Способ модификации резины на основе синтетического карбоцепного каучука

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссиоз Советскин(22) Заявлено 2 Щ 3781 (21) 3321192/23-05 щм.Ка.зС 08 4 7/12 С 08 1 9/00 с присоединением заявки Ио -Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(23) Приоритет -53 УДК 678.029 .7 (088.8) Опубликовано 150133, Бюллетень Йо 2 Дата опубликования описания 150183 72) Авторыизобретения В.Е. Дербишер, В.ф, Каблов,и Э.И. Пол Огрель Волгогра нн ский ордена Трудового Красногоолитехнический инбтитуЫ,ь 71) Заявит(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ РЕЗИНЫ НА ОСНО СИНТЕТИЧЕСКОГО КАРБОЦЕПНОГЙ КАУЧУ 10 5 2 овышение по- деформационИзобретение относится к способам модиФикации резины на основе синтетических каучуков реакционноспособными соединениями и может быть использовано для изготовления реэино-технических изделий с повышенной твердостью, улучшенными прочностными свойствами и изноаоетойкостью.Известны способы модификации вулканизованных резин в поверхностном слое е целью придания изделиям различ . ных полезных свойств. Например, для повышения износостойкости резин ее поверхность модифицируют бром- и фторсодержащими соединениями 13, для повьааения адгезии к твердым поверхностям обрабатывают активирующими реагентамиг подкисленный раствор гипохлорита натрия, концентрированный раствор азотной кислоты 2 1.Недостатки данных способов модификации заключаются в узости применения из-за отсутствия комплексности действия по отношению к эксплуатационным характеристикам .невозможности регулирования твердости с одновременным .улучшением прочностных показателей. Кроме того, способ 23 свяэан с использованием снльнодеструктирующих агентов, снижающих прочность резин,невозможностью регулировать поверхностную твердость резин.Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способмодификации резины, согласно которо"му поликонденаационносособныемономеры, в частности, фталевый ангидрид, вводят в резиновую смесьна основе синтетических каучуковв процессе перемешивання на вальцахв количестве 5-20 мас.ч. После вулканизации поверхность резин обрабатывают при 100-200 оС в течение60-180 мин реакционноспособнымисоединениями, в качестве которых используют другой поликонденсационноспособный сомономер, в частностиглицерин, При этом в поверхностномслое протекает реакция поликонденсации, обеспечивающая целевое изме-,нение свойств резины 3 3.Недостатками данного способа являются снижение поверхностной твер-.дости резин и отсутствие эфФектаулучшения прочностных характеристики иэносостойкостиЦель изобретения - пверхностной твердости, 988837 4но-прочностных показателей и износостойкости резины.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу модификации резины на основе синтетического карбоцепного каучука путем введения в реэиновую смесь поликонденсационноспособного мономера, вулканизации смеси и обработки поверхности полученной резины другим конденсационноспособным мономером, в резиновую смесь10вводят 10-30 мас.ч. дигидразида органической дикарбоновой кислоты, а поверхность резины обрабатывают диизоцианатом или его 5-50-ным растворомв органическом инертном растворителе в течение 0,5-24 ч.Положительное действие такой моди-фикации резин обусловлено протеканием реакции поликонденсации междудигидразидами органических дикарбоновых кислот и диизоцианатами,Образующиеся в поверхностном слое поли-.ацилсемикарбазиды позволяют получить у резины целевой эффект. Одновременно дигидризид способствует дополнительной вулканизации по карбонильным и карбоксильным группам, образующимся в каучуке при окис,лении.П р и м е р 1, На вальцах готовят стандартные резиновые смеси на основе синтетических каучуков, например насыщенного этиленпропиленового каучука (СКЭП) или бутадиеннитрильного каучука (СКН) с дигидрази дами органических дикарбоновых кислот. Затем резиновые смеси вулкани;зуют в прессе с электрообогревом в оптимальном для каждого каучука режиме. После этого поверхность вулкани заторов обрабатывают диизоцианатом.Состав и свойства резин на основе СКЭП указаны в табл. 1, а на основе СКН- в табл. 2.45Испытания образцов производят в соответствии с методиками ГОСТ 270-75, ГОСТ 2 б 3-75, ГОСТ 9.030-74, Испытания истираемости проводят в режиме 1000-ного скольжения по методике ГОСТ 42 б-бб.П р и м е р 2, На вальцах готовят стандартные резиновые смеси на основе СКЭП, После вулканизации в оптимальном режиме в прессе с эЯектрообогревом поверхность резин обрабатывают растворбм диизоцианата в инертном растворителе режиме согласно данным табл. 3. После обработки раствором диизоцианата резиновые изделия сушат в течение часа при 90 С. О 0 Испытания образцов ведут согласно прймеру 1. В табл. 3 представлены состав исвойства резин на основе каучукаСКЭП.В таблицах 1-3 приведены результаты испытания резин, поверхность которых модифицирована предлагаемымспособом, а также контрольные данныепо свойствам немодифицированных резин, резин включающих в состав только дигидраэиды, и резин без дигидразидов модифицированных с поверхности только дииэоцианатами, а такжерезин, составы которых и режимы обработки выходят эа рамки предлагаемых величин, кроме того, для сопоставления приведены контрольные данные.При введении в состав резиновойсмеси дигидразидов в количестве,меньшем 10 мас.ч., свойства вулканизаторов остаются на уровне свойствнемодифицированных обраэцов, при использовании дигидразида в количествебольшем 30 мас.ч. практически не происходит дальнейшего улучшения физикомеханических показателей резин.Уменьшение времени обработки ниже0,5 ч неэффективно, увеличение времени более 24 ч не приводит к прирос.ту показателей. Концентрация растворов диизоцианата для обработки ниже5% и выше 50 также неэффективны.Как видно из данных табл. 1-3,предложенный способ модификации резин на основе синтетических каучуковпутем обработки поверхности резин,имеющих в своем составе дигидразидыорганических дикарбоновых кислот, диизоцианатами позволяет повысить твердость резин, их прочность, улучшитьэластические свойства и износостойкость резин и изделий из них. Количественное сравнение физико-механических характеристик резин модифицированных по предлагаемому способу, известному 2и способу прототипу дано в табл. 4.Как следует из данных табл.4, какдинамика прироста основных показателей свойств резин, так и абсолютные показатели в предлагаемом способе значительно лучше, чем у известных способов,Предлагаемый способ модификациивулканизатов может быть использован в резино-технической промышленности для получения высокопрочных,особо долговечных изделий, в частности для изготовления спецманжетов,идущих на комплектацию шестеренныхгидронасосов для увеличения срокаслужбы последних. Экономический эффект может быть получен за счет расширения областей применения резины иувеличения долговечности резиновыхизделий.988837 о е) О еее ое ФЧо а 4 Ь ч еРФ 1 с ч оа 1 ч 11 1с о 11 1 1 1 Вц охЗс ИссмЮ ф сч о ОЭ о О ф ФИн ф АР 9 Ф дафн в ах вх Э 88 ВЗЗ Х Ю О сю ко д мха 2 О О фх ХР Ю Оа охк фЮ фс а ХЮ х рЦ Й О Ос х ьх о рс Ю 1 ц Дй 1 о 1 Ю с о 8 и йф ак ф жо 1 И Ю 1с 3 1 о В а1 г 1Ю11 Р Н сффс Щ Ц сч Х оЮф 1 -:Ф 5 1 Р р 1 0 ю; гч ч 1 61 ЮЦаМ ВлО ов х 5 о-4 йй 35 1 ВЙФВФь 1 йфб с ОК х нмЬ 1 ОЮ 9 с 1 9 Ф ВЮ 4 Р о жЦао О ХйО1 о е 11в е 3 11 Д ан о Йха авй1 с аа Хв нб о сь йе оаб охи 1 д е Ка 1 о ф Р 3 н Йб 1 фн в о Д оФее ноа оха о н 1 а бА 11 3Рбн 1111111В111111111111111111ооаИ1111веха 1 бФах оа Й Фба о ьою 1 Дйх 03 1нм3 м ныД х и Фн о1 1 1 ВЮ М 4 Чй и о и 1Ф1 и Фх а ювао нфьюВфй Яв За и 1 1 дхь о 1 фаф 1 Ойхо ах о Э фффчЮ о чо оъ о е сч . 1 н 5 йо а 6 Ъ ч ЮесФ о м о н о м 3 о 3 Рю о Ф ь 2 ф Ф Фф 1 чч а офас ов сч с а ооч ч о Юе ф о в х33оФВВфвВрО ОФ ф о уч о но н н о м ч с н но фР дафн х фйВ ф Ю о О Ъ 3 хВ х В, о ф А рсч 8 ч о Юх ф ч х о ф Ф х х а Ю хч хое ч 3 ов е ЖУЭьочЮ чАоч ддохфф фкао нюНх Ох е ф ь15 988837 16 Таблица 4 НемодиФицированнаярезина Показ атели свойств резин,Сопротивление рарыву 35-26258-62,5 Относительноеудлинение 10 7 02-216 таточное удлинее 25-11.7 88-1 58-96 89-9 109-13 верд 7-102 100-140 тепень набуха 28-7 6-10 00-1 0 Истираемост мула изобретен ают диизораствором створителе соб модификации резины на осинтетического карбоцепного а путем введения в резиновую поликонденсационноспособного ра, вулканизации смеси и обраоверхности полученной резиныконденсационноспособным ом, . о т л и ч а ю щ и й с я о, с целью повышения поверхтвердости, деформационнотных показателей и иэносостой езины, в резиновую смесь вво мас, ч. дигидразида брганидикарбоновой,кислоты, а помации,ри экспертизодифицированированием.ие ло модифиВолгоград,е 7077,1977.тво СССРТираж 492 ИИПИ Государственног по делам изобретени 3035, Москва., Ж, Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужГород, ул. Проектная, 4 Спонове скаучуксмесьмономеботки пдругиммономертем, чтност нойпрочнокости рдят 10 ческой верхность .резины обрабаты цианатом или его 5-50-ным в органическом инертном р З 5 в течение 0,5-24 ч. Источники инфор принятые во внимание п 1. Нудельман З.НИ поверхности резин фтор 40 Сб. Всесоюзное совещан кации каучуков и резин 1978, с, 11,2. Патент Франции В 23 кл. В 29 Н 9/10, опублик45 3. Лвторское свидетельс по заявке 9 2919698/05, кл 1980 (прототип).