 2Для определения оптимальной дозировки вулканизую щего агента (серы) и ускорителя (альтакса) для каучук-олигомерной композиции на основе СКН/ПДИметодом контурно-графического планирования эксперимента определяют оп тямальную для каучука дозировку вулканиэующего агента и ускорителя (табл,2, соотношение 100/0) и соответствующую им степень сшитостикаучука,Этим же методом определяют дляолигомера оптимальную дозировкуускорителя и дозировку серы, обеспечивающую получение вулканиэата состепенью сшитости, равной оптимальной степени сшитости каучука(табл,2, соотношение О/100).Методом набухания определяютстепень совместимости олигомера скаучуком при температуре вулканизации. Полученные значения подставляют в расчетную Формулу и определяютоптимальную дозировку серы и альтакса.В табл.2 представлены данные, полученные.предлагаемым и известньяиспособами, Как видно из.представленных данных, предлагаемый способхарактеризуется повышенной точностьюопределения оптимальнойдозировкивулканиэующего агента и ускорителя.П р и м е р 3, Для определенияоптимальной дозировки вулканиэующе"го агента и ускорителя для каучуколигомерной композиции на основеСКН/СКДметодом контурно-граФи"ческогопланирования экспериментаопределяют,оптимальную для каучукадозировку вулканизующего агента иускорителя (табл.З, соотношение100/0) и соответствующую им степеньсшитости каучука.Этим же методом определяют дляолигомера оптимальную дозировку ускорителя и дозировку серы, обеспечивающую получение вулканизата состепенью сшитости, равной оптимальной степени сшитости каучука (табл.З,соотношение О/100).Методом набухания определяютстепень совместимости олигомера скаучуком при температуре вулканизации, Полученные значения представляют в расчетную формулу и определяютоптимальную дозировку серы и ускорителя. В табл.З представлены данные, полученные предлагаемым и известными способами. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью определения оптимальной дозировки вулканизующего агента и ускорителя.П р и м е р 4. Для определения оптимальной дозировки вулкпнизукнцего агента и ускорителя пппб кяччук-оли51087892 гомерной композиции на основе д СКД/СКД- методом контурно-графичес" у кого планирования эксперимента определяют оптимапьную для каучука до- м эировку вулканиэующего агента и ус ,с корителя табл.4, соотношение 100/О) ш и соответствующую им степень сшитости м каучука. а 0 ЗО Таблиц 1 Оптимальная дозировка, мас,ч., при соотношении СКИССКДИнгре е диенты 90 80 70 60 50 40 ЗО 20 10 0 100 0редлагае .способ 4,6 4,9 5,1 5,0 5,3 5,5 5,6 5,5 2,0 2,3 2,5 2,8 3,4 3,7 4,2 Сера Альтакс Зю 0 32 Зэ 4 Зеб 4 э 2 4 э 5 49 Известный способ 20 2 ьЗ 2 ь 6. 2 е 9 Зю 2 Зь 5 Зв 8 4,1 4,4 4,7 5,04,8 5,0 5,3 5,5 Сера 3,0 3,3 3,5 3,8 4,0 4,3 4,5 Аль такс метод (базовый обьект) Эк спе риме нтальный 3,6- 4,03,8 4,2 4,94,95,0 4,6- 4,84,7 5,0 1 ю 9 2,2- 2 в 4- 272,1 2,32,5 2,8 3,33,5 Сера 5,2- 5,55,4 5,6 5,45,65,15 уЗ 4,4" 4,84,6 5,0 Альтакс 4,14,3 3,3- 3,53,4 3,7 3,13,2 2 т 9 3,1 СКД- олигодивинилдиол с концевым и гндроксильнымигруппами; молекулярная масса 3000; содержание гидрокснльных групп 1,2 Х; степень совместимости СКДсСКИСпри 150 фС - 9,3. Примчание: Этим же методом определяют для олигомера оптимальную дозировку ускорителя и дозировку серы, обеспечивающую получение вулканизата со степенью сшитости каучука (табл.4, соотношение О/100).Иетодом набухания определяют степень совместимости олигомера с каучуком прн температуре вулканизации. Полученные значения представляют в расчетную формулу и определяют оптимальную дозировку серы и сульфенамида Ц.В табл.4 представлены данные, полученные предлагаемым и известными способамн. Как видно из представленных данных, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью определения оптимальной озировки вулканизующего агента искорителя,Как видно из представленных приеров, использование предлагаемогопособа позволяет быстро и с павы"еиной точностью определять оптиальные дозировки вулканизующегогента и ускорителя для различныхкаучук-алигомерных композиций. Кдостоинствам метода следует отнестивозможность прогнозирования аптимальных дозировок вулканизующегоагента и ускорителя для каучук олигомерных композиций с различной совместимостью смешиваемых олигомерови каучуков. Предлагаемый способ по"зволяет с высокой точностью прогнозировать вулканиэующие системы, т.е.сократить время и работы по нх экспериментальному определению и примассовом использовании олигомеровв резиновой промышленности получитьэкономический эффект, примерно в111836 руб. Предлагаемое техническоерешение открывает перспективу болееполной реализации всех возможностейкаучук-олигомерных композиций и сокращения сроков внедрения олнгомеров в резиновой промышленности,"33 й6 Ъ ОВ ОХ ООо х"16 16О1 6йцле СЧ л л м м ю л л М сч оф сЧ Г - Ч 1 1 1 1 оо 1 1 сЧ л м л мООл1 л, л 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 л о л л ц соОО 1 1 о х1 1 1 1 1 1 з х Э х с Э 1 1 1 1 1 1 Е х Ы ф Ю Ох ж о 4 м , 11 О1 ОО 1 В - 1 1. хвЗооо1 Ю 1 11оо О 1 с м 1 ф 1л 1 Ю 1 1 ыаоо О 1 оо 1 сч О 1 1 йоЦ 11 КОО 1 Щсл атее ЬС1 1Н 1 О Цм 1нсч фМ н фоЭйфРЭяф мл лсЧ .- ф 30л 1 Г 1 1 м 1 1 л сч 1 1 1 1 1 1 сОлсЧ0100 40 60 20 80 30 70 1 О 90 Предлагаемый способ 4,4 4,9 Сера 5,3 5,7 5,6 Известный способ 4,9 5,2 3,9 4,2 СераСульфенамид Ц 4,7, 5,2 5,7 3,7 4,2 Экспериментальный метод4,3-4,6 4,9-5,2 5,1-5,3 5,1-5,2 5,1-5240 4 э 8 4 ь 6 48 5 э 2 5 еЗ 515 5 э 9 5 е 6 518 Сера Альтакс СКД- олигодивинилдикарбоновая кислота; молекулярная масса 3000; содержание харбоксильных групп 2,8 степень совместимости СКДс СКД при 150 С 11. Иримечани е: ВЕИИПИ Заказ 2649/40 Тираж 823 Подписное филиал ППП фПатеытф, г. Ужгород, ул.Проектная,4 Сульфенамид Ц 0,8 1,3 Сульфенамид Ц 4,2 4,8Предлагаемый способ2,5 2,9 3,7 3,9