PL234660B1 - Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym - Google Patents

Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym Download PDF

Info

Publication number
PL234660B1
PL234660B1 PL422758A PL42275817A PL234660B1 PL 234660 B1 PL234660 B1 PL 234660B1 PL 422758 A PL422758 A PL 422758A PL 42275817 A PL42275817 A PL 42275817A PL 234660 B1 PL234660 B1 PL 234660B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
rubber
weight
mixture
mpa
Prior art date
Application number
PL422758A
Other languages
English (en)
Other versions
PL422758A1 (pl
Inventor
Aleksandra Smejda-Krzewicka
Aleksan Dra Smejda-Krzewicka
Anna OLEJNIK
Anna Olejnik
Krzysztof Strzelec
Piotr Kobędza
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 PL422758A priority Critical patent/PL234660B1/pl
Publication of PL422758A1 publication Critical patent/PL422758A1/pl
Publication of PL234660B1 publication Critical patent/PL234660B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym, na drodze ogrzewania tych mieszanin z tlenkiem metalu oraz ze zmiękczaczem, który polega na tym, że stosuje się mieszaninę zawierającą 80 - 20 części wagowych kauczuku chloroprenowego i 20 - 80 części wagowych kauczuku butadienowego, a jako tlenek metalu stosuje się tlenek miedzi(II) w ilości 1 - 5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz jako zmiękczacz kwas stearynowy w ilości od 0,5 do 2,5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, przy czym sieciowanie i modyfikację prowadzi się w temperaturze co najmniej 423 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym.
W dzisiejszych czasach przedmiotem wielu badań jest poszukiwanie materiałów stabilnych termicznie, odpornych na ogień, niepodatnych na zapłon, emitujących niewiele ciepła oraz niewielką ilość toksycznych gazów i dymów podczas spalania. Tylko niektóre polimery należą do grupy materiałów trudnopalnych lub niepalnych.
W artykule zawartym w czasopiśmie Tworzywa Sztuczne i Chemia 2009, 6, 24 przedstawiono podstawy metod uniepalniania materiałów polimerowych z uwzględnieniem mechanizmów uniepalniania oraz rodzajów antypirenów z uwagi na pierwiastek inhibitujący palenie. Budowa oraz odmienny sposób działania antypirenów na materiał polimerowy powoduje, że nie istnieje uni wersalny antypiren, który mógłby być wykorzystywany do każdego polimeru. W przypadku wyrobów gumowych ograniczenie palności wymaga wprowadzenia znacznych ilości antypirenu, zwykle powyżej 20 części wagowych na 100 części Wagowych kauczuku. Wadą takiej ilości antypirenu wprowadzonego do kompozycji elastomerowej jest zwiększenie kosztów wytwarzania kompozycji elastomerowej, a często także pogorszenie właściwości mechanicznych wytwarzanych produktów. Dodatkowo antypiren nie wiąże się w sposób trwały z matrycą elastomerową, przez co występuje możliwość jego migracji na powierzchnię wyrobu. Prowadzi to do niekorzystnych i nieakceptowalnych zmian we właściwościach użytkowych i estetycznych otrzymanych produktów. Stąd wynikają poszukiwania takich materiałów gumowych, które będą charakteryzować się podwyższoną odpornością na palenie bez konieczności stosowania antypirenów.
Na podstawie polskiego zgłoszenia patentowego PL 416236 znany jest sposób wytwarzania mieszanin elastomerowych o zwiększonej odporności na palenie, zawierających 20-60 części wagowych kauczuku butadienowego oraz 80-40 części wagowych kauczuku chloroprenowego, sieciowanych za pomocą tlenku żelaza(lll) w ilości 1-5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków. Wytworzone wulkanizaty charakteryzują się znacznym stopniem usieciowania, rosnącym wraz z ilością kauczuku chloroprenowego w mieszaninach. Produkty usieciowania mieszanin odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi, ale nie wykazują dużej odporności na starzenie termooksydacyjne. Palność nienapełnionej, jak i napełnionej kaolinem kompozycji określona wartością wskaźnika tlenowego wynosi 37%, co świadczy o tym, że wytworzony materiał gumowy można zaliczyć do materiałów niepalnych.
Informacje zawarte w zgłoszeniu patentowym PL 418098 przedstawiają sposób modyfikacji kauczuku chloroprenowego i jego sieciowania zmniejszoną ilością tlenku cynku. Modyfikacji i sieciowaniu poddaje się mieszaninę zawierającą 80-40 części wagowych kauczuku chloroprenowego, 20-60 części wagowych kauczuku butadienowego, stosując jako substancję sieciującą tlenek cynku w ilości 1-3 części wagowych na 100 części wagowych kauczuków. Napełnienie takich kompozycji krzemionką lub kaolinem zwiększa ich odporność na palenie. Palność wytworzonych napełnionych kompozycji, określona wartością wskaźnika tlenowego Ol, wynosi 37%, co pozwala zaklasyfikować tak przygotowane wyroby gumowe do materiałów niepalnych.
Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym, na drodze ogrzewania tych mieszanin z tlenkiem metalu oraz ze zmiękczaczem w temperaturze powyżej 423 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się mieszaninę zawierającą 80-20 części wagowych kauczuku chloroprenowego i 20-80 części wagowych kauczuku butadienowego, jako tlenek metalu stosuje się tlenek miedzi(ll) w ilości 1-5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz jako zmiękczacz kwas stearynowy w ilości od 0,5 do 2,5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, przy czym sieciowanie i modyfikację prowadzi się w temperaturze co najmniej 423 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych. Korzystnie mieszanina zawiera napełniacz w ilości co najmniej 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków. Możliwe jest stosowanie napełniacza aktywnego, półaktywnego lub nieaktywnego. Jako napełniacz można zastosować kredę, krzemionkę, kaolin. Korzystnie kwas stearynowy stosuje się w ilości 1 część mm wagowa na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków. Pożądanym jest by mieszaninę ogrzewać w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.
PL 234 660 Β1
Zaletą stosowania tlenku miedzi(ll) jako substancji sieciującej mieszaniny kauczuków chloroprenowego i butadienowego w porównaniu do wcześniej stosowanego tlenku cynku jest osiągnięcie większego stopnia usieciowania kompozycji, a także lepszych właściwości mechanicznych otrzymanych wulkanizatów.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład I
Przygotowano mieszaniny elastomerowe zawierające od 75 do 20 części kauczuku chloroprenowego (CR) marki Baypren®216, 25 do 80 części kauczuku butadienowego (BR) marki SYNTECA®44, 3 części rozdrobnionego tlenku miedzi(ll) (CuO) i 1 część kwasu stearynowego. Mieszaniny prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewane mieszaniny charakteryzowały się, w zależności od ich składu, następującymi parametrami: naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100% (Se-ιοο) równym od 0,33 do 0,80 MPa, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 200% (Se2oo) równym od 0,41 do 1,39 MPa, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 300% (Sesoo) równym od 0,48 do 2,14 MPa, wytrzymałością na rozciąganie przy zerwaniu (TSb) równą od 1,68 do 10,56 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu (Eb) wynoszącym od 830 do 1036%, objętościowym pęcznieniem równowagowym w toluenie (Qv) równym od 5,45 do 16,93 ml/ml, według poniższej tabeli:
CR [cz. wag.] 80 75 60 40 20
BR [cz. wag.] 20 25 40 60 80
CuO [cz. wag.] 3 3 3 3 3
kwas stearynowy [cz. wag.] 1 1 1 1 1
Seioo [MPa] 0,80+0,16 0,48+0,03 0,5910,06 0,4410,02 0,33+0,02
Se2oo[MPa] 1,39+0,40 0,68+0,03 0,9610,19 0,64+0,03 0,41+0,03
Se300 [MPa] 2,14+0,64 0,9110,07 1,3610,31 0,80+0,03 0,48+0,03
TSb [MPa] 9,26+0,48 10,5610,69 6,4510,42 2,5410,08 1,68+0,24
Eb [%] 830152 845+75 840+101 952+47 1036185
QV T [ml/ml] 5,4510,09 7,1410,13 7,3110,22 10,6010,34 16,93+0,63
Dla porównania sporządzono mieszankę zawierającą 100 części wagowych kauczuku chloroprenowego (CR) marki Baypren®216, 3 części rozdrobnionego tlenku miedzi(ll) (CuO) i 1 część kwasu stearynowego. Mieszankę prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewana w ten sposób mieszanka charakteryzowała się następującymi parametrami: (Seioo) = 1,31 MPa, (Se2oo) = 2,21 MPa, (Se3oo) = 3,43 MPa, TSb = 7,81 MPa, Eb = 550%, Qv = 4,87 ml/ml.
Dodatkowo przygotowano mieszankę zawierającą 100 części wagowych kauczuku butadienowego (BR) marki SYNTECA®44, 3 części rozdrobnionego tlenku miedzi(ll) (CuO) i 1 część kwasu stearynowego. Mieszankę prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Stwierdzono, że ogrzewanie kauczuku butadienowego w obecności tlenku miedzi(ll) nie prowadzi do usieciowania tego kauczuku.
Przykład II
Sporządzono mieszaniny elastomerowe zawierające 75 części kauczuku chloroprenowego marki Baypren®216, 25 części kauczuku butadienowego marki SYNTECA®44, 1 część kwasu stearynowego oraz od 1 do 5 części rozdrobnionego tlenku miedzi(ll). Mieszaniny prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewane w ten sposób mieszaniny charakteryzowały się, w zależności od ich składu, następującymi parametrami: (Seioo) = 0,49-0,91 MPa, (Se2oo) = 1,14-1,45 MPa, (Se3oo) = 0,92-2,18 MPa, TSb = 6,97-12,27 MPa, Qv = 6,43-13,75 ml/ml, według poniższej tabeli:
PL 234 660 Β1
CR [cz. wag.] 75 75 75 75 75 75 75 75
BR [cz. wag.] 25 25 25 25 25 25 25 25
CuOfcz.wag. 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 5
kwas stearynowy [cz. wag.] 1 1 1 1 1 1 1 1
Seioo[MPa] 0,7010,14 0,90+0,13 0,86+0,13 0,90+0,11 0,49+0,02 0,8910,05 0,91+0,15 0,89+0,09
Se2oo [MPa] 1,14+0,26 1,3310,13 1,23+0,13 1,34+0,21 0,69+0,03 1,35+0,19 1,4210,35 1,4510,20
Se30o[MPa] 1,67+0,38 1,85+0,14 1,77+0,15 1,98+0,32 0,9210,08 2,0510,36 2,07+0,54 2,18+0,27
TSb [MPa] 6,97+0,68 7,34+0,32 12,2711,16 11,78+0,63 10,57+0,79 10,7310,49 11,73+1,38 11,08+1,64
Q,T [ml/ml] 13,7510,72 10,32+0,28 9,11+0,28 7,29+0,04 7,14+0,13 6,43+0,25 6,9610,28 6,5510,35
Przykład III
Sporządzono mieszaninę elastomerową zawierającą 75 części kauczuku chloroprenowego marki Baypren®216, 25 części kauczuku butadienowego marki SYNTECA®44 oraz 2,5 części rozdrobnionego tlenku miedzi(II) i 1 część kwasu stearynowego oraz 30 części wagowych krzemionki. Mieszaninę prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzowała się następującymi parametrami: (Seioo) = 2,20 MPa, (Se2oo) = 3,95 MPa, (Se3oo) = 5,87 MPa, TSb = 9,85 MPa, Eb = 460%, Qv = 5,76 ml/ml. Palność wytworzonej napełnionej kompozycji, określona wartością wskaźnika tlenowego (Ol), wynosiła 36%, a czas spalania w powietrzu nie przekraczał 5 s, co świadczy o otrzymaniu wyrobu gumowego niepalnego i samowygaszającego.
Palność nienapełnionej kompozycji, określona wartością wskaźnika tlenowego (Ol), wynosiła 33%, a czas spalania w powietrzu nie przekraczał 5 s, co również świadczy o wytworzeniu wyrobu gumowego niepalnego i samowygaszającego.
Przykład IV
Przygotowano mieszaninę elastomerową zawierającą 75 części kauczuku chloroprenowego marki Baypren®216, 25 części kauczuku butadienowego marki SYNTECA®44,1 część kwasu stearynowego, 2,5 części rozdrobnionego tlenku miedzi(ll) oraz 30 części wagowych kredy. Próbki prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzowała się następującymi parametrami: (Seioo) = 1,51 MPa, (Se2oo) = 2,27 MPa, (Se3oo) = 3,07 MPa, TSb = 11,00 MPa, Eb = 600% Qv = 6,47 ml/ml. Palność wytworzonej kompozycji, określona wartością wskaźnika tlenowego wynosiła 31,6%, a czas spalania w powietrzu był równy 11 s. Wytworzony materiał gumowy może być zaliczony do materiałów niepalnych.
Przykład V
Sporządzono mieszaninę elastomerową zawierającą 25 części kauczuku butadienowego (BR) marki SYNTECAO44, 75 części kauczuku chloroprenowego (CR) marki Baypren®216, 1 część kwasu stearynowego, 2,5 części rozdrobnionego tlenku miedzi(II) oraz 30 części wagowych kaolinu. Mieszaninę prasowano i ogrzewano pod ciśnieniem w prasie, w czasie 30 minut i w temperaturze 433 K.
Ogrzewana w ten sposób mieszanina charakteryzowała się następującymi parametrami: (Seioo) = 1,77 MPa, (Se2oo) = 3,00 MPa, (Se3oo) = 4,12 MPa, TSb = 12,7 MPa, Eb = 577%, Qv= 5,43 ml/ml. Wartość indeksu tlenowego określona wartością wskaźnika tlenowego przekraczała 37,5%, a czas spalania w powietrzu wyniósł poniżej 5s, co świadczy o otrzymaniu wyrobu gumowego niepalnego i samowygaszającego.
Sposób według wynalazku może być wykorzystywany do wytwarzania niepalnych wyrobów gumowych.

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym, na drodze ogrzewania tych mieszanin z tlenkiem metalu oraz ze zmiękczaczem, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę zawierającą 80-20 części wagowych kauczuku chloroprenowego i 20-80 części wagowych kauczuku butadienowego, jako tlenek metalu stosuje się tlenek miedzi(ll) w ilości 1-5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz jako zmiękczacz kwas stearynowy w ilości od 0,5 do 2,5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, przy czym sieciowanie i modyfikację prowadzi się w temperaturze co najmniej 423 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina zawiera napełniacz w ilości co najmniej 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się napełniacz aktywny, półaktywny lub nieaktywny.
  4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że jako napełniacz stosuje się kredę, krzemionkę, kaolin.
  5. 5. Sposób według dowolnego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że kwas stearynowy stosuje się w ilości 1 część wagowa na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
  6. 6. Sposób według dowolnego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że mieszaninę ogrzewa się w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.
PL422758A 2017-09-06 2017-09-06 Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym PL234660B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422758A PL234660B1 (pl) 2017-09-06 2017-09-06 Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422758A PL234660B1 (pl) 2017-09-06 2017-09-06 Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL422758A1 PL422758A1 (pl) 2019-03-11
PL234660B1 true PL234660B1 (pl) 2020-03-31

Family

ID=65629595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL422758A PL234660B1 (pl) 2017-09-06 2017-09-06 Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL234660B1 (pl)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080050519A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Eugene Hubbuch Latex composition, latex foam, latex foam products and methods of making same
PL416236A1 (pl) * 2016-02-23 2017-08-28 Politechnika Łódzka Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080050519A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Eugene Hubbuch Latex composition, latex foam, latex foam products and methods of making same
PL416236A1 (pl) * 2016-02-23 2017-08-28 Politechnika Łódzka Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. SMEJDA-KRZEWICKA, W.M. RZYMSKI, D. KOWALSKI: "2015", POLIMERY 2015 *

Also Published As

Publication number Publication date
PL422758A1 (pl) 2019-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
George et al. Studies on NBR/PVC blends
US8663509B2 (en) Fire retardant formulations
US4381364A (en) Flame retardant tertiary polymer blend
US4172939A (en) Vulcanizable ethylene/vinyl acetate/carbon monoxide terpolymers
EP0090530B1 (en) Non-yellowing polymer composition
JPH01299866A (ja) 耐着火性の熱可塑性樹脂組成物及びその製造法
US5447992A (en) Heat and ozone resistant NBR/epichlorohydrin blends
KR20190137445A (ko) 인조가죽용 수지 조성물
CN110982213A (zh) 一种高氧指数、低烟阻燃的abs材料及其制备方法
DE112010000865T5 (de) Flammhemmende thermoplastische Vulkanisate
PL234660B1 (pl) Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym
US3943192A (en) Elastomeric blends
EP0761749A1 (en) Heat resistant butadiene/acrylonitrile-polyvinyl chloride blends
KR101721801B1 (ko) Pvc 컴파운드 조성물 및 이의 제조 방법
CN105111735B (zh) 无卤阻燃尼龙66组合物以及尼龙66的改性方法
KR102007219B1 (ko) 난연성을 가진 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조 방법
CN105623137B (zh) 热塑性树脂组合物以及由其制造的模制品
US4000166A (en) Addition of silicone gum rubber to phosphonitrilic fluoroelastomers to improve mill processing low temperature flexibility and volume swell in low aromatic content fluids
PL231606B1 (pl) Sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowym
US3730939A (en) Flame retardant polyamide compositions containing certain sulfanilamides
KR100626163B1 (ko) Nbr, pvc, cpe를 혼합한 얼로이, 얼로이 조성물및 그 제조방법
CN114746499A (zh) 阻燃聚合物组合物
KR101101578B1 (ko) 난연성 및 내후성이 우수한 열가소성 수지 조성물
KR100437441B1 (ko) 무독성 불연 고무 조성물
JP2000103917A (ja) 耐候性ゴム組成物