резиновая смесь на основе хлоропренового каучука для изготовления шланговых оболочек кабеля

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе хлоропренового каучука для изготовления шланговых оболочек кабелей, содержащая оксид цинка, оксид магния, ускоритель вулканизации, противостаритель, пластификатор, минеральный и органический наполнители, отличающаяся тем, что она содержит в качестве ускорителя вулканизации 5-циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-2-тион, в качестве противостарителя аминный противостаритель при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

Хлоропреновый каучук 100

Оксид цинка 3 10

Оксид магния 3 10

5-Циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-2-тион 0,1 2,0

Аминный противостаритель 0,5 1,5

Пластификатор 5 20

Минеральный наполнитель 20 100

Органический наполнитель 20 60

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к кабельной промышленности, в частности, к разработке резиновой смеси на основе полихлоропренового каучука для изготовления шланговых оболочек судовых и шахтных кабелей.

Известны резиновые смеси на основе хлорсульфированного полиэтилена, используемые, в частности, и для изготовления шланговых оболочек, содержащие в качестве ускорителя вулканизации этилентиомочевину /1/. Вулканизаты, полученные из этих смесей, имеют неудовлетворительные физико-механические показатели.

Известна резиновая смесь на основе хлоропренового каучука для изготовления шланговых оболочек кабелей, включающая оксид цинка, оксид магния, ускоритель вулканизации каптакс, противоиспаритель, пластификатор, минеральный и органический наполнители /2/. Однако, известная резиновая смесь содержит импортный ускоритель вулканизации этилентиомочевину (роданин С-62), который не выпускается отечественной промышленностью, и кроме того, в настоящее время этот ускоритель вулканизации не рекомендуется применять в промышленности из-за высокой токсичности и канцерогенности /3/.Также же резиновая смесь имеет повышенную усадку и низкую скорость шприцевания при плохом качестве поверхности при экструзии и недостаточно высокую стойкость к набуханию в масле один из основных показателей для оценки качества данных оболочек. Поставленная задача состояла в создании резиновой смеси для изготовления шланговой оболочки для судовых и шахтных кабелей, обладающей высокой стойкостью к набуханию в среде масла в сочетании со снижением токсичности резиновой смеси при ее изготовлении.

Согласно изобретению, резиновая смесь на основе хлоропренового каучука, включающая оксид цинка, оксид магния, ускоритель вулканизации, противостаритель, пластификатор, минеральные и органический наполнители, в качестве ускорителя вулканизации содержит 5-циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-2-тион(триазинтион) при следующем соотношении компонентов, масс.ч.

хлоропреновый каучук 100,0

оксид цинка 3,0 10,0

оксид магния 3,0 10,0

5-циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-2-тион 0,1 2,0

противостаритель 0,5 1,5

пластификатор 5 20,0

минеральный наполнитель 20,0 100,0

органический наполнитель 20,0 60,0

В качестве хлоропреновых каучуков используют каучуки меркаптанового регулирования (МР ТУ-6-04-161-63).

В качестве вулканизующей системы используют металлооксидную систему, состоящую из оксида цинка и оксида магния.

Оксид цинка (ГОСТ 202-62) порошок белого цвета (T_пл. 1800^oC, размер частиц 0,11 0,30 мк, чистота 99,8% d 5,47 5,66.

Оксид магния (ГОСТ 844 41) тонкий или сверхтонкий порошок (T_пл. ^oC), d 3,13 3,65. В качестве противоиспарителя используют соединения аминного типа, в частности фенил--нафтиламин (Неозон Д, ГОСТ 39 66) порошок от светло-коричневого до серого цвета (T_пл. 104 108^oC), d 1,23.

В качестве пластификаторов используют углеводородные соединения, такие как стеариновая кислота и парафин, ароматические сложноэфирные, например, дибутилфталат.

Парафин (ГОСТ 784 53) в резиновой промышленности применяют очищенные технические парафины.

Стеариновая кислота (стеарин технический, ГОСТ 6484 53) продукт гидролиза глицеридов.

Дибутилфосфат (ГОСТ 8728 66) сложный эфир н бутилового спирта и ортофталевой кислоты.

2-Меркаптобензтиазол (каптакс, ГОСТ 739 41 порошок желтого цвета, T_пл. 172 174^oC, выполняющий одновременно роль ускорителя вулканизации и химического пластификатора. Этилентиомочевина (роданин C 62, продукт ЧССР) кристаллический порошок белого или желтоватого цвета, T_пл. 383^oC со слабым запахом амина, d 1,42 1,43.

В качестве наполнителей используют минеральные (мел, каолин) и органические (технический углерод) наполнители.

Мел природный обогащенный ГОСТ 12085 66.

Каолин (ГОСТ 3314 63) размер частиц 5 мк, pH 7 8.

Технический углерод марки П-803 (ГОСТ 7885 68). 5-циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-2-тион имеет структурную формулу порошок белого цвета, T_пл. 168 170^oC. Продукт получают согласно известным методам, описанным в литературе /4/. Основной метод синтеза замещенных гексагидро-1,3,5-триазин-2-тионов заключается в конденсации тиомочевины или мочевины с альдегидами и аммиаком или первичными алифатическими аминами.

Элементный состав приведен в табл.1

Изобретение иллюстрируют примеры.

На лабораторных вальцах готовят резиновые смеси, состав которого приведен в таблице 2. Для сравнения изготавливают известную резиновую смесь, состав которой также приведен в таблице 2. Образцы резиновых смесей готовят по режиму, принятому на кабельных заводах при изготовлении резиновой смеси марки ШН-40 (РД 16.168-84). Технические свойства резиновых смесей и физико-химические свойства вулканизатов на их основе проверяют в соответствии с действующими ГОСТ: 10722-76, 12585-84, 270 75, 408 78. Результаты испытаний смесей и резин из них приведены в таблице 3. Как следует из данных таблицы 3 при содержании в смеси 5-циклогексилгексагидро-1,3,5-триазин-тиона в количестве 0,1 2,0 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука технологические свойства резиновой смеси значительно улучшаются по сравнению с известной смесью. Так, вязкость по Муни после 5 минут пластификации на вальцах составляет 47 35 условных ед. Муни вместо 50 для известной смеси. Шприцуемость указанных образцов увеличивается до 2,2 3,0 см³/сек вместо 2,1 см³/сек для известной смеси. При снижении содержания триазинтиона ниже 0,25 масс.ч. наблюдается снижение прочностных свойство вулканизатов по сравнению с известной смесью при сохранении технологических свойств на уровне известной смеси.

Следует отметить, что при содержании триазинтиона в пределах 0,25 2,0 масс.ч. наблюдается уменьшение усадки на 8 10% по сравнению с известной смесью и улучшение качества поверхности экструдера ("гладкая" у всех образцов, содержащих триазинтион по сравнению со "слегка шероховатой" у известной), а теплостойкость вулканизатов из предлагаемой смеси сохраняется на уровне вулканизата из известной смеси (см.табл.3).

Важно отметить, что при содержании триазинтиона 0,5 2,0 масс.ч. уменьшается оптимальное время вулканизации резиновых смесей по сравнению с известной смесью и значительно возрастает максимальная скорость вулканизации.

По сравнению с резиной из известной смеси, резина с триазинтионом имеет маслостойкость (меньшее снижение показателей условной прочности при растяжении и относительного удлинения после набухания в машинном масле).

При содержании триазинтиона в количестве 0,5 2,0 масс.ч. увеличивается морозостойкость резин по сравнению с резиной из известной смеси.