резиновая смесь
Классы МПК: | C08L27/16 гомополимеры или сополимеры винилиденфторида C08L27/20 гомополимеры или сополимеры гексафторпропена C08K3/04 углерод C08K3/22 металлов C08K3/24 кислоты; и их соли C08K5/09 карбоновые кислоты; их соли с металлами; их ангидриды C08K5/19 четвертичные аммониевые соединения C08K5/205 соединения, содержащие группы, например карбаматы |
Автор(ы): | Шилов Иван Борисович (RU), Веснин Роман Леонидович (RU), Хлебов Георгий Амподистович (RU), Фомин Сергей Валерьевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Вятский государственный университет (ГОУ ВПО "ВятГУ") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2008-05-07 публикация патента:
27.09.2010 |
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах при повышенных температурах. Резиновая смесь включает, мас.ч.: сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 63-69, низкомолекулярный сополимер СКФ-26 OHM 31-37, барит-20-35, вулкафтор Ф-1,5-3,0, оксид магния 3-6, гидроксид кальция 5-7, триэтилбензиламмонийхлорид 0,2-0,5, модификатор прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0. Технический результат состоит в повышении прочности крепления вулканизатов к металлу. 2 табл.
Формула изобретения
Резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, включающая наполнитель барит, вулканизующую группу - вулкафтор Ф, оксид магния, гидроксид кальция и триэтилбензиламмонийхлорид, в качестве модификатора прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 | 63-69 |
низкомолекулярный сополимер винилиденфторида | |
и гексафторпропилена СКФ-26 OHM | 31-37 |
барит | 20-35 |
вулкафтор Ф | 1,5-3,0 |
оксид магния | 3-6 |
гидроксид кальция | 5-7 |
триэтилбензиламмонийхлорид | 0,2-0,5 |
кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты | 0,5-2,0 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах.
Известна резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, содержащая наполнитель, сшивающий агент, относящийся к классу бисфенолов, активаторы вулканизации (оксид двухвалентного металла, гидроксид кальция) и катализатор (четвертичную аммониевую или фосфониевую соль) [патент РФ 2097393 С1, 27.11.1997], выбранная в качестве прототипа.
Недостатком данной резиновой смеси является то, что ее вулканизаты не обладают высокой прочностью крепления к металлам.
Перед разработчиками была поставлена задача: создать резиновую смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, обеспечивающую вулканизатам высокую прочность крепления к металлам при сохранении наиболее важных свойств резиновых смесей и вулканизатов: усадки, вязкости и условной прочности при растяжении. При этом необходимо использовать доступные ингредиенты резиновых смесей, обеспечивающие расширение сырьевой базы резиновой промышленности.
Цель изобретения - повышение прочности крепления к металлу вулканизатов резиновых смесей на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой.
Цель достигается тем, что предложена резиновая смесь на основе высокомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 и низкомолекулярного сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM, содержащая наполнитель, сшивающий агент, активаторы вулканизации, катализатор и модификатор прочности крепления вулканизатов к металлу, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя смесь содержит барит, в качестве сшивающего агента - вулкафтор Ф, в качестве активаторов вулканизации - оксид магния и гидроксид кальция, в качестве катализатора - триэтилбензиламмонийхлорид, в качестве модификатора прочности крепления вулканизатов к металлу - кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 63,0-69,0; низкомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM 31,0-37,0; барит 20,0-35,0; вулкафтор Ф 1,5-3,0; оксид магния 3,0-6,0; гидроксид кальция 5,0-7,0; триэтилбензиламмонийхлорид 0,2-0,5; кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты 0,5-2,0.
Введение кобальтовой соли имида 2-сульфобензойной кислоты в резиновую смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой повышает прочность крепления вулканизатов данной резиновой смеси к металлу.
Это происходит за счет участия предложенного модификатора в реакциях замещения на поверхности металла и образовании ионов кобальта на межфазной поверхности в процессе вулканизации, что приводит к образованию дополнительных связей между резиной и металлом.
По предлагаемому решению была изготовлена резиновая смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, содержащая наполнитель, сшивающий агент, активаторы вулканизации и катализатор, при этом в качестве модификатора, повышающего прочность крепления вулканизатов к металлу, в резиновую смесь вводили кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты.
Кобальтовую соль имида 2-сульфобензойной кислоты получали в виде осадка при сливании водных растворов хлорида кобальта и натриевой соли имида 2-сульфобензойной кислоты, далее осадок отфильтровывали и высушивали при комнатной температуре.
В качестве сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой использовали высокомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 (ГОСТ 18376-79) и низкомолекулярный сополимер винилиденфторида и гексафторпропилена СКФ-26 OHM (ТУ 6-05-1652). В качестве наполнителя использовали барит (ГОСТ 4682-84). В качестве сшивающего агента использовали вулкафтор Ф (1,1-бис(4-гидроксифенил)-2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентан) (ТУ 6-093440-88), относящийся к классу бисфенолов. В качестве активаторов вулканизации использовали оксид магния (ГОСТ 844-79) и гидроксид кальция (ГОСТ 9262-77). В качестве катализатора использовали триэтилбензиламмонийхлорид (ТЭБАХ) (ТУ 6-09-05-542-85).
Состав смесей приведен в табл.1, смесь 1 - по прототипу, смеси 2-5 - по предлагаемому техническому решению.
Вязкость определяли на сдвиговом ротационном вискозиметре типа Муни. Смеси вулканизовали при температуре 175°С в течение 20 минут. Физико-механические свойства определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Прочность крепления вулканизатов к металлу определяли Н-методом, используя корд 9Л15/27А согласно ГОСТ 14311-85.
Свойства резиновых смесей и вулканизатов приведены в табл.2.
Таблица 1 Состав резиновых смесей | |||||
Ингредиент | Состав, мас.ч. | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
СКФ-26 | 67,0 | 69,0 | 67,0 | 65,0 | 63,0 |
СКФ-26 OHM | 33,0 | 31,0 | 33,0 | 35,0 | 37,0 |
Барит | 30,0 | 35,0 | 30,0 | 25,0 | 20,0 |
Вулкафтор Ф (1,1-бис(4-гидроксифенил)-2,2,3,3,4,4,5,5-октафторпентан) | 2,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
Оксид магния | 4,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
Гидроксид кальция | 6,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 7,0 |
Триэтилбензиламмонийхлорид | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
Кобальтовая соль имида 2-сульфобензойной кислоты | - | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
Таблица 2 Свойства резиновых смесей и вулканизатов | |||||
Показатель | Смесь | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Усадка, % | 22 | 16 | 17 | 17 | 14 |
Вязкость при t=120°С МБ 1+10, ед. Муни | 123 | 113 | 136 | 113 | 115 |
Условная прочность при растяжении, кгс/см2 | 83 | 85 | 86 | 79 | 90 |
Напряжение при удлинении 50%, кгс/см2 | 17 | 16 | 15 | 22 | 24 |
Напряжение при удлинении 100%, кгс/см2 | 26 | 22 | 21 | 36 | 43 |
Относительное удлинение при разрыве, % | 340 | 370 | 340 | 310 | 290 |
Прочность крепления к металлу, кгс | 3,7 | 4,7 | 4,8 | 5,2 | 5,9 |
По данным, представленным в табл.2, видно, что введение кобальтовой соли имида 2-сульфобензойной кислоты приводит к увеличению прочности крепления вулканизатов к металлу, при сохранении физико-механических свойств на уровне одноименных показателей по прототипу.
Таким образом, в решении использован доступный модификатор, обеспечивающий расширение сырьевой базы резиновой промышленности, введение которого в смесь на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой обеспечивает повышение прочности крепления вулканизатов к металлу.
Изобретение может быть использовано при изготовлении резиновых технических изделий из смеси на основе сополимеров винилиденфторида и гексафторпропилена с различной молекулярной массой, предназначенных для работы в агрессивных средах.
Класс C08L27/16 гомополимеры или сополимеры винилиденфторида
Класс C08L27/20 гомополимеры или сополимеры гексафторпропена
Класс C08K3/24 кислоты; и их соли
Класс C08K5/09 карбоновые кислоты; их соли с металлами; их ангидриды
Класс C08K5/19 четвертичные аммониевые соединения
резиновая смесь - патент 2452744 (10.06.2012) | |
резиновая смесь - патент 2437906 (27.12.2011) | |
резиновая смесь на основе фторкаучука - патент 2415889 (10.04.2011) | |
способ получения полимерных нанокомпозитов - патент 2398732 (10.09.2010) | |
нанокомпозиты с низкой проницаемостью - патент 2346961 (20.02.2009) | |
резиновая смесь на основе акрилатного каучука - патент 2221822 (20.01.2004) | |
вулканизуемая фторэластомерная композиция - патент 2158281 (27.10.2000) |
Класс C08K5/205 соединения, содержащие группы, например карбаматы