PL210464B1 - Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych - Google Patents

Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych

Info

Publication number
PL210464B1
PL210464B1 PL387579A PL38757909A PL210464B1 PL 210464 B1 PL210464 B1 PL 210464B1 PL 387579 A PL387579 A PL 387579A PL 38757909 A PL38757909 A PL 38757909A PL 210464 B1 PL210464 B1 PL 210464B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
styrene
rubber
less
Prior art date
Application number
PL387579A
Other languages
English (en)
Other versions
PL387579A1 (pl
Inventor
Władysław M. Rzymski
Kinga Bociong
Emilia Koścista
Agnieszka Cisowska
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL387579A priority Critical patent/PL210464B1/pl
Publication of PL387579A1 publication Critical patent/PL387579A1/pl
Publication of PL210464B1 publication Critical patent/PL210464B1/pl

Links

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych przy użyciu polimeru zawierającego związany chlor, pełniącego rolę prekursora generowanego in situ kwasu Lewisa.
Kauczuki butadienowo-styrenowe (SBR) są powszechnie stosowanymi elastomerami syntetycznymi o stosunkowo niskiej cenie. Wytwarzane z nich wyroby gumowe charakteryzują się dobrymi właściwościami użytkowymi, w tym dobrymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na ścieranie. Ze względu na szeroki zakres stosowania tego kauczuku do wytwarzania wyrobów gumowych ogólnego stosowania istotne jest poszukiwanie nowych metod jego sieciowania i/lub modyfikacji.
Kauczuki butadienowo-styrenowe (SBR) sieciuje się konwencjonalnie siarką w obecności aktywatorów i przyspieszaczy wulkanizacji, co opisano między innymi w publikacji „Rubber Technology”, Van Nostrand Reinhold Comp., New York 1973; „Rubber Technologiest's Handbook”, Rapra Technology Ltd., Shawbury-Shewsbury 2001.
Znany jest także sposób sieciowania kauczuków za pomocą kwasów Lewisa, na przykład chlorku cynku (ZnCl2) lub innych halogenków metali, wprowadzanych w konwencjonalny sposób do mieszanki kauczukowej.
Sposób ten nie jest pozbawiony wad, ponieważ związki będące kwasami Lewisa trudno dyspergują w środowisku kauczuku oraz charakteryzują się dużą reaktywnością już w temperaturze pokojowej, co powoduje często kłopoty podczas przetwarzania mieszanek, w tym ich przedwczesne sieciowanie.
Z opisu patentowego PL nr 198 303 jest znany sposób sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych w drodze ogrzewania tych kauczuków, ewentualnie zmieszanych z ogólnie znanymi składnikami mieszanek gumowych, z substancją sieciującą w postaci polimeru zawierającego labilnie związany chlor, korzystnie chlorosulfonowanego polietylenu zawierającego co najmniej 24% wagowych związanego chloru, w obecności kwasu Lewisa jako katalizatora wytwarzanego in situ z polimeru zawierającego labilnie związany chlor i akceptora chlorowodoru w postaci tlenku cynku, cyny (IV), żelaza (III).
Z opisu polskiego zgł oszenia patentowego nr P. 385 040 jest znany sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych na drodze ogrzewania tych kauczuków, zmieszanych z ogólnie znanymi składnikami mieszanek kauczukowych, z polimerycznym polihalogenkiem o właściwościach elastomeru w postaci kauczuku chlorobutylowego, w obecności kwasu Lewisa jako katalizatora, generowanego in situ z kauczuku chlorobutylowego oraz tlenku cynku lub żelaza (III).
Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych (SBR), polegający na ogrzewaniu tych kauczuków zmieszanych z typowymi składnikami mieszanek kauczukowych, jak napełniacze i zmiękczacze, z polimerycznym polihalogenkiem o właściwościach elastomeru, w obecności kwasu Lewisa jako katalizatora, generowanego in situ z polimeru zawierającego związany chlor oraz donora jonów metalu, w prasie, w temperaturze > 413 K, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako polihalogenek stosuje się kauczuk chlorobutylowy (CIIR) zawierający nie mniej niż 2% masowych związanego chloru, w ilości nie mniejszej niż 20% wagowych w stosunku do masy kauczuku butadienowo-styrenowego lub chlorosulfonowany polietylen (CSM29) zawierający nie mniej niż 29% wagowych chloru związanego całkowicie i 1,55% wagowych chloru związanego w grupach chlorosulfonowych, w ilości nie mniejszej niż 15% wagowych w stosunku do masy kauczuku butadienowo-styrenowego. Jako donor jonów metalu stosuje się metaliczny cynk w postaci cząstek o wymiarach mniejszych od 30 μm w ilości nie mniejszej niż 3 części wagowe na 100 części wagowych polihalogenku.
Modyfikacja i sieciowanie SBR następuje w drodze alkilowania pierścienia fenylowego SBR przez polimeryczny polihalogenek w reakcji Friedela-Craftsa katalizowanej generowanym in situ kwasem Lewisa, który inicjuje modyfikację i sieciowanie SBR. Szybkość i postęp sieciowania proponowaną metodą można regulować zmieniając proporcje SBR/CSM lub SBR/CIIR lub/oraz ilość cynku wprowadzonego w ilości znacznie mniejszej niż podczas konwencjonalnego sieciowania takiej mieszaniny.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
PL 210 464 B1
P r z y k ł a d I
Przygotowano mieszanki kauczukowe zawierające 40 części SBR marki KER 1502, 60 części
CIIR marki POLYSAR Chlorobutyl 1240, 1 część kwasu stearynowego oraz od 0 do 7,5 części cynku (Zn) rozdrobnionego na cząstki o wymiarach mniejszych od 30 μm, na 100 części CIIR. Próbki te prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut w temperaturze 443 K.
Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny, zawierające więcej niż 3 części Zn/100 części CIIR charakteryzują się, w zależności od ich składu, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,34 do 0,53 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 1,57 do 2,57 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 1130 do 1240% (zależnie od składu mieszaniny) oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heksanie lub tetrahydrofuranie równym od 1,8 do 11,8 ml/ml w zależności od składu mieszaniny i zastosowanego rozpuszczalnika. Nie stwierdzono natomiast sieciowania SBR podczas ogrzewania jego mieszanin z CIIR, jak również nie zaobserwowano sieciowania mieszanin SBR/CIIR zawierających mniej niż 3 części Zn/100 części CIIR.
P r z y k ł a d II
Mieszanki kauczukowe, zawierające 0, 20, 40, 60, 80 i 100 części CIIR oraz, odpowiednio, 100, 80, 60, 40, 20 i 0 części SBR, 1 część stearyny, 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CIIR oraz 40 części sadzy aktywnej typu HAF N-330, ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 443 K w czasie 30 minut. Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzują się, w zależności od ich składu, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,53 do 3,14 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 0,55 do 9,39 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 73 do 845% oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heksanie lub tetrahydrofuranie równym od 1,49 do 5,66 ml/ml w zależności od składu mieszaniny i zastosowanego rozpuszczalnika. Nie stwierdzono natomiast sieciowania SBR podczas ogrzewania mieszaniny SBR z 3 częściami Zn, stearyną oraz sadzą lub ogrzewania napełnionej sadzą mieszaniny SBR/CIIR, ale nie zawierającej metalicznego Zn.
P r z y k ł a d III
Mieszanki kauczukowe, zawierające 100 i 75 części CIIR oraz, odpowiednio, 0 i 25 części SBR, 1 część stearyny, 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CIIR, ogrzewano z 50 częściami sadzy i bez sadzy pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 443 K w czasie 30 minut. Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzują się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,31 do 11,0 MPa, wytrzymałością na rozciąganie od 1,83 do 11,0 MPa, wydłużeniem przy zerwaniu > 200% (w zależności od składu mieszaniny) oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heksanie lub tetrahydrofuranie równym od 0,32 do 8,90 ml/ml w zależności od zastosowanego rozpuszczalnika.
P r z y k ł a d IV
Przygotowano mieszanki kauczukowe zawierające 85 części SBR marki KER 1502, 15 części CSM29 marki Hypalon 20, 1 część kwasu stearynowego oraz od 1 do 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CSM29. Próbki te prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w czasie 40 minut w temperaturze 453 i 463 K. Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzują się, w zależności od ich składu, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,75 do 1,95 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 2,11 do 3,12 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 150 do 320% oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heksanie lub tetrahydrofuranie równym od 1,00 do 5,90 mg/mg w zależności od składu mieszaniny i zastosowanego rozpuszczalnika. Nie stwierdzono natomiast sieciowania SBR podczas ogrzewania mieszaniny SBR z CSM29 oraz mieszaniny SBR z CSM29 zawierającej mniej niż 2 części Zn/100 części CSM29.
P r z y k ł a d V
Mieszanki kauczukowe, zawierające 15, 20, 25 części CSM29 oraz, odpowiednio, 85, 80, 75 części SBR, 1 część stearyny, 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CSM29, ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 453 K w czasie odpowiednio 60, 30 lub 15 minut w zależności od składu mieszaniny. Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzują się, w zależności od ich składu, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 1,05 do 4,25 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 2,35 do 5,5 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 125 do 210% oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heksanie lub tetrahydrofuranie równym od 0,50 do 3,80 mg/mg w zależności od składu mieszaniny i zastosowanego rozpuszczalnika.
PL 210 464 B1
P r z y k ł a d VI
Mieszankę kauczukową, zawierająca 15 części CSM29, 85 części SBR, 1 część stearyny, 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CSM29 oraz 30 części sadzy typu HAF, ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 453 K w czasie 40 minut. Stwierdzono, że ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzuje się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 2,31 do 6,0 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą 6,0 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym 300% oraz ograniczonym pęcznieniem w heksanie i toluenie, równym odpowiednio 1,15 i 3,41 mg/mg.
P r z y k ł a d VII
Mieszankę kauczukową, zawierającą 15 części CSM29, 85 części SBR, 1 część stearyny, 3 części Zn, rozdrobnionego jak w przykładzie I, na 100 części CSM29, 1 część glikolu etylenowego oraz 20 części krzemionki „Perkasil” KS408, ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 453 K w czasie 40 minut. Stwierdzono, ż e ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzuje się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,89 do 1,79 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą 4,8 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym 765% oraz ograniczonym pęcznieniem w heksanie i toluenie, równym odpowiednio 1,42 i 6,99 mg/mg.

Claims (1)

  1. Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych, polegający na ogrzewaniu tych kauczuków zmieszanych z typowymi składnikami mieszanek kauczukowych, jak napełniacze i zmiękczacze, z polimerycznym polihalogenkiem o właściwościach elastomeru, w obecności kwasu Lewisa jako katalizatora, generowanego in situ z polimeru zawierającego związany chlor oraz donora jonów metalu, w prasie w temperaturze > 413 K, znamienny tym, że jako polihalogenek stosuje się kauczuk chlorobutylowy zawierający nie mniej niż 2% masowych związanego chloru, w ilości nie mniejszej niż 20% wagowych w stosunku do masy kauczuku butadienowo-styrenowego lub chlorosulfonowany polietylen zawierający 29% wagowych chloru związanego całkowicie i 1,55% wagowych chloru związanego w grupach chlorosulfonowych, w ilości nie mniejszej niż 15% wagowych w stosunku do masy kauczuku butadienowo-styrenowego, zaś jako donor jonów metalu stosuje się metaliczny cynk w postaci cząstek o wymiarach mniejszych od 30 μm w ilości nie mniejszej niż 3 części wagowe na 100 części wagowych polihalogenku.
PL387579A 2009-03-23 2009-03-23 Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych PL210464B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL387579A PL210464B1 (pl) 2009-03-23 2009-03-23 Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL387579A PL210464B1 (pl) 2009-03-23 2009-03-23 Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL387579A1 PL387579A1 (pl) 2010-09-27
PL210464B1 true PL210464B1 (pl) 2012-01-31

Family

ID=42941021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL387579A PL210464B1 (pl) 2009-03-23 2009-03-23 Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210464B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL387579A1 (pl) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104072806B (zh) 改性炭黑及其制备方法
JPH08225660A (ja) 接着性向上のためのマレエート化・スチレン−エチレン−ブチレン−スチレントリブロックポリマーの使用
CN1827693A (zh) 经过氧化物硫化的hxnbr-聚酰胺热塑性硫化橡胶的多级制造方法
CN101688143A (zh) 液体苯乙烯化酚类组合物及其形成方法
WO2014018981A1 (en) Highly silica loaded styrene butadiene rubber masterbatch
EP3037446B1 (en) Method for preparing nitrile-based rubber
Menon et al. Vulcanization of natural rubber modified with cashew nut shell liquid and its phosphorylated derivative—A comparative study
HK1048825A1 (en) Rubber composition
US20070265374A1 (en) Composition with zinc hydroxide, mixture containing the composition and article made therefrom
Sirqueira et al. The effect of mercapto-and thioacetate-modified EPDM on the curing parameters and mechanical properties of natural rubber/EPDM blends
CN1263794C (zh) 轮胎侧壁用橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎
KR100187496B1 (ko) 폐고무를 사용한 신발겉창의 제조방법
PL210464B1 (pl) Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych
MXPA00011414A (es) Mezclas de caucho constituidas por cauchos dieno que contienen grupos hidroxilo y carboxilo y reticulantes exentos de azufre.
US6046260A (en) Zinc oxide dispersion
Bhattacharyya et al. Application of the resin derived from the native EUPHORBIA CADUCIFOLIA HAINES as multifunctional additive in filled natural rubber compounds
CN106188892A (zh) 一种阻燃抗磨的epdm发泡鞋材及其制备方法
CA2692851A1 (en) Elastomeric composite
TWI225876B (en) In situ preparation of A bis-(benzothiazolesulfen) amide in a polymeric matrix
PL231606B1 (pl) Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym
PL208191B1 (pl) Sposób modyfikacji i sieciowania kauczuków butadienowo-styrenowych
WO2005017011A1 (en) Catalyst systems for elastomeric compositions
CN115141393A (zh) 氯系树脂组合物、电线和电缆
EP3615607A1 (en) A vulcanization mix, and implementations thereof
KR102797493B1 (ko) 컨베이어 벨트용 고무 조성물 및 컨베이어 벨트

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20140323