резиновая смесь на основе изопренового каучука

Формула изобретения

Резиновая смесь для производства уплотнительных резиновых прокладок для блоков кольцевой обделки тоннелей метро, включающая изопреновый каучук, серу, тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), белила цинковые, стеариновую кислоту, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 50-57 м²/г, диафен ФП, фталевый ангидрид, масло индустриальное, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 25% от массовой доли изопренового каучука цис 1,4-полибутадиенового каучука, состоящего из значительного содержания звеньев 1,4 в цис-изомерной конфигурации - 70-95%, и нефтяной битум с температурой размягчения по КИШ 80-90°С при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Изопреновый каучук	45,0-50,0
цис 1,4-Полибутадиеновый каучук	11,25-12,5
Сера	0,16-0,22
Тетраметилтиурамдисульфид	0,84-1,12
Белила цинковые	2,79-3,72
Диафен ФП	0,56-0,74
Стеариновая кислота	1,12-1,5
Фталевый ангидрид	0,56-0,74
Указанный технический углерод	30,94-41,25
Указанный нефтяной битум	3,94-5,26
Масло индустриальное	0,84-1,12

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси, используемой для изготовления уплотнительных резиновых прокладок, блоков кольцевой обделки тоннелей метрополитена.

Известны резиновые смеси на основе этиленпропиленового каучука, содержащие в своем составе специфические добавки, вводимые в условиях общепринятого процесса изготовления, переработки и вулканизации смесей и обуславливающие улучшение определенных свойств вулканизатов, используемые для производства уплотнителей. Недостатком указанных резиновых смесей является низкая скорость вулканизации, выцветание ингредиентов на поверхность изделий (1).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является резиновая смесь ИРП1365, используемая в производстве уплотнителей железобетонных коллекторов, включающая изопреновый каучук, представляющий собой стереорегулярный цис 1,4-полиизопрен, содержащий 92-99% звеньев 1,4 цис, ТМТД, серу, диафен ФП, белила цинковые, технический углерод, стеариновую кислоту, масло индустриальное, фталевый ангидрид в указанном соотношении, изготавливаемая по технологическому регламенту ТР 6-8949-92 (2).

К недостаткам данной резиновой смеси следует отнести низкие прочностные характеристики, низкую стойкость к деформационным нагрузкам и снижению долговечности.

Целью данного изобретения является улучшение эксплуатационных свойств материала, т.е. улучшение прочностных характеристик, повышение долговечности изделия, полученного из данного материала.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь для производства уплотнительных прокладок для блоков кольцевой обделки тоннелей метро, включающая изопреновый каучук, серу, тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), белила цинковые, стеариновую кислоту, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 50-57 м²/г, диафен ФП, фталевый ангидрид, масло индустриальное, дополнительно содержит 25% от массовой доли изопренового каучука цис 1,4-полибутадиенового каучука, состоящего из значительного содержания звеньев 1,4 в цис-изомерной конфигурации - 70-95%, и нефтяной битум с температурой размягчения по КИШ 80-90°С при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Изопреновый каучук	45,0-50,0
Цис 1,4-полибутадиеновый каучук	11,25-12,5
Сера	0,16-0,22
ТМТД	0,84-1,12
Белила цинковые	2,79-3,72
Диафен ФП	0,56-0,74
Стеариновая кислота	1,12-1,5
Фталевый ангидрид	0,56-0,74
Техуглерод	30,94-41,25
Нефтяной битум	3,94-5,26
Масло индустриальное	0,84-1,12

Свойства заявляемой резиновой смеси, состав который приведен в таблице 1, определяли по стандартным методикам. Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют о том, что заявляемая резиновая смесь имеет более низкую пластичность по сравнению с прототипом при одновременном повышении условной прочности, твердости и теплостойкости.

Таблица 1
1	Содержание компонентов, % по примерам
	прототип	1	2	3
Изопреновый каучук	62,5	45,0	46,8	50,0
Полидиеновый цис 1-4 каучук	-	11,25	11,7	12,5
Сера	0,94	0,16	0,19	0,22
ТМТД	0,19	0,84	0,95	1,10
Белила цинковые	3,13	2,8	3,2	3,7
Сульфенамид Ц	0,63	-	-	-
Стеариновая кислота	1,25	1,12	1,3	1,5
Технический углерод	23,12	31,0	36,0	41,25
Диафен ФП (N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин)	0,63	0,57	0,63	0,74
Масло нефтяное индустриальное	7,31	0,84	0,9	1,12
Фталевый ангидрид	0,30	0,56	0,63	0,74
Нефтяной битум	-	4,0	4,6	5,26

Уплотнительные резиновые прокладки для блоков кольцевой обделки тоннелей метрополитена, изготовленные из заявленной резиновой смеси, сохраняют размеры профиля на всех стадиях изготовления уплотнителя, имеют лучшие прочностные характеристики и значительно долговечны, что соответствует требованиям ТУ (таблица 2).

Таблица 2
Наименование показателя	Значение показателя по примерам
	прототип	1	2	3	Норма по ТУ
Пластичность	0,54	0,34	0,39	0,36	0,3-0,5
Твердость, ус.ед.	48	65	64	65	60-70
Условная прочность при растяжении, МПа	15,3	15,7	16,3	15,8	15,0
Относительное удлинение, %	610	600	570	530	Не менее 400
Остаточное удлинение, %	16	12	8	8	-
Относит. остаточная деформация в воздухе при 20% сжатия при 70°С за 22 ч	25	19,7	19,2	20	Не более -30
Температурный предел хрупкости, °С	-56	-62	-62	-62	Не выше -40
Изменение показателей после теплового старения при 100°С в течение 72 ч					Не более
- твердости, ус.ед.	+4	+3	+4	+2	10
- условной прочности, %	-32	-8,8	-8,6	-7,4	±15
- относительного удл, %	-34	-22,5	-24,5	-22,7	±30

Изготовленные из заявляемой смеси уплотнительные резиновые прокладки для блоков кольцевой обделки тоннелей метрополитена сохраняют размеры профиля на всех стадиях выпуска, и имеют более высокие прочностные характеристики (что соответствует требованиям ТУ 5772-176-05788889-00) по сравнению с прототипом (таблица 3) и значительно долговечны.

Таблица 3
№ п/п	Наименование показателя	Значение показателя по примерам
		прототип	Изд. 1089			Норма по ТУ
1.	Прочность профиля при разрыве, Н	1750	3038	3087	3136	Не менее 1969
2.	Относительное удлинение при разрыве, %	240	313	333	333	Не менее 230
3.	Изменение массы профиля после воздействия СЖР-1 20×72 ч, %	10,1	10,6	9,4	10,9	Не более 15
4.	Прочность углового соединения при разрыве, Н	-	1715	1764	1764	Не менее 784
5.	Усилие при полном обжатии профиля, кН/м	29,0	17,6	27,4	23,9	Не выше 40
6.	Прочность углового соединения при разрыве после старения в	-	931	882	833	Не менее 588
	воздухе 100°С × 72 ч Н

Используемая литература

1. Справочник резинщика. М.: Химия, 1971, стр.107 (аналог).

2. ТР 6-8949-92 (прототип).