CS245332B1 - Kaučukové zmesi - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká kaučukových zmesí na báze syntetického butadiénstyrénového kaučuku. Kaučukové zmesi obsahujú okrem plniv a základných vulkanizačných přísad 5 až 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu s na- viazanými koncovými dialkylditiokarbaml- dovými skupinami s priemernou číselnou molekulovou hmotnostou polystyrénu pod 5 000, vzhíadom na kaučukovú zložku.

Description

Vynález sa týká kaučukových zmesí na báze syntetického butadiénstyrénového kaučuku.

Do kaučukových zmesí sa pridávajú rózne přísady ako napr. zmakčovadlá, plnívá, mastivá, stabilizátory, sietovadlá, urýchlovače vulkanizácie a pod. Robí sa to predovšetkým za účelom ovplyvnenia ich spracovatefských vlastností, resp. ovplyvnenia vlastností ich vulkanizátorov.

V posledných rokoch bolo publikovaných viacero práč, z ktorých vyplývá, že technologické vlastnosti kaučukových zmesí ako i úžitkové vlastnosti ich vulkanizátorov móžu byť kladné ovplyvňované prídavkom oligomérnych polysteyrénov s róznymi reaktívnymi skupinami, napr. amíno skupinami, halogénovými, připadne hydroxylovými skupinami. V periodickej ako i patentovej literatuře nie sú zatial' popísané modifikačné postupy, ktoré by využívali aplikáciu oligomérnych polystyrénov s koncovými sírnymi funkčnými skupinami.

Uvedený nedostatok odstraňujú kaučukové zmesi podl'a vynálezu na báze syntetického hutadiénstyrénového kaučuku, pozostávajúce z plniv a základných v-ulkanizačných přísad, ktorých podstata spočívá v tom, že obsahujú 5 až 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu s naviazanými koncovými dialkylditiokarbamidovými skupinami s priemernou číselnou molekulovou hmotnosťou polystyrénu pod 5 000, vztiahnuté na kaučukovú zložku.

Na tento účel móžu byť využité oligomérne polystyrény s N,N-dimetylditiokarbamidovými skupinami na koncoch reťazca, ktoré sa pripravujú blokovou alebo roztokovou po-lymerizáciou v přítomnosti tetrametyltiuramdisulfidu (TMTD) podlá AO 231 235. Uvedené polystyrény posobia v kaučukových zmesiach ako modifikujúce přísady s kombinovaným účinkom. V štádiu přípravy, resp. spracovania kaučukových zmesí pri teplotách nad 130 °C kladné ovplyvňujú ich spracovatelské vlastnosti tým, že znižujú ich viskozitu. Pokles viskozity Mooney¹³⁰1+4 prídavkom určitého hmotnostného množstva oligomérneho polystyrénu je zrovnatel'ný s poklesom viskozity zmesi prídavkom rovnakého hmotnostného množstva komerčného zmákčovadla Triumf.

Oligomérny polystyrén s N,N-dimetylditiokarbamidovými skupinami ovplyvňuje aj dalšiu technologickú vlastnost’ zmesí akou je vulkanizácia. Počas vulkanizácie sa prejavuje reaktivita koncových skupin v urýchlení vulkanizácie, teda v systéme pósobí ako samotný urýchfovač TMTD. To umožňuje znížiť spotřebu běžných urýchlovačov zvlášt TMTD, alebo ich využiť v kombinácii s Inými urýchlovačmi, predovšetkým sulfénamidového typu. Oligomérny polystyrén pósobí v procese spracovania kaučukovej zmesi iba ako dočasné zmákčovadlo, priaznivo ovplvňuje niektoré fyzikálno-mechanické vlastnosti plněných i neplněných vulkanizátov, pretože vo vulkanizáte pósobí ako aktivně plnivo. Zvyšuje hodnoty modulov, pevnosti v ťahu ako i tvrdosti. Tento účinok sa prejavuje prechodom cez maximum, t. j. v určitej koncentračnej oblasti sa dosahujú najvyššie hodnoty fyzlkálno-mechanických vlastností. Pri aplikácii běžných typov zmákčovadiel nastáva zníženie hodnót uvedených mechanických vlastností vulkanizátov.

Přiklad 1

Krútiaci moment SBR kaučukov (syntetických butadiénstyrénových kaučukov ) meraný na plastografe Brabender pri 140 °C vykazoval po piatich minútach homogenizácie hodnotu 25,3 Nm. V přítomnosti 13 hmot. percent oligomérneho polystyrénu sa znížil na hodnotu 19,1 Nm. Množstvo energie spotrebovanej na homogenizáciu kaučukovej zmesi sa znížilO' o cca 28 Úspora sa odčítala z plastogranov meraních na přístroji Brabender.

Příklad 2

Krútiaci moment SBR kaučuku meraný na plastografe Brabender mal po piatich minútach homogenizácie pri 160 °C hodnotu 22,8 Nm. V přítomnosti 20 hmot. % oligomérneho polystyrénu mal hodnotu 10 Nm. Množstvo spotrebovanej energie sa znížilo o cca 56 %.

Příklad 3

Viskozita ML^13Ui₊₄ SBR zmesí plněných 50 hmot. dielmi sadzí Nigros-K bez oligomérneho polystyrénu bola 49,8 °ML. V přítomnosti '5 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu bola 45,4 °ML. Optimum vulkanizácie SBR zmesi bez polystyrénu sa na základe údajov z reometra Monsanto pri 150 stupňov Celzia dosiahlo za 30,5 minúty a v přítomnosti 5 hmot. dielov polystyrénu za 25 minút.

Fyzikálno-mechanické vlastnosti SBR vulkanizátorov obsahujúcich 5 hmot. dielov polystyrénu boli: Mioo = 6,1 MPa, M300 = 28,5 MPa, pevnost v ťahu bola 44,7 MPa, tvrdost bola 70 °IRHD. Fyzikálno-mechanické vlastnosti SBR vulkanizátorov bez oligomérneho polystyrénu boli: M100 = 5,3 MPa, M300 = = 27,8 MPa, pevnost v tahu bola 38,4 MPa, tvrdost bola 69 °IRHD.

Příklad 4

Viskozita ML¹³⁰i₊₄ SBR plněného 15 hmot. dielmi SiO2 a 15 hmot. dielmi kaolínu bez oligomérneho polystyrénu je 20°ML. V přítomnosti 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu sa viskozita ML¹³⁰i+4 znížila na 16 °ML. Optimum vulkanizácie SBR zmesi bez oligomérneho polystyrénu sa dosiahlo za 56 minút. Za přítomnosti 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu za 31 minút.

Fyzikálno-mechanické vlastnosti SBR vulkanizátov neobsahujúcich polystyrén boli: Mioo = 1,0 MPa, Míoo = 2,0 MPa, pevnost v tahu bola 5,0 MPa, tvrdost bola 51°IRHD.

Fyzikálno-mechanické vlastnosti SBR vulka^; nizátov obsahujúcich 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu bolí: Mioo = 1,2 MPa, M300 — 2,9 MPa, pevnost v tahu bola 9,7 MPa, tvrdost bola 54 °IRHD.

Claims (1)

1. Kaučukové zmesi na báze syntetického butadlénstyrénového kaučuku pozostávajúce z plniv a základných vulkanizačných přísad, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 5 až 15 hmot. dielov oligomérneho polystyrénu s naVYNALEZU viazanými koncovými dialkylditiokarbamidovými skupinami s priemernou molekulovou hmotnosťou polystyrénu pod 5 000, vzhladom na kaučukovú zložku.