вулканизуемая резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука
Классы МПК: | C08L9/00 Композиции гомополимеров или сополимеров диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями C08L33/00 Композиции гомополимеров или сополимеров соединений, содержащих один или более ненасыщенных алифатических радикалов, каждый из которых содержит только одну углерод-углеродную двойную связь, и только один из них - только одну концевую карбоксильную или карбоксилатную (солевую), карбоксангидридную, карбоксэфирную, карбоксамидную, карбоксимидную или карбонитрильную группу; композиции их производных C08L33/08 гомополимеры или сополимеры эфиров акриловой кислоты C08K13/02 органические и неорганические компоненты |
Автор(ы): | Русецкий Валерий Викторович (BY), Коровина Юлия Владимировна (BY), Лейзеронок Марина Евгеньевна (BY), Русецкий Денис Валерьевич (BY), Кротова Татьяна Валентиновна (BY), Михедов Николай Николаевич (BY), Касперович Виктор Иосифович (BY), Максимова Валентина Петровна (BY) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Беларусьрезинотехника" (BY) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-09-01 публикация патента:
20.08.2007 |
Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, используемой для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150°С. Вулканизуемая резиновая смесь содержит мас.ч.: гидрированный бутадиен-нитрильный каучук - 70-95, акрилатный каучук - 30-50, серу - 0,5-1.2, четвертичное аммониевое основание 2-6, сульфенамид Ц - 0.5-1,5, тиурам Д 1-2, стеарат металла 2-4, оксид цинка 3-5, технический углерод 40-50, стеариновую кислоту - 1-2, антиоксидант - 3,0-3,8. Технический результат изобретения состоит в снижении вязкости смеси, увеличении теплостойких и агрессивостойких свойств с одновременным снижением остаточной деформации сжатия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Формула изобретения
1. Вулканизуемая резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод, антиоксидант, отличающаяся тем, что в качестве антиоксиданта она содержит диафен ФП и ацетонанил Р и дополнительно содержит акрилатный каучук, четвертичное аммониевое основание, стеарат металла, тиурам Д, стеарат металла при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
гидрированный бутадиен-нитрильный каучук | 70,0-95,0 |
акрилатный каучук | 30,0-5,0 |
сера | 0,5-1,2 |
четвертичное аммониевое основание | 2,0-6,0 |
сульфенамид Ц | 0,5-1,5 |
тиурам Д | 1,0-2,0 |
стеарат металла | 2,0-4,0 |
оксид цинка | 3,0-5,0 |
технический углерод | 40,0-50,0 |
стеариновая кислота | 1,0-2,0 |
антиоксидант | 3,0-3,8 |
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит каптакс в количестве не более 0,5 мас.ч.
3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пластификатор в количестве не более 10,0 мас.ч.
Описание изобретения к патенту
Изобретение может быть использовано для производства резиновой смеси на основе частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука и акрилатного каучука, применяемой для изготовления резино-технических изделий, работоспособных при температурах до 150°С.
Вулканизуемые резиновые смеси на основе частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука характеризуются высокой прочностью в присутствии озона, масел ароматических жидкостей и других агрессивных сред. Это позволяет использовать частично гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки для изготовления уплотнителей, работающих в статическом и динамическом режимах, в том числе уплотнений для нефтебурового оборудования, мембран, фреоновых прокладок, колец круглого сечения, а также различных деталей и технических изделий для автомобильной, нефтяной, электротехнической отраслей промышленности [1].
Однако резиновые смеси на основе гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков обладают повышенной вязкостью, что затрудняет процесс переработки смеси, особенно при изготовлении изделий сложной конфигурации. Вулканизаты гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, полученные с применением серных вулканизующих систем, характеризуются высоким накоплением остаточной деформации сжатия.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой смеси является резиновая смесь [2] на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу в количестве 0,8-1,2 мас.ч., белила цинковые в количестве 3,0-6,5 мас.ч., стеариновая кислоту в количестве 0,5-3,0 мас.ч., дибутилсебацинат в количестве 5,0-15,0 мас.ч. Дополнительно резиновая смесь содержит в качестве стабилизатора нафтам-2 в количестве 0,8-1,2 мас.ч., в качестве ускорительно-вулканизующей системы - сульфенамид Ц в количестве 1,0-3,0 мас.ч., N,N-дитиодиморфолин в количестве 1,8-2,5 мас.ч., в качестве модифицирующих агентов поливинилхлорид в количестве 5,0-20,0 мас.ч. и ацетонанил Р в количестве 1,8-3,0 мас.ч., в качестве наполнителей - технический углерод П 234 в количестве 15,0-80,0 мас.ч. и технический углерод П 702 в количестве 10,0-50,0 мас.ч.
Недостатком известной резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, обладающей улучшенными характеристиками прочности и упругости, сопротивления раздиру и прочности связи резины с металлом при одновременном снижении остаточной деформации сжатия, является высокая вязкость резиновых смесей, недостаточный уровень показателей остаточной деформации сжатия, теплостойких и агрессивостойких свойств.
Заявленное изобретение направлено на снижение вязкости смеси с целью повышения ее технологических свойств в процессе переработки, увеличение теплостойких и агрессивостойких свойств с одновременным снижением остаточной деформации сжатия, используемой для изготовления резинотехнических изделий, работающих при повышенных температурах в агрессивных средах.
Для достижения поставленной задачи предлагается вулканизуемая резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая акрилатный каучук, вулканизующие агенты, активаторы вулканизации, ускорители вулканизации, наполнители, антиадгезив, антиоксиданты, пластификатор при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:
гидрированный бутадиен-нитрильный каучук | 70,0-95,0 |
акрилатный каучук | 30,0-5,0 |
сера | 0,5-1,2 |
четвертичное аммониевое основание | 2,0-6,0 |
стеарат металла | 2,0-4,0 |
сульфенамид Ц | 0,5-1,5 |
тиурам Д | 1,0-2,0 |
каптакс не более | 0,5 |
оксид цинка | 3,0-5,0 |
технический углерод | 40,0-50,0 |
пластификатор не более | 10,0 |
антиадгезив (стеариновая кислота) | 1,0-2,0 |
антиоксидант | 3,0-3,8 |
В предлагаемой смеси могут использоваться частично гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки марок: Terban фирмы Вауег, Торнак фирмы Polysar, Zetpol фирмы Zeon с остаточным содержанием двойных связей от 1,0 до 5,5% и акрилатные каучуки марок: Ну Temp 4053EP фирмы ZEON Chemicals, Европрен AR фирмы Enichem, Крайнак (Канада), Nipol AR фирмы Nippon Zeon.
С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных и малоактивных наполнителей: технический углерод П-234, П-514, П-324.
Пластификаторы, представляющие собой сложные эфиры различных спиртов и дикарбоновых кислот или адипинаты, вводятся в резиновую смесь для улучшения обработки и снижения уровня набухания в агрессивных средах.
В качестве антиоксиданта могут использоваться: диафен ФП (N-изопропил-N-фенил-п-фенилендиамин), нафтам-2 (фенил-2-нафтиламин), ацетонанил Р (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин).
В качестве стеарата металла могут использоваться стеарат натрия или стеарат калия.
В качестве ускорителей вулканизации могут использоваться: сульфенамид Ц (N-циклогексилбензтиазолил-2-сульфенамид), каптакс (2-меркаптобензтиазол), тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид) [3,4].
Отличительным признаком предлагаемой вулканизуемой резиновой смеси на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука является использование акрилатного каучука, четвертичного аммониевого основания, стеарата металла, тиурама Д, каптакса.
Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 40 до 50 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.
Изобретение поясняется примерами 1-11, составы которых представлены в таблице 1. Физико-механические показатели резиновых смесей на основе частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука приведены в таблице 2.
Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 270-75, ГОСТ 263-93 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 151°С × 30 минут.
Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь на основе гидрированного бутадиен-нитрильного каучука с использованием акрилатного каучука, четвертичного аммониевого основания, стеарата металла, тиурама Д, каптакса обеспечивает снижение вязкости смеси с целью повышения ее технологичности, увеличение теплостойких и агрессивостойких свойств с одновременным снижением остаточной деформации сжатия резиновой смеси.
Резиновая смесь на основе частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука благодаря низким показателям вязкости и относительной остаточной деформации сжатия, хорошей тепло- и агрессивосостойкости используется для изготовления уплотнителей сложной конфигурации, работающих в статическом и динамическом режимах, мембран, а также различных резинотехнических изделий для автомобильной, нефтяной и электротехнической отраслей промышленности.
Источники информации
1. Аналитическая обзорная информация. Современное состояние и приоритеты развития мирового производства неформовых и формовых РТИ. ЦНИИТЭнефтехим, М., 1999.
2. Патент UA 47511 С2, С08L 9/00 А.
3. Тематический обзор. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение. М., 1991.
4. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.
Класс C08L9/00 Композиции гомополимеров или сополимеров диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями
Класс C08L33/00 Композиции гомополимеров или сополимеров соединений, содержащих один или более ненасыщенных алифатических радикалов, каждый из которых содержит только одну углерод-углеродную двойную связь, и только один из них - только одну концевую карбоксильную или карбоксилатную (солевую), карбоксангидридную, карбоксэфирную, карбоксамидную, карбоксимидную или карбонитрильную группу; композиции их производных
Класс C08L33/08 гомополимеры или сополимеры эфиров акриловой кислоты
Класс C08K13/02 органические и неорганические компоненты