Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1971849(23) Приоритет -Опубликовано 07,11.82, Бюллетень М 41Дата опубликования описания 071182 РМ К, з С 08 1. 9/00 С 08 1. 75/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКАИ зобретение относится к резиновой промышленности, в частности, к области переработки каучуков и мо жет быть использовано в шинной промышленности.Известна вулканизуемая компози" ция на основе ненасыщенного каучука, включающая модифицирующую добав" ку для улучшения технологических свойств - блокированный тиофенолом, совместно с полиолами или полиаминами изоцианатсодержащий олигомер (блокированный полиизоцианат) 1 11,Однако в случае применения в данной композиции в качестве соаген 15 тов соединений 3, З-дихлор, 4-диаминодифе нилмета на 4, 4, 4, 4- триаминотрифенилмета на, тетраок сипропилэтилендиЪмина, глицерина, происходит только удлинение цепи полидиена, а осуществить сшивку образовавшегося гетеро- цепного полимера с макромолекуляр" ными цепями эла стомера, составляюего основу композиции для образования единой вулканизационной структу ры не представляется возможным. Поэ-, тсму механические свойства таких композиций изменяются несуществейно.Цель изобретения - повышение стабильности свойств ксмпоэиции 1 улучшение перерабатываемости, повышение тепло-, температуростойкости, усталостной выносливости,сопротивления раздиру и проколу).Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включаюшая модифицирующую добавку - блокированный производным фенола изоцианатсодержащий олигомер, содержит в катестве модифицирующей добавки блокированный фенотропином изоцианатсодержащий жидкий олигодиен ФП)- продукт взаимодействия гидроксилсодержащего олигомера на основе дивини ла и изопрена в соотношении по весу 80:20 с толуилендиизоцианатом и до-. полнительно соединение, выбранное из группы: дисульфидалкилфенолформальдегидная смола (ДСАФФС);Ы,Х-метафенилендималеиничид (МФДМ), паранитрозодифениламин (п-НДФА), в количестве соответственно 5-15 и 0,7-3 мас.ч, на 100 мас.ч. каучука. Физико-химическими исследованиями установлено, что реакция взаимодействия жидкого иэоцианатсодержащего каучука ФП, блокированного фенотропином с сшиванжрми агентами, может осуществляться только при прогревании:композиций в интервале от 140 д.160 С, что обусловливает сохранениестабильности СБОЙСТБ Олигодиена приБОэде 1 ствих повышенной .емГеоатуры до120-130 С.етерОЦеп ные полимеры ОбРазу 10 Щиеся в процессе прогревания при 140 Ссистем из олигодиена и сшиваюХх аген"тов; имеют каучукоттодабный Бид, не"растворимы в растворителях и характеризуются высокой темтературой раз- )мягчения 360-360 С),В предлагаемой композиции соатен"ты, удлиняющие олигомернуо цепь,.участвуют Б присоедитенхи растущейЦЕПИ ОЛИГОДИЕНа К ЭЛасТОМЕРУ с ПОЗЕО"ляют реализовать в структуре вулканизатора наряду с серньми более прочные и гибкие связи и получить компоЗИЦИИ С НОВЫМ КОМПЛЕКСОМ ТЕХНЧЕСких свойств: повышенной тепло-, тем-.пературостойкостью, повышеннои усталостной выносливостью, повьтенньмсопротивлением раз,диру и проколу.В связи с тем, что плотность вулканиэационной сетки композиций Б этомслучае существенно увеличиваетсясодержание вулканизующих агентов (серы, И,Ы-дитиодиморфолина) и ускорите-.ля Булканизации сульфена.ида) можетбыть существенно снижено.Изготовление резиновых смесей Блабораторных условиях производят БДБЕ Ста,ЦИИ Б:РЕЗИНОСМЕСИтЕпЕ ЕМКОСтью 2 л,Продолжи ель ность " й ста.пи и ри60 Об/мин - 4 мин . Бидк ий и 3 ОЦа а т -содержащий каучук, ФП., блокпрованный фенотропином, вводят Б первуюстадию, Температура в конце икласмеТения находится Б преде.;ах 40 в145 С, ВулканизуюЩуо групГу серу, 4 ХДТДс СуЛ Фанамид)- НттрОЗОЦИфЕНИЛамин и,структурирующие агентыДСРФФС, 1 ХПК, ИВУ, п-.НДФА) вводятв ре эи Йосме си тель в о вторую стадиюпри 30 об/мин, Продолжительность сме 45шения 2 мин. Температура Б конце цикла. смешения находится в пределах105-110 С. Смеси вулканизуют в пресосе при 143 С в течение 50 мин,П р и м е р 1. Готовят вулканизуемую композицию следующих составов,приведенных в табл.1. (компонеты вмас.ч.; м.ч. или м.д.) .В композицию на основе 35 мас,ч,К вводят жицкий изоцианатсодержаий каучук ФП, блокированный фенотропином, в количестве 5 15 мас,ч .предпочтительно 10 мас.ч.) и Б ка -ЧРС.БЕ СТУТУэиОУ;ЕСосЕПИНния,С -сутьНдалки.тфе нолформ,.,;-"днуоСМОЛУ Б КОЛИЧЕСТБЕ " .";. ТРЕТ 1 О"Итн Ь О 2 а Г., и; ;ХР. ГЕ Свхлорпараксилол Б коли естве 0,7 масЦля сравения из гайтоляпот 1 Омпозиияс птимененисм жицкого нзоианатсодер-.жа 1 е О к а ус уха ФП6 5 Б тОисеств е5-15 мас. ч. соответствено,П качестве примера - : а бл. 2 предСтаБЛЕНЫ СБОЙСтва. КО .ОЭИЦпй П ОСнове 3 мас. ч. НК, иэгс;ОвленпыеПО Усаэаисомч ЗЭЕЦЕП уП р и м е р 2, В сомпэзТио на ос,:0 Е 35 МС: д Ма,К - -ОСсст;силкий ИзоциссНс ТСОдерсИ,":ауч спс сП - 65 .ОЛОКИРОБа ННЫЙ ЕПРОБИ; - :С; с . ЬОЛИЧЕСТ -Бе 10 мас.чи Б 1:.с е с сруктуритРУОЩЕ О СОЕДИНЕНИ .- ." - ; 1 ач"-.ЕНп.:.МаЕИПчс:;:, Б КО,сс Т.СВ кас;ео тв е ;,г ет;, и сбл 3 тре-,-ТаВЛЕГЬБО."СТБс 0 ПГСЯИОСНОБЕ 35 Ма с, -с 1 ИЗ-ОТОБЛ ,"НЫХО УКС З ан с т Ест ат т.ККИ ьНО ТЭ ТО ДЕНЫХ па. .ЫХттсои вБЕБЕИ 7 З ;с 1 З:тсс",С СО Гс с-.СУЮЩЕЙ СИС ТЕ.1 Ы На :С.-УО Р .; .и-,0 гО и, О Иаис. ТСОДЕОжаетЕГО тс ,сссч, Ф :., =.бЛОКИрова Н НОГО ФЕН ТОО 1. НОМ у;.;- СтаБЛЯЕТСТЗОЗод: : СПОЛЬ Э Сна : ПРОДУКТ: КаЕСО БЕБС=ЕНОГО - ,.паоТИИКР.ТОрс ОМТ 03И И у.Г И.;. ЕЕ ТС.Хсстота.сЕСКЕ Ст, й Та;,П,а СТИ;с НОСТЬ СОПТОТИБ 1 ЕсРС пв Уланиэ аИИШПТИЦУЕХОСТс , та К, .;ГС а ЕНЬ 0 Сов аГЕНТЫ БэслмодЕЙС.: П Т За с,ХСН"НОСГОСОбМИ ГрупГ -"И)у ука ЪГ на стадии Булканиз:хции изделий суще" СтВЕ Но уу ИТЬ Т ЛОС-Ю БЫ" 0 СЛИБОСТЬ БУКсанизаТОБ ХРИ ДЕФОРМаЦПЯХ изгиба и растяжеш.,1, псався ть теплс- температуростойкос-ь резин и тем са= мю расширить температур 1 Й диан зон работы изделийувсс,1 Нить ( О,ротивлехе резин раздируГоо.:у что имеет ОСОбое значе Не дЯ повыэ 1 ения рабОтОспОсобнОстирупно баритных ши н а Б том О б иле Й г р 3 Оно.,; суО с.:;.;- 27-40 т Б карьераТа блиц Механические свойства композиций на основе комбинаций Нк+СКИ - 31ьщ в ;,аМ шСодержание каучука ФПСодержание каучукаФП"65, блокированногофенотропином, мас.д. Показатели Структурирующие соединения, мас.д,ДСЛФФСДСАФФСГХПК,7 ГХПК.0,7 ДСАФФСГХПК,7 САФФСДСАФФС ХПК-О,7 ГХПКДСАФФСГХПК,7 евулканизованные смес ластичность пОСТ 415-75 0,38 О,3 Время подвулканзации при 120 О Ст мин + 5 мин 30 Резины ое напряжение линении 300,услоприМПа 15,5 15,3 услпр ая прочност стяжении, М 27.7 6,1 при н,у. 8,0 ООО 7,5 после старе100 х 72 ч 2 17,0 8,0 тносительное удлиение при разрыве,. 95 57 60 56 215 53 340 Сопротивление радиру, кН/м, при 26 Твердость, у единицы, при в ные при Эластичность, при н.у. при 100 . при н.у.при 100пойле старени100 х 72 ч Содержание пластиФикаторов, мас.д; 26,6 26,0 17, 8 17,3971849 10 Продолжение табл 2 Показатели ДСАФФСДСАФФСГХПК,7 ГХПК,7 10 15 10 45 52 53 37 40 150 тыс.циклов 81) 0 82 77,0 80,0 78,0 73,0 165 200 175 150 130 150 при 100 1400 998 Таблица 3Механические свойства композиций на основеНК и СКИСодержание каучука ФП10 Показатели 10 МФДМ,0 МФДИ,0 Нев улка ни зованные смеси Пластичность по ГОСТ 415-7 5 0,37 0,38 Эремя подвулканизациири 3 20 оС мин5 мин 28 30 Ю Усталостная выносливость при многократном растожении на Условное напряжениепри статическомпроколе, МПа Сопротивление разрастанию трещин примногократном изгибе,тыс.циклов Усталостная вынос"ливость на ЗПИ, тыс.циклов Содержание пластификаторов, мас. дСодержание каучука ФПодержание каучукаФП, блокированногофенопропином, мас.д. Структурирующие соединение, мас. д ДСАФФСДСАФФСДСАФФСДСАФФС971849 Продолжение табл. 3 1Содержание пластиФикаторов, мас,д,е ЙеСодержание кау- Содержание каучука ФП,чука ФПблокированного ФенотропиномВ10 10 Показатели Резины Условное напряжениепри удлинении 300,МПа 15,5 Условная прочностьпри растяжении, МПа 27,0 при н, у. при 100 16,8 17,8 опосле старения 100х 72 ч 18,6 19,0 Относительное удлинениепри разрыве, Впри н.у. 530 530 580 при 100 С 560 Опосле старения 100 х 72 ч 250 260 Сопротивление раздирукн/м, при н.у. 125 Твердость, условныеединицы при н,у. 63 65 43 59 Усталостна я выносливость при многократнсм растяжении на 150, тыс,циклов 40 4.словное напряжение при статическом проколе, МПа 731 75,0 Сопротивление разрастаниютрещин при многократномизгибе, тыс.циклов 140 960 1200 при 100 СЭла стич ность, Впри н.у.йри 100 С Усталостная выносливостьна ЗПИ, тыс. цикловпи 100 С Структурирующие соединения13 971849 Та блица 4 Иеханические своиства композиций на основе НК и СКИСодержание пластификаторов, мас.д. Содержание каучука ФП Показатели п-НДФА и-НДФА 0,3 ность по ГОСТ 415-75 Плас г езины 155 25,6,5 ри н.у,18,ри 100 9,18,2 ч осле старения 10 26 и н.у. 251 30 и н.у. овные единицы вердость, при н.у,74 7 100 С Эластичность,при н.у.. Время родвулканизации п 120 Смин + 5 мин Условное напряжение грудлинении 300, ИПа Условная прочность прирастяжении, МПа Относительное удлинение при разрыве, % при н.у. при 100 Сеосле старения 100 х 72 чопротивление раздиру, кН/ Усталостная выносливость пмногократном растяжении на150, тыс. циклов Условное напряжение при статическом проколе, ИПа евулканизованные смеси 0,3815 971649 Продолжение табл, 4 Содержание каучука ФП-б 5, блокированного фенотропиномСодержание каучука ФППоказатели 10 п-НДФА,5 200 1000 1500 Формула изобретения Составитель В,ОстровскийТехред ЙГергель редактор И.Касарда Корректор СШекмар 8474/8 Тираж 514 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 4/5Заказ Подписное Филиал ППП "Патентф, Г, ужгород, ул. Проектная, 4 сопротивление разрастанию трещин при многократном изгибе, тыс, циклов Усталостная выносливость на ЗПИтыс. циклов при 100 С Вулканизуемая композиция на основе ненасыщенного каучука, включающая модифицирующую добавку - блокированный производным фенола изоцианатсодержащий олигомер, о т л и ча ющ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности свойств композиции, последняя содержит в качестве моцифиыирующей добавки блокированный .Фенотропином изоцианатсодержащий жид кий олигодиен - продукт взаимодействия гидроксилаодержашего олигомера Содержание пластификаторов, мас.д,на основе дивинила и изопропена в соотношении по весу 80:20 с толуилендиизоыианатом и дополнительно соединение выбранное иэ группы: дисульфидалкилфенолформальдегидная смола,И,й-метафенилендималеинимид, паранцтрозодифениламин, в количестве соот,ветственно 5-15 и 07-3 мас.ч. на,100 мас.ч. каучука,ЗОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР