CS232274B1

CS232274B1 - Kaučuková směs na bázi přírodního butadienstyrénového kaučuku

Info

Publication number: CS232274B1
Application number: CS834516A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Postava; Milan Podesva; Stefan Mosorjak
Original assignee: Miroslav Postava; Milan Podesva; Stefan Mosorjak
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS451683A1

Abstract

Předmětem vynálezu jsou kaučukové směsi, umožňující po jejich zvulkanizování za zvýšené teploty dosáhnout vysokou adhezi k zinku, pozinkovanému a nebo zinek obsahujícímu povrchu. Směs obsahuje kromě adhezivních přísad a obvyklých gumárenských chemikálií i termoreaktivní fenolformaldehydovou pryskyřici, která podstatně zvyšuje odolnost spoje pryže s kovem proti tepelnému stárnutí. Vynález je možno použít při výrobě dopravních pásů s pozinkovanými ocelovými lany a nebo při výrobě pneumatik s pomosaze- ným ocelovým kordem.

Description

Předmětem vynálezu je speciální kaučuková směs na bázi přírodního kaučuku, butadienstyrenového kaučuku a nebo jejich kombinace, zabezpečující po vulkanizaci směsi za zvýšené teploty její spojení se zinkem, pozinkovaným a nebo zinek obsahujícím povrchem.

Při spojování vulkanizovatelných kaučukových směsí se zinkem, pozinkovanými a nebo zinek obsahujícími povrchy, například podle patentů NDR 50 302, NDR 50 303, SSSR 107 337, Canada 1 024 835, Belgie 876 349, Japonsko 5 4052 188, AO 222 737 se vmíchávají do kaučukové směsi kobaltové komplexní sloučeniny rozvětvených organických kyselin s řetězcem o 4 až 14 atomech uhlíku a tato kaučuková směs se pak navulkanizuje za zvýšené teploty na povrch kovu. Pomocí přídavku těchto kobaltových sloučenin sečbséhne poměrně velmi dobrého spojení pryže s kovem, avšak při dávkování nutném pro dosažení vyhovující soudržnosti dochází ke snížení fyzikálně-mechanických hodnot pryže, což je z hlediska požadovaných vlastností nežádoucí jev. Dalším negativním jevem při uvedeném způsobu spojování pryže s kovem je odolnost spoje proti tepelnému zatěžování, kdy přídavek těchto sloučenin má negativní vliv na pevnost spoje po jeho tepelném zatížení. Kobaltové sloučeniny v uvedeném případě působí jako degradent pryže i adhezivních vazeb a použití běžných antidegradantů je v tomto případě málo účinné. Významného zlepšení se dosáhne při kombinaci kobaltových sloučenin s rezorcinformaldehydovou pryskyřicí, která z velké části eliminuje negativní účinky kobaltu v podmínkách vyšších teplot. Podmínkou pro aplikaci této pryskyřice je dodržení teplot v rozmezí od 80 do 90 °C a to jak při míchání směsi, tak i při jejím dalším zpracovávání. Tato podmínka je však pro většinu gumárenských podniků nesplnitelná, protože dodržení uvedených teplot je možné pouze na speciálních míchacích strojích a zpracovatelských zařízeních. Při překročení uvedené teploty nastává polykondenzace pryskyřice a tato okolnost způsobí ztrátu pozitivních účinků pryskyřice na pevnost spoje, jeho tepelnou odolnost, případně urychlí nasítování kaučukové směsi při její přípravě a nebo při zpracovávání, což je pro další technologické operace nepřípustné.

Nedostatky u shora vyjmenovaných typů směsí se odstraní při použití kaučukové směsi na bázi přírodního kaučuku, butadienstyrenového kaučuku a nebo jejich kombinace, obsahující kobaltovou komplexní sůl organické kyseliny, plniva, vulkanizační prostředky a další obvyklé gumárenské přísady, do které je vmícháno 2 až 15 hmotnostních dílů termoreat-tivní fenolformaldehydové pryskyřice ne 100 hmotnostních dílů kaučuku. Takto připravené směs se navulkanizuje za zvýšené teploty na zinek, pozinkovaný a nebo zinek obsahující povrch, čímž dosáhne vysoké soudržnosti mezi pryži a kovem.

Při použití směsi podle vynálezu se dosáhne zvýšení· odolnosti spoje proti tepelnému stárnutí a podstatně se odstraní pokles fyzikálně-mechanických hodnot pryže. Dále se významně posune teplotní hranice pro přípravu a zpracování těchto kaučukových směsí do oblasti až 120 °C, což je teplota, kterou lze běžně v gumárenské výrobě dodržet i bez zvýšených nároků na regulaci teploty a bez nároků na speciální míchací a zpracovatelské zařízení.

Konkrétní provedení vynálezu ilustrují následující příklady.

Přikladl

Z přírodního a butadienstyrenového kaučuku byly v laboratorním hnětiči zamíchány směsi číslo 1, 2 a 3. Směs číslo 1 byla připravena bez přídavku fenolformaldehydové pryskyřice, směsi číslo 2 a 3 pryskyřici obsahovaly. Teplota při míchání činila 1,5 °C.

Složení kaučukových směsí bylo následující:

hmotnostní díly

Přírodní kauěuk	směs č. 1 60,0	směs č. 2 60,0	směs č 60,0
Butadienstyrenový kaučuk .	40,0	40,0	40,0
Oxid zinečnatý	20,0	20,0	20,0
Kyselina stearové	1,0	1,0	1,0
Antioxydant	’,5	’,5	’,5
Saze HAF	50,0	50,0	50,0
Aromatický olej	4,0	4,0	4,0
Oktoát kobaltnatý 8% Co	5,0	5,0	5,0
Oxid olovnatý	’,6	’,6	1,6
Fenolformaldehydová pryskyřice	-	5,0	5,0
Hexametylentetramin	-	2,0
Hexametoxymetylmelemin	-	-	2,’
Sulfenamidový urychlovač	0,8 .	0,8	0,8
Síra mletá	2,5	2,5	2,5

Z těchto směsí a pozinkovaných ocelových lan průměru 5,94 mm byla vylisována při teplotě 150 °C zkušební tělesa pro stanovení adheze metodou podle DIN 22 131 (DK 621 867 21 622 647 21). Polovina zkušebních těles z každé směsi byla tepelně zatěžována v sušárně při teplotě 140 °C po dobu 150 minut, druhé polovina vzorků byla zkoušena bez tepelného stárnutí. U jednotlivých směsí byly naměřeny tyto průměrné hodnoty odolnosti proti vytržení lana z pryže vzorku:

a) vzorky bez tepelného namáhání:

směs číslo 1 směs číslo 2 směs číslo 3		115 N.mm” 117 N.mm^-’ 106 N.mm^-’
b) vzorky po tepelném zatěžování 140 °C/150 minut:
směs číslo 1	-	85 N.mm^-’ tj. pokles o 26 %
směs číslo 2	-	106 N.mm^-’ tj. pokles o 9,4 %
směs číslo 3	-	100 N.mm^-’ tj. pokles o 5,7 %
Příklad 2
Z přírodního a butadienstyrenového	kaučuku byly v laboratorním hnětiči zamíchány
následujícího složení:
		hmotnostní díly
	směs ě. 1	směs ě. 2
Přírodní kaučuk	60,0	60,0
Butadienstyrenový kaučuk	40,0	40,0
Oxid zinečnatý	20,0	20,0
Kyselina stearové	’,o	’,o
Antioxydant	’,5	’,5
Saze HAF	50,0	50,0
Aromatický olej	4,0	4,0
Oktoát kobaltnatý 8% Co	5,0	5,0
Oxid olovnatý	1,6	’,6
Fenolformaldehydová pryskyřice	-	5,0
Rezorcin	3,0 .	-
Hexametylentetramin	2,0	2,0
Sulfenamidový urychlovač	0,8	- 0,8
Síra mletá	2,5	2,5

Obě směsi byly po zamícháni rozděleny na dva stejné díly. Jeden díl od každé směsi pak byl tepelně zatěžován v laboratorním míchacím zařízení Brabender při teplotě 115 až 120 °C po dobu 15 minut při 50 otáčkách za minutu. Ze směsí bez i po tepelném zatížení byly připraveny zkušební tělesa pro stanovení odolnosti proti vytržení pozinkovaného ocelového lana průměru 5,94 mm metodou podle DIN 22 131. Při trhacích zkouškách byly zjištěny následující hodnoty:

a) směs bez tepelného zatěžování

směs číslo 1 směs číslo 2	118 N.mm^-1 115 N.mm^-1
b) směsi po tepelném zatěžování 115 až	120 °C/15 minut
směs číslo 1	- 80 N.mm^-1 tj. pokles o 32 %
směs číslo 2	,11 N.mm^-1 tj. pokles o 3,5 %

Příklad 3

Z kaučukových směsí číslo 1 a 2 podle příkladu 1 byla připravena zkušební tělesa pro stanovaní některých fyzikálních vlastností před a po tepelném stárnutí 70 °C po dobu 7 dnů. Při tahových zkouškách byly naměřeny následující hodnoty:

a) fyzikální vlastnosti před tepelným stárnutím směs č. 1

Pevnost v tahu (MPa) 17,5

Tažnost (%) 410

Tvrdost Shore A (°ShA) 65

Modul 200% (MPa) 7,2 směs č. 2 21,8

500

6,5

b) fyzikální vlastnosti po tepelném stárnutí 70 °C/7 dnů směs č. 1

Pevnost v tahu (MPa) 11,7

Tažnost (%) 230

Tvrdost Shore A (°ShA) 70

Modul 200% (MPa) 9,6 směs č. 2 10,1

370

7,1

Obecně lze použít značný počet dalšich variant uvedených receptur, příklady proto nelze pokládat za omezení volby jejich složení.

Vynálezu je možno použít při výrobě dopravních pásů s pozinkovanými ocelovými lany a nebo při výrobě pneumatik s pomosazeným ocelovým kordem.

Claims

Kaučuková směs na bázi přírodního, butadienstyrenového kaučuku a nebo jejich kombťnace s vysokou adhezí k zinku, pozinkovanému a nebo zinek obsahujícímu povrchu, obsahující sůl kobaltové komplexní sloučeniny, plniva, vulkanizační prostředky a další obvyklé gumárenské přísady, vyznačené tím, že obsahuje termoreaktivní fenolformaldehydovou pryskyřici v množství od 2 do 15 hmotnostních dílů ne 100 hmotnostních dílů kaučuku.