PL216835B1 - Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych - Google Patents
Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowychInfo
- Publication number
- PL216835B1 PL216835B1 PL391910A PL39191010A PL216835B1 PL 216835 B1 PL216835 B1 PL 216835B1 PL 391910 A PL391910 A PL 391910A PL 39191010 A PL39191010 A PL 39191010A PL 216835 B1 PL216835 B1 PL 216835B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- cross
- rubber
- oxide
- linking
- Prior art date
Links
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 15
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920004402 Baypren® 216 Polymers 0.000 description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 6
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 6
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 2
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- PDQAZBWRQCGBEV-UHFFFAOYSA-N Ethylenethiourea Chemical compound S=C1NCCN1 PDQAZBWRQCGBEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych przy użyciu tlenku metalu.
Kauczuk chloroprenowy (CR) jest kauczukiem specjalnym, stosowanym między innymi do wytwarzania uszczelek, amortyzatorów, elementów posadowień mostów, odzieży ochronnej, artykułów domowych, kombinezonów nurków, taśm przenośnikowych, osłon kabli lub wyrobów elektrotechnicznych.
Do sieciowania CR stosuje się zwykle tlenek cynku (ZnO) w obecności tlenku magnezu (MgO), co opisano między innymi w czasopiśmie Rubber Chemistry and Technology, 1986, 59, 722. W skład zespołu sieciującego kauczuk chloroprenowy typu W (o masie cząsteczkowej regulowanej merkaptanami) wchodzi nadto przyspieszacz, zwykle w postaci etylenotiomocznika - podręcznik „Guma, Poradnik inżyniera i technika”, WNT, Warszawa 1981, str. 62-70.
Ze względu na znaczną toksyczność ZnO względem organizmów wodnych oraz fakt, że związek ten może powodować długo utrzymujące się niekorzystne zmiany w środowisku wodnym (Dyrektywa UE nr 1999/45/EG, 67/548/EEC oraz 88/379/EEC), poszukuje się metod zmniejszenia jego ilości w mieszankach kauczukowych lub całkowitej jego eliminacji poprzez znalezienie innych substancji, które mogłyby go zastąpić. Nadto z zastosowaniem ZnO do sieciowania CR wiąże się również ryzyko podwulkanizacji.
W czasopiśmie Journal Applied of Polymer Science 1963, 7, 1257 opisano możliwość usieciowania CR za pomocą nadtlenku organicznego. Okazało się jednak, że sieciowanie polichloroprenu nadtlenkiem kumylu przebiega z małą skutecznością rzędu 0,48 mola wiązań poprzecznych na mol użytego nadtlenku kumylu.
W czasopiśmie Elastomerics 1979, 111, 27 opisano badania nad sieciowaniem CR nadtlenkami organicznymi w obecności tlenku ołowiu. Tak usieciowany kauczuk chloroprenowy może być stosowany w warunkach oddziaływania gorącej wody. Podstawowe właściwości otrzymanych wulkanizatów były dobre, poza niewyjaśnionym zmniejszeniem wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia względnego przy zerwaniu. Sposób ten nie może być jednak zalecany ze względu na dużą toksyczność tlenku ołowiu względem organizmów żywych.
W czasopiśmie Rubber Chemistry and Technology 1996, 69, 203 oraz 1983, 61, G73 porównano właściwości kauczuku chloroprenowego usieciowanego konwencjonalnie oraz nadtlenkiem dikumylu w obecności tlenku magnezu jako adsorbenta chlorowodoru. Kauczuk usieciowany za pomocą nadtlenku dikumylu charakteryzował się mniejszą wytrzymałością na rozciąganie, podobną twardością i naprężeniem przy wydłużeniu 100%, za to większą gęstością usieciowania.
Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych, w drodze ogrzewania tych kauczuków z tlenkiem metalu jako środkiem sieciującym oraz zmiękczaczem i ewentualnie napełniaczem w prasie, w temperaturze > 423 K, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako tlenek metalu stosuje się tlenek żelaza (III) w postaci cząstek o wymiarach < 5 μm lub tlenek żelaza (II, III) w postaci cząstek o wymiarach < 20 nm, w ilości 1,5-6 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku. Mieszankę ogrzewa się w temperaturze 423-453 K, korzystnie w temperaturze > 433 K. Stosuje się napełniacze aktywne lub bierne, korzystnie o obojętnym lub lekko kwaśnym charakterze.
Szybkość i postęp sieciowania sposobem według wynalazku reguluje się zmieniając ilość wprowadzanego tlenku metalu oraz zmieniając temperaturę procesu.
Ilość tlenku żelaza stosowanego w sposobie według wynalazku jest znacznie mniejsza niż ilość tlenku cynku stosowanego podczas konwencjonalnego sieciowania kauczuku chloroprenowego.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
P r z y k ł a d I.
Przygotowano mieszanki kauczukowe zawierające 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego oraz od 0 do 6 części rozdrobnionego tlenku żelaza (Fe2O3) o wymiarach cząstek < 5 μm. Próbki te prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w czasie 20 minut w temperaturze 433 K.
Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszanki, zawierające więcej niż 1,5 części Fe2O3 charakteryzują się, w zależności od ilości Fe2O3, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,34 do 0,53 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 4,96 do 10,5 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 410% do 499% oraz ograniczonym pęcznieniem
PL 216 835 B1 w toluenie, heptanie lub 2-butanonie równym od 0,29 do 8,50 ml/ml w zależności także od zastosowanego rozpuszczalnika.
Dla celów porównawczych przygotowano standardową mieszankę kauczukową zawierającą 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego, 4 części MgO oraz 5 części ZnO. Próbki te prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 423 K w czasie 20 minut.
Stwierdzono, że ogrzewana w ten sposób mieszanka charakteryzuje się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,82 do 1,08 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą 6,34 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym 873% oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heptanie lub 2-butanonie równym od 0,61 do 29,50 ml/ml w zależności od zastosowanego rozpuszczalnika.
P r z y k ł a d II.
Przygotowano mieszankę kauczukową zawierającą 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego oraz 3 części Fe2O3 rozdrobnionego na cząstki o wymiarach < 5 ąm. Przygotowane z tej mieszanki próbki prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze od 423 K do 453 K w czasie 20 minut.
Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzują się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,96 do 1,78 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 7,64 do 11,30 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 499 do 544% oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heptanie lub 2-butanonie równym od 0,29 do 6,42 ml/ml w zależności od zastosowanego rozpuszczalnika.
P r z y k ł a d III
Przygotowano mieszankę kauczukową zawierającą 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego, 3 części Fe2O3 o wymiarach cząstek < 5 ąm oraz 30 części kaolinu. Próbki tej mieszanki prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 433 K w czasie 20 minut.
Stwierdzono, że ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzuje się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,65 do 0,96 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą 10,2 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym 866% oraz ograniczonym pęcznieniem w heptanie i toluenie równym odpowiednio 0,30 i 16,45 ml/ml.
P r z y k ł a d IV
Przygotowano mieszankę kauczukową zawierającą 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego, 3 części Fe2O3 o wymiarach cząstek < 5 ąm oraz 30 części sadzy aktywnej typu HAF N-330. Próbki tej mieszanki prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 433 K w czasie 20 minut.
Stwierdzono, że ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzuje się naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 1,30 do 7,23 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą 15,6 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym 517% oraz ograniczonym pęcznieniem w heptanie i toluenie, równym odpowiednio 0,24 i 5,38 ml/ml.
P r z y k ł a d V
Przygotowano mieszanki kauczukowe zawierające 100 części CR marki Baypren 216, 1 część kwasu stearynowego oraz od 1,5 do 6 części Fe3O4 o wymiarach cząstek < 20 nm. Próbki te prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie w temperaturze 433 K w czasie 20 minut.
Stwierdzono, że ogrzewane w ten sposób mieszanki, zawierające więcej niż 1,5 części Fe3O4 /100 części CR charakteryzują się, w zależności od ich składu, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% równym od 0,90 do 2,71 MPa, wytrzymałością na rozciąganie równą od 9,52 do 10,44 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu równym od 474% do 495% (zależnie od składu mieszaniny) oraz ograniczonym pęcznieniem w toluenie, heptanie lub 2-butanonie równym od 0,26 do 4,10 ml/ml w zależności od składu mieszaniny i zastosowanego rozpuszczalnika.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych, w drodze ogrzewania tych kauczuków z tlenkiem metalu jako środkiem sieciującym oraz zmiękczaczem i ewentualnie napełniaczem, w prasie, w temperaturze > 423 K, znamienny tym, że jako tlenek metalu stosuje się tlenek żelaza (III) w postaci cząstek o wymiarach < 5 ąm lub tlenek żelaza (II, III) w postaci cząstek o wymiarach < 20 nm, w ilości 1,5-6 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku.PL 216 835 B1
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę ogrzewa się w temperaturze 423-453 K, korzystnie w temperaturze > 433 K.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się napełniacze aktywne lub bierne, korzystnie o obojętnym lub lekko kwaśnym charakterze.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL391910A PL216835B1 (pl) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL391910A PL216835B1 (pl) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL391910A1 PL391910A1 (pl) | 2012-01-30 |
| PL216835B1 true PL216835B1 (pl) | 2014-05-30 |
Family
ID=45510252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL391910A PL216835B1 (pl) | 2010-07-22 | 2010-07-22 | Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216835B1 (pl) |
-
2010
- 2010-07-22 PL PL391910A patent/PL216835B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL391910A1 (pl) | 2012-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0797619B1 (en) | Epdm, hnbr and butyl rubber compositions containing carbon black products | |
| TWI550004B (zh) | 低溫防振性氯平橡膠組成物及其硫化橡膠、以及使用該硫化橡膠之橡膠型物、防振橡膠構件、發動機架及軟管 | |
| JP5742836B2 (ja) | ホース用ニトリル共重合体ゴム組成物および架橋物 | |
| Osabohien et al. | Utilization of bowstring hemp fiber as a filler in natural rubber compounds | |
| EP2949696B1 (en) | Cross-linkable rubber composition for seal material used in oil field or gas well, and seal material | |
| EP2868676A1 (de) | Funktionalisierter nitrilgruppenhaltiger Copolymerkautschuk | |
| CN106749373B (zh) | 一种橡胶添加剂及其制备和应用 | |
| Chuayjuljit et al. | Using silica from rice husk as a reinforcing filler in natural rubber | |
| Abdel Zaher et al. | Utility of zinc (lignin/silica/fatty acids) complex driven from rice straw as antioxidant and activator in rubber composites | |
| Raju et al. | A study on the use of castor oil as plasticizer in natural rubber compounds | |
| CN107189145A (zh) | 一种橡胶组合物及其制备方法 | |
| PL216835B1 (pl) | Sposób sieciowania kauczuków chloroprenowych | |
| Rim et al. | Organic co-agents for maintaining mechanical properties of rubber elastomers at high processing temperatures | |
| CN105860368B (zh) | 一种pvc材料及其制备方法和应用 | |
| Ivanova et al. | The effect of maleinimides on the properties of a rubber compound based on nitrile butadiene rubber | |
| JP2009062438A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| PL215569B1 (pl) | Sposób sieciowania i modyfikacji kauczuków chloroprenowych | |
| Saad et al. | Effects of carbon black content on cure characteristics, mechanical properties and swelling behaviour of 80/20 NBR/CIIR blend | |
| El‐Wakil | Amelioration of acrylonitrile–butadiene copolymer properties using natural rubber graft p‐aminophenol | |
| Avirah et al. | Use of Carboxy Terminated liquid Natural Rubber (CTNR) as a reactive polymeric plasticizer in chloroprene vulcanizates | |
| US20210355303A1 (en) | A vulcanization mix, and implementations thereof | |
| US6114465A (en) | Tear propagation-resistant rubber compound | |
| KR20030090286A (ko) | 타이어 스틸코드 코팅용 고무조성물 | |
| Kadlcak et al. | The effect of ZnO modification on rubber compound properties | |
| PL229694B1 (pl) | Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym |