CZ327994A3 - Process for producing heat-resistant shaped bodies - Google Patents
Process for producing heat-resistant shaped bodies Download PDFInfo
- Publication number
- CZ327994A3 CZ327994A3 CZ943279A CZ327994A CZ327994A3 CZ 327994 A3 CZ327994 A3 CZ 327994A3 CZ 943279 A CZ943279 A CZ 943279A CZ 327994 A CZ327994 A CZ 327994A CZ 327994 A3 CZ327994 A3 CZ 327994A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- rubber
- parts
- alkylphenol
- binder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 28
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 19
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 9
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 5
- -1 methylol groups Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 abstract description 6
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 abstract description 6
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 4
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 4
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- YQUQWHNMBPIWGK-UHFFFAOYSA-N 4-isopropylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(O)C=C1 YQUQWHNMBPIWGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical class OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 229920005556 chlorobutyl Polymers 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKUMHINSMZOUIZ-UHFFFAOYSA-N 4-(2-ethylhexyl)phenol Chemical compound CCCCC(CC)CC1=CC=C(O)C=C1 OKUMHINSMZOUIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZWBRVPZWJYIHI-UHFFFAOYSA-N 4-n-Hexylphenol Chemical compound CCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 SZWBRVPZWJYIHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 4-nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical class O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical group BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Chemical group 0.000 description 1
- 125000005997 bromomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004970 halomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 150000004005 nitrosamines Chemical class 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Zpusob výroby tepelně odolných tvarových těles
Oblast techniky
Předložený vynález se týká způsobu výroby tepelně odolných tvarových těles, které jako pojivo obsahují přírodní nebo syntetický kaučuk v přítomnosti vulkanizačního/aktivačního systému, neobsahujícího síru, jakož i tímto způsobem vyrobená tvarová tělesa a jejich využití j ako třecí obložení.
Dosavadní stav techniky
Na tepelně odolná tvarová tělesa, příkladně moderní brzdové obložení, jsou v podstatě kladeny následující požadavky :
- rovnoměrné chování při tření za všech pracovních podmínek, obzvláště při vzestupu teploty a brzdicího tlaku,
- nepatrné kolísání třecích sil (žádné zadrhávání)
- vysoká tepelná odolnost,
- nepatrný přenos tepla,
- dobrá tepelná trvalá odolnost,
- nepatrné opotřebení otěrem na brzdovém bubnu nebo brzdovém kotouči,
- nepatrné vyvolávání hluku,
-2- necitlivost vůči měnícím se povětrnostním podmínkám,
- korozní odolnost,
- odolnost proti pohonným hmotám a hydraulickým kapalinám,
- nákladově příznivá a životní prostředí nepoškozuj ící výroba s vyloučením pracovně hygienických problémů,
V
- nákladově příznivé a životní prostředí neohožující zneškodnění.
Obecně se receptury třecího obložení skládaj í z následujících hlavních skupin surovin :
a) anorganická a/nebo organická vlákna : příkladně sklo, basalt, keramika, diabas, aramid, uhlík, textil, kovová vlákna, s výhodou 20-60 % hmotnostních,
b) anorganická nebo organická plniva :
příkladně baryt, kaolin, oxid hořečnatý, oxid vápenatý, oxid hlinitý, Friction dusts, saze s výhodou 5-40 % hmotnostních
c) kovy (prášky, hobliny, vlna) : příkladně mosaz, železo, měď, s výhodou 5 - 60 % hmotnostních,
d) kluzné prostředky příkladně antimonsulfid, molybdendisulfid, grafit, s výhodou 0-5 % hmotnostních
e) pojivá: fenolové pryskyřice a/nebo kaučuk, s výhodou 5-40 % hmotnostních
f) vulkanizační prostředky, tvrdidla a urychlovače : síra, hexamethylentetramin, benzothiazyl-2-cyklohexylsulfenamid, s výhodou 1-10 % hmotnostních
-3g) případně rozpouštědla : příkladně alkoholy .
Podstatný význam pro pojení takových heterogenních směsí připadá použitému pojivu. Ve spisu EP-B 0 57-980 se jako pojivá pro tvarovací hmoty s vysokou teplotní odolnosti navrhují specielní fenol-formaldehydové novolaky s nepatrným podílem formaldehydu, které se vytvrzují hexamethylentetraminem. Ze spisu EP-B 0 176 193 jsou známé třecí materiály, ve kterých se jako pojivo používají samovytvrzující fenolové rezoly. Tato tvarová tělesa pojená výhradně pomocí fenolových pryskyřic se vyznačují vysokou tvrdostí, zároveň ale vykazují relativně nízkou elasticitu, takže v důsledku jejich křehkosti vznikají problémy při zpracování a při střídavém zatížení v provozu.
Modifikace popsaná v DE-A 39 39 481 a v DE-C 19 32 647 na bázi třecích materiálů s pojivý z fenolových pryskyřic obsahuje vulkanizované částice kaučuku v podobě odpadů gumy nebo v podobě latexu bez dodatečných vulkanizačních činidel má příznivý vliv na chování při tření. Výrazného zlepšení elasticity tvarového tělesa se tím ale nedosáhne, protože i tato tvarová tělesa jsou pojena fenolovými pryskyřicemi.
Ve spisu DE-C 34 23 163 se navrhuje pro třecí obložení pojivový systém z butadien-styren-vinylpyridinového kopolymeru a resorcin-formaldehydové pryskyřice za spoluúčinku elastomerního latexového materiálu. Také podle DE-C 28 32 464 se používá vícesložkový systém z fenolových pryskyřic a kaučuku jako pojivá pro brzdové obložení. Tyto systémy j iž převážně splňuj i požadavky kladené na třecí
-4obložení. Velká nevýhoda těchto pojivových systémů, obsahujících kaučuk však spočívá v tom, že se vulkanizace kaučuku provádí sírou. Zpracovatelský proces tak v důsledku vznikajícího zápachu síry vyvolává pracovně hygienické problémy. Kromě toho se musí při vulkanizaci sírou nutně používat urychlovače. Při použití vysoce účinných urychlovačů obsahuj ících sekundární aminové struktury však vzniká nebezpečí tvorby nitrosaminů. Kromě toho podléhají tvarová tělesa, která obsahují kaučukóvá pojivá vulkanizované sírou, ve zvýšené míře ztrátě původní elasticity podmíněné stárnutím (srovnávací pokus).
V zásadě je známé použití fenolových pryskyřic blokovaných v p-poloze k vulkanizaci kaučuku místo síry (Rubber Chemistry and Technology), Vol. 62, str.107 a další, 1988).
Žádný z dosud známých způsobů výroby tepelně odolných tvarových těles nevede k produktům, které by optimálně splňovaly všechny požadavky, které zákazníci požadují právě pro použití tvarových těles jako brzdového obložení. Obzvláště požadovaná kombinace tvrdosti a elasticity tvarových těles při současné vysoké tepelné odolnosti dosud není za daného stavu techniky známa.
Podstata vynálezu
Úkolem předloženého vynálezu je tedy nalézt způsob, který umožní výrobu tepelně odolných tvarových těles se zlepšenými mechanickými vlastnostmi za použití pojiv z přírodních nebo syntetických kaučuků bez jinak obvyklé vulkanizace sírou.
-5Podle vynálezu se k tomu účelu používá jako pojivo pro tvarová tělesa přírodní nebo syntetický kaučuk s vulkanizačně/aktivačním systémem, který sestává z rezolu blokovaného v p-poloze álkylovým zbytkem (C-j - C-j^) a z látky nebo směsi látek působících za reakčních podmínek jako Brpnstedova nebo Lewisova kyselina. Překvapivě tak lze při použití p-alkylfenolových rezolů místo síry jako vulkanizačního prostředku dosáhnout výrazně lepších mechanických vlastností tvarového tělesa.
Předmětem předloženého vynálezu je tedy způsob výroby tepelně odolných tvarových těles tvarováním a vulkanizováním směsi, obsahující přírodní nebo syntetický kaučuk v přítomnosti vulkanizačně/aktivačního systému z fenolových rezolů neobsahujících síru, který obsahuje nejméně 90 % molárních p-(Cj - C12) alkylfenolu, vztaženo na celkový podíl fenolů a látku nebo směs látek působících za reakčních podmínek vulkanizace kaučuku jako Brpnstedova nebo Lewisova kyselina, při teplotě od 120 do 250 °C.
Jako kaučukové složky se způsobem podle vynálezu používají s výhodou známé a proti účinkům tepla a chemikálií odolné přírodní a/nebo syntetické kaučuky. Vhodné jsou příkladně přírodní, nitrilový, butylový, chlorbutylový kaučuk, polychloropřen, terpolymer ethylen-propylen jakož i s výhodou styren-butadienový kaučuk a kopolymery butadienu a akrylonitrilu.
Podíl kaučukového pojivá činí činí 5 až 50 % hmotnostních, s výhodou 8 až 30 % hmotnostních, obzvláště 10 až 20 % hmotnostních, vztaženo na množství netěkavé složky použité k výrobě tvarového tělesa,.
-6K vulkanizaci kaučukové složky se s výhodou používají fenolové rezoly s alkylem p-(C4 - C10)-, obzvláště p-(C4 Cg). Tyto alkyl-p-fenolové rezoly je možné vyrobit známým způsobem kondenzací vhodných alkylfenolů s aldehydy, výhodně s formaldehydem, s výhodou v přítomnosti bázických katalyzátorů. Aldehydová složka je v p-alkylfenolových rezolech vždy v. přebytku vůči p-alkylfenolu, vztaženo na daný molární podíl.
Vhodnými p-alkylfenoly použitými v p-alkylfenolových rezolech jsou příkladně p-isopropylfenol, p-t-butylfenol, p-hexylfenol, p-tercoktylfenol, p-(2-ethylhexyl) fenol, p-nonylfenol. P-alkylfenoly mohou být navíc částečně substituovány chlorem nebo bromem. Methylolové skupiny vyskytující se v použitém p-alkylfenolovém resolu mohou být také částečně nahrazeny halogenmethylovými skupinami obzvláště chlormethylovými nebo brommethylovými skupinami.
P-alkylfenolový resol může také obsahovat nesubstituovaný fenol s podílem menším než 10 % molárních, obzvláště méně než 5 % molárních celkového podílu fenolů.
Množství p-alkylfenolového resolu, přidaného k vulkanizaci kaučuku činí podle vynálezu 5 až 59, s výhodou 7 až 49, obzvláště 10 až 39 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů kaučuku.
K aktivaci p-alkylfenolových rezolů se podle vynálezu použijí látky nebo skupiny látek, které za reakčních podmínek vulkanizace působí jako Brgnstedovy nebo Lewisovy kyseliny. Jako aktivační směsi látek se rozumí přednostně systémy sloučenin obsahujících halogeny, obzvláště polymery,
-Ίv přítomnosti oxidu zinečnatého. Příklady vhodných polymerů tohoto druhu jsou polychloropren (R Neoprene V), chlorbutylový kaučuk nebo chlorsulfonovaný polyethylen. V případě aktivace vulkanizace pomocí sloučenin obsahujících halogeny v přítomnosti oxidu zinečnatého činí množství těchto sloučenin s výhodou 1 až 20, obzvláště 2 až 10 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů kaučuku. Část nebo veškeré množství potřebných sloučenin obsahujících halogen může také pocházet z kaučuku (halogenovaného kaučuku), vulkanizačního prostředku (p-alkylfenolový rezol obsahující halogen) nebo dalších složek přidaných k jinému účelu. Podíl oxidu zinečnatého činí 1 až 15, obzvláště 2 až 10 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů kaučuku.
Alternativně se mohou k aktivaci p-alkylových rezolů přidat také Lewisovy kyseliny, příkladně chlorid cínu nebo chlorid zinku nebo organické nebo anorganické kyseliny, příkladně kyselina fosforová nebo p-toluensulfonová. V tomto případě množství použité Lewisovy nebo Br0nstedovy kyseliny činí 1 až 10, obzvláště 2 až 5 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů kaučuku.
S výhodou se jako další pojivo používá fenolová pryskyřice. Vhodné jsou obzvláště novolaky, které se získají obvyklým způsobem kondenzací fenolů a aldehydů, s výhodou v přítomnosti kyselých katalyzátorů, příkladně RAlnovol PN 322 (Hoechst AG) . Vytvrzování novolaků se provádí obvyklými donátory methylenových skupin příkladně hexamethylentetraminem nebo melaminovými pryskyřicemi, příkladně RAdditol XT 911 nebo XT 922 (Hoechst AG) . Místo kombninace novolaků a vytvrzovacích prostředků se mohou také použit známé vytvrzovaci rezoly. Novolaky, případně rezoly,
-8j sou s výhodou založeny na bázi fenolů a formaldehydů, mohou ale také obsahovat substituované fenoly nebo polyfenoly.
Podíl s výhodou dalšího použitého pojivá z fenolové pryskyřice činí výhodné 5 až 30 % hmotnostních, obzvláště výhodně 10 až 20 % hmotnostních, vztaženo na množství netěkavé látky použité k výrobě tvarového tělesa.
Další obvyklé složky, které se používají při výrobě tepelně odolných tvarových těles způsobem podle vynálezu jsou jmenovány ve dříve uvedených recepturách třecích obložení . Druh a množství přísad se může přizpůsobit danému účelu použití tvarových těles.
Způsobem podle vynálezu se nejprve všechny použité složky smísí, případně za přídavku vhodného rozpouštědla pro jednu nebo více z použitých složek. Promíchání se provádí známými způsoby příkladně mícháním a/nebo hnětením.
V konečném kroku se získaná směs formuje. K tomu se používají obvyklé formovací metody. Příkladně se může směs, případně za tlaku, plnit do vhodné formovací matrice nebo naválcovat na tvarovanou podložku. Získané tvarové těleso se potom vytvrzuje vuikanizací. Za tím účelem se vyhřeje na teplotu s výhodou 150 až 200 ’C, obzvláště výhodně na teplotu 160 až 180 ’C. Vyhřívání se děje nejméně tak dlouho, dokud není ukončen proces vulkanizace. Navíc se ještě mohou tvarová tělesa delší dobu temperovat. Fáze tvarování a fáze vulkanizace se mohou provádět v oddělených pracovních krocích při různých teplotách nebo s výhodou také zároveň v jednom pracovním kroku při teplotách s výhodou od 150 do 200 °C, obzvláště výhodně od 160 do 180 °C, přičemž se používají vyhřívané tvarovací
-9nástroje. Po ochlazení se může získané tvarové těleso dále zpracovat, příkladně k upravení přesného tvaru, vyfrézování drážek nebo vyhlazení povrchu případně grafitování.
Vedle výhod při zpracování, obzvláště způsobených vyloučením zápachu sloučenin síry během vulkanizace, nedochází téměř při vulkanizaci pomocí p-alkylfenolových rezolů k reverzi kaučuku.
Mechanické vlastnosti tvarových těles vyrobených způsobem podle vynálezu jsou oproti obvyklým tvarovým tělesům výrazně zlepšené. Kaučuková matrice zesilovaná pomocí p-alkylfenolových rezolů vykazuje více jak dvakrát tak velké protažení do přetržení stejně jako výrazně vyšší úhlovou vrubovou houževnatost než systém zesíťováný sírou. Měření mechanických hodnot vyzrálých zkušebních těles jednoznačně dokládá další výhody vulknizace pomocí p-alkylfenolových rezolů oproti dosud obvyklému zesífování sírou. Tak příkladně klesá pevnost v tahu zkušebních těles zesilovaných sírou při umělém stárnutí na asi 76 %, zatímco zkušební tělesa zesífováná p-alkylfenolovými rezoly nevykazují žádný pokles, případně dokonce vzestup o asi 21 %.
Ještě výraznější rozdíly jsou zřetelné v případě poklesu hodnoty prodloužení do přetržení v závislosti na stárnutí. Tato hodnota klesá v případě sírou vulkanizovaných zkušebních těleso 56 %, v případě zesífování pomocí p-alkylfenolových rezolů však pouze o 13 % případně o 30 % výchozí hodnoty prodloužení.
Na základě vynikajícího souboru vlastností se mohou tepelně odolná tvarová tělesa, vyrobená způsobem podle vynálezu, výhodně použít k výrobě třecích obložení,
-10obzvláště brzdových obložení a spojkových obložení, jakož i k výrobě brusných nástrojů.
Příklady provedení vynálezu
Vynález bude vysvětlen na následujících příkladech. Díly a procenta uvedené v příkladech se vztahují na hmotnost, pokud není uvedeno jinak. Přesné složení směsí v příkladech je uvedeno v tabulce 1. Měřením zjištěné hodnoty uvádí tabulka 2 a 3, tabulka 3 uvádí hodnoty po umělém stárnutí zkušebního tělesa účinkem tepla (1 hodina při teplotě 150 ’C, potom 3 dny při teplotě 100 °C) .
Všechny kaučukové směsi se vyráběj í obvyklým způsobem na laboratorním válci. V prvním mísícím stupni se předloží kaučuk a zapracuj i se plniva a halogenované polymery a pryskyřice. Teplota míšení se krátkodobě zvýší na 100 až 110 °C. V následujícím druhém stupni se při teplotách pod 100 C vmísí vulkanizačně/aktivační systém. Jako kaučuková složka se použije styren-butadienový kaučuk (SBR) ^Buna Húls EM 1620, který již v dodávané formě obsahuje 50 dílů sazí na 100 dílů elastomeru. Fenolový novolak je běžný obchodní novolak (Alnovol PN 322) s oblastí teploty tání od 70 do 80 °C (kapilární postup podle DIN 53 181) a viskozitou 50 % roztoku v l-methoxypropanol-2 při teplotě 23 °C od 900 do 1250 mPa.s podle DIN 53 177.
Rovněž běžné obchodní p-alkylfenolové rezoly p
Vulkaresen PA 105 (p-t-oktylfenylrezol, Hoechst AG) a ^Vulkaresen PA 510 (p-t-oktylfenylrezol, Hoechst AG) mají následující charakteristiky :
-11---
Vulkaresen PA 105 Vulkaresen PA 510
Oblast tání, kapilární postup
DIN 53 181 55-65 eC 57-67 °C
Methylolová hodnota 9-12% 6-9%
První následně uvedený příklad směsi slouží jako srovnávací pokus s matricí zesilovanou sírou, zatímco příklady 1 a 2 představují matrice se zlepšenými mechanickými vlastnostmi, vulkanizované ve smyslu vynálezu pomocí p-alkylfenolových rezolů.
-12Tabulka 1
Matricové směsi (uvedeny hmotnostní díly)
Srovnání Příklad 1
Buna Hiils EM 1620 (2/3 styren-butadienového kaučuku/ 1/3 sazí) 150
Neopren V (polychloropren) --Oxid zinečnatý 5
Kyselina stearová 2
Alnovol PN 322 (fenolový novolak) 18
Vulkaresen PA 105 (p-t-oktylfenylrezol) --Vulkaresen PA 510 (p-t-oktylfenylrezol) --Síra 10
Hexamethylentetramin 2
Benzothiazyl-2-cyklohexylsulfenamid 1,5
Příklad 2
150
150
-13Tabulka2
Naměřené hodnoty, zjištěné na vzorcích nepodrobených stárnutí, zkušební tělesa vulkanizována jednotně 60 minut při teplotě 180 C
Srovnání Příklad 1 Příklad 2
| γ Plasticita Mooney ML (1 + 4) 120 °C | (ME) | 33 | 32 | 28 |
| Pevnost v tahu (DIN 53 504) | (MPa) | 17 | 16 | 14 |
| Prodloužení do přetržení (DIN 53 504) | (%) | 48 | 112 | 320 |
| Tvrdost Shore A (DIN 53 505) | (E) | 92 | 91 | 88 |
| Úhlová vrubová houževnatost | (N/mm) | 14 | 20 | 32 |
měřeno na nevulkanizované směsi
X
-14Tabulka 3
Naměřené hodnoty, zjištěné po stárnutí zkušebních těles účinkem tepla (1 hodinu při teplotě 150 ’C a 3 dny při teplotě 100 eC)
Srovnáni Příklad 1 Příklad 2
| Pevnost v tahu | 16 | 17 | |||
| (DIN 53 504) | (MPa) | 13 | |||
| Prodloužení do přetržení (DIN 53 504) | (%) | 21 | 97 | 223 | |
| Tvrdost Shore A (DIN 53 505) | (E) | 94 | 92 | 91 | |
| Úhlová vrubová houževnatost | (N/mm) | 13 | 19 | 27 |
3ζγί-<^
Claims (12)
1. Způsob výroby tepelně odolných tvarových těles £ Z f7 9 9 1 tvarováním a vulkanizováním směsi, obsahující přírodní nebp syntetický kaučuk v přítomnosti vulkanizačně/aktivačního systému z fenolových rezolů neobsahujících síru, který obsahuje nejméně 90 % molárních p- (C3 - C12) alkylfenolu, vztaženo na celkový podíl fenolů a látku nebo směs látek působících za reakčních podmínek vulkanizace kaučuku jako Br0nstedova nebo Lewisova kyselina, při teplotě od 120 do 250 °C.
2. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím,že jako syntetické kaučuky se používají styren-butadienové kaučuky a/nebo kopolymery butadienu a akrylonitrilu.
3. -Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že podíl kaučukového pojivá činí činí 5 až 50 % hmotnostních, vztaženo na množství netěkavé složky použité k výrobě tvarového tělesa.
4. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že se jako vulkanizátor použije
5 až 59 dílů hmotnostních p-(C4 ^io)-alkylfenolového rezolu na 100 dílů hmotnostních kaučuku.
-165. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že methylolové skupiny p-alkylfenolových rezolů jsou částečně halogenovaný.
6. Způsob podle nároku 1 , v y z načující se tím, že se jako aktivátor použije 1 až 20 dílů hmotnostních polymeru obsahujícího halogen a 1 až 15 dílů hmotnostních oxidu zinečnatého na 100 dílů hmotnostních kaučuku.
7 Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že se jako aktivátor použije 0,1 až 10 dílů hmotnostních Lewisových nebo Brpnstedových kyselin na 100 dílů hmotnostních kaučuku.
7 6 |IX Z Z
OISOQ
8. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, pojivo použije fenolová pryskyřice.
že se jako další
9. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že pojivo použije fenolový novolak s podílem hmotnostních, vztaženo na množství netěkavé složky použité k výrobě tvarového tělesa.
se jako další 5 až 30 %
10. Způsob podle nároku 1 , vyznačující se tím, že se tvarování a vulknizace provádějí současně při teplotě od 150
-17do 200 'C.
11. Tepelně odolná tvarová tělesa, vyrobená podle nároku 1 , obsahující p- (C-j-C12)-alkylfenolrezolové pojivo vulkanizující kaučuk a další obvyklé přísady.
12. Použití tepelně odolných tvarových těles podle nároku 13 jako třecího obložení pro brzdy a spojky a pro brusné nástroje.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4344133A DE4344133A1 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Verfahren zur Herstellung von thermostabilen Formkörpern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ327994A3 true CZ327994A3 (en) | 1995-07-12 |
Family
ID=6505974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ943279A CZ327994A3 (en) | 1993-12-23 | 1994-12-22 | Process for producing heat-resistant shaped bodies |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5502109A (cs) |
| EP (1) | EP0659822A1 (cs) |
| JP (1) | JPH07304802A (cs) |
| CZ (1) | CZ327994A3 (cs) |
| DE (1) | DE4344133A1 (cs) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69615849T2 (de) * | 1996-12-20 | 2002-05-29 | Technic Gum Soignies | Belag für eine Förderbandtreibwalze |
| US5990204A (en) * | 1997-10-31 | 1999-11-23 | Onizawa; Masao | Crosslinking isoprene-isobutylene rubber with alkyphenol-formaldehyde and epoxy resins |
| KR100612733B1 (ko) * | 1998-08-26 | 2006-08-18 | 닛신보세키 가부시키 가이샤 | 비석면계 마찰재 |
| TW555803B (en) * | 2001-02-13 | 2003-10-01 | Taoka Chemical Company Ltd | Resin cross-linking agent and cross-linked rubber obtained from the same |
| CN110982137A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 江门市江海区新雄利塑料科技有限公司 | 一种橡胶组合物及橡胶材料制备方法 |
| CN111594561A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-28 | 江苏铁科新材料股份有限公司 | 一种环保合成闸瓦材料及闸瓦制造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB892462A (en) * | 1959-07-07 | 1962-03-28 | Albert Ag Chem Werke | Vulcanisation process |
| DE1669865A1 (de) * | 1967-11-14 | 1971-06-24 | Albert Ag Chem Werke | Verfahren zur Vulkanisation und Verstaerkung von Gummimischungen |
| DE2708707A1 (de) * | 1977-03-01 | 1978-09-07 | Hoechst Ag | Verfahren zur vulkanisation von kautschukmischungen durch phenolharze |
| US4320823A (en) * | 1979-06-21 | 1982-03-23 | Raybestos-Manhattan, Inc. | Friction members formed from compositions containing aramid fibers and an aqueous heat-hardenable cement comprising a water soluble phenolic resin and a heat-curable elastomer |
| US4316827A (en) * | 1980-04-17 | 1982-02-23 | Union Carbide Corporation | Rubber modified phenolic friction particles |
| US4725650A (en) * | 1982-10-14 | 1988-02-16 | Rogers Corporation | Heat stable phenolic composition containing aramid fibers |
| SU1374738A1 (ru) * | 1984-01-20 | 1992-09-23 | Предприятие П/Я В-8570 | Полимерна фрикционна пресс-композици |
-
1993
- 1993-12-23 DE DE4344133A patent/DE4344133A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-12-14 EP EP94119740A patent/EP0659822A1/de not_active Withdrawn
- 1994-12-21 JP JP6318562A patent/JPH07304802A/ja not_active Withdrawn
- 1994-12-21 US US08/360,393 patent/US5502109A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-22 CZ CZ943279A patent/CZ327994A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5502109A (en) | 1996-03-26 |
| JPH07304802A (ja) | 1995-11-21 |
| EP0659822A1 (de) | 1995-06-28 |
| DE4344133A1 (de) | 1995-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1784462B (zh) | 硅烷改性的酚醛树脂及其应用 | |
| CN101235166B (zh) | 间苯二酚酚醛树脂改性的橡胶组合物 | |
| US6472457B1 (en) | Nonformaldehyde, nonfuming resorcinolic resins and methods of making and using the same | |
| US8470930B2 (en) | Novolak resins and rubber compositions comprising the same | |
| EP1581589B8 (en) | Phenolic modified resorcinolic resins for rubber compounding | |
| KR101092931B1 (ko) | 변성 레조르시놀 수지 및 그의 응용 방법 | |
| US2581926A (en) | Friction elements | |
| US4378450A (en) | Phenolic resin compositions | |
| US4593070A (en) | Impact-resistant phenolic resin composition | |
| US3028356A (en) | Vulcanization of butyl rubber with 3, 5-dialkyl phenol-aldehyde heat reactive resins | |
| US4007233A (en) | Rubber cement compositions | |
| GB2085019A (en) | Friction material | |
| CZ327994A3 (en) | Process for producing heat-resistant shaped bodies | |
| US6569918B2 (en) | Polymer composition for curing novolac resins | |
| US4112160A (en) | Solid adherend substrates bonded with rubber cement compositions | |
| CA2021466A1 (en) | Compositions for friction elements | |
| CN1266866A (zh) | 丁基橡胶的固化 | |
| WO2011099259A1 (ja) | フェノール樹脂組成物、その硬化物および摩擦材 | |
| CA1066448A (en) | Hardenable, boron-containing reinforcing resins for rubber | |
| JPH11148071A (ja) | 摩擦材用組成物 | |
| JPH0678473B2 (ja) | フェノール系樹脂組成物の製造方法 | |
| JP2007238673A (ja) | ゴム組成物 | |
| JPH0940844A (ja) | 摩擦材用熱硬化性樹脂組成物及び摩擦材 | |
| KR850001271B1 (ko) | 페놀수지 조성물 | |
| Young et al. | Phenolic Adhesives and Modifiers |