Композиция на основе бутадиеннитрильного каучука

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 22. 11,79 (21) 2841003/23-05 Союз Советски кСоциапистичесинкРеспублик щ 854954ГЬеударстввииый кемнтет СССР дв делам нзееретеннй н вткрытн 11(23) Приоритет Опубликовано 15.08,81, бюллетень М 30 Дата опубликования описания 15,08,81(7) Заявитель Ордена Ленина институт химическо физики АН СССР(54) КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ БУТАДИЕННИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА 5-502-4 1-2 Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки композиции на основе бутадиеннитрильного каучука.Известна композиция на основе бутадиеннитрильного каучука (СКН) % и олигоэфиракрилата, включающая наполнитель (сажа), нереакционноспособный пластификатор (дибутилфталат) и инициатор химического превращения - перекись бензоила в соотношении со- тв ответственно, мас.ч.:100:20:60:50:1 111,Однако данная композиция не обесаэ печивает улучшение технологических свойств, повьппение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин.Цель изобретения - улучшение технологических свойств композиции, повышение ее стойкости к подвулканизации и улучшение физико-механических свойств резин из данной композиции. Поставленная цель достигается тем, что композиция на основе бутадиеннитрильного каучука и олигоэфиракрилата, включающая -йаполнитель,нереакционноспособный пластификатор и инициатор химического превращения, в качестве последнего композиция содержит смесь из сд -гексахлорпараксилола, ди-бензтиазолилдисульфида и серы взятых в соотношении 1: 1-2: 2. при следующем соотношении компонентов. мас,ч.:Каучук 100Наполнитель 50 - 160Нереакционноспособный пластификатор . 30 - 50ОлигоэфиракрнлатСераДи-бензтиазолилдисульфид3 8П р и м е р 1. Иа лабораторных вальцах при 60-.70 оС готовят маточную смесь на ,основе,бутадиеннитрильного каучука СКН100 мас.ч. наполните" ля-неактивного техуглерода ПМ- 95 мас.ч.,активного техуглероца ПМ" 100 55 мас,ч, и целевых добавок окиси цинка, параоксинеоэона, стеарина). Для равномерного распределения наполнителя в каучуке необходимо в процесссе введению одновременно с техуглеродом добавлять по частям плас" тификатор дибутилфталат (ДБФ) и или олигозфнракрилат ВВОЗА). В отсутствии пластифнкатора качественных смесей получить йе удается. В этой серии экспериментов в качестве ОЭА композиция содержит ОС, 03 -диметилакрилат-(бис"оксиэтилен) фталат (МГФ).Ъулканизационно-йнициирующую груп пу согласно изобретению вводят после смешения всех остальных ингредиентов, Рецептура приведенав табл.1, графы 10-13.Аналогично готовят композиции по известному способу, для чего вместо вулканизационно-инициирующей группы согласно изобретению вводят органическую перекись-перекись бензоила табл,1, графы 4 и 5).Для сравнения в тех же условиях готовят контрольные композиции,ко" торце применяют в промышленности реэино-технических изделий (РТИ). Они не содержат реакционноспособных пластификаторов, а в качестве вулканкзующей группы содержат смесь серы, ДБТД, тиурама в разных пропорциях табл.1, графы 1-3).Перед вулканиэацией композиции определяют ее вязкость, пластичность и сопротивление подвулканизации. Результаты испытаний приведены в табл.2.Булканизацию смесей проводят в электрическом прессе под давлением 50 атм 15 мин при 150 оС (оптимум вулканизации) . Результаты основных физико-механических испытаний вулканизатов приведены в табл.2.Из данных табл.2 следует, что введение ОЭА МГФдополнительно к нереакционноспособному пластификатору ДБФ значительно снижает вязкость композиции и повышает ее пластичность в сравнении с контрольной смесью, Использование ОЭА беэ ДБФ не обеспечивает необходимого сниже 35 40 45 пытабл.1, графы 6-10), Как следует50 55 5 10 15 / 20 25 30 ния вязкости. Использование вулканизующе-инициирующей группы значительно(в 2-3 раза) увеличивает время нарастания вязкости при 120 оС посравнению с известной и контрольной смесями и практически исключаетлодвулканизацию опытной композициив процессе переработки."Таким образом, физико-механическиепоказатели вулканизатов предлагаемыхкомпозиций ( условная прочность,эластичность, твердость ) не уступаюти даже превосходят соответствующиехарактеристики контрольной и известной композиций.П р и м е р 2. Готовят композиции согласно примеру 1, но вместоОЭА МГФвводят 20 мас.ч, ОЭА- с,Ю -диметакрилаттриокси этилена(ТГМ-З), Результаты испытаний приведены в табл, (графы 14"16), Каквидно иэ табл,1, компбэиции с ТГМпревосходят по всем показателям конт"рольную и известную композиции. Увеличение дозировки ДБТД снижает времяподвулканизации и увеличивает вероятность скорчинга,П р и м е р 3, Готовят композициюсогласно примера 2, но в качествеОЗА вводят 20 мас.ч. смеси ТГМиМГФв соотношении 1:1. Результатыиспытаний приведены в табл.1 (графа17), Композиция, содержащая смесь реакционноспособных ОЭА, превосходит по комплексу показателей известную композицию, не уступает по свойствам композициям, содержащим индивидуальные ОЭА, но при условии соблюдения соотношения дозировки компонентов в вулканизующе-инициирующей группе (,см.табл.1) .П р и м е р 4.Готовят композиции сОгласно примера 1,но варьируют соотно шение компонентов вулканизующей групиз результатов испытаний, отсутствиеодного из компонентов вулканизующей группь 1 либо снижает время нодвулканизации, либо не обеспечивает достаточного уровня физико-механических показателей. Только обязательное введение тройной системы (ГХПК, ДБТД и сера) в композицию обеспечивает достижение необходимого уровня свойств по комплексу всех показателей,П р и м е р 5. Композиции гото-. вят в реэиносмесителе при 70 С. Рецептура приведена в табл.З. В этой5 85495серии экспериментов в качестве эласто.мерной основы берут каучук СКН наполнителя-неактивный техуглеродПИ, а реакционноспособного пластификатора - МГФ. В смесь вводятцелевые добавки: ингибиторы подвул-,канизации, ускорители и активаторывулканизации, мягчнтели и т.д., атакже инициирующе-вулканизующую группу. Ь опытных композициях варьируют 1 Фсодержание ОЭА и наполнителя,Композиция по известному способусодержит в качестве инициатора перекись дикумила, а контрольная композиция представляет собой серийную Ирецептуру, применяемую в производстве. Как и в примере 1 определяютвязкость, пластичность и сопротив-ление подвулканизации.Далее композиции вулканизуют при 20160 С 5 мин в электропрессе (оптимумвулканизации) . Определяют основныефизико-механические свойства вулканизаторов, показатели их иабухаеместив средах, а также коэффициенты старе" иния и мороэостойкости. Результаты испытаний приведены в табл.4. Из них следует, что йо комплексу показателей опытные смеси согласно изобретению значительно превосходят контрольную и не уступают известной, причем по ряду пока 4 Фзателей (вязкость, время подвулкажзации ) даже превосходит его.П р и м е р 6. Композиции готовят, как в примере 5, но в качествеэластомерной основы берут каучукСКН. Рецептура и основнае свойства приведены в табл.5 н б соответственно. Из табл.б следует,чтоопытная композиция превосходит носопротивлению подвулкаиизации и неуступает известной по остальнымпоказателям.,Таким образом, композиция на основе бутадиеннитрильного каучука,,содержащая большое количество наполнителя, может быть легко переработана при введении в нее ОЭА, апри переработке каучук-олигомернаякомпозиция, содержащая тройную вулканиэующую( инициирующую )систему,состоящуюиэ смеси ТХПК,ДБТД.и серы вуказанных соотношейиях, позволяетизбежать Ъодвулканизацин, Такая ком-позиция превосходит известную покомплексу свойств. При вальцеваниии вулканиэацин композиций не обнаружено неприятного запаха, характерного для известных композиций.внедрения. Преимущества предложеннойкомпозиции в наибольшей степени проявляются в высоконаполненных смесяхдля получения изделий с повышеннойЮ о о о в СЧ ф м Офо л сч о 11 1 1 О 11 м О в л ф; (Ч м 1 1 111 мв ОофФм Юо в во СЬфм фм ЭЦСЧ 1Ювф СЧ СЧ о о е СЧ 1е Ц в А ф ф Ц О О о ь Ц в а сч Фф Сб 3 Я оо5 Э14111 1 Э 1 11 ла 11 1 1-1 Э 1 Ю1 11О ЬЭР 1 1о) 11 оРффво доо мОлСЧ Од- аомО М Цо эС й ф О Е 4в . аоЛ 5; ЙЯмохЗИЦЕфф Э + О аэ щм в Фл сЧ ф ф 6 ф в Я Э Р 3 ф Р, С З СЧ ф Оф во СЧ оо РС ОО854954 12таблица 3 Ингредиенты Содержание, мас.ч., в компознщии Иэвест" Контрольная Вредлагаемые ная 1 2 2 2 2 Сера 2,7 2 2 2 2 ДБТД 0,25 ДФГ Перекись дикумила 0,5 10 ОЭА МГФ.320 20 ТехуглеродПМСостав маточной смеси,мвс.ч.: СКН-)8 1003 окись цинка 7,5;сантофаекс УР 1; параоксинеозон 1, альдоль в з"нафтилвмин 4;стеарин 1; фталевый ангидрид 0,5; ДБФ-ЗО,Таблица 4 Композиции Свойства Нредлагаемые) Г )ьГ Т 8 60 68 45. 65 55 65 0,12 Время до начала подвулканизации .при 32 б С (1+5), мин 6,5 Условная прочность, ИПа,Относительноеудлинение,Х 150)50 Вязкость поМунк ц 120 фС,усл,ед. 86 Пластичность по ГОСТ 415-73, услеедвфюв 19 юсефав3 - . 4 5 6 7 8 Ф10 20 20 5 50 20 120 60 50 120 120 20,10,17 0,20 о,м 0,28 О,)5 О,З 5 о,гЗ 15,9 34,5 15,0 17,0 16,5 10,0 12,0 31,5 130 )1,0 110 14,0 9,8 180 )50 220 160 340 150854954 13 Композиции Свойства Кон П емые ная 7 остаточно удлииени 6 6 8 Твердость по ТМф усл едО 75 778 75 98 0,96 1,0 " 0 1,0 0 25 0,40 60 0,66 . О,Набухание 24 ч,ензин+ бенол, 20 С 18,5 17,16 19 20,5 масло АМ 35 35 30 - 35 .2 Оэ 70 С Таблица 5., в композиция ержание, мас ИнгредиентыИзвестная редлагаемая онтролая 2 ера ТД ГХП 20. 2 Состав маточной смеси,мас.ПМ120; окись цинка 7,5неоэон 1;альдольнафтилами Коэффициенттеплового старния при 70 С,144 ч по относи тельномуудлинениюКоэффициентморозостойкости по эластичному восстновлению ерекисьдикумила ЭА МГФПроБолженне табл, 4 СКН00; техуглеродсантофлеКс УР 1; параоксин 4; стеарин 1, ДБФ 40.,2 ремя до началаодвулканизациири 120 Сй+5) мин 2,6 эО Условная прочностьИПа 0 4,О Относительноеудлинение,% 15 160 О Остаточное. удлинение,й 3 5,Набухание в бе зине при 20 С, 24 чЖ 5 0 10050-1 Кауч Иапо бретения Формула лнитель акционнообный пласикатор оэфиракриКомлози сп ти НитрильноЛата, вклю 5 Рнонноспо 5-502-4 а иатор СераДи-бенэтиаз личаю целЬю од 4 лилдисул19 -гекксилол итехнолоповыпени зации и ул свойств ре вкачестве превращени из Ж -гекс -оенэтиазо в соотношен соотношении Эпертизе инятые о СС974 1. АвУ 411097(прототип Подпис каз 6826/ Тиров 530 В Ущгород, ул роектная. Коэффициент теп" лового старения при 70 С,144 ч по относительному удлинению ция на основе бутадиено каучука и олигозфИракричающая наполнитель, нереак.40 обный пластификатор и иниического превращения, о тщ а я с Й тем, что, с овременного улучшения4 еских свойств композиции, ее стойкости к подвулканиучшения физико-механических зин из данной композиции, инициатора химического я композиции содерзит смесь,50 ахлорпараксилола, ди- лилдисульфида и серы,взятых ии 1: 1-2: 2, при следующемкомпонентов. мас.ч.: Филиал ППП "Патент 6Таблица б сточники информаво внимание при ское свидетельскл. С 08 Ь 9/02,