Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elasto¬ plastyczna, zawierajaca kauczuk olefinowy i zywi¬ ce poliolefinowa.Wiadomo, ze wulkanizacja kauczuku EPMD fe¬ nolowym srodkiem wulkanizujacym nadaje mu do¬ bre wlasciwosci mechaniczne, lecz wulkanizacja kauczuku EPDM fenolowym srodkiem wulkanizu¬ jacym nie znalazla zastosowania w skali przemy¬ slowej.Termoplastyczne, elastometryczne (elastoplastycz- ne) kompozycje skladajace sie z mieszanek zywicy poliolefinowej i wulkanizowanego kauczuku EPDM, wykazujace dobre wlasciwosci fizyczne, w tym wy¬ trzymalosc na rozciaganie, znane sa z belgijskiego opisu patentowego nr 840 318. Wyzej wzmiankowa¬ ne, ulepszone kompozycje sa atrakcyjne ekonomicz¬ nie, poniewaz moga byc wypelniane olejem i sa¬ dza,, które to dodatki polepszaja wlasciwosci, w tym przetwarzalnosc i odpornosc na dzialanie oleju, a przy tym obnizaja koszty. Jednakze wystepuje zapotrzebowanie na kompozycje wykazujace wiek¬ sza odpornosc na dzialanie oleju, odpowiadajace wymaganiom, jakie stwarza wystawianie na. dzia¬ lanie organicznych rozpuszczalników lub oleju w wysokiej temperaturze.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze mieszanki zywi¬ cy poliolefinowej i kauczuku EPDM, wulkanizowa¬ nego fenolowym srodkiem wulkanizujacym, wyka¬ zuja lepsze wlasciwosci, w tym wieksza odpornosc na dzialanie oleju, niz kompozycje identyczne poza 10 15 20 25 30 tym, ze zawarty w nich kauczuk EPDM jest wul¬ kanizowany innymi srodkami.Tak wiec istota wynalazku jest stwierdzenie, ze elastoplastyczne kompozycje zawierajace zywice po¬ liolefinowa i kauczuk EPDM wulkanizowany feno¬ lowym srodkiem wulkanizujacym sa kompozycja¬ mi elastomerycznymi o duzej wytrzymalosci, daja¬ cymi sie przetwarzac jak materialy termoplastycz¬ ne i ze maja one lepsze wlasciwosci niz kompozy¬ cje podobne, w których skladnik kauczukowy jest wulkanizowany siarka lub nadtlenkami. Kompozy¬ cje wedlug wynalazku maja zwiekszona wytrzyma¬ losc na dzialanie oleju i mniej odksztalcaja sie przy sciskaniu, a wytworzone z nich artykuly maja glad¬ sze powierzchnie,, wolne od zmetnien. Stosowanie fenolowych srodków wulkanizujacych ogranicza nieprzyjemny zapach w czasie produkcji i przetwa¬ rzania i daje produkty koncowe o przyjemniejszym zapachu. Kompozycje wedlug wynalazku mozna latwiej przetwarzac, zwlaszcza w drodze wytlacza¬ nia, a powierzchnie wytworzonych z nich artyku¬ lów lepiej wiaza sie z farba. Te i inne zalety sa omówione szczególowiej w dalszej czesci opisu.Elastoplastyczna kompozycja wedlug wynalazku, zawierajaca termoplastyczna, krystaliczna zywice poliolefinowa i calkowicie zwulkanizowany kau¬ czuk EPDM w postaci zdyspergowanych czastek o wymiarach srednio 50 mikrometrów lub mniej, charakteryzuje sie tym, ze na 100 czesci wagowych sumy obu skladników zawiera okolo 25—75 czesci 126 439126 439 3 4 ¦wagowych zywicy poliolefinowej i okolo 75—2)5 cze¬ sci wagowych kaujczuku EPDM zwulkanizowanego fenolowym srodkiem wulkanizujacym, a zawiera¬ jacego fenolowa zywice wulkanizujaca i aktywator .wulkanizacjij przy czym kauczuk zwulkanizowany -zawiera nie~~wiecej niz okolo 3% wagowych nie- zwulkanizowanego kauczuku,, dajacego sie ekstra¬ howac do cykloheksanu w temperaturze 23°C lub nie wiecej niz okolo 5% wagowych niezwulkanizo- wanego kauczuku, dajacego sie ekstrahowac do wrzacego ksylenu.Wzgledny udzial zywicy poliolefinowej i kauczu¬ ku EPDM jest zalezny od szeregu czynników, w tym typu, ciezaru czasteczkowego i rozkladu cie¬ zaru czasteczkowego zywicy poliolefinowej lub kau¬ czuku EPDM oraz od nieobecnosci lub obecnosci w kompozycji innych skladników. Przykladowo, obojetne wypelniacze, jak sadza lub krzemionka, ograniczaja zakres dopuszczalnych proporcji, nato¬ miast olej wypelniajacy i plastyfikatory zwiekszaja go. Korzystne kompozycje zawieraja zywice polio- lefinowa w ilosci nie przekraczajacej 50% wago¬ wych sumy jej skladników.W kompozycji wedlug wynalazku kauczuk EPDM jest w. pelni zwulkanizowany. Dogodny sposób oce¬ ny stanu zwulkanizowania polega na oznaczeniu ilosci kauczuku rozpuszczalnego w cykloheksanie.Kauczuk uwaza sie za calkowicie zwulkanizowany, gdy nie wiecej niz okolo 3% jego masy przechodzi do cykloheksanu w 23°C. Procedura bioraca pod uwage obecnosc innych poza kauczukiem skladni¬ ków rozpuszczalnych jest przedstawiona w dalszej czesci opisu. Alternatywny sposób oceny stanu zwulkanizowania polega na oznaczeniu ilosci kau¬ czuku rozpuszczalnego w ksylenie w temperaturze wrzenia tego rozpuszczalnika. Kauczuk uwaza sie za calkowicie zwulkanizowany, gdy do wrzacego ksylenu nie przechodzi wiecej niz okolo 5%, ko¬ rzystnie nie wiecej niz okolo 3%, a korzystniej nie wiecej niz okolo i% jego masy. Nalezy zauwazyc, ze kompozycje wedlug wynalazku skladaja sie za¬ sadniczo z mieszanek zywicy poliolefinowej i zwul¬ kanizowanego kauczuku EPDM i zawieraja jedynie pomijalne ilosci lub nie zawieraja w ogóle szcze¬ pionego kopolimeru zywicy poliolefinowej i kau¬ czuku EPDM. Tak wiec kompozycji wedlug wyna¬ lazku nie nalezy mylic ze szczepionymi kopolime¬ rami przedstawionymi w opisach patentowych St.Zjedn. Ameryki nr. 3 862 Q56 i 3 909 463,, autor Hart- man. Nieobecnosc szczepionego kopolimeru w kom¬ pozycjach wedlug wynalazku jest potwierdzona nie- rozpuszczalnoscia kauczuku we wrzacym ksylenie i mozliwoscia oddzielenia go od zawartej w mie¬ szance zywicy poliolefinowej. Szczepione kopolime¬ ry wg Hartmana sa zasadniczo calkowicie rozpu¬ szczalne we wrzacym ksylenie.W korzystnych kompozycjach wedlug wynalazku rozpuszczalna jest zasadniczo calosc zywicy polio¬ lefinowej, natomiast nie wiecej niz okolo 3% kau¬ czuku ulega ekstrakcji do wrzacego ksylenu. Anali¬ za w podczerwieni wyodrebnionej frakcji zywicy poliolefinowej (rozpuszczalnej we wrzacym ksyle¬ nie lecz nierozpuszczalnej w ksylenie w temperatu¬ rze pokojowej) wykazuje, ze jest ona zasadniczo wolna od szczepionego kauczuku EPDM, tj., ze za¬ wartosc tego skladnika wynosi nie wiecej niz okolo 2% wagowych.Wulkanizowalne kauczuki, choc termoplastyczne w stanie nie zwulkanizowanym, normalnie klasy¬ fikuje sie jako termoutwardzalne, poniewaz ulega¬ ja nieodwracalnej przemianie do stanu, w którym nie daja sie przetwarzac. Produkty wedlug wyna¬ lazku, choc przetwarzanie, zawieraja nieodwracal¬ nie terinoutwardzony' kauczuk (wprawdzie o czast¬ kach bardzo malej wielkosci), poniewaz wytwarza sie je z mieszanek kauczuku i zywicy poliolefino¬ wej traktowanych fenolowym srodkiem wulkanizu¬ jacym, w ilosci, czasie i temperaturze dajacych produkty calkowicie zwulkanizowane i rzeczywiscie kauczuk ulega zelowaniu (staje sie nierozpuszczal¬ ny w organicznych rozpuszczalnikach) do stanu charakteryzujacego taki stopien zwulkanizowania.Stanowi termoutwardzenia masy kompozycji moz¬ na w przypadku kompozycji wedlug wynalazku przeciwdzialac przez równoczesna mastykacje i wulkanizowanie mieszanki. Tak wiec termopla¬ styczne, elastometryczne (eiastoplastyczne) kompo¬ zycje wedlug wynalazku mozna sporzadzac przez mieszanie kauczuku EPDM, zmiekczonej lub stopio¬ nej zywicy poliolefinowej i fenolowego srodka wul¬ kanizujacego i nastepna mastykacje mieszaniny w temperaturze, w jakiej mieszanina utrzymuje sie w stanie stopionym i która promotuje wulkaniza¬ cje do calkowitego jej zakonczenia. Mozna stoso¬ wac w tym celu konwencjonalne urzadzenia masty- kujace, np. mieszalniki Banfoury'ego, mieszalniki Brabendera lub pewne wtryskarki mieszajace.Skladniki, z wyjatkiem srodka wulkanizujacego, miesza sie * w temperaturze wystarczajacej do zmiekczenia zywicy poliolefinowej lub, czesciej, po¬ wyzej jej temperatury topnienia, jezeli zywica jest krystaliczna w normalnej temperaturze. Po doklad¬ nym zmieszaniu stopionej zywicy z kauczukiem EPDM dodaje sie fenolowego srodka wulkanizuja¬ cego (tj. fenolowego czynnika wulkanizujacego i aktywatora wulkanizacji). Ogrzewanie i mastyka- cja w temperaturze wulkanizacji sa zwykle wy¬ starczajace do zakonczenia reakcji sieciowania w ciagu kilku minut lub w krótszym czasie. Czas konieczny do doprowadzenia do konca reakcji sie¬ ciowania zmienia sie w zaleznosci od temperatury wulkanizacji i typu kauczuku EPDM i fenolowego ukladu wulkanizujacego. Odpowiednim zakresem temperatury wulkanizacji jest od okolo tempera¬ tury topnienia zywicy poliolefinowej (okolo 120°C w przypadku polietylenu i okolo 1;75°C w przypad¬ ku polipropylenu) do 250°C lub wyzej, a zakresem typowym od okolo 150 do 225°C. Korzystnym za¬ kresem temperatury wulkanizacji jest okolo 170— 2iQ0°C. Dla uzyskania kompozycji termoplastycznych jest wazne, by mieszanie w trakcie wulkanizacji bylo prowadzone bez przerw. W przypadku konty¬ nuowania wulkanizacji po przerwaniu mieszania, mozna otrzymac nie poddajaca sie przerobowi kom¬ pozycje termoutwardzona.Wyniki uzyskiwane w wyzej opisanym procesie dynamicznej wulkanizacji sa funkcja ukladu wy¬ branego do wulkanizacji kauczuku. Obecnie stwier¬ dzono, ze stosujac fenolowe uklady wulkanizujace otrzymuje sie ulepszone kompozycje, których do- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60126 439 5 6 tychczas nie otrzymywano. Podobnie, proces stosu¬ jacy fenolowe uklady wulkanizujace nadaje sie je¬ dynie do kauczuku typu poliolefinowego terpolime- ru dwóch monoolefin i co najmniej jednej dwuole- finy, np. etylenu, propylenu i nie sprzezonego die- nu ze szczatkowym nienasyceniem w lancuchu bocznym, zwykle zwanego „kauczukiem EPDM".Kauczuki EPM, zasadniczo pozbawione miejsc nienasycenia, nie sa odpowiednie, poniewaz nie Ule¬ gaja w wystarczajacym stopniu sieciowaniu pod wplywem fenolowych srodków wulkanizujacych.Ponadto, dla powtarzalnego uzyskiwania przetwa- rzalnych, termoplastycznych elastomerów wymaga¬ na jest zawartosc w mieszance co najmniej okolo 25% wagowych zywicy poliolefinowej. Tak wiec mozliwe jest uzyskanie nieprzetwarzalnych, dyna¬ micznie; wulkanizowanych kompozycji nawet przy zupelnym zelowaniu lub uzyskanie przez wulkani¬ zacje jedynie niewielkiego polepszenia wytrzymalo¬ sci na rozciaganie. Przyjmuje sie jednakze, ze nikt nie bedzie chcial uzyskac nieuzytecznych wyników i ze nikogo nie wprowadzi w blad fakt, ze wspól¬ dzialanie zmiennych wplywajacych na wynik nie jest w pelni zrozumiale. Kilka prostych doswiad¬ czen, rutynowych w tej dziedzinie techniki, z za¬ stosowaniem dostepnych kauczuków i fenolowych ukladów wulkanizujacych wystarczy do okreslenia ich przydatnosci w wytwarzaniu ulepszonych pro¬ duktów wedlug wynalazku.Wszystkie nowe produkty sa przetwarzalne w mieszarce zamknietej na produkty, które po przeniesieniu, w temperaturze powyzej punktów mieknienia lub krystalizacji faz zywicy, na obra¬ cajace sie walce walcarki formuja sie w ciagle ar¬ kusze. Arkusze daja sie ponownie przetwarzac w mieszarce zamknietej, w której, po osiagnieciu temperatury powyzej punktów mieknienia lub top¬ nienia fazy poliolefinowej zywicy, przechodza w stan plastyczny (stan stopiony fazy zywicy) lecz przejscie produktu przez walcarke powoduje po¬ nowne wytworzenie ciaglego arkusza. Arkusz ter¬ moplastycznej kompozycji wedlug wynalazku moz¬ na pociac w kawalki i formowac oisnieniowo, uzy¬ skujac pojedynczy, gladki arkusz, z calkowitym spojeniem lub stopieniem fragmentów. W takim to sensie nalezy w niniejszym opisie rozumiec termin „termoplastyczny". Ponadto, elastoplastyczne kom¬ pozycje wedlug wynalazku sa dalej przetwarzalne w takim stopniu, ze mozna z nich formowac wyro¬ by w drodze wytlaczania, formowania wtryskowe¬ go, formowania przez dmuchanie w formie, formo¬ wania termicznego itp.Za miare stopnia zwulkanizowania przyjmuje sie ilosc kauczuku ulegajacego ekstrakcji z mieszanki.Ulepszone elastoplastyczne kompozycje wedlug wy¬ nalazku wytwarza sie przez wulkanizacje miesza¬ nek do takiego stopnia, ze kompozycja zwulkanizo- wana zawiera nie wiecej niz okolo 3% wagowe wul¬ kanizowanego kauczuku ekstrahowanego z cyklo¬ heksanu w 23°C lub nie wiecej niz okolo 5% wa¬ gowych kauczuku ekstrahowanego wrzacym ksyle¬ nem. Ogólnie, im mniejsza jest zawartosc sklad¬ nika ulegajacego ekstrakcji, tym lepsze sa wlasci¬ wosci, a jeszcze korzystniejsze sa kompozycje za¬ sadniczo nie zawierajace kauczuku ulegajacego eks¬ trakcji organicznymi rozpuszczalnikami (ponizej 1,0% wagowego). Procent rozpuszczalnego kauczu¬ ku w zwulkanizowanej kompozycji oznacza sie przez moczenie w ciagu 48 godzin w cykloheksanie w 2;3°C próbki o grubosci nominalnej 2 mm lub utrzymywanie w ciagu pól godziny w ksylenie wrzacym pod chlodnica zwrotna próbki w postaci cienkiego filmu, zwazenie wysuszonej pozostalosci i poczynienie odpowiednich poprawek, stosownie do wiedzy o skladzie. Poprawki polegaja na odjeciu od wagi poczatkowej i koncowej innych niz wul- kanizowalny kauczuk skladników rozpuszczalnych w rozpuszczalniku, jak wypelniajace oleje, plasty¬ fikatory, polimery o niskim ciezarze czasteczkowym i rozpuszczalne w cykloheksanie skladniki zywicy poliolefinowej. Nierozpuszczalne pigmenty, wypel¬ niacze itp. odejmuje sie zarówno od wagi poczat¬ kowej jak koncowej. Obecnie w niezwulikanizo- wanym kauczuku materialy rozpuszczalne w ace¬ tonie uwaza sie za skladniki nie ulegajace sie¬ ciowaniu i przy obliczainiu procentu kauczuku rozpuszczalnego w zwulkanizowanej kompozycji ich ilosci odejmuje sie. W acetonie rozpuszcza sie do 5%, typowo 0,5—2,0% wagowych kauczuku EPDM.Jest oczywiste, ze dla pelnego zwulkanizowania kauczuku nalezy uzyc dostatecznej ilosci fenolowe¬ go srodka wulkanizujacego. Minimalna ilosc feno¬ lowego srodka wulkanizujacego, konieczna do zwulkanizowania kauczuku, jest zalezna od typu kauczuku, fenolowego czynnika wulkanizujacego, typu promotora wulkanizacji i warunków wulka¬ nizacji, jak temperatura. Typowo, ilosc fenolowego czynnika wulkanizujacego, stosowanego dla calko¬ witego zwulkanizowania kauczuku EPDM, wynosi okolo 5 do 20 czesci wagowych na 100 czesci wago¬ wych kauczuku. Korzystnie, fenolowy czynnik wul¬ kanizujacy stosuje sie w ilosci okolo 7 do 14 czesci wagowych na 100 czesci wagowych kauczuku. Po¬ nadto, dla zapewnienia pelnej wulkanizacji kauczu¬ ku dodaje sie odpowiedniej ilosci aktywatora wul¬ kanizacji. Odpowiednia iloscia aktywatora wulka¬ nizacji jest od 0,01 do 10 czesci wagowych na 1;00 czesci wagowych kauczuku EPDM, choc, jezeli to jest pozadane, skladnik ten mozna stosowac w wiekszej ilosci, uzyskujac zadawalajacy stopien zwulkanizowania. Termin „fenolowy srodek wulka¬ nizujacy" oznacza lacznie fenolowy czynnik wul¬ kanizujacy (zywice) i aktywator wulkanizacji.Z faktu, ze ilosc fenolowego srodka wulkanizuja¬ cego dobiera sie w zaleznosci od zawartosci w mie¬ szance kauczuku EPDM nie nalezy wnioskowac, ze fenolowy srodek wulkanizujacy nie reaguje z zy¬ wica poliolefinowa lub ze nie ma reakcji miedzy zywica poliolefinowa a kauczukiem EPDM. Heak- cje takie moga przebiegac, lecz w ograniczonym za¬ kresie, tak, ze nie ma miejsca znaczniejsze tworze¬ nie kopolimerów szczepionych miedzy zywica po¬ liolefinowa a kauczukiem EPDM. Zasadniczo calosc zwulkanizowanego kauczuku EPDM i zywicy po¬ liolefinowej mozna rozdzielic i woydrebnic z mie¬ szaniny przez ekstrakcje rozpuszczalnikiem w wy¬ sokiej temperaturze, np. wrzacym ksylenem, a ana¬ liza w podczerwieni wyodrebnionych frakcji wyka¬ zuje tworzenie jedynie malych ilosci lub calkowity 10 15 20 25 M 15 40 45 50 55 60126 439 7 8 brak kopolimeru szczepionego kauczuku EPDM z zywica poliolefinowa.W realizacji wynalazku odpowiedni jest jakikol¬ wiek kauczuk EPDM, który moze byc calkowicie zwulkanizowany. Odpowiedni monoolefinowy, ter- polimerowy kauczuk zawiera zasadniczo niekrysta- lizowany, kauczukowaty terpolimer dwóch lub wiekszej liczby a-monoolefin, korzystnie skopoli- meryzowanych z co najmniej jednym polienem, zwykle niesprzezonym dienem, który to kauczuk w niniejszym opisie i zastrzezeniach okresla sie terminem „kauczuk EPDM". Odpowiednie kauczu¬ ki EPDM zawieraja produkty polimeryzacji mono¬ merów dwóch olefin, zwykle etylenu i propylenu oraz mniejszej ilosci niesprzezonego dienu. Ilosc niesprzezonego dienu stanowi zwykle 2—10% wago¬ wych kauczuku. Do realizacji wynalazku nadaja sie zwykle wszelkie kauczuki EPDM, wykazujace wystarczajaca reaktywnosc z fenolowym srodkiem wulkanizujacym do osiagniecia calkowitej wulkani¬ zacji. Reaktywnosc kauczuku EPDM zmienia sie w zaleznosci od stopnia i typu nienasycenia poli¬ meru. Przykladowo, kauczuki EPDM w sklad któ¬ rych wchodzi etylidenonorbornen sa bardziej reaktywne wobec fenolowych srodków wulkanizu¬ jacych niz kauczuki EPDM w sklad których wcho¬ dzi dwucyklopentadien, a kauczuki w sklad któ¬ rych wchodzi heksadien-1,4 sa mniej reaktywne niz zawierajace dwucyklopentadien. Jednakze róznice w reaktywnosci mozna wyrównywac wprowadza¬ jac do czasteczki kauczuku wieksze iliosci mniej reaktywnego dienu. Przykladowo, stosuje sie 2,5% wagowych etylidenonorbornenu lub dwucyklopen- tadienu, natomiast heksadien-1,4 musi byc stoso¬ wany w ilosci co najmniej 3% wagowe.Odpowiednimi a-monoolefinami sa zwiazki o wzorze CH2~CHR, w którym R oznacza atom wo¬ doru lub rodnik alkilowy o 1—12 atomach wegla, np. etylen, propylen, buten-1, penten-l,heksen-l„ 2|-metylopropen-l, 3-metylopenten-l, 4-metylopen- ten-1, 3,3-dwumetylobuten-l, 2,4,4-trójmetylopen- ten-1, 3-metyloheksen-l, 1,4-dwumetyloheksen-l i inne. Odpowiednimi niesprzezonymi dienami sa dieny o lancuchu prostym (acykliczne), jak heksa¬ dien-1,4, 2-metylopentadien-l,4, dekatrien-1,4,9 i 11- -etylotridekadien-1,11; dieny jednopierscieniowe, jak cyklooktadien-1,5, cykloheptadien-1,4 i 1-me- fylocyklooktadien-1,5; zmostkowane dieny dwupier- scieniowe, jak 5-etylidenonorbornen, 5-metyleno- norbornen-2, 54zopropylidenonorbornen-2, i 2-me- tylobicyklo[2.2.1]heptadienn2,5; skondensowane zwiazki dwupierscieniowe, jak bicyklo[4.3.0]nona- dien-3,7, 5-metylobicyklo[-4.3.0]nonadien-3,7, 5,6- -d/wumetylobicyklo[4.3.0]nonadien-3,7 i bicyklo[3.2.0] heptadien-2,6; zwiazki jednopierscieniowe z pod¬ stawnikiem alkenylowym, jak 4-winylocyklohek- sen, 1,2-dwuwinylocyklobutan i 1,2,4-trójwinylocy- kloheksan oraz zwiazki trójpierscieniowe, jak dwu¬ cyklopentadien. Odpowiednie do realizacji wynalaz¬ ku gatunki kauczuku EPDM sa dostepne w han¬ dlu; Rubber World Blue Book 1975 Edition, Mate¬ rials and Compounding Ingedients for Rubber, stro¬ ny 406—410.Odpowiednie termoplastyczne zywice poliolefino- we obejmuja krystaliczne, wysokoczasteczkowe,, stale produkty polimeryzacji jednej lub wiekszej liczby monoolefin, pod wysokim lub niskim cisnie¬ niem. Przykladami takich zywic sa izotaktyczne i syndiotaktyczne polimery monoolefin, które sa 6 dostepne w handlu. Przykladami odpowiednich ole¬ fin sa etylen, propylen, buten-1, penten-1, heksen- -1, 2-metylopenten-l, 3-metylopenten-l, 4-metylo- penten-1, 5-metyloheksen-l i ich mieszaniny. Z ko¬ rzyscia mozna zastosowac w wynalazku dostepne 10 w handlu termoplastyczne zywice poliolefinowe, jak polietylen, a zwlaszcza polipropylen Odpowiedni w wynalazku jest jakikolwiek feno¬ lowy uklad wulkanizujacy, który calkowicie wul¬ kanizuje kauczuk EPDM. Podstawowym skladni - 15 kiem takiego ukladu jest wulkanizujaca zywica fe¬ nolowa, uzyskana w drodze kondensacji podstawio¬ nego lub niepodstawionego fenolu z aldehydem w srodowisku zasadowym lub kondensacji dwu- funkcyjnych fenolodwualkoholi. Szczególnie od- 20 powiednie sa zywice wulkanizujace na bazie chlo¬ rowcowanego fenolu. Szczególnie zaleca sie stoso¬ wanie ukladów wulkanizujacych zawierajacych zy¬ wice fenolowa, donor chlorowca i zwiazek me¬ talu. Szczególy dotyczace takich ukladów podaja 25 Giller w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 287 440 oraz Gerstin i wspólpracownicy w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 709 840. Chlorowcowane, zwykle bromowane zywi¬ ce fenolowe zawierajace 2—1,0% wagowych bromu 30 zwykle nie wymagaja donoru chlorowca, lecz sto¬ suje sie je lacznie z czynnikiem wiazacym chlorow¬ cowodór, np. z tlenkiem metalu, jak tlenek zelaza, tlenek tytanu, tleneek magnezu, krzemian magnezu, dwutlenek krzemu, a zwlaszcza tlenek cynku, któ- 35 rych obecnosc promotuje sieciujaca funkcje zywicy fenolowej. Jednakze w przypadku kauczuków, któ¬ re zywice fenolowe wulkanizuja opornie, zaleca sie laczne uzycie donoru chlorowca i tlenku cynku.Wytwarzanie chlorowcowanych zywic fenolowych 40 i ich stosowanie w ukladach wulkanizujacych z tlenkiem cynku sa przedstawione w opisach pa¬ tentowych St. Zjedn. Ameryki nr 2972 600 i nr 3 093 6|1|3.Przykladami odpowiednich donorów chlorowca sa 45 chlorek cynawy, chlorek zelazowy lub oddajace chlorowiec polimery, jak chlorowana parafina, chlorowany polietylen, chlorosulfonowany poliety¬ len i polichlorobutadiien (kauczuk neoprenowy).Termin „aktywator'' oznacza w niniejszym opisie 50 jakikolwiek material zwiekszajacy skutecznosc sie¬ ciowania przez fenolowa zywice wulkanizujaca i obejmuje zarówno tlenki metali jak i donory chlorowca.Dla dalszych szczególów dotyczacych fenolowych 55 ukladów wulkanizujacych patrz „Vulcanization and Vulcanizing Agents", W. Hoffman, Palmerton Pu- blishing Company. Odpowiednie fenolowe i bromo¬ wane fenolowe zywice wulkanizujace sa dostepne w handlu, np. zywice SP-1045, CRJ-352, SP-1055 60 i SP-1056 produkcji Schenectady Chemicals, Inc.Podobne, funkcjonalne równowazne fenolowe zywi¬ ce wulkanizujace mozna otrzymac równiez od in¬ nych wytwórców. Jak wyjasniono powyzej, srodki wulkanizujace stosuje sie w takiej ilosci, by uzy- 65 skac zasadniczo calkowita wulkanizacje kauczuku.126 439 9 10 Wlasciwosci elastoplastycznych kompozycji we¬ dlug wynalazku moga byc modyfikowane, przed lub po wulkanizacji, dodaniem skladników konwencjo¬ nalnie stosowanych przy wytwarzaniu kauczuku EPDM, zywicy póliolefinowej i ich mieszanek. Przy¬ kladami takich skladników sa sadza, krzemionka, dwutlenek tytanu, barwne pigmenty, glina, tlenek cynku, kwas stearynowy, stabilizatory, srodki prze¬ ciwdzialajace degradacji, inhibitory plomienia, srod¬ ki ulatwiajace przetwarzanie, kleje, plastyfikatory, wosk, nieciagle wlókna, Jak wlókna celulozy drzew¬ nej i oleje wypelniajace.Szczególnie zaleca sie dodawanie sadzy, oleju lub obu tych skladników, korzystnie przed dynamiczna wulkanizacja. Sadza zwieksza wytrzymalosc na roz¬ ciaganie i promotuje fenolowy srodek wulkanizu¬ jacy. Wypelniacz olejowy moze poprawic odpornosc na pecznienie w oleju, stabilnosc cieplna, histereze, koszta i trwale odksztalcenia kompozycji elasto- plastycznej. Odpowiednie sa oleje aromatyczne, naf¬ tenowe i parafinowe. Dodatek oleju moze równiez poprawic przetwarzalnósc. Odpowiednie oleje wy¬ pelniajace przedstawiono w wyzej cytowanym Rub¬ ber World Blue Book, strony 145—190. Ilosc dodat¬ ku olejowego jest zalezna od pozadanych wlasci¬ wosci, a górna granica zalezy od zdolnosci laczenia sie danego oleju ze skladnikami mieszanki. Grani¬ ca ta jest przekroczona, gdy wystepuje nadmierne wypacahie wypelniajacego oleju. Typowo, na 100 czesci wagowych mieszanki kauczuku olefinowego i zywicy póliolefinowej dodaje sie 5—300 czesci wa¬ gowych oleju. Zwykle ilosc ta zawiera sie w za¬ kresie okolo 30 do 250 czesci wagowych oleju na 100 czesci wagowych kauczuku obecnego w mie¬ szance, a zawartoscia korzystna jest okolo 70 do 20)0 czesci wagowych na 100 czesci wagowych kau¬ czuku, . Ilosc oleju wypelniajacego zalezy, co naj¬ mniej w pewnym stopniu, od typu kauczuku. Kau¬ czuki o duzej lepkosci przyjmuja wiecej oleju.W przypadku wytwarzania kompozycji wedlug wy¬ nalazku, które maja byc barwione, zamiast sadzy stosuje sie pigmenty bezbarwne lub biale (wypel¬ niacze lub pigmenty wzmacniajace). Odpowiednie do tych celów sa krzemionka, krzemian glinu, krze¬ mian magnezu i dwutlenek tytanu. Typowo, bialy pigment dodaje sie do mieszanki w ilosci 5—100 czesci wagowych na 100 czesci wagowych kauczu¬ ku. Typowy dodatek sadzy wynosi 40—2,50 czesci wagowych na 100 czesci wagowych kauczuku EPDM, a zwykle dodaje sie okolo 20—100 czesci wagowych sadzy na 100 czesci wagowych sumy kauczuku EPDM i oleju wypelniajacego. Ilosc sa¬ dzy, jakiej mozna uzyc zalezy, co najmniej w pew¬ nym stopniu, od jej typu oraz od ilosci zastosowa¬ nego oleju.Do wytwarzania kompozycji wedlug wynalazku mozna zastosowac sposoby inne niz dynamiczna wulkanizacja mieszanek kauczuk/zywica poliolefi¬ nowa. Przykladowo, kauczuk mozna calkowicie wulkanizowac w nieobecnosci zywicy póliolefino¬ wej, dynamicznie lub statycznie, sproszkowac i zmieszac z zywica poliolefinowa w temperaturze powyzej jej punktu topnienia lub mieknienia. Je¬ zeli czastka usieciowanego kauczuku sa male, do¬ kladnie rozprowadzone i uzyte w odpowiednim ste¬ zeniu, to kompozycje wedlug wynalazku latwo moz¬ na otrzymac przez zmieszanie usieciowanego kau¬ czuku z zywica poliolefinowa. Tak wiec „mieszan¬ ka" oznacza w niniejszym opisie mieszanine doklad¬ nie rozprowadzonych, malych czastek usieciowane¬ go kauczuku. Mieszanine która nie miesci sie w za¬ kresie wynalazku z powodu nieodpowiedniego roz¬ prowadzenia czastek kauczuku lub zbyt duzej ich wielkosci mozna poddac mieleniu na zimno, do zmniejszenia czastek ponizej 50 jim, korzystnie po¬ nizej 20 \im, a zwlaszcza ponizej 5 \im. Po odpo- , wiednim zmieleniu lub sproszkowaniu otrzymuje sie kompozycje wedlug wynalazku. Czesto zle roz¬ prowadzenie lub zbyt duza wielkosc czastek kau¬ czuku sa widoczne golym okiem i zauwazalne w uformowanym arkuszu Ma to miejsce szczegól¬ nie w nieobecnosci pigmentów i wypelniaczy.W takim przypadku sproszkowanie i ponowne ufor¬ mowanie daja arkusz, w którym agregaty czastek kauczuku lub duze czastki kauczuku nie sa widocz¬ ne golym okiem lub znacznie slabiej zauwazalne i które maja znacznie lepsze wlasciwosci mecha¬ niczne.Elastoplastyczne kompozycje wedlug wynalazku sa uzyteczne w produkcji wielu artykulów, jak opony, weze, pasy, uszczelki i róznego rodzaju ksztaltki. Sa one szczególnie uzyteczne w produk¬ cji artykulów w drodze wytlaczania, formowania wtryskowego i prasowania. Stosowac je mozna równiez do modyfikowania zywic termoplastycz¬ nych, zwlaszcza zywic poliolefinowych. Do miesza¬ nek kompozycji z zywicami termoplastycznymi 8to- suje sie konwencjonalne urzadzenia. Wlasciwosci zywicy modyfikowanej zaleza od ilosci wprowadzo¬ nej kompozycji elastoplastycznej. Zwykle ilosc ela- stoplastycznej kompozycji jest taka, ze zmodyfiko¬ wana zywica zawiera okolo 5 do 25 czesci wagc+- wych kauczuku EPDM na okolo 95 do 75 czescd lacznej wagi zywicy.Wlasciwosci wytrzymalosciowe kompozycji ozna¬ cza sie wedlug ASTM D-638 i ASTM D-1'566. Ter¬ min „elasfomeryczna" w niniejszym opisie i za¬ strzezeniach oznacza kompozycje, która w danym czasie (1 lub 10 minut) kurczy sie do mniej niz 100% dlugosci poczatkowej, po rozciagnieciu w tem¬ peraturze pokojowej do dwukrotnej dlugosci po¬ czatkowej i utrzymywaniu w stanie rozciagnietym w tym samym czasie (1 lub 10 minut). Odksztalce¬ nie przy sciskaniu oznacza sie wedlug ASTM D- -3i9\5, stposób B,, przez sciskanie próbki w ciagu 22 godzin w 1Q0°C. Pecznienie w oleju (procentowa zmiane wagi) oznacza sie wedlug ASTM D-471, przez zanurzenie w oleju ASTM-3,, na $ dni w 121°C. Szczególnie korzystnymi kompozycjami wedlug wynalazku sa kompozycje kauczukowe o wartosci odksztalcenia przy sciskaniu okolo 5G% lub mniejszej, które to kompozycje odpowiadaja definicji kauczuku wedlug ASTM Standards, tom 28„ strona 756 zycje kauczukowe o twardosci Shore D 60 lub niz¬ szej, 100% module wielkosci 17 MPa lub mniejszym lub module Younga ponizej 245 MPa.W celu zilustrowania wTynalazku„ przedmieszke zawierajaca kauczuk EPDM, parafinowy olej wy¬ pelniajacy, sadze, tlenek cynku, kwas stearynowy 10 15 20 25 30 95 40 45 50 55 60126 439 11 12 i ewentualnie srodek przeciwdzialajacy degradacji (wszystkie skladniki w czesciach wagowych) miesza sie z polipropylenem. Mieszanie prowadzi w cia¬ gu 2,5 minut z szybkoscia 80 obrotów na minute w mieszalniku Brabendera umieszczonym w lazni olejowej o temperaturze 180°C. Polipropylen ulega stopieniu i otrzymuje sie jednorodna mieszanine.W dalszym ciagu opisu mówiac o temperaturze mieszalnika Brabendera rozumie sie temperature lazni olejowej. Dodaje sie fenolowego srodka wul¬ kanizujacego i kontynuuje mieszanie w ciagu dal¬ szych 4 minut, w którym to czasie uzyskuje sie maksymalna wartosc konsystencji Brabendera. Po wyjeciu z mieszalnika kompozycja poddawana jest formowaniu przez prasowanie w 210°C. Przed wy¬ jeciem z formy próbki oziebia sie ponizej 100°C.Oznacza sie i zapisuje wlasciwosci uformowanych próbek.Dane dla róznych kompozycji sa zestawione w ta¬ blicy I. Partie 1—3 i 4—6 zawieraja rózne kauczu¬ ki EPDM, co uwidoczniono w odnosnikach. Kompo¬ zycje 1 i 4 sa kontrolne i nie zawieraja srodka wulkanizujacego. Kompozycje 2 i 5 ilustruja wy¬ nalazek i sa wulkanizowane fenolowym srodkiem wulkanizujacym. Kompozycje 3 i 6, zalaczone dla porównania, sa wulkanizowane ukladem siarko¬ wym. Kauczuk zastosowany w kompozycjach 2, 3, 5 i 6 jest calkowicie zwulkanizowany, tzn., ze do cykloheksanu w temperaturze pokojowej lub do wrzacego ksylenu ekstrahuje sie mniej niz 3% wa¬ gowe kauczuku (w odniesieniu do sumy kauczuku zawartego w kompozycji). Zwulkanizowane kompo- 20 25 30 zycje sa elastomeryczne, przetwarzalne jak materia¬ ly termoplastyczne i moga byc ponownie przetwa¬ rzane bez regeneracji, w przeciwienstwie do kom¬ pozycji wulkanizowanych statycznie, które sa ter¬ moutwardzalne i nie daja sie przetwarzac jak ma¬ terialy termoplastyczne.Dane przedstawione w tablicy I wykazuja, ze komopzycje sporzadzone z EPDM o wysokiej zawar¬ tosci etylenu maja wieksza twardosc. Kompozycje wytworzone z fenolowa zywica wulkanizujaca ma¬ ja zasadniczo takie same wlasciwosci wytrzymalo¬ sciowe, natomiast siarkowy uklad wulkanizujacy jest skuteczniejszy w kompozycjach zawierajacych kauczuk EPDM o niskiej polidyspersyjnosci. Kom¬ pozycje wulkanizowane fenolowa zywica wulkani¬ zujaca wykazuja dwie istotne zalety w porówna¬ niu z kompozycjami wulkanizowanymi srodkami siarkowymi, mianowicie wieksza odpornosc na dzialanie oleju (male pecznienie) i mniejsze od¬ ksztalcenia przy sciskaniu.Kompozycje zawierajace kauczuk EPDM jako skladnik glówny sa przedstawione w tablicy II.Kompozycja 1 nie zawiera srodków wulkanizuja¬ cych. Kompozycja 2 jest kompozycja wedlug wy¬ nalazku, wulkanizowana fenolowa zywica wulkani¬ zujaca. Kompozycje 3 i 4, zalaczone dla porówna¬ nia, sa wulkanizowane odpowiednio siarkowym ukladem wulkanizujacym i srodkiem nadtlenko- wym. Polipropylen jest taki sam, jak w tablicy I.Kauczuk EPDM jest terpolimerem 69% wagowych etylenu, 8,3% wagowych etylidenonorbornenu, po¬ zostalosc polipropylen; polidyspersyjnosc 2,2, lepkosc Kompozycja Kauczuk EPDM Polipropylen8 Olej. wypelniajacy Sadza Tlenek cynku Kwas stearynowy Flectol-H4, srodek przeciwdegradacyjny SP-10565 Siarkowy srodejk wulkanizujacy6 Twardosc, Shore D 100% modul, MPa Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Specznienie w oleju ASTM-3, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % 1 361 64 30,6 28,8 1,8 0,36 0,7l2 3,24 — 43 8,4 10,78 460 131 —f Tablica 2 361 64 30,6 28,8 1,8 0,36 0,72 — — 47 11,,27 17,2 390 67 — I 3 361 64» 30,6 28„8 1,8 0,36 0,72 — 1,31 47 9,9 18,6 490 88 —¦ 4 362 64 30,6 28,8 1,8 0,36 — — — 35 6,8 7,6 460 88 68 5 362 64 . . 30,6 28,8 1,8 0,36 — 3,24 — 40 11,1 17,5 30Q 53' 39 fl 1 36» 64 30^6 28,8. 1,8 0,38 — — 1,31 39 8,5 13,6 390 7^ 52 1 73 wagowe etylenu, 4,4% wagowe etylidenonorbornenu, poli dyspersyjnosc 2,1, ciezar wlasciwy 0,86, Lepkosc Mooney'a 55 (ML+121°C) 8 55% wagowych etylenu, 4,4% wagowe etylidenonorbornenu, polidyspersyjnosc 5,2, ciezar wlasciwy 0,86, lepkosc Mooney'a 40 (ML 1+8 121°C) a niskiej plynnosci, ogólnego zastosowania", ciezar wlasciwy 0,902, wydluzenie 11% 1 spolimeryzowana l,2-dwuwodorowo-2,2,4-trójmetylochinolina * bromowana metylolofenolowa zywica wulkanizujaca 6 siarka 17,2 czesci, wdumetyrodwutiokarbaminian cynku 10,3 czesci dwusiarczek czteroetylotiuramu 10,3 czesci, dwusiar¬ czek 2-bis (benzótiazolilu) 34,5 czesci i szesciosiarczek dwupentametylenotiuramu 27,7 czesci13 126 439 14 T a b 1 i c a II Kompozycja Kauczuk EPDM Polipropylen SP-1056 Tlenek cynku Dwusiarczek czteroetylotiuramu Dwusiarczek 2-bis-(benzotiazolilu) Siarka 2,5-dwumetylo-2,5-dwu- (Illrz. butyloperoksy) heksan Twardosc, Shore D 100% modul, MPa 300% modul, MPa Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu,, % Specznienie w oleju ASTM-3, % Czesc próbki rozpuszczalna w cykloheksa¬ nie w temperaturze pokojowej, % wag.Czesc kauczuku rozpuszczalna w cyklohek¬ sanie w temperaturze pokojowej (bez po¬ prawki na rozpuszczalne w acetonie sklad¬ niki kauczuku), % wagowych 1 GO 40 — ¦'¦' — — — — —1 36 5,9 — 6,27 300 38 91 133 48 , 80 2 6i0 40 6,75 1,25 — — ¦ — — 42 9,9 21,6 23,9 310 aa 24 10,9 0 0 3 60 40 — 3,0 0,6 0,3 0,9 — 43 10,78 17,5 21,2 370 34 43 194 0 0 4 1 60 40 — —» | — — , 1,2 39 8,03 11,9 16,07 420 35 32 ¦ ¦¦ 225 ¦ 1 '¦ 1,7 Mooney'a 51 (ML 8, Ui00°C). Sposób postepowania jak w tablicy I, z wyjatkiem kompozycji 2, tlenek cynku dodaje sie minute po dodaniu fenolowej zy¬ wicy wulkanizujacej, a w kompozycji 4 po osiag¬ nieciu maksymalnej konsystencji Brabendera do¬ daje sie 0,6 czesci wagowych fosforynu trójnony- lofenylu, srodka wychwytujacego wolne rodniki.Dane wykazuja, ze kompozycja wulkanizowana fe¬ nolowa zywica wulkanizujaca ma wieksza odpor¬ nosc na dzialanie oleju (mniej pecznieje) i mniej¬ sze odksztalcenie przy sciskaniu.W tablicy III przedstawiono miekkie kompozy¬ cje o duzym udziale kauczku i oleju wypelniaja¬ cego. Sposób postepowania jest taki sam, jak w ta¬ blicy l, z tym, ze po dodaniu srodków wulkanizu¬ jacych w ciagu 5 minut kontynuuje sie mieszanie.Kompozycja: 1 jest kontrolna i nie'zawiera srodków wulkanizujacych. Kompozycje 2, 4 i 6 sa kompozy¬ cjami wedlug wynalazku, wulkanizowanymi feno¬ lowymi zywicami wulkanizujacymi. Kompozycje 3, 5 i 7 sa wulkanizowane siarkowymi ukladami wul¬ kanizujacymi. Dane wykazuja, ze kompozycje wul¬ kanizowane fenolowymi zywicami wulkanizujacy¬ mi maja mniejsze odksztalcenie przy sciskaniu i wieksza odpornosc na dzialanie oleju. Ponadto,, kompozycje wulkanizowane fenolowa zywica wul¬ kanizujaca daja gladsze powierzchnie po wytlocze¬ niu lub formowaniu wtryskowym. Powierzchnie wytloczek i czesci formowanych z kompozycji wul¬ kanizowanych fenolowymi zywicami wulkanizuja¬ cymi sa wolne od wykwitów i nie kleja sie. Kom¬ pozycja 6* o duzym udziale kauczuku, wykazuje korzystne wlasciwosci elastomeryczne, jak male odksztalcenie przy rozciaganiu i male odksztalcenie przy sciskaniu.Badania wplywu ilosci srodka wulkanizujacego 30 35 45 50 65 przedstawiono w tablicy IV. Sposób postepowania i skladniki 8a takie same, jak w tablicy III. Jak wy¬ nika z przedstawionych danych, zwiekszenie ilosci srodka wulkanizujacego ma mniejszy wplyw na wlasciwosci wytrzymalosciowe w przypadku siar¬ kowego ukladu wulkanizujacego niz w przypadku ukladu z zywica fenolowa. Wytrzymalosc na roz¬ ciaganie w przypadku obu ukladów zasadniczo nie ulega zmianie ze zmiana stezenia srodka 'wulkani¬ zujacego. Ze wzrostem stezenia zywicy fenolowej wzrasta modul i zmniejsza sie wydluzenie, nato¬ miast oba te parametry zasadniczo nie zmieniaja sie ze zmiana ilosci siarkowego srodka wulkanizujace¬ go. Przy wszystkich badanych stezeniach, kompo¬ zycje wulkanizowane zywica fenolowa wykazuja mniejsze odksztalcenia przy sciskaniu i wieksza od¬ pornosc na dzialanie oleju.Kompozycje wedlug wynalazku wulkanizowanie niechlorowcowanymi fenolowymi zywicami wulka¬ nizujacymi przedstawiono w tablicy V. Sposób po¬ stepowania jest taki sam, jak poprzednio. Kompo¬ zycja L jest kontrolna i nie zawiera dodatków wul¬ kanizujacych. Kompozycja 2 jest kontrola zawiera¬ jaca fenolowa zywice wulkanizujaca, lecz bez akty¬ watora wulkanizacji. Kompozycja 5 jest inna kon¬ trola, zawierajaca siarkowy srodek wulkanizujacy.Kontrola 3 zawiera dwumetylolo-p-nonylofeaol (fe¬ nolowa zywica wulkanizujaca marki handlowej SP-1045). Kompozycje 3 i 4 zawieraja jako donory chlorowca odpowiednio chlorek cynawy i chloro- sulfonowany polietylen.Dane wykazuja, ze dla pelnej wulkanizacji kau¬ czuku nie jest krytyczne stosowanie lacznie z nie- chlorowcowanym fenolowym srodkiem wulkanizu¬ jacym aktywatora wulkanizacji. Obecnosc donoru chlorowca (aktywatora wulkanizacji) powoduje13 126 439 16 Kompozycja Kauczuk EPDM i z wypelniaczem olejowym1 Polipropylen2 Olej wypelnia¬ jacy Sadza Flectol-H8, sro¬ dek przeciw- degradacyjny Tlenek cynku Kwas stearyno¬ wy SP-10502 Siarkowy sro¬ dek wulkanizu¬ jacy Twardosc Shore A 100% modul, MPa 300% modul, MPa Graniczna wy¬ trzymalosc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy | zerwaniu, % i Odksztalcenie przy rozciaga¬ niu, % • Odksztalcenie przy sciskaniu* % Specznienie w oleju ASTM-3, % 1 91,2 54,4 36,4; 36,4 Q,91 2928 0,46 — — 8H 2,9 — 4,3 500 — — 167 2 9U 54,4 36,4 36,4 0,91 2,28 0,46 M — 83 5y2 10,78 13,8 410 14 30 52 Tablica 3 91,2 54,4 3(6,4 36,4 0,91 2,28 0,46 — 1,65 84 4,5 8,5 1^4,7 550 14 47 69 III 4 100,6 49,7 23,9 ^8,9 0,90 2,41 0,49 4,43 — 82 4,5 9,9 13,1 390 12 2a 52 5 100,6 49,7 28,9 28,3 0,96 2„41 0,49 — 1,80 81 4,3 8,4 14,7 560 ) 11 49 84 6 124,4 37,8 31,1 18,66 — 1,16 0„62 6,W —? 71 3,3 — 8,9 290 6 20 59 7 124,4 37,8 311,1 1 18,66 — 3,11 0,62 —< 2,25 71 2,3 59 6,76 350 17 34 91 1 63% wagowe etylenu, 3,7% wagowych etylidenonorbornenu, polidyspersyjnosc 2,6, ciezar wlasciwy 0,90, lepkosc Mooney'a (ML-4, 125°C) 50, terpolimer wypelniony 100 phr niekorodujacego oleju naftenowego 8 polipropylen i srodki wulkanizujace Jak w tablicy I znaczny wzrost wytrzymalosci na rozciaganie i zmniejszenie odksztalcen przy sciskaniu oraz zwieksza wytrzymalosc na dzialanie oleju. Duze specznienie w oleju kompozycji 2 wskazuje, ze kauczuk jest jedynie czesciowo zwulkanizowany.Dane wykazuja równiez, ze kompozycje wulkani¬ zowane fenolowym ukladem wulkanizujacym za¬ wierajacym donor chlorowca maja mniejsza od- ksztalcalnosc przy sciskaniu i wieksza odpornosc na dzialanie oleju niz podobne kompozycje wulkanizo¬ wane srodkiem siarkowym. Kompozycje 3 i 4 wy¬ kazuja szczególnie wysoka retencje wytrzymalosci na rozciaganie po specznieniu w oleju.Próby przedstawione w tablicy VI dalej wyka¬ zuja, ze calkowite zwulkanizowanie kauczuku wy¬ maga obecnosci aktywatora (tlenku cynku). Sposób postepowania jest taki sam jak w przypadku ta¬ blicy I, lecz nie stosuje sie przedmieszki, poniewaz kompozycje nie zawieraja sadzy i oleju wypelnia¬ jacego. Kompozycje 1 i 2 sa takie same, poza tym, ze kompozycja 2 nie zawiera tlenku cynku.Przedstawione w tablicy VI dane dotyczace kom¬ pozycji 2 sa wartosciamii srednimi z dwóch prób. 45 S5 60 65 W celu oznaczenia stopnia zwulkanizowania kau¬ czuku, kompozycje ekstrahuje sie wrzacym ksyle¬ nem (kauczuk zwulkanizowany jest nierozpuszczal¬ ny we wrzacym ksylenie). Ekstrakcji poddaje sie próbki w postaci cienkiego filmu (grubosci okolo 0,06 mm). Po uplywie 30 minut film zwykle ulega rozpadowi. Wtedy zawiesine w ksylenie przesacza sie przez saczek z wlókna szklanego o wielkosci porów 0,3 (im. Przyjmuje sie, ze wszystkie sklad¬ niki, oprócz polipropylenu, sa czescia zwulkanizo¬ wanego kauczuku. Przesacz oziebia sie do tempe¬ ratury pokojowej, co powoduje wytracenie polipro¬ pylenu (lub krystalicznego kopolimeru przeszcze¬ pionego), który to material odsacza sie. Drugi prze¬ sacz odparowuje sie, odzyskujac material, który jest rozpuszczalny w ksylenie w temperaturze po¬ kojowej. (Ataktyczny polipropylen, polipropylen o niskim ciezarze czasteczkowym, bezpostaciowy kopolimer etylen-propylen, nie zwulkanizowany kauczuk EPDM lub niekrystaliczny kopolimer prze¬ szczepiony polipropylen-kauczuk EPDM). Procent wagowy odzyskanego materialu jest podany w na¬ wiasach lacznie z obliczona teoretyczna wartosciaTablica IV Kompozycja Kauczuk EPDM z wypelnieniem olejo¬ wym1 Polipropylen2 Olej wypelniajacy Tlenek cynku Kwas stearynowy Flectol-H, srodek przeciwdegradacyjny SP-10562 Siarkowy srodek wulkanizujacy2 Twardosc, Shore A 1/00% modul, MPa Graniczna wytrzymalosc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju ASTM-3, % 1 Q1 * R4 4. ^fi, 4 00(,,t 36 4 2 28 0 46 - 0 91 - —! — 81) 2,8 4.0, 630 52 78 162 2 4,05 — 84 4,99 13,1 430 14 31, 52 3 5,07 : 85 5,58 13,9 370 14 3H 49 4 6,08 — 85 6,56 18.8 290 12 24 43 5 7,96 — 85 6,86 13,8 280 13 26 41 6 — 1,24 84 4,3 H5 550 14 45 73 ' — 1,66 85 4,3 14,8 590 14 38 74 » —* 2,07 85 4,6 15,0 560 13 48 71 9 —. 2,48 85 4,8 14,8 530 13 47 67 - • ¦¦ ¦V ¦ - ¦- 1 jak w tablicy II 1 jak w tablicy IIfr 126 439 2* Tablica V Kompozycja Kauczuk EPDM1 Polipropylen* Olej wypelniajacy Sadza | Tlenek cynku 1 Kwas stearynowy SP-1045* SnCl3 Chlorosulfonowany polietylen Siarkowy srodek wulkanizujacy* Twardosc, Shore D 100% modul, MPa Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju ASTM-3, % Wytrzymalosc graniczna na rozciaganie po oleju, MPa % retencji wytrzymalosci | granicznej na rozciaganie 1 36 04 ao,e 28,8 U* 0,35 — — — ¦ — 37 7,0 9,3 510 48 — | / TO 3,7 40,0 * 1 3G $4 30,6 2&S\ 1,8 0,36 4,33 — — — 42 10,0 16,6 450 aa 57 86 v - 8,1 48,8 3 36 64 30,6 28,8 V* 0,36 4.3fc 0,70 — — 45 H3 22,1 260 27 36 44 15,4 69,6 4 36 G4 30,6 28,8 13 Q,36 4,32 — 1,8 — 45 12,6 21,8 380 29 30 55 14,p 1 64,0 5 1 36 04 30,6 28,8 1,8 0,36 —* —i — 1*06 43 11,1 20,67 410 32 49 ' 66 H,0 53,7 69% Wagowych etylenu, 8,3% wagowych etylidenonorbofnenu, polidyspersyjnosc 2,1, ciezar wlasciwy 0,86, lepkosc Mooney'a 50 (ML-8, 100°C) jak w tablicy I dwumetylolo-p-nonylofenol (niechlorowcowany) dla zwulkanizowanego kauczuku EPDM. Do obli¬ czonej wartosci dla zwulkanizowanego kauczuku wprowadza sde poprawke uwzgledniajaca materia¬ ly obecne w zwulkanizowanym kauczuku, które po wulkanizacji pozostaja rozpuszczalne we wrzacym ksylenie. Poprawka (1,6% wagowego kauczuku) jest suma czesci nie zwulkanizowanego kauczuku roz¬ puszczalnej w acetonie, 0,9% wagowego i czesci nie rozpuszczalnej w cykloheksanie w temperaturze pokojowej, 07% wagowego. Material rozpuszczalny w acetonie przyjmuje sie za nie ulegajacy siecio¬ waniu, a material rozpuszczalny w cykloheksanie w temperaturze pokojowej za komopolimer polio- lefiny. Przykladowo, w przypadku kompozycji 1 po¬ dana w nawiasach obliczona wartosc dla nierozpu¬ szczalnego kauczuku wynosi 39,3% wagowe, która to wartosc bez wprowadzenia powyzszej poprawki wynosilaby 39,Q% -wagowych. Podobne poprawki wprowadzono do wartosci obliczonych, podanych w tablicach VII—IX (w nawiasach).Z przedstawionych danych wynika, ze kompozy¬ cja 1, zawierajaca tlenek cynku, ma mniejsze od¬ ksztalcenia przy rozciaganiu i sciskaniu i mniej pecznieje w oleju i ze zawarty w niej kauczuk w ogóle nie jest ekstrahowany do wrzacego ksyle¬ nu. Swiadczy to o calkowitym zwulkanizowaniu kauczuku oraz potwierdza nieobecnosc kopolimeru przeszczepionego. Z kompozycji nie zawierajacej 40 55 65 tlenku cynku do wrzacego ksylenu przechodzi 32% kauczuku. Swiadczy to o obecnosci kopolimeru szczepionego lub jedynie czesciowym zwulkanizo¬ waniu kauczuku. Powyzsze dane wykazuja, ze dla uzyskania kompozycji wedlug wynalazku z calko¬ wicie zwulkanizowanym kauczukiem krytyczne jest uzycie aktywatora wulkanizacji, promotujacego reakcje zasadniczo wylacznie miedzy kauczukiem EPDM, a fenolowa zywica wulkanizujaca.Kompozycje wedlug wynalazku o wysokiej twar¬ dosci, zawierajace sadze i o wysokim stopniu za¬ wartosci polipropylenu sa przedstawione w tabli¬ cy VII. Przedmieszke kauczuku EPDM, sadzy, tlen¬ ku cynku i kwasu stearynowego miesza sie w mie¬ szalniku Brabendera z polipropylenem, z szybko¬ scia 80 obrotów na minute, w 180°C,, do stopienia polipropylenu z wytworzeniem jednorodnej mie¬ szanki. Dodaje sie fenolowej zywicy wulkanizuja¬ cej i kontynuuje mieszanie do uzyskania maksy¬ malnej konsystencji Brabendera, po czym dalej miesza sie w ciagu 3 minut. Kompozycje wyjmuje sie, rozwalcowuje w arkusze, z powrotem wprowa¬ dza do mieszalnika Brabendera i w ciagu 2 minut miesza w 180oC. Z danych wynika, ze kompozycje sa twardsze i sztywniejsze niz kompozycje z po¬ przednich tablic, zawierajace wiecej kauczuku.Wartosci odksztalcenia przy rozciaganiu wskazuja, ze kompozycje maja zmniejszona elastycznosc.2V 126 439 22 Tablica VI Tablica VII Kompozycja Kauczuk EPDM1 Polipropylen2 Kwas stearynowy Tlenek cynku Flectol-H, srodek przeciwdegradacyjny2 SP 10562 Twardosc Shore D 100% modul, MPa 300% modul MPa ; I Wytrzymalosc granicz¬ na na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju - ASTM-3, % Czesc próbki nie roz¬ puszczalna we wrza¬ cym ksylenie, % wagowych Czesc kauczuku roz¬ puszczalna we wrza¬ cym ksylenie, % wagowych Czesc próbki nieroz¬ puszczalna w ksylenie w temperaturze poko¬ jowej, % wagowych Czesc próbki nieroz¬ puszczalna w ksylenie w temperaturze poko¬ jowej, % wagowych Suma, % 36 34 0,36 1,8 0,72 4,05 53 13,8 15,4 1^7,5 590 42 51 105 40,2 • (39,3) ; 0 5.5,0 (60,4) <7 | 99,9 36 64 0,36 Q,72 4,05 5V 13,0 16,1 530 52 67 15iV 2Q,3 (38,a) 32,0 a6,7 (61,4) 17,8 ioo,a JO 15 20 25 30 35 55% wagowych etylenu, 4,4% nenu, polidyspersyjnosc 2,5, Mooney'a 70 (ML 1 + 8, 121°C) jak w tablicy I wagowych etylidenonorbor- ciezar wlasciwy 0,86, lepkosc Z danych dotyczacych rozpuszczalnosci wynika na¬ tomiast, ze kauczuk jest calkowicie zwulkanizowa- ny i w ogóle nie jest rozpuszczalny we wrzacym ksylenie.Istotne znaczenie ma kolejnosc dodawania sklad¬ ników, zwlaszcza aktywatorów wulkanizacji, jak; tlenek cynku. Szczególnie jest ona wazna przy do¬ dawaniu duzych ilosci tlenku cynku w nieobecno¬ sci wypelniacza. Ilustracja powyzszego jest tablica VIII. Sposób postepowania jest taki sam, jak w ta¬ blicy I, lecz nie stosuje sie przedmieszki, poniewaz kompozycja nie zawisra sadzy i oleju wypelniaja¬ cego. Skladniki dodaje sie w podanej kolejnosci.W przypadku kompozycji 1—5 tlenek cynku dodaje sie przed fenolowa zywica wulkanizujaca, nato¬ miast w przypadku kompozycji 6—9 kolejnosc do¬ dawania tych skladników jest odwrotna. Z przed¬ stawionych danych wynika, ze wlasciwosci wytrzy¬ malosciowe pogarszaja sie ze zwiekszeniem ilosci 40 45 50 55 60 65 , Kompozycja Kauczuk EPDM1 Polipropylen1 Sadza Kwas .stearynowy Tlenek cynku SP-10561 Twardosc Shore A Shore D 100% modul, MPa 300% modul, MPa Wytrzymalosc gra¬ niczna na rozciaga¬ nie, MPa Wydluzenie „przy zerwaniu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Czesci próbki nie¬ rozpuszczalne we | wrzacym ksylenie, 1 % wagowych 1 25 75 20 0,25 1,25 2,75 97 60 19,2 23,0 26,9 440 54 40<}1 (39,3) Z 30 70, 24 ' 0,3 1,5 3,3 99 60 17,9 22,9 23,5 320 54 45,4 (45,4) 3 I 35 65 28 0,35 1,75 3,85 99 59 17,5 24,1 25,1 350 47 51,9 51,0 1 jak w tablicy VI tlenku cynku, gdy tlenek cynku jest dodawany przed fenolowa zywica wulkanizujaca, natomiast wplyw ilosci tlenku cynku na wlasciwosci wytrzy¬ malosciowe jest maly, gdy jest on dodawany na koncu. Takie kompozycje wykazuja wieksza wy¬ trzymalosc na sciskanie i rozciaganie, mniejsza od- ksztalcalnósc przy rozciaganiu i sciskaniu i wiek¬ sza odpornosc na dzialanie oleju.Dane o rozpuszczalnosci wskazuja, ze kolejnosc dodawania tlenku cynku ma znaczny wplyw na stopien zwulkanizowania kauczuku. Ilosc kauczu¬ ku rozpuszczalnego we wrzacym ksylenie zmienia sie od 0 do 23%, w zaleznosci od ilosci tlenku cyn¬ ku w kompozycji, jezeli tlenek cynku jest dodawa¬ ny przed fenolowa zywica wulkanizujaca, jezeli na¬ tomiast tlenek cynku jest dodawany w ostatniej kolejnosci, jak w kompozycji 6—9, to ilosc kauczu¬ ku rozpuszczalnego we wrzacym ksylenie wynosi 1% lub mniej. Do oznaczonej rozpuszczalnosci kau¬ czuku w cykloheksanie wprowadzono poprawke 0,9% wagowych, uwzgledniajac rozpuszczalna w acetonie czesc zwulkanizowanego kauczuku. Po¬ prawka winna byc prawdopodobnie wieksza, aby -uwzglednic kwas stearynowy, który równiez moze byc ekstrahowany do cykloheksanu.Próby ze zmiana udzialu kauczuku EPDM i poli¬ propylenu przedstawiono w tablicy IX. Kompozy¬ cje zawieraja jedynie kauczuk EPDM, polipropy¬ len, fenolowa zywice wulkanizujaca i tlenek cyn¬ ku. Ilosci tlenku cynku i fenolowego czynnika wul¬ kanizujacego zmienia sie tak, by utrzymac staly sto¬ sunek srodka wulkanizujacgeo do kauczuku — 2 czesci wagowe tlenku cynku i 10 czesci wagowych fenolowej zywicy wulkanizujacej na 100 czesci wa¬ gowych kauczuku. Kauczuk EPDM i polipropylen zaladowuje sie do mieszalnika Brabendera utrzy¬ mywanego w 180°C i miesza z szybkoscia 100 obro- tW na minute. W 3 minuty po stopieniu polipro-Tablica VIII Kompozycja nr Kauczuk EPDM1 Polipropylen1 Kwas stearynowy Tlenek cynku SP-10561 1 Tlenek cynku 1 1/00% modul, MPa 300% modul, MPa Graniczna wytrzymalosc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Twardosc, Shore D Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju, % wag.Czesc próbki nierozpuszczalna we wrzacym ksylenie, % wag.Czesc kauczuku rozpuszczalna we wrzacym ksylenie, % wag.Czesc próbki rozpuszczalna w cyklohek¬ sanie w temperaturze pokojowej, % wagowych Czesc kauczuku rozpuszczalna w cykloheksanie w temperaturze | pokojowej, % wagowych 1 50 2 3 4 5 « ? 8 9 v~ 50 .. . . ... . . .... . . . ... .. .. ^ 1 0 5 — q,05 5 65 11,3 21,9 22,5 320 45 25 31 iai 52,5 (52,2) 0 0,29 0 0,75 — 10,5 15,5 22,3 46/0 43 27 39 145 50,5 (52,5) 4,0 V 2,» 1,5 -u 10,0 14,0 19,1 480 43 30 41 149 46,4 (53,V 13,4 2,3 4,0 2,25 — 9,7 13,0 17,7 500 43 32 41 152 45,5 (53,5) 16,0 2,2 3,9 3,0 — 9,4 11,9 1*6 480 43 35 45 164 42,3 (53,8D 23,0 2,5 4,6 0,75 10,7 18,9 25,5 380 44 25 34 106 54,0 (52,5) 0 0,9(3 1,1 ._ | 1,5 10,6 17,3 23,8 390 45 26 35 im 53,7 (53,1) 0 0,71 Q,6 —. 2,25 10,5 17,0 16,5 430 44 25 33 110 53,0 (53,5) 1,0 1,03 1,3 7" w. r* r- 3,0 10,3 16,6 25,6 440 44 Z5 38 110 54,0 (53,8) o 0,71 0,6 \ jak w tablicy VI.126 439 25 26 Tablica IX [ Kompozycja Kauczuk EPDM1 Polipropylen1 SP-10561 Tlenek cynku 100% modul, MPa Graniczna wytrzymalosc na zerwanie, MPa E, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Twardosc Shore A Shore D Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Czesc próbki nierozpuszczalna we wrzacym ksylenie, % wagowych Czesc kauczuku rozpuszczalna we wrzacym ksylenie, | % wagowych 1 6Q 40 6 w 9,7 215,6 48,6 3|80 8,9 44 18 62,8 (61,7) 0 Z 50 5Q 5 1,0 11,8 23,6 77,1, 430 92 48 27 51,7 (52,0) | 0,6 3 40 eo 4 0,8 13,8 27,8 237,8 460 98. 52 43 44,,0 (42,2) 0 4 30 70 3 0,6 16,6 24,3 349,5 440 95 60 49 31,4 (31,5) 0,3 5 20 80 2 0,4 1,7,6 25,9 477,4 510 97 65 60 6 10 90 1 ¦ 0,2 210,0 22,9 742,5t 57:0 97 71 85 (przewezenie) 21,7 (21,6) 0,5 12,0 (11,0) 0 | 1 jak w tablicy VI pylenu dodaje sie fenolowej zywicy wulkanizujacej i kontynuuje mieszanie w ciagu 4 minut. Kompo¬ zycje wyjmuje sie z mieszalnika, walcuje w arku¬ sze, ponownie wprowadza do mieszalnika i miesza w ciagu dalszych 2 minut. Kompozycje ponownie wyjmuje sie z mieszalnika, formuje w arkusze i sprasowuje w 220°C. Wszystkie kompozycje sa termoplastyczne, a kompozycje 1—4 sa elastome- ryczne. Kompozycje 5 i 6, o duzym udziale poli¬ propylenu, sa nieelastomeryczne. Przy rozciaganiu ulegaja przewezeniu, tj. przechodza przez stan uniemozliwiajacy powrót do postaci poczatkowej.W calym zakresie proporcji kauczuk jest calkowi¬ cie zwulkanizowany; ilosc kauczuku rozpuszczalne¬ go we wrzacym ksylenie wynosi mniej niz 1% wa¬ gowy kauczuku obecnego w kompozycji.Poddajace sie barwieniu kompozycje wedlug wy¬ nalazku, zawierajace bialy pigment (krzemian ma¬ gnezu) oraz kompozycja wedlug wynalazku zawie¬ rajaca polietylen, sa przedstawione w tablicy X.Kompozycja 1 zawiera (wszystkie czesci wagowo): 50 czesci kauczku EPDM, 50 czesci polipropylenu, 40 czesci krzemianu magnezu (wypelniaczowy), 0,5 czesci kwasu stearynowego i 5,6 czesci fenolowego srodka wulkanizujacego SP-1056. Sposób wytwa¬ rzania jest taki sam, jak w tablicy VIII, z tym, ze przed dodaniem fenolowego srodka wulkanizujace¬ go krzemian magnezu jest calkowicie rozprowadzo¬ ny. W obecnosci krzemianu magnezu dodawanie tlenku cynku nie jest wymagane. Dane o rozpusz¬ czalnosci w cykloheksanie wskazuja, ze kauczuk jest calkowicie zwulkanizowany. Kompozycja 2 za¬ wiera (wszystkie czesci wagowo): 40 czesci kauczu¬ ku EPDM, 60 czesci polietylenu, 0,4 czesci kwasu stearynowego, 0,8 czesci tlenku cynku i 4,5 czesci fenolowej zywicy wulkanizujacej SP-1056. Kauczuk i polietylen zaladowuje sie do mieszalnika Braben- dera, utrzymywanego w 180°C i mastykuje z szyb¬ koscia 80 obrotów na minute, do stopienia poliety¬ lenu. Dodaje sie kwasu stearynowego i fenolowego srodka wulkanizujacego i kontynuuje mieszanie do uzyskania jednorodnej masy. Dodaje sie tlenku cyn- Tablica X Kompozycja Kauczuk EPDM1 Polipropylen1 Polietylen2 Krzemian magnezu Kwas stearynowy Tlenek cynku SP-10561 Twardosc, Shore D 100% modul, MPa 300% modul, MPa Graniczna wytrzyma¬ losc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zer¬ waniu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Czesc próbki nieroz¬ puszczalna we wrza¬ cym ksylenie, % wa¬ gowych Kauczuk rozpuszczal¬ ny, % wagowych Czesc próbki rozpu¬ szczalna w cyklohek¬ sanie w temperaturze pokojowej, % wago¬ wych 1 | 50 50 — 40 0,5 —» 5,6 46 13),0 16,3 18,6 420 26 28 64,0 (64,0) 0 0,1 2 40 — 60 — 0,4 0,88 4,5 44 10,0 1.5,5 18,6 370 3(3 27 46,8 (4A6) 0 0,2 1 jak w tablicy VI 1 polietylen o srednim rozkladzie ciezaru czasteczkowego, ASTM D-1248-72, typ III, klasa A, wskaznik topnienia 0,3g/i0 minut, ciezar wlasciwy 0950 g/cm*126 439 27 28 ku i kontynuuje mieszanie do uzyskania maksymal¬ nej konsystencji (3—4 minuty) i w ciagu dalszych 2 minut. Otrzymana kompozycja jest termopla¬ styczna i elastomeryczna. Dane o rozpuszczalnosci wskazuja, ze kauczuk jest calkowicie zwulkanizo- wany.Kompozycje wedlug wynalazku, w których za¬ stosowano rózne aktywatory, sa przedstawione w tablicy XI. Kauczuk EPDM zawiera 55% wago¬ wych etylenu, 40,6% wagowych propylenu i 4,4% wagowych dwucyklopentadienu i ma polidyspersyj- nosc 6,0i. Polipropylen jest taki sam, jak w tablicy I. Fenolowa zywice wulkanizujaca dodaje sie na koncu. Kompozycja 1, kontrolna, nie zawiera akty¬ watora wulkanizacji. Wlasciwosci kompozycji wska¬ zuja, ze nie jest ona w pelni zwulkanizowana (ewentualnie powstal kopolimer). Wnioski te po¬ twierdzaja dane o rozpuszczalnosci w cykloheksa¬ nie.Kompozycje 2 3 i 4 zawieraja jako aktywator wulkanizacji odpowiednio tlenek cynku, stearynian cynku lub chlorek cynawy. Dane wskazuja, ze kau¬ czuk w mieszankach jest zasadniczo calkowicie lzwulkanizowany. Procent kauczuku rozpuszczal¬ nego w cykloheksanie jest skorygowany o wartosc 1,38|% wagowych, uwzgledniajaca nie zwulkanizo- wany kauczuk rozpuszczalny w acetonie. Wartosc skorygowana jest oznaczona gwiazdka. Kompozycje 4 i 5 wykazuja, ze jezeli jako aktywator stosuje 10 15 20 25 sie chlorek cynawy, to zamiast chlorowcowanej mozna uzyc niechlorowcowanej fenolowej zywicy wulkanizujacej, otrzymujac elastoplastyczna kom¬ pozycje o zasadniczo takich samych wlasciwosciach.Wazna jest obecnosc aktywatora (aktywatorów) wulkanizacji i odpowiednie jego stezenie. Bez aktywatora wulkanizacji lub przy nieodpowiednim jego stezeniu kauczuk nie jest calkowicie wulkani¬ zowany, co powoduje pogorszenie wlasciwosci mie¬ szanki. Przyjmuje sie, ze wysokie stezenie aktywa¬ tora, zwlaszcza w przypadku dodania przed feno¬ lowa zywica wulkanizujaca, powoduje reakcje w obrebie samej zywicy (homopolimeryzacje), po¬ zbawiajace uklad srodka wulkanizujacego. Wlasciwe stezenie aktywatora zalezy od jego typu oraz tfypu fenolowej zywicy aktywujacej i kauczuku, kolej¬ nosci dodawania fenolowej zywicy wulkanizujacej i aktywatora i temperatury przerobu. Wartosci te latwo mozna okreslic doswiadczalnie.Kompozycje wedlug wynalazku, w których kau¬ czuk EPDM zawiera rózne monomery, sa przedsta¬ wione w tablicy XII. Kompozycje 1 i 2 zawieraja kauczuk EPDM, w którym nienasycenie pochodzi od etylidenonorbornenu (ENB). W kompozycjach 3—6 zródlem nienasycenia kauczuku EPDM jest heksadien-1,4 (1,4 HD), a w kompozycji 7 dwucy- klopentadien (DCPD). Kompozycje sporzadza sie sposobem z tablicy I,, z tym, ze w przypadku kom¬ pozycji 1 temperatura mieszalnika Brabendera wy- Tablica XI Kompozycja Kauczuk EPDM Polipropylen Kwas stearynowy ZnO Stearynian cynku SnCl2-2H20 Fenolowa zywica ; wulkanizujaca Twardosc, Shore D 100% modul, MPa 300% modul, MPa Graniczna wytrzyinalosc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwa¬ niu, % Odksztalcenie przy rozciaganiu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju ASTM-3, % Czesc próbki rozpuszczal- | na w cykloheksanie w temperaturze pokojowej, % wag.Czesc kauczuku rozpusz¬ czalna w cykloheksanie w temperaturze pokojowej % wagowych | |__1 50 50 0,5 — — — 5,631 29 7,0 -^ 6,9 100 57 83 m ¦ 21 40 38,6* 2 50 50 0,5 0,5 —» ¦ ¦ — 5,63i 41 9,3 14,5 21„0 450 32 38 133 2,2 4,2 2,8* i 3 50 50 0,5 — . Q,2 — 5,631 .411 9,1 113,7 20,8 . ,470 32 39 134 1,6 3,0 1,6* ' 50 50 0,5 — — 1 5,631 41 9,8 ;4,4 21,6 480 30 46 140 '¦$ 0,4 0,8 8* 5 50 50 0,5 — — 1 5,63* 44 10,0 13,4 18,6 470 32 45 147 0 0 0 1 chlorowcowana fenolowa zywica wulkanizujaca jak w tablicy I 1 niechlorowcowana fenolowa zywica wulkanizujaca jak w tablicy IV126 439 29 30 Tablica XII Kompozycja ' | Kauczuk EPDM Etylen, % wa¬ gowych Typ monomeru Monomer, % wagowych Polidyspersyjnosc Lepkosc Mooney'a (ML, 1 + 8,, 100°C) Kauczuk EPDM Polipropylen Kwas stearyno¬ wy -.'." Tlenek cynku SnCl2-2H20 Fenolowa zywi¬ ca wulkanizu¬ jaca SP-10581 SP-1045* Twardosc, Shore D 100% modul, MPa 300% modul, MPa: Graniczna wy¬ trzymalosc na rozciaganie, MPa Wydluzenie przy zerwaniu, % Odksztalcenie | przy rozciaga¬ niu, % Odksztalcenie przy sciskaniu, % Specznienie w oleju ASTM-3,, % Czesc próbki nie¬ rozpuszczalna we wrzacym ksylenie, % wag.. : Czesc kauczuku rozpuszczalna we wrzacym ksylenie, % wag.Czesc próbki nie* rozpuszczalna w ksylenie w temperaturze pokojowej, % wagowych l 56 ENB 4,4 5,2 60 50 50 -- 0,5 - 1 — 5,,63i 46 10,3 16,3 22,0 390 29 36 1114 51,8 (53,3) 2,8 42,9 2 59 ENB 2,6 — 90 1, -^ 5,631 44 9,6 15,0 24,2 480 27 36 123 52,7 (53,3) 1,1 42,1 3 65 *,4HD 3,7 2,5 80 4 55 1,4HD 5,0 2)0 90 czesci wagowych — 1 5,63* 44 10,6 17,4 23,5 440 28 37 im 52,9 (53,3) 0,8 44,7 —' 1 5,63* 44 9,9 13,0 20,5 500 34 30 116 50,3 (53,3) 51,4* 5,6 2,1* 42,5 5 56 1,4HD 3,7 19,4 39 — 1 5,63* 44 10,2 15,7 li8,2 370 29 34 130 51,3 (53,3) 3,a 4R.1 6 70 1,4HD 3,7 8 33 — 1 5,63^ 49 13,0 17,3 24,5 460 54 41 129 49,8 (53,8) 521,2* 6,,6 4,6* 4,6,5 7 1 55 DOPD 4,4 6,0 45 w ^ r- 0,5 1 A,63i 44 10,8 16,5 24,0 430 30 37 122 50,2 (53,5) 52,9* 6,2 5,i* 43,6126 439 31 12 tablica XII c.d.Czesc próbki roz¬ puszczalna w ksylenie w temperaturze pokojowej, % wagowych Czesc próbki roz puszczalna w cykloheksanie w temperaturze pokojowej, % wagowych Czesc kauczuku rozpuszczalna w cykloheksanie w temperaturze pokojowej, % wagowych i | a 5,,0 0,8 1,5 4.8 0,8 1,5 a 3,7 0,9. 1,7 4 7,6 3.1 5,8 1,7* 5 6,5 0,9 1,7 6 4,7 2,4 T U3 2,4s Tablica XIII 1 Temperatura cylindra Typ srodka wulkanizujacego Temperatury wytlaczanej masy, °C Wydajnosc, g/min Wymiary rury, szybkosc wytlaczania 381 cm/min Srednica zewnetrzna, mm Srednica wewnetrzna, mm Wyglad Wymiary rury przy maksy¬ malnym odciagu 1 Srednica zewnetrzna, mm Srednica wewnetrzna, mm Stosunek powierzchni Wyglad Zapach 193°C fenolowy 197 199,5 12*815 9,91 gladka 7,7 5,94 3,0 gladka lagodny siarkowy 203 201,8 1A9 9,91 szorstka 9,68 7,54 1,9 bardzo szorstka popekana lagodny 216°C fenolowy 2181 186,0 12,7 9,91 gladka 5,46 437 6,8* gladka lagodny siarkowy 218 189,0 112,37 9,53 gladka 6,115 4,52 4l szorstka zapach H^ 232°C | fenolowy 232 182,5 12,7 9,91 gladka 5,46 4,37 6,8 gladka lagodny siarkowy 234 171f2 12,1? 9,53 gladka 7,U 5,56 3,7 bardzo szorstka ostry * koniec zakresu maszyny, brak zerwania nosi 170°C. W kompozycji 1—6 aktywator wulkani¬ zacji dodaje sie na koncu. W kompozycji 7 wpierw dodaje sie chlorek cynawy, a nastepnie kolejno fe¬ nolowa zywice wulkanizujaca i tlenek cynku. Nie- korygowane wartosci dotyczace nierozpuszczalnej czesci kauczuku podane sa bez nawiasów, a w na¬ wiasach podano wartosci obliczone przy zalozeniu, ze po wulkanizacji nierozpuszczalne staja sie wszy¬ stkie skladniki, oprócz polipropylenu. Wartosci oznaczone gwiazdka sa korygowane w nastepujacy sposób: W kompozycjach 4 i 7 w acetonie rozpuszcza sie odpowiednio 4,13 i 1,3-8% wagowych nie wulkanizo¬ wanego kauczuku. Nie wulkanizowany kauczuk EPDM stosowany w kompozycji 6 nie zawiera ma¬ terialu rozpuszczalnego w acetonie, lecz 2,52% wa¬ gowych nie wulkanizowanego kauczuku nie rozpu¬ szcza sie w cykloheksanie w 50°C, co wskazuje na 45 obecnosc znacznej ilosci poliolefiny nie ulegajacej sieciowaniu. Z danych wynika, ze wszystkie kom¬ pozycje maja dobre wlasciwosci wytrzymalosciowe i ze polidyspersyjnosc kauczuku nie ma istotnego wplywu na stopien zwulkanizowania. Wszystkie 50 kompozycje wykazuja zadawalajace pecznienie w oleju i odksztalcenie przy sciskaniu. Dane doty¬ czace rozpuszczalnosci wykazuja, ze we wszystkich kompozycjach kauczuk jest calkowicie zwulkani- zowany. 55 Lepsza przetwarzalnosc kompozycji wedlug wy¬ nalazku wynika z porównania charakterystyki wy- tloczania mieszanek wulkanizowanych srodkami fe¬ nolowymi i mieszanek wulkanizowanych srodkami siarkowymi. Przykladowo, sporzadza sie rure o ze- 60 wnetrznej srednicy 12,7 mm, przez wytloczenie33 126 439 34 Tablica XIV Temperatura cylindra Typ srodka wulkani¬ zujacego Wydajnosc, g/min Wyglad powierzchni 180- fenolowy 43,5 gladka -190°C siarkowy 39,,2 szorstka-guzowata, wiele wystepów 0,13—0,25 mm 210—220°C fenolowy 4^,5 gladka siarkowy 34,1 szorstka-guzowata, wiele wystepów 0,13—0,25 mm kompozycji podobnych do 2 i 3 z tablicy I przez dysze w ksztalcie pierscienia o srednicy zewnetrz¬ nej 12,7 mm i srednicy wewnetrznej 9,53 mm (20:1 L/D), z szybkoscia odbierania 381 cm/min, stosujac wytlaczarke Davis-Standard o srednicy 3,81 cm, wyposazona w slimak ogólnego zastoso¬ wania, obracany z szybkoscia 70 obrotów na minu¬ te. Wymiary rury utrzymuje sie lekkim wewne¬ trznym nadcisnieniem powietrza i chlodzeniem wo¬ da. Temperature cylindra zmienia sie w prakty¬ kowanym zakresie przerobu: od 193°C, wystarcza¬ jacej do calkowitego stopienia polipropylenu, do 232°C, przy której to temperaturze wystepuje nad¬ mierne dymienie. Bada sie równiez posrednie wa¬ runki temperatury, tj. 216°C. Inna badana zmienna jest stosunek powierzchni pierscienia przekroju ru¬ ry przy ciagnieniu tej rury w jej srednicy, mierzo¬ ny w momencie przerwania wskutek stopniowego zwiekszania szybkosci odbioru. Zmienna ta jest miara spójnosci kompozycji, wyrazonej rozciagliwo¬ scia w temperaturze przerobu. Wyniki badan ze¬ stawiono w tablicy XIII.Dane wykazuja, ze kompozycja sporzadzona z fe¬ nolowym srodkiem wulkanizujacym jest latwiej przetwarzalna niz kompozycja z siarkowym srod¬ kiem wulkanizujacym. Kompozycje wulkanizowane z zywica fenolowa mozna wytlaczac w szerokim zakresie temperatury i wymiarów rury, co wyka¬ zuje stosunek powierzchni.Lepsza przetwarzalnosc kompozycji wedlug wy¬ nalazku dalej ilustruje porównanie charakterystyk wytlaczania kompozycji podobnych do 6 i 7 z ta¬ blicy III. Przykladowo, sporzadza sie pret o sred¬ nicy 5 mm przez wytlaczanie powyzszych kompo¬ zycji przez dysze o srednicy 5,08 mm, stosujac wy¬ tlaczarke NRM o srednicy 2,54 cm, wyposazona w slimak ogólnego zastosowania 16:1 L/D, obraca¬ ny z szybkoscia 60 obrotów na minute. Tempera¬ ture cylindra zmienia sie w zakresie, od 180—190°C do 2!10—220°C. Wyniki przedstawiono w tablicy XIV. Wykazuja one, ze kompozycje sporzadzone z fenolowym srodkiem wulkanizujacym mozna wy¬ tlaczac z wieksza szybkoscia, otrzymujac rury o gladszej powierzchni niz z kompozycji sporzadzo¬ nych z siarkowym srodkiem wulkanizujacym.Kompozycje wedlug wynalazku zawieraja mie¬ szanki zywic poliolefinowych i rozproszonych, od¬ powiednio malych czastek usieciowanego kauczu¬ ku, które to skladniki nadaja im wysoka wytrzy¬ malosc i termoplastycznosc. Odpowiednia wielko¬ scia czastek kauczuku jest okolo 50 |xm, a w ko¬ rzystniejszych kompozycjach stosuje sie kauczuk o czastkach wielkosci 5 [/m lub mniejszej. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 zastrzezenia paten!towe 1. Kompozycja elastoplastyczna, zawierajaca ter¬ moplastyczna, krystaliczna zywice poliolefinowa i calkowicie zwulkanizowany kauczuk EPDM w po¬ staci zdyspergowanych czastek, o wymiarach sred¬ nio 50 mikrometrów lub mniej, znamienna tym, ze na 100 czesci wagowych sumy obu skladników za¬ wiera okolo 25—75 czesci wagowych zywicy polio- lefinowej i okolo 75—25 czesci wagowych kauczu¬ ku EPDM zwulkanizowanego fenolowym srodkiem wulkanizujacym i zawierajacego fenolowa zywice wulkanizujaca i aktywator wulkanizacji, przy czym kauczuk zwulkanizowany zawiera nie wiecej niz okolo 3)% wagowych niezwulkanizowanego kauczu¬ ku, dajacego sie ekstrahowac do cykloheksanu w temperaturze 23°C lub nie wiecej niz okolo 5% wagowych niezwulkanizowanego kauczuku, dajace¬ go sie ekstrahowac do wrzacego ksylenu. 2. Kompozycja wedlug zastrz. I, znamienna tym, ze jako zywice poliolefinowa zawiera polipropylen. 3. Kompozycja wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze zawiera okolo 30—250 czesci wagowych oleju wypelniajacego na 100 czesci wagowych kauczu¬ ku. 4. Kompozycja wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze zawiera okolo 2^250 czesci wagowych sadzy na liOO czesci wagowych kauczuku. 5. Kompozycja wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze jako fenolowa zywice wulkanizujaca zawiera niechlorowcowany dwumetylolo-p-alkilofenol, w którym rodnik alkilowy zawiera 5—10 atomów we¬ gla. 6. Kompozycja wedlug zastrz. 5„ znamienna tym, ze jako aktywator wulkanizacji zawiera halogenek metalu lub oddajacy chlorowiec polimer. 7. Kompozycja wedlug zastrz. 6, znamienna tym, ze jako oddajacy chlorowiec polimer zawiera chlo- rosulfonowany polietylen. 8. Kompozycja wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze jako aktywator wulkanizacji zawiera tlenek cyn¬ ku. 9. Kompozycja wedlug zastrz. 2 znamienna tym, ze fenolowy srodek wulkanizujacy zawiera bromo¬ wana fenolowa zywice wulkanizujaca i jako akty¬ wator wulkanizacji tlenek metalu.W. Kompozycja wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze jako tlenek metalu zawiera tlenek cynku. 11, Kompozycja wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako zywice poliolefinowa zawiera polietylen.Ii2. Kompozycja wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze jako kauczuk EPDM zawiera terpolimer ety¬ lenu, propylenu i etylidenonór^omenu.12ff43* 35 36 13. Kompozycja wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera kauczuk wulkanizowany w takim stop¬ niu, ze nie wiecej niz okolo 3% wagowe kauczuku jest ekstrahowalne dó wrzacego ksylenu i kauczuk ma sredni wymiar czastek okolo 5 mikrometrów lub mniej. 14. Kompozycja wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze zawiera okolo 3(0—70 czesci wagowych polipro¬ pylenu, okolo 3Q—70 czesci wagowych kauczuku EPDM i 5-^300 czesci wagowych oleju wypelnia¬ jacego na l|0i0 czesci wagowych sumy polipropyle¬ nu i kauczuku oraz 1—100 czesci wagowych roz¬ drobnionego wypelniacza na 100 czesci wagowych sumy kauczuku i oleju wypelniajacego. 15. Kompozycja wedlug zastrz. 14, znamienna tym, ze jako rozdrobniony wypelniacz zawiera sa¬ dze. 16. Kompozycja wedlug zastrz. 14, znamienna tym, ze jako rozdrobniony wypelniacz zawiera wy¬ pelniacz inny niz czarny. 17. Kompozycja wedlug zastrz. 16, znamienna tym, ze jako wypelniacz zawiera gline kaolinowa.IB. Kompozycja wedlug zastrz. 17, znamienna tym, ze zawiera silanowy srodek sprzegajacy. 19. Kompozycja wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako fenolowa zywice wulkanizujaca zawiera dwumetylo-p-oktylofenol. 20. Kompozycja wedlug zastrz. 1 albo 2„ znamien¬ na tym, ze zawiera kauczuk wulkanizowany feno¬ lowym srodkiem wulkanizujacym, który zawiera 5—20 czesci wagowych fenolowej zywicy wulkani¬ zujacej i okolo 0,01^10 czesci wagowych aktywa¬ tora wulkanizacji na 100 czesci wagowych kauczu¬ ku EPDM. 21„ Kompozycja wedlug zastrz. 20, znamienna tym, ze zawiera fenolowy srodek wulkanizujacy w ilosci 7—14 czesci wagowych na 100 czesci cal¬ kowitej wagi kauczuku EPDM. 2B. Kompozycja wedlug zastrz. 21, znamienna tym, ze zawiera kauczuk wulkanizowany dwume- tylolo-p-okt4ylofenolem. 23. Sposób wytwarzania elastoplastycznych kom¬ pozycji, znamienny tym, ze poddaje sie mastykacji okolo 25—75 czesci wagowych kauczuku EPDM, 75—25 czesci wagowych termoplastycznej, krysta¬ licznej zywicy poliolefinowej na 100 czesci wago¬ wych sumy tych skladników oraz fenolowy srodek wulkanizujacy, w ilosci wystarczajacej do zwulka- nizowania kauczuku, w temperaturze wystarczaja¬ cej do zmieknienia lub stopienia zywicy poliolefi¬ nowej i w czasie wystarczajacym do uzyskania jed¬ norodnej mieszaniny, w której kauczuk znajduje sie w postaci malych, zdyspergowanych czastek o srednim wymiarze okolo 50 mikrometrów lub mniej, nastepnie dodaje sie aktywatora wulkaniza¬ cji i kontynuuje mastykacje mieszaniny w tempe¬ raturze wulkanizacji do zwulkanizowania kauczu¬ ku w takim stopniu, by nie wiecej niz okolo 5^ kauczuku bylo ekstrahowalne do wrzacego ksylenu. ,24. Sposób wedlug zastrz. 23. znamienny tym, ze jako fenolowy czynnik wulkanizujacy stosuje sie bromowana fenolowa zywice wulkanizujaca. 25. Sposób wedlug zastrz. 24, znamienny tym, ze jako aktywator wulkanizacji stosuje sie tlenek cyn¬ ku. 26. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze jako fenolowa zywice wulkanizujaca stosuje sie niechlorowcowany dwumetylo-p-alkilofenol, w któ¬ rym rodnik alkilowy zawiera 5—10 atomów wegla. 27. Sposób wedlug zastrz. 26, znamienny tym, ze jako aktywator utwardzania stosuje sie chlorosul- fonowany polietylen i tlenek cynku. 28. Sposób wedlug zastrz, 27, znamienny tym, ze jako fenolowa zywice wulkanizujaca stosuje sie dwumetylolo-p-oktylofenol. 29. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze jako zywice poliolefinowa stosuje sie polipropylen. 10 15 20 25 30 ZGK 0761/1131/5 — 80 egz.Cena 100 zl PL PL PL The subject of the invention is an elasto-plastic composition containing olefin rubber and polyolefin resins. It is known that vulcanization of EPMD rubber with a phenolic vulcanizing agent gives it good mechanical properties, but vulcanization of EPDM rubber with a phenolic vulcanizing agent has not been widely used. industry. Thermoplastic, elastometric (elastoplastic) compositions consisting of mixtures of polyolefin resin and vulcanized EPDM rubber, exhibiting good physical properties, including tensile strength, are known from the Belgian patent description No. 840,318. Mentioned above. New, improved compositions are economically attractive because they can be filled with oil and carbon black, which improve properties, including processability and oil resistance, while reducing costs. However, there is a need for compositions that are more resistant to oil and meet the requirements posed by exposure to oil. the action of organic solvents or oil at high temperature. Surprisingly, it was found that mixtures of polyolefin resin and EPDM rubber, vulcanized with a phenolic vulcanizing agent, exhibit better properties, including greater resistance to the action of oil, than compositions identical except for 10 15 20 25 30 in that the EPDM rubber contained therein is vulcanized with other agents. Therefore, the essence of the invention is the statement that elastoplastic compositions containing polyolefin resin and EPDM rubber vulcanized with a phenolic vulcanizing agent are elastomeric compositions with a high strength, can be processed like thermoplastic materials and that they have better properties than similar compositions in which the rubber component is vulcanized with sulfur or peroxides. The compositions according to the invention have increased resistance to oil and are less deformed when compressed, and the articles made from them have a smoother surface, free from turbidity. The use of phenolic vulcanizing agents reduces unpleasant odors during production and processing and produces end products with a more pleasant odor. The compositions according to the invention can be processed more easily, especially by extrusion, and the surfaces of the articles made from them bond better with the paint. These and other advantages are discussed in more detail later in the description. The elastoplastic composition according to the invention, containing a thermoplastic, crystalline polyolefin resin and fully vulcanized EPDM rubber in the form of dispersed particles with dimensions of an average of 50 micrometers or less, is characterized in that per 100 parts of the sum of both components, it contains about 25-75 parts of polyolefin resin and about 75-2)5 parts of EPDM rubber vulcanized with a phenolic vulcanizing agent and containing a phenolic vulcanizing resin and an activator. vulcanize while doing so vulcanized rubber - contains not more than about 3% by weight of unvulcanized rubber, extractable into cyclohexane at a temperature of 23°C or not more than about 5% by weight of unvulcanized rubber, extractable into boiling xylene The relative proportion of polyolefin resin and EPDM rubber is dependent on a number of factors, including the type, molecular weight and molecular weight distribution of the polyolefin resin or EPDM rubber and the absence or presence of other ingredients in the composition. For example, inert fillers such as carbon black or silica limit the range of acceptable proportions, while filler oil and plasticizers increase it. Preferred compositions contain polyolefin resin in an amount not exceeding 50% by weight of the sum of its components. In the composition according to the invention, EPDM rubber is fully vulcanized. A convenient way to assess the state of vulcanization is to determine the amount of rubber soluble in cyclohexane. Rubber is considered completely vulcanized when no more than about 3% of its mass passes into cyclohexane at 23°C. The procedure taking into account the presence of soluble components other than rubber is presented later in the description. An alternative method of assessing the vulcanization state is to determine the amount of rubber soluble in xylene at the boiling point of this solvent. Rubber is considered to be completely vulcanized when no more than about 5%, preferably not more than about 3%, and more preferably not more than about 1% of its weight is transferred to the boiling xylene. It should be noted that the compositions of the invention consist essentially of blends of polyolefin resin and vulcanized EPDM rubber and contain only negligible amounts or no graft copolymer of polyolefin resin and EPDM rubber. Therefore, the compositions of the invention should not be confused with the graft copolymers described in the US patents. America's no. 3 862 Q56 and 3 909 463, author Hartman. The absence of the graft copolymer in the compositions according to the invention is confirmed by the insolubility of the rubber in boiling xylene and the possibility of separating it from the polyolefin resin contained in the mixture. Hartmann graft copolymers are substantially completely soluble in boiling xylene. In the preferred compositions of the invention, substantially all of the polyolefin resin is soluble, and not more than about 3% of the rubber is extractable into boiling xylene. Infrared analysis of the isolated polyolefin resin fraction (soluble in boiling xylene but insoluble in xylene at room temperature) shows that it is essentially free from grafted EPDM rubber, i.e. that the content of this component is no more than about 2% by weight. Vulcanizable rubbers, although thermoplastic in the unvulcanized state, are normally classified as thermosets because they undergo irreversible transformation to a point where they cannot be processed. The products of the invention, although processed, irreversibly contain terinocured rubber (although of very small particle size), because they are made from mixtures of rubber and polyolefin resin treated with a phenolic vulcanizing agent, in the amount, time and temperature giving completely vulcanized products and the rubber actually gels (becomes insoluble in organic solvents) to a state characterized by such a degree of vulcanization. In the case of the composition according to the invention, thermosetting of the mass of the composition can be counteracted by simultaneous mastication and vulcanization of the mixture. Thus, the thermoplastic, elastometric (eiastoplastic) compositions of the invention can be prepared by mixing EPDM rubber, a softened or molten polyolefin resin and a phenolic vulcanizing agent and then masticating the mixture at a temperature at which the mixture remains molten. and which promotes vulcanization until its complete completion. Conventional masticating equipment may be used for this purpose, e.g. Banfoury mixers, Brabender mixers or certain injection molding mixing machines. The ingredients, except the vulcanizing agent, are mixed at a temperature sufficient to soften the polyolefin resin or, more often, after higher than its melting point if the resin is crystalline at normal temperature. After thoroughly mixing the molten resin with EPDM rubber, a phenolic vulcanizing agent (ie phenolic vulcanizing agent and vulcanization activator) is added. Heating and mastication at the vulcanization temperature are usually sufficient to complete the crosslinking reaction in a few minutes or less. The time necessary to complete the cross-linking reaction varies depending on the vulcanization temperature and the type of EPDM rubber and phenolic vulcanizing system. A suitable vulcanization temperature range is from about the melting point of the polyolefin resin (about 120°C in the case of polyethylene and about 175°C in the case of polypropylene) to 250°C or higher, and a typical range is from about 150° to 225°C. C The preferred range of vulcanization temperature is approximately 170-200°C. To obtain thermoplastic compositions, it is important that mixing during vulcanization is carried out without interruption. If vulcanization is continued after mixing is stopped, a non-processable thermoset composition can be obtained. The results obtained in the dynamic vulcanization process described above are a function of the system selected for vulcanization of the rubber. Currently, it has been found that using phenolic vulcanizing systems, improved compositions are obtained, which have not been obtained before. Similarly, the process using phenolic vulcanizing systems is only suitable for rubber of the polyolefin terpolymer type of two monoolefins and at least one diolefin, e.g. ethylene, propylene and non-conjugated diene with residual unsaturation in the side chain, usually called "EPDM rubber". EPM rubbers, which are substantially free of unsaturation sites, are not suitable because they are not sufficiently cross-linked by phenolic vulcanizing agents. Furthermore, a content of mixture of at least about 25% by weight of polyolefin resin. Thus, it is possible to obtain non-processable, dynamically vulcanized compositions even with complete gelation or to obtain only a slight improvement in tensile strength by vulcanization. It is understood, however, that no one will wanted to obtain unusable results and that no one would be misled by the fact that the interaction of the variables influencing the result is not fully understood. A few simple experiments, routine in this field of technology, using available rubbers and phenolic vulcanizing systems, will suffice to determine their suitability in the production of improved products according to the invention. All new products are processable in a closed mixer into products which, when transferred , at a temperature above the softening or crystallization points of the resin phases, continuous sheets are formed on the rotating rolls of the rolling mill. The sheets can be reprocessed in a closed mixer in which, after reaching a temperature above the softening or melting points of the polyolefin phase of the resin, they change into a plastic state (melted state of the resin phase), but passing the product through the rolling mill causes a continuous sheet to be formed again. A sheet of thermoplastic composition according to the invention can be cut into pieces and pressure formed to obtain a single, smooth sheet with the fragments completely bonded or fused. It is in this sense that the term "thermoplastic" is to be understood herein. Moreover, the elastoplastic compositions of the invention are further processable to the extent that they can be formed into articles by extrusion, injection molding, blow molding, etc. forming, thermoforming, etc. The degree of vulcanization is measured by the amount of rubber extractable from the mixture. Improved elastoplastic compositions according to the invention are prepared by vulcanizing the mixtures to such an extent that the vulcanized composition contains no more than about 3 % by weight of vulcanized rubber extracted from cyclohexane at 23°C or not more than about 5% by weight of rubber extracted with boiling xylene. Generally, the lower the extractable content, the better the properties. and even more preferred are compositions containing substantially no rubber extractable with organic solvents (less than 1.0% by weight). The percentage of soluble rubber in the vulcanized composition is determined by soaking a sample with a nominal thickness of 2 mm in cyclohexane at 2-3°C for 48 hours or keeping a thin film sample in reflux boiling xylene for half an hour, weighing the dried residues and make appropriate corrections according to knowledge of the composition. The corrections consist in subtracting from the initial and final weight solvent-soluble components other than vulcanizable rubber, such as filler oils, plasticizers, low molecular weight polymers and cyclohexane-soluble polyolefin resin components. Insoluble pigments, fillers, etc. are subtracted from both the initial and final weight. Currently, in unvulcanized rubber, materials soluble in acetone are considered non-crosslinkable ingredients and their amounts are subtracted when calculating the percentage of soluble rubber in the vulcanized composition. Up to 5%, typically 0.5-2.0%, by weight of EPDM rubber dissolves in acetone. It is obvious that a sufficient amount of phenolic vulcanizing agent must be used to fully vulcanize the rubber. The minimum amount of phenolic vulcanizing agent necessary to vulcanize the rubber depends on the type of rubber, the phenolic vulcanizing agent, the type of vulcanization promoter and the vulcanization conditions, such as temperature. Typically, the amount of phenolic vulcanizing agent used to completely vulcanize the EPDM rubber is about 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber. Preferably, the phenolic vulcanizing agent is used in an amount of about 7 to 14 parts by weight per 100 parts by weight of rubber. Moreover, to ensure complete vulcanization of the rubber, an appropriate amount of vulcanization activator is added. A suitable amount of vulcanization activator is from 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of EPDM rubber, although, if desired, this ingredient can be used in larger amounts to achieve a satisfactory degree of vulcanization. The term "phenolic vulcanizing agent" means collectively a phenolic vulcanizing agent (resin) and a vulcanizing activator. From the fact that the amount of phenolic vulcanizing agent is selected depending on the EPDM rubber content in the mixture, it should not be concluded that the phenolic the vulcanizing agent does not react with the polyolefin resin or that there is no reaction between the polyolefin resin and EPDM rubber. Such reactions can take place, but to a limited extent, so that there is no significant formation of copolymers grafted between the resin and the ¬ liolefin and EPDM rubber. In principle, all of the vulcanized EPDM rubber and polyolefin resin can be separated and separated from the mixture by extraction with a high-temperature solvent, e.g. boiling xylene, and infrared analysis of the isolated fractions shows the formation only small amounts or complete 10 15 20 25 M 15 40 45 50 55 60126 439 7 8 no grafted copolymer of EPDM rubber with polyolefin resin. Any EPDM rubber that can be completely vulcanized is suitable for the implementation of the invention. A suitable monoolefin, ter-polymer rubber comprises a substantially non-crystallized, rubber-like terpolymer of two or more α-monoolefins, preferably copolymerized with at least one polyene, usually a non-conjugated diene, which rubber is referred to as "rubber" in the present specification and claims EPDM" Suitable EPDM rubbers contain polymerization products of two olefin monomers, usually ethylene and propylene, and a smaller amount of unconjugated diene. The amount of unconjugated diene is usually 2-10% by weight of the rubber. Typically, any EPDM rubber that is sufficiently reactive with the phenolic vulcanizing agent to achieve complete vulcanization is suitable for carrying out the invention. The reactivity of EPDM rubber varies depending on the degree and type of polymer unsaturation. For example, EPDM rubbers containing ethylidenenorbornene are more reactive to phenolic vulcanizing agents than EPDM rubbers containing dicyclopentadiene, and rubbers containing hexadiene-1,4 are less reactive than those containing dicyclopentadiene. . However, the differences in reactivity can be compensated by introducing larger amounts of the less reactive diene into the rubber molecule. For example, 2.5% by weight of ethylidenenorbornene or dicyclopentadiene is used, while hexadiene-1,4 must be used in an amount of at least 3% by weight. Suitable α-monoolefins are compounds of the formula CH2~CHR, where R is a hydrogen atom or an alkyl radical with 1-12 carbon atoms, e.g. -1, 3,3-dimethylbutene-1, 2,4,4-trimethylpentene-1, 3-methylhexene-1, 1,4-dimethylhexene-1 and others. Suitable unconjugated dienes are straight-chain (acyclic) dienes such as 1,4-hexadiene, 2-methylpentadiene-1,4, 1,4,9-decatriene and 11-ethylridecadiene-1,11; single-ring dienes such as cyclooctadiene-1,5, cycloheptadiene-1,4 and 1-mephylcyclooctadiene-1,5; bridged two-ring dienes such as 5-ethylidene-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 54-sopropylidene-2-norbornene, and 2-methylbicyclo[2.2.1]heptadiene-2,5; fused two-ring compounds, such as bicyclo[4.3.0] nonadiene-3,7, 5-methylbicyclo[-4.3.0] nonadiene-3,7, 5,6- d/wumethylbicyclo[4.3.0] nonadiene-3 .7 and bicyclo[3.2.0]heptadiene-2,6; single-ring compounds with an alkenyl substituent, such as 4-vinylcyclohexene, 1,2-divinylcyclobutane and 1,2,4-trivinylcyclohexane, and three-ring compounds, such as dicyclopentadiene. EPDM rubber grades suitable for carrying out the invention are commercially available; Rubber World Blue Book 1975 Edition, Materials and Compounding Ingredients for Rubber, pages 406-410. Suitable thermoplastic polyolefin resins include crystalline, high molecular weight, solid polymerization products of one or more monoolefins, at high or low pressure. Examples of such resins are isotactic and syndiotactic monoolefin polymers, which are commercially available. Examples of suitable olefins are ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, 2-methylpentene-1, 3-methylpentene-1, 4-methylpentene-1, 5-methylhexene-1 and their mixtures. Commercially available thermoplastic polyolefin resins, such as polyethylene and especially polypropylene, may advantageously be used in the invention. Any phenolic vulcanizing system which completely vulcanizes EPDM rubber is suitable for the invention. The basic ingredient of such a system is a vulcanizing phenolic resin, obtained by condensation of substituted or unsubstituted phenol with an aldehyde in a basic medium or by condensation of difunctional phenol dialcohols. Particularly suitable are vulcanizing resins based on halogenated phenol. It is particularly recommended to use vulcanizing systems containing a phenolic resin, a halogen donor and a metal compound. Details of such systems are provided by Giller in the St. Pat. United No. 3,287,440 and Gerstin et al. in St. Patent No. 3,287,440 United No. 3,709,840. Halogenated, usually brominated, phenolic resins containing 2-1.0% bromine by weight do not usually require a halogen donor, but are used in conjunction with a hydrogen halide binder, e.g. such as iron oxide, titanium oxide, magnesium oxide, magnesium silicate, silicon dioxide and especially zinc oxide, the presence of which promotes the cross-linking function of the phenolic resin. However, in the case of rubbers that are resistant to vulcanization by phenolic resins, the combined use of a halogen donor and zinc oxide is recommended. The preparation of halogenated phenolic resins 40 and their use in vulcanizing systems with zinc oxide are described in US patents. United Americas No. 2972 600 and No. 3 093 6|1|3. Examples of suitable halogen donors are stannous chloride, ferric chloride or halogen-donating polymers such as chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene and polychlorobutadiene (neoprene rubber). The term "activator" herein means any material that increases the cross-linking efficiency of a phenolic vulcanizing resin and includes both metal oxides and halogen donors. For further details regarding phenolic vulcanizing systems, see "Vulcanization and Vulcanizing Agents", W. Hoffman , Palmerton Publishing Company. Suitable phenolic and brominated phenolic vulcanizing resins are commercially available, e.g., SP-1045, CRJ-352, SP-1055 60, and SP-1056 resins from Schenectady Chemicals, Inc. Similar, functionally equivalent Phenolic vulcanizing resins can also be obtained from other manufacturers. As explained above, the vulcanizing agents are used in such quantities as to obtain substantially complete vulcanization of the rubber.126 439 9 10 The properties of the elasto-plastic compositions of the invention may be modified. , before or after vulcanization, adding ingredients conventionally used in the production of EPDM rubber, semi-olefin resin and mixtures thereof. Examples of such ingredients are carbon black, silica, titanium dioxide, color pigments, clay, zinc oxide, stearic acid, stabilizers, anti-degradation agents, flame inhibitors, processing aids, adhesives, plasticizers, wax, discontinuous fibers, Such as wood cellulose fibers and filling oils. It is especially recommended to add carbon black, oil or both, preferably before dynamic vulcanization. Carbon black increases tensile strength and promotes phenolic vulcanizing agents. Oil filler can improve the oil swelling resistance, thermal stability, hysteresis, cost and permanent deformation of the elasto-plastic composition. Aromatic, naphthenic and paraffin oils are suitable. The addition of oil can also improve processability. Suitable filler oils are presented in the above-quoted Rubber World Blue Book, pages 145-190. The amount of oil additive depends on the desired properties, and the upper limit depends on the ability of the oil to combine with the ingredients of the mixture. This limit is exceeded when excessive discharge of fill oil occurs. Typically, 5-300 parts by weight of oil are added to 100 parts by weight of the mixture of olefin rubber and semi-olefin resin. Typically, this amount is in the range of about 30 to 250 parts by weight of oil per 100 parts by weight of rubber present in the mixture, and the preferred content is about 70 to 20) parts by weight per 100 parts by weight of rubber. The amount of filling oil depends, at least to some extent, on the type of rubber. Rubbers with high viscosity absorb more oil. When preparing compositions according to the invention that are to be colored, colorless or white pigments (fillers or reinforcing pigments) are used instead of carbon black. Silica, aluminum silicate, magnesium silicate and titanium dioxide are suitable for these purposes. Typically, the white pigment is added to the mixture in an amount of 5-100 parts by weight per 100 parts by weight of rubber. The typical addition of carbon black is 40-2.50 parts by weight per 100 parts by weight of EPDM rubber, and usually about 20-100 parts by weight of carbon black are added per 100 parts by weight of the sum of EPDM rubber and filler oil. The amount of carbon black that can be used depends, at least to some extent, on its type and on the amount of oil used. Methods other than dynamic vulcanization of rubber/polyolefin resin mixtures may be used to prepare the compositions of the invention. For example, the rubber can be completely vulcanized in the absence of the semi-olefin resin, dynamically or statically, pulverized and mixed with the polyolefin resin at a temperature above its melting or softening point. If the particles of the cross-linked rubber are small, carefully distributed and used in the appropriate concentration, the compositions of the invention can be easily obtained by mixing the cross-linked rubber with a polyolefin resin. Thus, "blend" herein means a mixture of finely distributed, small particles of cross-linked rubber. A mixture which does not fall within the scope of the invention because the rubber particles are not properly distributed or are too large may be milled. cold, to reduce the particles below 50 μm, preferably below 20 μm, and especially below 5 μm. After appropriate grinding or powdering, the composition according to the invention is obtained. Often, poor distribution or too large size of carbon particles rubber particles are visible to the naked eye and noticeable in the formed sheet. This is especially the case in the absence of pigments and fillers. In this case, pulverization and re-forming produce a sheet in which aggregates of rubber particles or large rubber particles are not visible to the naked eye. eye or much less noticeable and which have much better mechanical properties. The elastoplastic compositions of the invention are useful in the production of many articles, such as tires, hoses, belts, gaskets and various types of shapes. They are particularly useful in the production of articles by extrusion, injection molding and compression. They can also be used to modify thermoplastic resins, especially polyolefin resins. Conventional equipment is used to blend the compositions with thermoplastic resins. The properties of the modified resin depend on the amount of elasto-plastic composition introduced. Typically, the amount of the elastoplastic composition is such that the modified resin contains about 5 to 25 parts by weight of EPDM rubber for about 95 to 75 parts of the total weight of the resin. The strength properties of the composition are determined according to ASTM D-638 and ASTM D -1'566. The term "elasphomeric" in the present specification and claims means a composition which, in a given period of time (1 or 10 minutes), shrinks to less than 100% of its original length when expanded at room temperature to twice its original length and held in a stretched state for the same time (1 or 10 minutes). Compression deformation is determined according to ASTM D-319\5, method B, by compressing the sample for 22 hours at 100°C. Swelling in oil (percentage change in weight) is determined according to ASTM D-471, by immersion in ASTM-3 oil, for $ days at 121° C. Particularly preferred compositions of the invention are rubber compositions having a compressive strain value of about 5G% or less, these compositions meet the definition of rubber according to ASTM Standards, Volume 28, page 756, rubber compounds having a Shore D hardness of 60 or less, a 100% modulus of 17 MPa or less, or a Young's modulus of less than 245 MPa. To illustrate in this invention, a masterbatch containing EPDM rubber , paraffinic filler oil, carbon black, zinc oxide, stearic acid 10 15 20 25 30 95 40 45 50 55 60126 439 11 12 and optionally an anti-degradation agent (all ingredients in parts by weight) are mixed with polypropylene. Mixing is carried out for 2.5 minutes at a speed of 80 revolutions per minute in a Brabender mixer placed in an oil bath at a temperature of 180°C. The polypropylene melts and a homogeneous mixture is obtained. In the following, when talking about the temperature of the Brabender mixer, we mean the temperature of the oil bath. The phenolic vulcanizing agent is added and mixing is continued for a further 4 minutes, during which time the maximum Brabender consistency value is reached. After being removed from the mixer, the composition is pressed into shape at 210°C. Before removing from the mold, the samples are cooled below 100°C. The properties of the formed samples are determined and recorded. Data for the various compositions are summarized in Table I. Batches 1-3 and 4-6 contain different EPDM rubbers, which shown in the references. Compositions 1 and 4 are control and do not contain a vulcanizing agent. Compositions 2 and 5 illustrate the invention and are vulcanized with a phenolic vulcanizing agent. Compositions 3 and 6, included for comparison, are vulcanized with a sulfur system. The rubber used in compositions 2, 3, 5 and 6 is completely vulcanized, i.e. less than 3% by weight of the rubber (based on the total rubber contained in the composition) is extracted into the cyclohexane at room temperature or into boiling xylene. Vulcanized compositions are elastomeric, processable like thermoplastic materials and can be reprocessed without regeneration, unlike statically vulcanized compositions which are thermosetting and cannot be processed like thermoplastic materials The data presented in Table I show that compositions prepared from EPDM with a high ethylene content have greater hardness. Compositions made with phenolic vulcanizing resin have essentially the same strength properties, but the sulfur vulcanizing system is more effective in compositions containing EPDM rubber with low polydispersity. Compositions vulcanized with phenolic vulcanizing resin have two significant advantages over compositions vulcanized with sulfur agents, namely greater resistance to oil (low swelling) and less deformation under compression. Compositions containing EPDM rubber as the main ingredient are presented in Table II. Composition 1 does not contain vulcanizing agents. Composition 2 is a composition according to the invention, a vulcanized phenolic vulcanizing resin. Compositions 3 and 4, included for comparison, are vulcanized with a sulfur vulcanizing system and a peroxide agent, respectively. Polypropylene is the same as in Table I. EPDM rubber is a terpolymer of 69% by weight of ethylene, 8.3% by weight of ethylidene norbornene, the remainder polypropylene; polydispersity 2.2, viscosity Composition EPDM rubber Polypropylene 8 Oil. filler Carbon black Zinc oxide Stearic acid Flectol-H4, antidegradation agent SP-10565 Sulfur vulcanizing agent6 Hardness, Shore D 100% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Set in oil ASTM-3, % Compressive deformation, % 1 361 64 30.6 28.8 1.8 0.36 0.7l2 3.24 — 43 8.4 10.78 460 131 —f Table 2 361 64 30.6 28.8 1.8 0.36 0.72 — — 47 11,.27 17.2 390 67 — I 3 361 64» 30.6 28„8 1.8 0.36 0.72 — 1.31 47 9.9 18.6 490 88 — ¦ 4,362 64 30.6 28.8 1.8 0.36 — — — 35 6.8 7.6 460 88 68 5,362 64 . . 30.6 28.8 1.8 0.36 — 3.24 — 40 11.1 17.5 30Q 53' 39 fl 1 36» 64 30^6 28.8. 1.8 0.38 — — 1.31 39 8.5 13.6 390 7^ 52 1 73 ethylene by weight, 4.4% ethylidenenorbornene by weight, poly dispersity 2.1, specific gravity 0.86, Mooney viscosity 55 (ML+121°C) 8 55% ethylene by weight, 4.4% ethylidenenorbornene by weight, polydispersity 5.2, specific gravity 0.86, Mooney viscosity 40 (ML 1+8 121°C) and low fluidity, general use", specific gravity 0.902, elongation 11% 1 polymerized 1,2-dihydrogen-2,2,4-trimethylquinoline * brominated methylolphenol vulcanizing resin 6 sulfur 17.2 parts, zinc methyl dithiocarbamate 10.3 parts tetraethylthiuram disulfide 10.3 parts , 2-bis(benzothiazolyl) disulfide 34.5 parts and dipentamethylenethiuram hexasulfide 27.7 parts13 126 439 14 T a b 1 and c a II Composition EPDM rubber Polypropylene SP-1056 Zinc oxide tetraethylthiuram disulfide 2-bis-(benzothiazolyl) disulfide u) Sulfur 2 ,5-dimethyl-2,5-di- (III-butylperoxy) hexane Hardness, Shore D 100% modulus, MPa 300% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Tensile deformation, % Compressive deformation ,, % Specification in ASTM-3 oil, % Part of the sample soluble in cyclohexane at room temperature, % by weight Part of the rubber soluble in cyclohexane at room temperature (without correction for rubber components soluble in acetone), % by weight 1 GO 40 — ¦'¦' — — — — —1 36 5.9 — 6.27 300 38 91 133 48 , 80 2 6i0 40 6.75 1.25 — — ¦ — — 42 9.9 21 .6 23.9 310 aa 24 10.9 0 0 3 60 40 — 3.0 0.6 0.3 0.9 — 43 10.78 17.5 21.2 370 34 43 194 0 0 4 1 60 40 — —» | — — , 1.2 39 8.03 11.9 16.07 420 35 32 ¦ ¦¦ 225 ¦ 1 '¦ 1.7 Mooney'a 51 (ML 8, Ui00°C). Procedure as in Table I, except for composition 2, zinc oxide is added one minute after adding the phenolic vulcanizing resin, and in composition 4, after reaching the maximum Brabender consistency, 0.6 parts by weight of trinonylphenyl phosphite, an agent, are added. scavenging free radicals. The data show that the vulcanized phenolic vulcanizing resin composition has greater resistance to oil (swells less) and less deformation under compression. Table III shows soft compositions with a high proportion of rubber and oil fill ¬ cego. The procedure is the same as in Table I, except that after adding the vulcanizing agents, mixing is continued for 5 minutes. Composition: 1 is a control and does not contain any vulcanizing agents. Compositions 2, 4 and 6 are compositions according to the invention, vulcanized with phenolic vulcanizing resins. Compositions 3, 5 and 7 are vulcanized with sulfur vulcanizing systems. Data show that compositions vulcanized with phenolic vulcanizing resins have less compressive deformation and greater oil resistance. In addition, compositions vulcanized with phenolic vulcanizing resin provide smoother surfaces after extrusion or injection molding. The surfaces of moldings and parts formed from compositions vulcanized with phenolic vulcanizing resins are free from efflorescence and do not stick. Composition 6* with a high proportion of rubber has favorable elastomeric properties, such as low tensile deformation and low compression deformation. Tests on the influence of the amount of vulcanizing agent 30 35 45 50 65 are presented in Table IV. The procedure and ingredients 8a are the same as in Table III. As can be seen from the data presented, increasing the amount of vulcanizing agent has a smaller impact on the strength properties in the case of the sulfur vulcanizing system than in the case of the phenolic resin system. The tensile strength in both systems does not change substantially with changes in the concentration of the vulcanizing agent. As the concentration of the phenolic resin increases, the modulus increases and the elongation decreases, while both of these parameters do not change substantially with changes in the amount of sulfur vulcanizing agent. At all tested concentrations, compositions vulcanized with phenolic resins show lower compressive deformations and higher oil resistance. Compositions according to the invention vulcanized with non-halogenated phenolic vulcanizing resins are shown in Table V. The procedure is the same as before. . Composition L is a control one and does not contain any vulcanizing additives. Composition 2 is a control containing a phenolic vulcanizing resin but no vulcanizing activator. Composition 5 is another control, containing a sulfur vulcanizing agent. Control 3 contains dimethylol-p-nonylphenol (phenolic vulcanizing resin of the commercial brand SP-1045). Compositions 3 and 4 contain stannous chloride and chlorosulfonated polyethylene as halogen donors, respectively. The data show that the use of a vulcanization activator in conjunction with a non-halogenated phenolic vulcanizing agent is not critical for complete vulcanization of the rubber. The presence of a halogen donor (vulcanization activator) causes13 126 439 16 Composition EPDM and oil-filled rubber1 Polypropylene2 Filling oil Flectol-H8 carbon black, anti-degradation agent Zinc oxide Stearic acid SP-10502 Sulfur vulcanizing agent Hardness Shore A 100% modulus, MPa 300% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at | breaking strain, % and Tensile strain, % Compression strain* % ASTM-3 oil setting, % 1 91.2 54.4 36.4; 36.4 Q.91 2928 0.46 — — 8H 2.9 — 4.3 500 — — 167 2 9U 54.4 36.4 36.4 0.91 2.28 0.46 M — 83 5y2 10, 78 13.8 410 14 30 52 Table 3 91.2 54.4 3(6.4 36.4 0.91 2.28 0.46 — 1.65 84 4.5 8.5 1^4.7 550 14 47 69 III 4 100.6 49.7 23.9 ^8.9 0.90 2.41 0.49 4.43 — 82 4.5 9.9 13.1 390 12 2a 52 5 100.6 49 .7 28.9 28.3 0.96 2„41 0.49 — 1.80 81 4.3 8.4 14.7 560 ) 11 49 84 6 124.4 37.8 31.1 18.66 — 1.16 0„62 6,W —? 71 3.3 — 8.9 290 6 20 59 7 124.4 37.8 311.1 1 18.66 — 3.11 0.62 —< 2.25 71 2.3 59 6.76 350 17 34 91 1 63% by weight of ethylene, 3.7% by weight of ethylidenenorbornene, polydispersity 2.6, specific gravity 0.90, Mooney viscosity (ML-4, 125°C) 50, terpolymer filled with 100 phr of non-corrosive naphthenic oil 8 polypropylene and agents vulcanizing As in table I, significant increase in tensile strength and reduction of compressive deformations, and increases resistance to oil. The high spec in the oil of composition 2 indicates that the rubber is only partially vulcanized. The data also show that compositions vulcanized with a phenolic vulcanizing system containing a halogen donor have lower compressive deformability and greater oil resistance than similar vulcanized compositions. treated with a sulfur agent. Compositions 3 and 4 show particularly high retention of tensile strength after oil curing. The tests shown in Table VI further demonstrate that complete vulcanization of the rubber requires the presence of an activator (zinc oxide). The procedure is the same as in Table I, but no masterbatch is used because the compositions do not contain carbon black or filler oil. Compositions 1 and 2 are the same except that composition 2 does not contain zinc oxide. The data for composition 2 shown in Table VI are the average of two tests. 45 S5 60 65 In order to determine the degree of vulcanization of the rubber, the compositions are extracted with boiling xylene (vulcanized rubber is insoluble in boiling xylene). Samples are extracted in the form of a thin film (about 0.06 mm thick). After 30 minutes the film usually disintegrates. Then the suspension in xylene is filtered through a glass fiber filter with a pore size of 0.3 (im. It is assumed that all ingredients, except polypropylene, are part of the vulcanized rubber. The filtrate is cooled to room temperature, which causes precipitation of the polypropylene (or crystalline graft copolymer), which material is filtered off. The second filtrate is evaporated to recover material that is soluble in xylene at room temperature. (Ataxic polypropylene, low molecular weight polypropylene, amorphous ethylene-propylene copolymer, unvulcanized EPDM rubber or non-crystalline grafted polypropylene-EPDM rubber copolymer). The weight percentage of the recovered material is given in parentheses together with the calculated theoretical value. Table IV Composition EPDM rubber with oil fill1 Polypropylene2 Filling oil Oxide zinc Stearic acid Flectol-H, antidegradant SP-10562 Sulfur vulcanizing agent2 Hardness, Shore A 1/00% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Tensile deformation, % Compressive deformation, % Oil setting ASTM-3, % 1 Q1 * R4 4. ^fi, 4 00(,,t 36 4 2 28 0 46 - 0 91 - —! — 81) 2.8 4.0, 630 52 78 162 2 4.05 — 84 4.99 13.1 430 14 31, 52 3 5.07 : 85 5.58 13.9 370 14 3H 49 4 6.08 — 85 6.56 18.8 290 12 24 43 5 7.96 — 85 6.86 13.8 280 13 26 41 6 — 1.24 84 4.3 H5 550 14 45 73 ' — 1.66 85 4.3 14, 8 590 14 38 74 » —* 2.07 85 4.6 15.0 560 13 48 71 9 —. 2.48 85 4.8 14.8 530 13 47 67 - ¦¦ ¦V ¦ - ¦- 1 as in Table II 1 as in Table IIfr 126 439 2* Table V Composition Rubber EPDM1 Polypropylene* Filling oil Soot | Zinc oxide 1 Stearic acid SP-1045* SnCl3 Chlorosulfonated polyethylene Sulfur vulcanizing agent* Hardness, Shore D 100% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Tensile deformation, % Compressive deformation, % Oil setting ASTM -3.% Oil tensile strength limit, MPa % strength retention | tensile limit 1 36 04 ao,e 28.8 U* 0.35 — — — ¦ — 37 7.0 9.3 510 48 — | / TO 3.7 40.0 * 1 3G $4 30.6 2&S\ 1.8 0.36 4.33 — — — 42 10.0 16.6 450 aa 57 86 v - 8.1 48.8 3 36 64 30.6 28.8 V* 0.36 4.3fc 0.70 — — 45 H3 22.1 260 27 36 44 15.4 69.6 4 36 G4 30.6 28.8 13 Q.36 4.32 — 1.8 — 45 12.6 21.8 380 29 30 55 14,p 1 64.0 5 1 36 04 30.6 28.8 1.8 0.36 —* —i — 1*06 43 11, 1 20.67 410 32 49 ' 66 H,0 53.7 69% by weight of ethylene, 8.3% by weight of ethylidenerbofnene, polydispersity 2.1, specific gravity 0.86, Mooney viscosity 50 (ML-8, 100° C) as in Table I, dimethylol-p-nonylphenol (non-halogenated) for vulcanized EPDM rubber. The court makes a correction to the calculated value for vulcanized rubber to take into account materials present in the vulcanized rubber which remain soluble in boiling xylene after vulcanization. The correction (1.6% by weight of rubber) is the sum of the part of the unvulcanized rubber soluble in acetone, 0.9% by weight, and the part insoluble in cyclohexane at room temperature, 07% by weight. The material soluble in acetone is considered non-crosslinkable, and the material soluble in cyclohexane at room temperature is considered a polyolefin copolymer. For example, in the case of composition 1, the calculated value in parentheses for the insoluble rubber is 39.3% by weight, which would be 39.3% by weight without the above correction. Similar corrections were made to the calculated values given in tables VII-IX (in brackets). The data presented show that composition 1, containing zinc oxide, has less deformation under tension and compression and swells less in oil, and that the rubber contained therein is not extracted into boiling xylene at all. This proves the complete vulcanization of the rubber and confirms the absence of the transplanted copolymer. From a composition containing no zinc oxide, 32% of rubber passes into boiling xylene. This indicates the presence of a graft copolymer or only partial vulcanization of the rubber. The above data demonstrate that in order to obtain the compositions of the invention with a fully vulcanized rubber, it is critical to use a vulcanization activator which promotes the reaction essentially exclusively between the EPDM rubber and the phenolic vulcanizing resin. The compositions of the invention have high hardness, contain carbon black and have a high degree of ¬ polypropylene values are presented in table VII. The masterbatch of EPDM rubber, carbon black, zinc oxide and stearic acid is mixed with polypropylene in a Brabender mixer at a speed of 80 rpm, at 180°C, until the polypropylene melts to obtain a homogeneous mixture. The phenolic vulcanizing resin is added and mixing continues until the maximum Brabender consistency is achieved, then mixing continues for 3 minutes. The compositions are removed, rolled into sheets, returned to the Brabender mixer and mixed for 2 minutes at 180°C. The data show that the compositions are harder and stiffer than the compositions in the previous tables, containing more rubber. Tensile strain values indicate that the compositions have reduced elasticity. 2V 126 439 22 Table VI Table VII Composition Rubber EPDM1 Polypropylene2 Stearic acid Zinc oxide Flectol-H, anti-degradation agent2 SP 10562 Hardness Shore D 100% modulus, MPa 300% modulus MPa; I Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Tensile strain, % Compressive strain, % Settling in oil - ASTM-3, % Part of the sample insoluble in boiling xylene, % by weight Part of the soluble rubber ¬ soluble in boiling xylene, % by weight Part of the sample insoluble in xylene at room temperature, % by weight Part of the sample insoluble in xylene at room temperature, % by weight Total, % 36 34 0.36 1, 8 0.72 4.05 53 13.8 15.4 1^7.5 590 42 51 105 40.2 (39.3) ; 0 5.5.0 (60.4) <7 | 99.9 36 64 0.36 Q.72 4.05 5V 13.0 16.1 530 52 67 15iV 2Q.3 (38,a) 32.0 a6.7 (61.4) 17.8 ioo,a JO 15 20 25 30 35 55% by weight of ethylene, 4.4% of nene, polydispersity 2.5, Mooney's 70 (ML 1 + 8, 121°C) as in Table I by weight of ethylidenenorborbor - specific gravity 0.86, viscosity However, the solubility data show that the rubber is completely vulcanized and is not soluble in boiling xylene at all. The order in which the ingredients are added is important, especially vulcanization activators, such as; zinc oxide. It is especially important when adding large amounts of zinc oxide in the absence of a filler. An illustration of the above is provided in Table VIII. The procedure is the same as in Table I, but no masterbatch is used because the composition does not contain soot and filler oil. The ingredients are added in the given order. In the case of compositions 1-5, zinc oxide is added before the phenolic vulcanizing resin, while in the case of compositions 6-9, the order of adding these ingredients is reverse. The presented data show that the strength properties deteriorate with increasing amounts of 40 45 50 55 60 65, Composition Rubber EPDM1 Polypropylene1 Carbon black Stearic acid Zinc oxide SP-10561 Hardness Shore A Shore D 100% modulus, MPa 300% modulus , MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Compressive deformation, % Parts of the sample insoluble in | boiling xylene, 1% by weight 1 25 75 20 0.25 1.25 2.75 97 60 19.2 23.0 26.9 440 54 40<}1 (39.3) Z 30 70, 24 ' 0.3 1.5 3.3 99 60 17.9 22.9 23.5 320 54 45.4 (45.4) 3 I 35 65 28 0.35 1.75 3.85 99 59 17.5 24.1 25 ,1 350 47 51.9 51.0 1 as in Table VI of zinc oxide, when zinc oxide is added before the phenolic vulcanizing resin, while the effect of the amount of zinc oxide on the strength properties is small when it is added last. Such compositions exhibit greater compressive and tensile strength, less deformation under tension and compression, and greater resistance to oil. Solubility data indicate that the order in which zinc oxide is added has a significant effect on the degree of vulcanization of the rubber. The amount of rubber soluble in boiling xylene varies from 0 to 23%, depending on the amount of zinc oxide in the composition, if zinc oxide is added before the phenolic vulcanizing resin, if zinc oxide is added last. , as in composition 6-9, the amount of rubber soluble in boiling xylene is 1% or less. A correction of 0.9% by weight was introduced to the determined solubility of rubber in cyclohexane, taking into account the part of the vulcanized rubber soluble in acetone. The correction should probably be larger to take into account stearic acid, which may also be extracted into cyclohexane. Tests for varying the proportions of EPDM rubber and polypropylene are shown in Table IX. The compositions contain only EPDM rubber, polypropylene, phenolic vulcanizing resin and zinc oxide. The amounts of zinc oxide and phenolic vulcanizing agent are varied to maintain a constant ratio of vulcanizing agent to rubber - 2 parts by weight of zinc oxide and 10 parts by weight of phenolic vulcanizing resin per 100 parts by weight of rubber. EPDM rubber and polypropylene are loaded into a Brabender mixer maintained at 180°C and mixed at a speed of 100 rpm. In 3 minutes after melting the polypro-Table VIII Composition no. Rubber EPDM1 Polypropylene1 Stearic acid Zinc oxide SP-10561 1 Zinc oxide 1 1/00% modulus, MPa 300% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Hardness, Shore D Tensile strain, % Compression strain, % Oil setting, wt.% Part of the sample insoluble in boiling xylene, wt.% Part of the rubber soluble in boiling xylene, wt.% % by weight Part of the rubber soluble in cyclohexane at temperature | room temperature, % by weight 1 50 2 3 4 5 « ? 8 9 v~ 50 .. . . ... . . .... . . . ... .. .. ^ 1 0 5 — q.05 5 65 11.3 21.9 22.5 320 45 25 31 iai 52.5 (52.2) 0 0.29 0 0.75 — 10, 5 15.5 22.3 46/0 43 27 39 145 50.5 (52.5) 4.0 V 2,» 1.5 -u 10.0 14.0 19.1 480 43 30 41 149 46, 4 (53.V 13.4 2.3 4.0 2.25 — 9.7 13.0 17.7 500 43 32 41 152 45.5 (53.5) 16.0 2.2 3.9 3 ,0 — 9.4 11.9 1*6 480 43 35 45 164 42.3 (53.8D 23.0 2.5 4.6 0.75 10.7 18.9 25.5 380 44 25 34 106 54.0 (52.5) 0 0.9(3 1.1 ._ | 1.5 10.6 17.3 23.8 390 45 26 35 im 53.7 (53.1) 0 0.71 Q .6 -. 2.25 10.5 17.0 16.5 430 44 25 33 110 53.0 (53.5) 1.0 1.03 1.3 7" w. r* r- 3.0 10 ,3 16.6 25.6 440 44 Z5 38 110 54.0 (53.8) o 0.71 0.6 \ as in table VI.126 439 25 26 Table IX [ Composition Rubber EPDM1 Polypropylene1 SP-10561 Zinc oxide 100% modulus, MPa Ultimate breaking strength, MPa E, MPa Elongation at break, % Hardness Shore A Shore D Tensile strain, % Part of the sample insoluble in boiling xylene, % by weight Part of the rubber soluble in boiling xylene, | % by weight 1 6Q 40 6 in 9.7 215.6 48.6 3|80 8.9 44 18 62.8 (61.7) 0 Z 50 5Q 5 1.0 11.8 23.6 77.1, 430 92 48 27 51.7 (52.0) | 0.6 3 40 eo 4 0.8 13.8 27.8 237.8 460 98. 52 43 44.0 (42.2) 0 4 30 70 3 0.6 16.6 24.3 349.5 440 95 60 49 31.4 (31.5) 0.3 5 20 80 2 0.4 1.7.6 25.9 477.4 510 97 65 60 6 10 90 1 ¦ 0.2 210.0 22, 9 742.5t 57:0 97 71 85 (overweight) 21.7 (21.6) 0.5 12.0 (11.0) 0 | 1, as in Table VI, the phenolic vulcanizing resin is added to the dust and stirring is continued for 4 minutes. The compositions are removed from the mixer, rolled into sheets, returned to the mixer and mixed for a further 2 minutes. The compositions are again removed from the mixer, formed into sheets and compressed at 220°C. All compositions are thermoplastic and compositions 1-4 are elastomeric. Compositions 5 and 6, with a high proportion of polypropylene, are non-elastomeric. When stretched, they become narrower, i.e. they go through a state that makes it impossible to return to their initial form. In the entire range of proportions, the rubber is completely vulcanized; the amount of rubber soluble in boiling xylene is less than 1% by weight of the rubber present in the composition. Dyeable compositions according to the invention, containing a white pigment (magnesium silicate) and a composition according to the invention containing polyethylene, are shown in table The preparation method is the same as in Table VIII, except that the magnesium silicate is completely dissolved before adding the phenolic vulcanizing agent. In the presence of magnesium silicate, the addition of zinc oxide is not required. Solubility data in cyclohexane indicate that the rubber is completely vulcanized. Composition 2 contains (all parts by weight): 40 parts of EPDM rubber, 60 parts of polyethylene, 0.4 parts of stearic acid, 0.8 parts of zinc oxide and 4.5 parts of phenolic vulcanizing resin SP-1056. The rubber and polyethylene are loaded into a Brabender mixer, maintained at 180°C, and masticated at 80 rpm until the polyethylene melts. Stearic acid and phenolic vulcanizing agent are added and mixing is continued until a homogeneous mass is obtained. Tin oxide is added - Table Tensile strain, % Compressive strain, % Part of the sample insoluble in boiling xylene, wt.% Soluble rubber, wt.% Part of the sample soluble in cyclohexane at room temperature, wt.% 1 | 50 50 — 40 0.5 —» 5.6 46 13),0 16.3 18.6 420 26 28 64.0 (64.0) 0 0.1 2 40 — 60 — 0.4 0.88 4 ,5 44 10.0 1.5.5 18.6 370 3(3 27 46.8 (4A6) 0 0.2 1 as in Table VI 1 polyethylene with average molecular weight distribution, ASTM D-1248-72, type III, class A, melting index 0.3 g/i0 minutes, specific gravity 0950 g/cm*126 439 27 28 ku and continue mixing until maximum consistency is obtained (3-4 minutes) and for another 2 minutes. The resulting composition is thermoplastic. tangential and elastomeric. The solubility data indicate that the rubber is completely vulcanized. The compositions of the invention, in which various activators are used, are presented in Table XI. EPDM rubber contains 55% by weight of ethylene, 40.6% by weight of propylene and 4.4% by weight of dicyclopentadiene and has a polydispersity of 6.0i. Polypropylene is the same as in Table I. The phenolic vulcanizing resin is added at the end. Composition 1, control, does not contain a vulcanization activator. ¬ assume that it is not fully vulcanized (possibly a copolymer was formed). These conclusions are confirmed by the solubility data in cyclohexane. Compositions 2, 3 and 4 contain zinc oxide, zinc stearate or stannous chloride as vulcanization activator, respectively. The data indicate that the rubber in the blends is substantially completely vulcanized. The percentage of cyclohexane-soluble rubber is corrected by a value of 1.38% by weight to include unvulcanized acetone-soluble rubber. The corrected value is marked with an asterisk. Compositions 4 and 5 show that if stannous chloride is used as the activator, a non-halogenated phenolic vulcanizing resin can be used instead of the halogenated one, obtaining an elasto-plastic composition with essentially the same properties. What is important is the presence of the vulcanization activator(s) and the appropriate its concentration. Without a vulcanization activator or with an inappropriate concentration, the rubber is not completely vulcanized, which results in a deterioration of the properties of the mixture. It is assumed that a high concentration of the activator, especially when added before the phenolic vulcanizing resin, causes reactions within the resin itself (homopolymerization), depriving the system of the vulcanizing agent. The appropriate concentration of the activator depends on its type and the type of phenolic activating resin and rubber, the order in which the phenolic vulcanizing resin and activator are added, and the processing temperature. These values can be easily determined experimentally. The compositions of the invention in which the EPDM rubber contains various monomers are shown in Table XII. Compositions 1 and 2 contain EPDM rubber in which the unsaturation comes from ethylidene norbornene (ENB). In compositions 3-6, the source of unsaturation of EPDM rubber is hexadiene-1,4 (1,4 HD), and in composition 7, dicyclopentadiene (DCPD). The compositions are prepared according to the method from Table I, except that in the case of composition 1, the temperature of the Brabender mixer is - Table XI Composition EPDM rubber Polypropylene Stearic acid ZnO Zinc stearate SnCl2-2H20 Phenolic resin; vulcanizing Hardness, Shore D 100% modulus, MPa 300% modulus, MPa Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Tensile strain, % Compressive strain, % Pressure in ASTM-3 oil, % Part of the sample dissolved | na in cyclohexane at room temperature, % by weight. Part of the rubber soluble in cyclohexane at room temperature, % by weight | |__1 50 50 0.5 — — — 5.631 29 7.0 -^ 6.9 100 57 83 m ¦ 21 40 38.6* 2 50 50 0.5 0.5 —» ¦ ¦ — 5.63i 41 9 .3 14.5 21„0 450 32 38 133 2.2 4.2 2.8* and 3 50 50 0.5 — . Q.2 - 5.631 .411 9.1 113.7 20.8 . .470 32 39 134 1.6 3.0 1.6* ' 50 50 0.5 — — 1 5.631 41 9.8 ;4.4 21.6 480 30 46 140 '¦$ 0.4 0.8 8 * 5 50 50 0.5 — — 1 5.63* 44 10.0 13.4 18.6 470 32 45 147 0 0 0 1 halogenated phenolic vulcanizing resin as in Table I 1 non-halogenated phenolic vulcanizing resin as in Table IV126 439 29 30 Table XII Composition ' | EPDM rubber Ethylene, wt.% Monomer type Monomer, wt.% Polydispersity Mooney viscosity (ML, 1 + 8, 100°C) EPDM rubber Polypropylene Stearic acid -.'" Zinc oxide SnCl2-2H20 Phenolic resin Vulcanizing compound SP-10581 SP-1045* Hardness, Shore D 100% modulus, MPa 300% modulus, MPa: Ultimate tensile strength, MPa Elongation at break, % Strain at tensile, % Strain at compression, % Specification in oil ASTM-3,, % Part of the sample insoluble in boiling xylene, wt.%: Part of the rubber soluble in boiling xylene, wt.% Part of the sample insoluble in xylene at room temperature, wt.% l 56 ENB 4.4 5.2 60 50 50 -- 0.5 - 1 — 5,.63i 46 10.3 16.3 22.0 390 29 36 1114 51.8 (53.3) 2.8 42, 9 2 59 ENB 2.6 — 90 1, -^ 5.631 44 9.6 15.0 24.2 480 27 36 123 52.7 (53.3) 1.1 42.1 3 65 *.4HD 3.7 2.5 80 4 55 1.4HD 5.0 2)0 90 parts by weight - 1 5.63* 44 10.6 17.4 23.5 440 28 37 im 52.9 (53.3) 0.8 44 .7 —' 1 5.63* 44 9.9 13.0 20.5 500 34 30 116 50.3 (53.3) 51.4* 5.6 2.1* 42.5 5 56 1.4HD 3.7 19.4 39 — 1 5.63* 44 10.2 15.7 li8.2 370 29 34 130 51.3 (53.3) 3.a 4R.1 6 70 1.4HD 3.7 8 33 — 1 5.63^ 49 13.0 17.3 24.5 460 54 41 129 49.8 (53.8) 521.2* 6.6 4.6* 4.6.5 7 1 55 DOPD 4.4 6.0 45 w ^ r- 0.5 1 A,63i 44 10.8 16.5 24.0 430 30 37 122 50.2 (53.5) 52.9* 6.2 5.i * 43.6126 439 31 12 table XII cont'd Part of the sample soluble in xylene at room temperature, % by weight Part of the sample soluble in cyclohexane at room temperature, % by weight Part of the rubber soluble in cyclohexane at room temperature, % by weight and | a 5,.0 0.8 1.5 4.8 0.8 1.5 a 3.7 0.9. 1.7 4 7.6 3.1 5.8 1.7* 5 6.5 0.9 1.7 6 4.7 2.4 T U3 2.4s Table XIII 1 Cylinder temperature Type of vulcanizing agent Temperatures of the extruded mass, ° C Capacity, g/min Pipe dimensions, extrusion speed 381 cm/min Outer diameter, mm Inner diameter, mm Appearance Pipe dimensions at maximum extraction 1 Outer diameter, mm Inner diameter, mm Surface ratio Appearance Odor 193°C phenolic 197 199 .5 12*815 9.91 smooth 7.7 5.94 3.0 smooth mild sulfur 203 201.8 1A9 9.91 rough 9.68 7.54 1.9 very rough cracked mild 216°C phenolic 2181 186, 0 12.7 9.91 smooth 5.46 437 6.8* smooth mild sulfur 218 189.0 112.37 9.53 smooth 6.115 4.52 4l rough odor H^ 232°C | phenolic 232 182.5 12.7 9.91 smooth 5.46 4.37 6.8 smooth mild sulfuric 234 171f2 12.1? 9.53 smooth 7.U 5.56 3.7 very rough sharp * end of the machine range, no breakage is 170°C. In compositions 1-6, the vulcanization activator is added at the end. In composition 7, stannous chloride is first added, and then the phenolic vulcanizing resin and zinc oxide are added. Uncorrected values for the insoluble part of rubber are given without brackets, and in brackets are values calculated assuming that after vulcanization all components, except polypropylene, become insoluble. Values marked with an asterisk are corrected as follows: In compositions 4 and 7, 4.13 and 1.3-8% by weight of unvulcanized rubber are dissolved in acetone, respectively. The unvulcanized EPDM rubber used in composition 6 does not contain acetone-soluble material, but 2.52% by weight of the unvulcanized rubber does not dissolve in cyclohexane at 50°C, indicating the presence of a significant amount of polyolefin that is not cross-linking. The data show that all compositions have good strength properties and that the polydispersity of the rubber does not have a significant impact on the degree of vulcanization. All 50 compositions exhibit satisfactory oil swelling and compression deformation. The solubility data show that the rubber is completely vulcanized in all compositions. The better processability of the compositions according to the invention results from the comparison of the extrusion characteristics of blends vulcanized with phenolic agents and blends vulcanized with sulfur agents. For example, a pipe with an external diameter of 12.7 mm is prepared by extrusion33 126 439 34 Table ,,2 rough-nodular, many projections 0.13—0.25 mm 210—220°C phenolic 4^.5 smooth sulfuric 34.1 rough-nodular, many projections 0.13—0.25 mm compositions similar to 2 and 3 from Table I through a ring die with an outer diameter of 12.7 mm and an inner diameter of 9.53 mm (20:1 L/D), at a take-up speed of 381 cm/min, using a Davis-Standard extruder with a diameter 3.81 cm, equipped with a general-purpose screw, rotated at a speed of 70 revolutions per minute. The dimensions of the tube are maintained by slight internal air pressure and water cooling. The barrel temperature varies within the practical processing range: from 193°C, sufficient to completely melt the polypropylene, to 232°C, at which temperature excessive smoke occurs. Intermediate temperature conditions are also tested, i.e. 216°C. Another variable of interest is the ratio of the ring cross-sectional area of the pipe when the pipe is drawn in its diameter, measured at the moment of rupture due to the gradual increase in the withdrawal rate. This variable is a measure of the consistency of the composition, expressed in terms of extensibility at processing temperature. The test results are summarized in Table XIII. The data show that the composition prepared with the phenolic vulcanizing agent is more easily processed than the composition with the sulfur vulcanizing agent. Phenolic resin vulcanized compositions can be extruded over a wide range of temperatures and tube dimensions, as demonstrated by area ratio. The improved processability of the compositions of the invention is further illustrated by a comparison of the extrusion characteristics of compositions similar to 6 and 7 in Table III. For example, a 5 mm diameter rod is prepared by extruding the above compositions through 5.08 mm diameter dies using a 2.54 cm diameter NRM extruder equipped with a 16:1 L/D general purpose screw, rotated at a speed of 60 revolutions per minute. The temperature of the cylinder varies in the range from 180-190°C to 2! 10-220°C. The results are presented in Table XIV. They show that compositions prepared with a phenolic vulcanizing agent can be extruded at a higher speed, obtaining pipes with a smoother surface than compositions prepared with a sulfur vulcanizing agent. The compositions according to the invention contain mixtures of polyolefin resins and dispersed, suitably small resins. particles of cross-linked rubber, which components give them high strength and thermoplasticity. A suitable rubber particle size is about 50 µm, and more preferred compositions use rubber with a particle size of 5 µm or less. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 patent reservations! 1. An elastoplastic composition containing a thermoplastic, crystalline polyolefin resin and fully vulcanized EPDM rubber in the form of dispersed particles with an average size of 50 micrometers or less, characterized in that per 100 parts by weight of the sum of both components it contains about 25-75 parts by weight of polyolefin resin and about 75-25 parts by weight of EPDM rubber vulcanized with a phenolic vulcanizing agent and containing phenolic vulcanizing resin and vulcanization activator, the vulcanized rubber containing not more than about 3)% by weight of unvulcanized ka feelings ku, extractable into cyclohexane at 23°C or not more than about 5% by weight of unvulcanized rubber, extractable into boiling xylene. 2. The composition according to claim I, characterized in that the polyolefin resin contains polypropylene. 3. The composition according to claim 2, characterized in that it contains about 30-250 parts by weight of filling oil per 100 parts by weight of rubber. 4. The composition according to claim. 3, characterized in that it contains about 2^250 parts by weight of carbon black per 100 parts by weight of rubber. 5. The composition according to claim. 2, characterized in that the phenolic vulcanizing resin contains non-halogenated dimethylol-p-alkylphenol, in which the alkyl radical contains 5-10 carbon atoms. 6. The composition according to claim. 5", characterized in that it contains a metal halide or a halogen-donating polymer as a vulcanization activator. 7. The composition according to claim. 6, characterized in that the halogen-donating polymer contains chlorosulfonated polyethylene. 8. The composition according to claim. 7, characterized in that it contains zinc oxide as a vulcanization activator. 9. The composition according to claim. 2, characterized in that the phenolic vulcanizing agent contains a brominated phenolic vulcanizing resin and a metal oxide as a vulcanization activator. The composition according to claim 9, characterized in that the metal oxide contains zinc oxide. 11, The composition according to claim 11. 1, characterized in that the polyolefin resin is polyethylene.Ii2. The composition according to claim 2, characterized in that the EPDM rubber contains a terpolymer of ethylene, propylene and ethylidene ions. The composition of claim 1, wherein the rubber is vulcanized to such an extent that not more than about 3% by weight of the rubber is extractable into boiling xylene and the rubber has an average particle size of about 5 micrometers or less. 14. The composition according to claim. 2, characterized in that it contains about 30-70 parts by weight of polypropylene, about 3-70 parts by weight of EPDM rubber and 5-300 parts by weight of filling oil per l0-10 parts by weight of the sum of polypropylene and rubber. and 1-100 parts by weight of the crushed filler per 100 parts by weight of the sum of rubber and filler oil. 15. A composition according to claim 14, characterized in that the crushed filler contains carbon black. 16. A composition according to claim 14, characterized in that 17. Composition according to claim 16, characterized in that the filler contains kaolin clay. IB. Composition according to claim 17, characterized in that it contains a silane coupling agent. 19. The composition according to claim 1, characterized in that the phenolic vulcanizing resin is dimethyl-p-octylphenol. 20. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that it contains rubber vulcanized with a phenolic vulcanizing agent, which contains 20 parts by weight of phenolic vulcanizing resin and approximately 0.01-10 parts by weight of vulcanization activator per 100 parts by weight of EPDM rubber. 21" The composition according to claim 20, characterized in that it contains a phenolic vulcanizing agent in an amount of 7-14 parts by weight per 100 parts of the total weight of EPDM rubber. 2B. The composition according to claim 21, characterized in that it contains rubber vulcanized with dimethylol-p-oct4ylphenol. 23. A method for producing elasto-plastic compositions, characterized by masticating approximately 25-75 parts by weight of EPDM rubber, 75-25 parts by weight of thermoplastic, crystalline polyolefin resin per 100 parts by weight of the sum of these ingredients and a phenolic vulcanizing agent. , in an amount sufficient to vulcanize the rubber, at a temperature sufficient to soften or melt the polyolefin resin and for a time sufficient to obtain a homogeneous mixture in which the rubber is in the form of small, dispersed particles with an average size of approximately 50 micrometers or less, the vulcanization activator is then added and the mixture is continued to be masticated at the vulcanization temperature until the rubber is vulcanized to such an extent that no more than about 5°C of the rubber is extractable into the boiling xylene. ,24. The method according to claim 23. characterized in that the phenolic vulcanizing agent is a brominated phenolic vulcanizing resin. 25. The method according to claim 24, characterized in that zinc oxide is used as the vulcanization activator. 26. The method according to claim 23, characterized in that the phenolic vulcanizing resin is non-halogenated dimethyl-p-alkylphenol, in which the alkyl radical contains 5-10 carbon atoms. 27. The method according to claim 26, characterized in that chlorosulfonated polyethylene and zinc oxide are used as curing activator. 28. The method according to claim 27, characterized in that the phenolic vulcanizing resin is dimethylol-p-octylphenol. 29. The method according to claim 23, characterized in that polypropylene is used as the polyolefin resin. 10 15 20 25 30 ZGK 0761/1131/5 - 80 copies. Price PLN 100 PL PL PL