эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука повышенной атмосферо- и озоностойкости

Формула изобретения

1. Эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент и технический углерод, отличающаяся тем, что она содержит в качестве вулканизующего агента - бис-(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол и дополнительно - частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук с остаточным содержанием двойных связей от 1,0 до 5,5%, соагент перекисной вулканизации - триаллилизоцианурат, стеариновую кислоту и антиоксидант при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бутадиен-нитрильный каучук	70-5
частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук	30-95
вулканизующий агент:
бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол	4-8
соагент перекисной вулканизации:
триаллилизоцианурат	0,5-2,0
технический углерод	40-60
стеариновая кислота	1-3
антиоксидант	1-3

2. Эластомерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит оксид цинка в количестве не более 5 мас.ч.

3. Эластомерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит оксид магния в количестве не более 10 мас.ч.

4. Эластомерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит не более 20 мас.ч. пластификатора.

5. Эластомерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит технологическую добавку в количестве не более 5 мас.ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение может быть использовано для производства резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, применяемой для изготовления резинотехнических изделий с высокой атмосферо-, озоно-, морозо- и маслобензостойкостью, эксплуатируемых при температурах до 130°С.

Вулканизуемые резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука характеризуются высокой стойкостью к действию различных типов масел и смазок. Благодаря комплексу свойств бутадиен-нитрильный каучук используется для изготовления уплотнителей и прокладок коробки передач, трансмиссионных сцеплений, ремней, конвейерных лент, маслостойких шлангов и т.д. Однако существенным недостатком данных резин является низкий уровень озоностойкости и морозостойкости. [1]

Одним из путей преодоления указанного недостатка является добавление в рецептуру на основе бутадиен-нитрильного каучука частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая олигоэфиракрилат в количестве 2,0-25,0 мас.ч., соединение меди (гидрооксикарбонат меди) в количестве 2,0-7,0 мас.ч., минеральный наполнитель или технический углерод в количестве 30,0-120,0 мас.ч., органическую перекись в количестве 0,5-2,0 мас.ч., дитиодиморфолин в количестве 0,5-2,0 мас.ч. При указанном соотношении каучуков увеличивается стойкость резин к жидким средам, содержащим сероводород, и уменьшается корродирующее воздействие резины на металл пресс-форм. [2]

Недостатком известной резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, обладающей достаточной стойкостью к жидким средам, является недостаточная маслобензостойкость, атмосферостойкость при повышенных температурах и уровень значений сопротивления накоплению относительной остаточной деформации.

Задача настоящего изобретения направлена на увеличение уровня значений показателей: маслобензостойкость, атмосферостойкость и сопротивления накоплению относительной остаточной деформации при повышенных температурах.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, вулканизующий агент - бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол, технический углерод, соагент перекисной вулканизации (триаллил изоцианурат), стеариновую кислоту и антиоксидант при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

бутадиен-нитрильный каучук	70,0-5,0
частично гидрированный бутадиен-нитрильный
каучук	30,0-95,0
вулканизующий агент:
бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол	4,0-8,0
соагент перекисной вулканизации:
триаллил изоцианурат	0,5-2,0
технический углерод	40,0-60,0
стеариновая кислота	1,0-3,0
антиоксидант	1,0-3,0

Возможно дополнительное содержание оксида цинка в количестве не более 5,0 мас.ч., оксида магния в количестве не более 10,0 мас.ч., пластификатора в количестве не более 20,0 мас.ч. и технологической добавки в количестве не более 5,0 мас.ч.

В предлагаемой смеси могут использоваться бутадиен-нитрильные каучуки марок: БНКС и Нитриласт. Частично гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки марок: Terban фирмы Bayer, Торнак фирмы Polysar, Zetpol фирмы Zeon с остаточным содержанием двойных связей от 1,0 до 5,5%.

С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных и полуактивных наполнителей: технический углерод П-234, П-324, П-514, N550, N339.

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: агидол (4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол), диафен ФП (N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин), ацетонанил Р (полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин).

В качестве технологических добавок могут использоваться: полиэтиленгликоль, низкомолекулярный полиэтилен, полиэфир П-6. [3, 4, 5]

Отличительным признаком предлагаемой эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука является использование в качестве вулканизующего агента бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензола, частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, соагента перекисной вулканизации (триаллил изоцианурата), стеариновой кислоты и антиоксиданта. Композиция дополнительно может содержать оксид цинка, оксид магния, пластификатор и технологическую добавку.

Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 40 до 45 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения.

Изобретение поясняется примерами 1-8, составы которых представлены в таблице 1. Физико-механические показатели резиновых смесей на основе 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 180°С × 15 минут.

Предлагаемая эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука с использованием частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука обеспечивает увеличение уровня значений следующих показателей: маслобензостойкость, атмосферостойкость, сопротивление накоплению относительной остаточной деформации при повышенных температурах.

Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука благодаря высокой атмосферо- и озоностойкости, а также стойкости к действию агрессивных сред ароматического ряда используется для изготовления изделий, работающих в паре трения: колец, манжет и других РТИ.

Источники информации

1. Аналитическая обзорная информация. Современное состояние и приоритеты развития мирового производства неформовых и формовых РТИ. ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1999.

2. SU 1781243 A1, 15.12.1992. (Прототип).

3. Блох Г.А. Органические ускорители вулканизации и вулканизующие системы для эластомеров. Л.: Химия, 1978.

4. Тематический обзор. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение. Москва, 1991.

5. Махлис Ф.А., Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине. М.: Химия, 1989.