PL245249B1 - Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie - Google Patents

Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie Download PDF

Info

Publication number
PL245249B1
PL245249B1 PL435391A PL43539120A PL245249B1 PL 245249 B1 PL245249 B1 PL 245249B1 PL 435391 A PL435391 A PL 435391A PL 43539120 A PL43539120 A PL 43539120A PL 245249 B1 PL245249 B1 PL 245249B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rubber
mixture
parts
weight
butadiene
Prior art date
Application number
PL435391A
Other languages
English (en)
Other versions
PL435391A1 (pl
Inventor
Aleksandra Smejda-Krzewicka
Piotr Kobędza
Krzysztof Strzelec
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 PL435391A priority Critical patent/PL245249B1/pl
Publication of PL435391A1 publication Critical patent/PL435391A1/pl
Publication of PL245249B1 publication Critical patent/PL245249B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie, który polega na sporządzeniu mieszaniny kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, tlenkiem metalu w postaci tlenku srebra(I), zmiękczaczem oraz ewentualnie napełniaczem, a następnie ogrzewaniu tej mieszaniny w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych. Jako napełniacz stosuje się korzystnie krzemionkę strącaną, kaolin lub talk, zaś jako zmiękczacz stosuje się korzystnie kwas stearynowy.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie. Wulkanizaty z tej kompozycji znajdują zastosowanie na wyroby gumowe o przeznaczeniu specjalnym lub specjalistycznym, pracujące pod dużymi obciążeniami, w środowisku o podwyższonym ryzyku wystąpienia pożaru, takie jak taśmy przenośnikowe, gumowe pasy napędowe i rozrządu, uszczelniania amortyzatorów, osłony drutu i kabli, powleczenia tkanin.
Kauczuk chloroprenowy (CR) jest syntetycznym elastomerem specjalnym, stosowanym do produkcji między innymi elementów odzieży ochronnej, uszczelek, uszczelnień przegubów homokinetycznych i zawieszeń silników czy też elementów posadowień mostów. Znaczną ilość kauczuku chloroprenowego zużywa się do produkcji klejów, co wynika z jego znacznej tendencji do krystalizowania pod wpływem naprężenia. Lateksy kauczuku chloroprenowego są stosowane do pokrywania folii laminowanych, łączenia okładzin oraz wytwarzania spoiw, powłok i elementów uelastyczniających. Wulkanizaty tego kauczuku cechują się dobrą wytrzymałością oraz odpornością na zginanie i rozdzieranie. Ponadto standardowe wulkanizaty kauczuku chloroprenowego są zwykle odporne na starzenie, co wynika z obecności elektroujemnego atomu chloru przy wiązaniach podwójnych w łańcuchu elastomeru. Zawartość chloru powoduje również, że wyroby z kauczuku chloroprenowego mają zmniejszoną palność. Wartość indeksu tlenowego (Ol), będącego podstawowym oznaczeniem odporności materiałów gumowych na palenie, dla wulkanizatów kauczuku chloroprenowego wynosi 26%, co pozwala na sklasyfikowanie ich do produktów trudnopalnych.
Kauczuk butadienowo-styrenowy (SBR) jest elastomerem ogólnego stosowania, wykorzystywanym głównie do produkcji opon samochodowych. Ponadto SBR stosuje się do wytwarzania artykułów technicznych, takich jak otuliny kabli, taśmy przekaźnikowe, wykładziny, czy też uszczelki. Szerokie i powszechne zastosowanie kauczuku butadienowo-styrenowego wynika z niskiego kosztu wytworzenia wyrobów gumowych zawierających ten kauczuk. Jednakże wadą SBR oraz jego wulkanizatów jest brak odporności na palenie. Dla wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego wartość indeksu tlenowego wynosi tylko 18%.
Znane jest sieciowanie mieszanek kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym w wyniku ogrzewania tych mieszanek z tlenkami metali.
W opisie patentowym PL 229694 przedstawiono sposób sieciowania i modyfikacji mieszanin kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, na drodze ogrzewania mieszanin zawierających 90-50 części wagowych kauczuku chloroprenowego oraz 10-50 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, z tlenkiem cyny(II) stosowanym w ilości 0,33-2,4 części wagowych na 100 części wagowych kauczuku chloroprenowego, oraz ze zmiękczaczem i ewentualnie napełniaczem, w obecności katalizatora w postaci kwasu Lewisa powstającego in situ z kauczuku zawierającego chlor oraz tlenku metalu, w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych.
Znany jest także, z opisu patentowego PL 231634, sposób otrzymywania kompozycji elastomerowych o zwiększonej odporności na palenie, polegający na sporządzeniu mieszaniny kauczuku butadienowo-styrenowego z kauczukiem chloroprenowym, zawierającej 80-10 części wagowych kauczuku chloroprenowego na 20-60 części wagowych kauczuku butadienowego, z tlenkiem metalu w postaci tlenku miedzi(I) użytego w ilości 2-5 części, korzystnie 3 części wagowe na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, zmiękczaczem w postaci kwasu stearynowego stosowanego w ilości 1 część wagowa na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz napełniaczem, jak krzemionka strącana, kaolin, użytym w ilości 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, a następnie na ogrzewaniu tej mieszaniny w obecności kwasu Lewisa jako katalizatora powstającego in situ z kauczuku chloroprenowego oraz tlenku metalu, pod ciśnieniem w prasie w temperaturze nie niższej niż 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych. Jako napełniacz stosuje się także kredę oraz warstwowy bentonit modyfikowany IV-rzędową solą amoniową, przy czym kredę stosuje się w ilości 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, zaś warstwowy bentonit modyfikowany IV-rzędową solą amoniową w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
W opisie patentowym PL 232547 ujawniono sposób otrzymywania kompozycji elastomerowych o zwiększonej odporności na palenie, polegający na sporządzeniu mieszaniny zawierającej 90-60 części wagowych kauczuku chloroprenowego, 10-40 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, a nadto tlenek cynku w ilości 5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuku chloroprenowego i butadienowo-styrenowego, zmiękczacz i ewentualnie napełniacz i ogrzewaniu tej mieszaniny pod ciśnieniem w prasie w temperaturze nie niższej niż 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych. Stosuje się aktywne napełniacze krzemionkowe lub napełniacze półaktywne, w ilości nie mniejszej niż 20 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
Z opisu patentowego PL 233308 jest znany sposób sieciowania mieszaniny kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, polegający na ogrzewaniu mieszaniny zawierającej 75 części wagowych kauczuku chloroprenowego na 25 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, z tlenkiem cyny(IV) stosowanym w ilości 0,15-1,25 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz ze zmiękczaczem i ewentualnie napełniaczem aktywnym lub półaktywnym, w obecności katalizatora w postaci kwasu Lewisa powstającego in situ z kauczuku chloroprenowego oraz tlenku metalu, w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych. Jako napełniacze stosuje się krzemionkę lub kaolin, w ilości co najmniej 20 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem polepszenia właściwości mechanicznych oraz zwiększenia odporności na palenie wulkanizatów otrzymywanych na drodze sieciowania mieszaniny kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, z udziałem tlenku metalu jako środka sieciującego.
Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie, polegający na sporządzeniu mieszaniny kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, tlenkiem metalu jako substancją sieciującą, kwasem stearynowym jako zmiękczaczem oraz ewentualnie krzemionką strącaną, kaolinem lub talkiem jako napełniaczem, a następnie ogrzewaniu tej mieszaniny w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ogrzewaniu poddaje się mieszaninę zawierającą 80-20 części wagowych kauczuku chloroprenowego, 20-80 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, tlenek srebra jako substancję sieciującą w ilości co najmniej 2,5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, kwas stearynowy w ilości 1 część wagowa na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz korzystnie krzemionkę strącaną jako napełniacz w ilości 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
Szybkość i postęp sieciowania sposobem według wynalazku reguluje się, zmieniając ilość wprowadzonego tlenku metalu.
Wulkanizaty z kompozycji otrzymanej sposobem według wynalazku charakteryzują się wytrzymałością na rozciąganie przy zerwaniu o 10% większą w porównaniu z wytrzymałością na rozciąganie wulkanizatów otrzymanych z kompozycji kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, zawierających tlenek miedzi(I) stosowany jako substancję sieciującą (opis patentowy PL 231634) oraz wartością wskaźnika tlenowego klasyfikującą je jako materiały niepalne i samogasnące. Zastosowanie tlenku srebra(I) pozwala zmniejszyć ilość wprowadzanej substancji sieciującej, co przyczynia się do obniżenia kosztów wytworzenia kompozycji. Ponadto dzięki zawartości tlenku srebra(I) wykazują zwiększoną odporność na działanie mikroorganizmów.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład I
Sporządzono mieszaniny elastomerowe zawierające 80-20 części kauczuku chloroprenowego (CR) marki Baypren®216, 20-80 części kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) marki KER® 1502, 2,5 części Ag2O i 1 część kwasu stearynowego. Mieszaninę prasowano pod ciśnieniem w prasie i ogrzewano w temperaturze 433 K przez 10 minut.
Wulkanizaty otrzymane po ogrzewaniu przygotowanych mieszanek charakteryzowały się: naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% (Se100, Se200, Se300) równym od 0,70 do 3,83 MPa, wytrzymałością na rozciąganie przy zerwaniu (TSb) równą od 4,32 do 9,99 MPa, wydłużeniem względnym przy zerwaniu (Eb) równym od 322 do 600% oraz objętościowym pęcznieniem równowagowym w toluenie (QvT) równym od 4,47 do 6,24 ml/ml. Stopień usieciowani (ac) był równy od 0,16 do 0,22. Indeks tlenowy (Ol), będący miarą odporności na palenie, wynosił od 29,2 do 32,8%, zaś czas spalania w powietrzu nie przekraczał 5 s, co wskazywało na materiały niepalne i samogasnące.
Właściwości otrzymanych wulkanizatów przedstawiono w tablicy 1.
PL 245249 Β1
Tablica 1
CR [części wagowe] 80 75 60 40 20
SBR [części wagowe] 20 25 40 60 80
kwas stearynowy [części wagowe] 1 1 1 1 1
AgiO [części wagowe] 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Ol [%] 32,8 32,2 31,6 30,4 29,2
Seioo [MPa] O,85±O,O7 l,04±0,09 0,70±0,02 0,86±0,10 l,27±0,27
Sczoo [MPa] 1,32±0,l 5 l,88±0,27 1,11 ±0,06 1,67±0,35 2,72±0,60
Soo [MPa] l,96±0,27 2,90±0,52 l,80±0,15 2,66±0,61 3,83±0,74
TSb [MPa] 10,0±l,8 9,4±1,6 7,3±0,4 4,2±0,6 4,3±0,7
Eb [%] 600±55 514±139 574±37 423±72 322±21
QvT [ml/ml] 5,09±0,28 4,47±0,l6 5,34±0,25 6,24±0,47 5,93±0,44
<Xc[’] 0,20 0,22 0,19 0,16 0,17
Otrzymane wulkanizaty kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi i znacznym stopniem usieciowania. Główną zaletą kompozycji CR/SBR/Ag2O jest wyraźnie krótki czas sieciowania (10 minut), co przekłada się na obniżenie kosztów wytwarzania takich materiałów gumowych. Dla porównania kompozycje CR/SBR/CU2O charakteryzują się 2-krotnie dłuższym czasem sieciowania (20 minut), wartościami równowagowego pęcznienia objętościowego w toluenie w przedziale 6,85-11,71 ml/ml, wytrzymałością w przedziale 1,77-9,46 MPa. Wulkanizaty otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzują się więc lepszymi właściwościami niż właściwości kompozytów zawierających tlenek miedzi(l), a nadto także lepszymi właściwościami niż właściwości kompozytów zawierających tlenek cyny(IV).
Przykład II
Sporządzono kompozycję elastomerową zawierającą 80 części CR marki Baypren®216, 20 części SBR marki KER® 1502, 2,5 części Ag2<D, 1 część kwasu stearynowego oraz 30 części krzemionki strącanej Arsil, technicznego kaolinu lub talku KCNAP-400. Kompozycję prasowano pod ciśnieniem w prasie i ogrzewano w temperaturze 433 K przez 30 minut.
Stwierdzono, że wulkanizaty otrzymane po ogrzewaniu przygotowanych mieszanek charakteryzowały się wartościami wskaźnika tlenowego (Ol) równymi od 37 do 37,5% oraz czasem spalania w powietrzu poniżej 5 s, co klasyfikuje wytworzone materiały jako niepalne i samogasnące. Ponadto wulkanizaty charakteryzowały się Seioo-Se3oo równym od 1,8 do 10,2 MPa, TSb równym od 7,4 do 17,4 MPa, Eb równym od 319 do 446% oraz QvT równym od 2,39 do 2,94 ml/ml. Stopień usieciowania (ac) był równy od 0,34 do 0,42.
Właściwości otrzymanych wulkanizatów przedstawiono w tablicy 2.
PL 245249 Β1
Tablica 2
CR. |cz. wag.] 80 80 80
SBR. [cz. wag.] 20 20 20
kwas stearynowy [cz. wag.] 1 1 1
Ag A) [cz. wag ] 2,5 2,5 2,5
krzemionka [cz. wag.] 30 - -
kaolin [cz. wag.] - 30 -
talk [cz. wag.] - - 30
oi [%] 37 37,5 37,5
SeioofMPa] 3,14±0,46 2,00±0,28 1,80±0,20
SC2oo[MPa] 6.74±0,84 3,24±0,49 3,38±0,46
SeJoo [MPa] l0,2±0,8 5,58±0,77 6,15±0,97
TSb [MPa] 17,4±2,2 1I,5±1,4 7,4±1,1
Eb [%] 446±16 398±28 319±25
Qvr [ml/ml] 2,39±0,21 2,94±0,09 2,43±0,08
(Xt [-] 0,42 0,34 0,41

Claims (1)

1. Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie, polegający na sporządzeniu mieszaniny kauczuku chloroprenowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym, tlenkiem metalu jako substancją sieciującą, kwasem stearynowym jako zmiękczaczem oraz ewentualnie krzemionką strącaną, kaolinem lub talkiem jako napełniaczem, a następnie ogrzewaniu tej mieszaniny w temperaturze 433 K w czasie wynikającym z oznaczeń wulkametrycznych, znamienny tym, że ogrzewaniu poddaje się mieszaninę zawierającą 80-20 części wagowych kauczuku chloroprenowego, 20-80 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, tlenek srebra jako substancję sieciującą w ilości co najmniej 2,5 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków, kwas stearynowy w ilości 1 część wagowa na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków oraz korzystnie krzemionkę strącaną jako napełniacz w ilości 30 części wagowych na 100 części wagowych mieszaniny kauczuków.
PL435391A 2020-09-22 2020-09-22 Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie PL245249B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL435391A PL245249B1 (pl) 2020-09-22 2020-09-22 Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL435391A PL245249B1 (pl) 2020-09-22 2020-09-22 Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL435391A1 PL435391A1 (pl) 2022-03-28
PL245249B1 true PL245249B1 (pl) 2024-06-10

Family

ID=80855618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL435391A PL245249B1 (pl) 2020-09-22 2020-09-22 Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL245249B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL435391A1 (pl) 2022-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2933345C2 (de) Vulkanisierbare Kautschuk-Mischung auf Basis von halogenfreien Kautschuken und Verfahren zum Vulkanisieren dieser Kautschukmischungen
EP2130868B1 (en) Nitrile copolymer rubber composition and nitrile copolymer latex composition
EP2246389B1 (en) Nitrile copolymer latex composition and nitrile copolymer rubber composition
US4508867A (en) Polymer compositions comprising polyamides, carboxylated (meth)acrylonitrile-butadiene rubber, and nonpolymeric additives
DE2819638A1 (de) Vulkanisierbare halogenkautschuk- mischungen
US4517335A (en) Process for vulcanization or cross-linking halogen containing rubbers in the presence of silicon containing isothiuronium compounds
DE2504251A1 (de) Vulkanisierbare mischungen
EP0616003A1 (en) Asbestos-free acrylic fiber reinforced material
DE602004000963T2 (de) Kautschukzusammensetzung und damit hergestellter Luftreifen
PL245249B1 (pl) Sposób otrzymywania kompozytów elastomerowych z mieszaniny kauczuku chloroprenowego i kauczuku butadienowo-styrenowego, o polepszonych właściwościach mechanicznych i zwiększonej odporności na palenie
WO2016199386A1 (ja) ホース用ゴム組成物及びホース
CN113881129A (zh) 一种阻燃aem橡胶混合物及其制备方法
PL231634B1 (pl) Sposób otrzymywania kompozycji elastomerowych zawierających kauczuk butadienowo-styrenowy, o zwiększonej odporności na palenie
CN120310075B (zh) 一种阻燃抗静电橡胶履带及其制备方法和应用
EP0627462A2 (de) Verwendung von reinen 3-Butenyltriorganyloxysilanen in vulkanisierbaren Kautschukmischungen und diese Mischungen
KR100437441B1 (ko) 무독성 불연 고무 조성물
KR102199959B1 (ko) 극 저온성이 향상된 쇄빙선용 고무
DE2151802C3 (de) Thermoplastische Formmassen
PL232547B1 (pl) Sposób otrzymywania kompozycji elastomerowych o zwiększonej odporności na palenie, zawierających kauczuk butadienowo-styrenowy
RU2290418C2 (ru) Резиновая смесь на основе изопренового каучука
RU2470961C1 (ru) Огнестойкая резиновая смесь
JPH0822937B2 (ja) ゴム組成物
DE3144848C2 (de) Gegen thermische Alterung beständige Kautschukzusammensetzungen
DE2128906A1 (pl)
CN115667387A (zh) 形成不含亚硝胺的硫改性的聚氯丁二烯固化产品的可固化组合物