CS254154B1 - Organické urychlovače vulkanizácie - Google Patents

Abstract

Odstránenie emisií zdravotně závadných látok, najma sírouhlíka a karbonylsulfidu, pri spracovaní surových kaučukových zmesí sad osahuje tým, že sa vo vulkanizačnom systéme, «obsahujúcom obvykle síru, kysličník zinečnatý a kyselinu steárovú, použijú ako organické urýchlovače vulkanizácie zmesi normálnych a bazických zinočnatých solí O,O‘-diesterov tionotiolfosforečných kyselín, najma O-2-etylhexyl-O‘-n-butylesteru tionotiolfosforečnej kyseliny, spolu s tiazolovými a/alebo ditiokarbamátovými zlúčeninami. Riešenie sa využije v gum. technologii, predovšetkým vo výrobě tzv. technickej gumy.

Description

Vynález sa týká organických urýchlovačov vulkanizácie kaučukových zmesi, ktoré neuvolňujú zdravotně závadné látky.

Optimálně využitie vlastností jednotlivých kaučukov představuji! kaučukové zmesi založené na ich vzájomných kombináciách, často už kombináciách dvoch roznych typov. Výsledné zmezi a vulkanizáty spájajú v sebe výborné vlastnosti východiskových elastomérov. Technicky zvlášť významné sú kaučukové zmesi na báze EPDM kaučukov s dalšími diénovými kaučukmi, predovšetkým butadiénstyrénovými, butadiénovými, butadiénakrylonitrilovými, butylkaučukmi a polyizoprénovými kaučukmi, ako· prírodnými tak aj syntetickými, a dalšími.

Terpolymér etylénu, propylénu a dalšieho vhodné zvoleného diénu, napr. dicyklopentadiénu, hexadiénu, etylidénnorbornému apod., stručné označovaný ako EPDM kaučuk, sa vdaka nepřítomnosti nenasýtených dvojných vazieb v hlavnom reťazci vyznačuje relativné vysokou termooxidačnou odolnosťou, vrátane odolnosti proti ozónu. Tieto vlastnosti ho predurčujú pre výrobu rázných vulkanizátorov z oblasti tzv. technickej gumy, ako sú tesniace profily, strešné krytiny a izolačně fólie, hadice, káble a izolované vodiče atd'., ktoré si počas exploatácie udržujú dlhú dobu svoje povodně fyz.-mechanické vlastnosti.

Nenasýtené dvojné vazby však ako dosledok kopolymerizácie etylénu a propylénu s nekonjugovaným diénom ostávajú v bočných zavěšených skupinách, rozmiestnených pozdíž hlavného reťazca, a umožňujú vulkanizovať EPDM kaučuky a ich kombinácie s inými kaučukmi pomocou elementárnej síry a/alebo vhodných donorov síry, napr. TMTD, DTDM atď.

Diénové kaučuky s vyššou a vysokou nenasýtenosťou v porovnaní s EPDM kaučukmi obsahujú dvojné vazby v hlavnom reťazci; vulkanizujú rýchlejšie než EPDM, menej však odolávají! degradačným vplyvom, najma oxidácii.

Vzhfadom na relativné nízku nenasýtenosť vyžaduje sírna vulkanizácia zmesi EPDM kaučunkov s diénovými kaučukmi aktivovaná ZnO a kyselinou steárovou přítomnost organických urýchfovačov.

Konvenčně sírne vulkanizačné systémy, ktorých hlavnou komponentou sú tiazolové urýchfovače (najčastejšie 2-merkaptobenztiazol (2-MBT), benztiazyldisulfid alebo Znsof 2-MBT, resp. sulfénamidové deriváty, N-cyklohexylbenztiazylsulfénamid alebo N-terc.butylbenztiazylsulfénamid) aktivované tiurámsulfidmi (najčastejšie tetrametyltiurámdusulfidom alebo tetraetyltiurámdisulfidomj a/alebo ditiokarbamátmi (najčastejšie Zn-sol'ou dimetyl, dietyl, alebo etylfenylditiokarbamidovej kyseliny), poskytujú požadované vlastnosti surovým zmesiam a tiež příslušným vulkanizátom, avšak v priebehu přípravy a spracovanie zmesi, t. j. v priebehu miešania, vytlačovania a najma vulkanizácie, uvolňujú relativné vysoké koncentrácie chemických škodlivin, ktoré zhoršujú pracovně prostredie gum. prevádzok. V exhalátoch sú přítomné najmá sírouhlík, karbonylsulfid a pod.

Okrem toho mnohé z vyššie uvedených bežne používaných organických urýchfovačov, přidávaných do zmesi alebo v zmesiach in šitu vznikajúcich, nad určitými koncentráciami, ktoré prevyšujú ich rozpustnost v zmesi alebo vulkanizáte pri danej teplote, vykvetajú na povrch a predovšetkým vizuálně znehodnocujú povrch příslušeného vulkanizátu.

Tieto nevýhody odstraňuje prakticky podfa vynálezu použitie zmesi normálnych a bázických zinočnatých solí O,O‘-diesterov tionotiolfosforečnej kyseliny, najmá 0-2e-tylhexyl-O‘-n-butylesterov kyseliny tiunotiolfosforečnej, ktorých sa doposial používalo ako aditívnej přísady do motorových mazacích olejov, spolu s tiazolovými a ditiokarbamátovými urýchlovačmi vulkanizácie, v sírnom vulkanizačnom systéme pre zmesi na báze kombinácie dlénových kaučukov s EPDM kaučukmi, neuvolňujúcom zdravotně závadné látky.

Vynález je založený na zistení, že ak sa použije pri vulkanizácii o sebe známej zmesi na báze kombinácie diénových kaučukov s EPDM kaučukmi v úlohe organických urýchfovačov vulkanizácie Zn-solí O,O‘-diesterov kyseliny tionotiolfosforečnej v množstve 0,5-4,0 dielov spolu s tialozovými zlúčeninami (0,5—3,0 dielov) a/alebo ditiokarbamátovými zlúčeninami (0—2,0 dielov] vo vulkanizačných systémoch, ktoré obvykle obsahujú síru a/alebo donor síry, kysličník zinočnatý a kyselinu steárovú, nedochádza prakticky k uvolňovaniu zdravotně závadných látok. Příčinou je vhodná štruktúra prítomnej zinočnatej soli diesterov tionotiolfosforečných kyselin. Diely sú dlely hmotnostně vztažené na 100 dielov hm. kaučuku.

Výhody použitia zmesi na urýchfovače podfa vynálezu ilustrujú nasledujúce příklady: Příklad 1

Zmes zloženia: dielov hm.

SBR 1702 100

EPDM (ENB-typ, 24 % par. oleja) 35

ZnO 5

Kyselina steárová 2

Parafín 9

Fenylbetanaftylamín 2

Sadze, FEF, N-539 145

Aromatický olej 45

Síra 2,00

Benztiazyldisulfid 1,25

Dietylditiokarbamát zinočnatý 0,25

0-2-etylhexyl-0‘-n-butyltionatiolfosforečnan zinočnatý 1,25 .254154 sa mieša dvojstupňová na hnetiči typu Banbury o objeme 170 1. Zmes a upravuje do formy nekonečných páskov a spracováva vytlačováním a kontinuálnou vulkanizáciou na linkách s mikrovlnným ohrevom alebo s využitím strižnej hlavy. Vulkanizát má následovně vlastnosti:

Tvrdost	70 Sh A
Pevnost v tahu	10 MPa
Ťažnosť	250 %
Trvalá deformácia v tlaku
pri 70 °C po 144 h	15 %
Příklad 2
Zmes zloženia:	dielov hm.
Styrénbutadiénový kaučuk	25,00
Polyizoprénový kaučuk	44,00
Etylénpropylénový kaučuk,
24 % par. oleja	38,00
Faktis	10,00
Kysličník zinočnatý	5,00
Kyselina steárová	2,00
Parafín	4,00
Fenylbetanaftylamín	2,00
Sadze, FEF, N-539	80,00

Kaolín plavený	56,00
Aromatický olej	54,00
Síra	1,20
Tetrametyltiurámsulfid	0,30
Benztiazyldisulfid	1,50
Trietanolamín	0,30
O-2-etylhexyl-O‘-n-butyltionotiol-
fosforečnan zinočnatý	3,00

sa mieša dvojstupňovo na 147 litrovom vysokotlakom nízkoobrátkovom hnetiči. Sira, tetrametyltiurámdisulfid, sa pridávajú do hnetiča v druhom stupni. Zmes sa po vypuštění z hnetiča upravuje do formy nekonečných páskov, v ktorej sa ďalej spracováva na linkách kontinuálnej vulkanizácie. Zo zmesi sa vyrábajú tesniace profily a rámy. Zmes má po zvulkanizovaní následujúce vlastnosti:

Tvrdost	60	Sh A
Pevnost v tahu	6	MPa
Ťažnosť	450	%
Trvalá deformácia v tlaku
pri 70 °C po 144 h	25	%

PREDMET

Claims (1)

1. PREDMET

   Použitie zmesi normálnych a bázických zinočnatých solí O,O‘-diesterov tionotiolfosforečných kyselin v množstve 0,5 až 4,0 dielov, najma O-2-etylhexyl-O‘-n-butylesteru tionotiolfosforečnej kyseliny spolu s tiazolovými zlúčeninami v množstve 0,5 až 3 dielov a/alebo ditiokarbamátovými zlúčeniÍYNALEZU námi v množstve až 2,0 dielov, ako organických urýchtovačov vulkanizácie v sírnom vulkanizačnom systéme pre zmesi na báze diénových a etylénpropylénových kaučukov, pričom diely sú diely hmotnostně vztažené na 100 dielov hmotnostných kaučuku.