RU2188833C2 - Filled polymer composition - Google Patents

Filled polymer composition Download PDF

Info

Publication number
RU2188833C2
RU2188833C2 RU2000118383A RU2000118383A RU2188833C2 RU 2188833 C2 RU2188833 C2 RU 2188833C2 RU 2000118383 A RU2000118383 A RU 2000118383A RU 2000118383 A RU2000118383 A RU 2000118383A RU 2188833 C2 RU2188833 C2 RU 2188833C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
styrene
carbon black
butadiene
modifier
content
Prior art date
Application number
RU2000118383A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000118383A (en
Inventor
Г.И. Кострыкина
И.Ю. Китаев
С.А. Бетнев
А.Ф. Бетнев
Т.А. Обухова
Original Assignee
Ярославский государственный технический университет
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 Ярославский государственный технический университет filed Critical Ярославский государственный технический университет
Priority to RU2000118383A priority Critical patent/RU2188833C2/en
Publication of RU2000118383A publication Critical patent/RU2000118383A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188833C2 publication Critical patent/RU2188833C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: rubber industry. SUBSTANCE: filled polymer composition contains 100 wt parts of linear butadiene/styrene copolymer with bound styrene content 29 +/- 2 wt %, wherein butadiene and styrene units are distributed in macromolecule in blocks or statistically, 2,0-60.0 wt parts of filler: carbon black with specific geometric surface 15-100 sq.m/g, and 0.2-3.0 wt parts of modifier: hexahydrophthalic acid. In case of statistic distribution composition also contains vulcanizing group. EFFECT: increased strength and hardness and lowered hysteresis. 2 cl, 4 tbl, 28 ex

Description

Заявляемое изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к области создания высокопрочных, высокотвердых композиций с низкими гистерезисными потерями на основе сополимеров бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% и наполнителя - технического углерода с удельной геометрической поверхностью 15-100 м2/г.The invention relates to the rubber industry, and in particular to the field of creating high-strength, high-solid compositions with low hysteresis losses based on copolymers of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.% And filler - carbon black with a specific geometric surface of 15-100 m 2 / g

Известен состав композиции на основе статистического сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29± 2 мас.%, наполнителя - технического углерода с удельной геометрической поверхностью 100 м2/г марки МРС, целевых добавок и модификатора усиления - N,N-динитрозо-N-метиланилина. Композиция имеет достаточно высокие показатели прочности при растяжении, пониженный гистерезис, повышенные значения твердости и модуля. Однако уровень снижения гистерезисных потерь невелик. Так, добавка промотора в количестве 0,33 маc.ч. на 100 маc.ч. сополимера вызывает снижение гистерезиса кручения (логарифмический декремент) с 0,222 до 0,18. Однако прочность при растяжении и относительное удлинение уменьшаются при введении промотора по сравнению с контрольной смесью, не содержащей промотора (прочность снижается с 26 до 23 МПа, а относительное удлинение с 520 до 400%.) [Дж. Харрис, Р.Уайт. Промоторы усиления эластомеров наполнителями /Усиление эластомеров. - М.: Химия, 1968, с.211-231].The composition is known based on a statistical copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.%, Filler is carbon black with a specific geometric surface of 100 m 2 / g MPC grade, target additives and gain modifier - N, N-dinitrozo-N -methylaniline. The composition has a fairly high tensile strength, reduced hysteresis, increased values of hardness and modulus. However, the reduction in hysteresis losses is small. So, the addition of the promoter in the amount of 0.33 wt.h. at 100 max. copolymer causes a decrease in torsion hysteresis (logarithmic decrement) from 0.222 to 0.18. However, tensile strength and elongation decrease with the introduction of the promoter compared to a control mixture that does not contain a promoter (strength decreases from 26 to 23 MPa, and elongation from 520 to 400%.) [J. Harris, R. White. Elastomer Enhancer Promoters with Fillers / Elastomer Enhancer. - M .: Chemistry, 1968, p. 211-231].

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по сущности и достижению положительного эффекта является наполненная полимерная композиция на основе линейного блок-сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 маc. %, включающая наполнитель - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75- 100 м2/г в количестве 2-60 маc.ч. и модификатор - 2,5-бифенилдикарбоновую кислоту (БФФК) в количестве 0,2-1,5 маc.ч. [Пат. 2119510 РФ, БИ 27 от 27.09.98, МКИ 6 С 08 L 53/02, С 08 К 5/09. Наполненная полимерная композиция].The closest to the proposed technical solution in essence and to achieve a positive effect is a filled polymer composition based on a linear block copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. %, including filler - carbon black with a specific geometric surface of 75-100 m 2 / g in an amount of 2-60 wt.ch. and the modifier is 2,5-biphenyldicarboxylic acid (BPPA) in an amount of 0.2-1.5 wt.h. [Pat. 2119510 RF, BI 27 from 09/27/98, MKI 6 C 08 L 53/02, C 08 K 5/09. Filled polymer composition].

Эта композиция характеризуется высокой прочностью (22-28 МПа) и высокой твердостью (67-90 ед. Шор). Однако она имеет достаточно высокий гистерезис. Композиция аналогичного состава, но на основе статистического сополимера, также характеризуется высокой прочностью, но за счет снижения скорости вулканизации имеет пониженные значения модулей и повышенный гистерезис по сравнению с контрольным образцом, не содержащим модификатора. This composition is characterized by high strength (22-28 MPa) and high hardness (67-90 units Shore). However, it has a fairly high hysteresis. A composition of a similar composition, but based on a statistical copolymer, is also characterized by high strength, but due to a decrease in the vulcanization rate, it has lower modulus values and increased hysteresis compared to a control sample that does not contain a modifier.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание наполненных полимерных композиций на основе линейного сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% при блочном или статистическом расположении звеньев и наполнителя - технического углерода, обладающих высокой прочностью, высокой твердостью (модулем) и пониженным гистерезисом. The problem to which the claimed invention is directed, is to create filled polymer compositions based on a linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.% With a block or statistical arrangement of units and filler - carbon black, with high strength, high hardness ( module) and reduced hysteresis.

Для достижения указанного технического решения используется наполненная полимерная композиция на основе линейного блоксополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.%, включающая наполнитель - технический углерод и модификатор, причем в качестве модификатора она содержит гексагидрофталевую кислоту, а в качестве наполнителя - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15-100 м2/г при следующем соотношении компонентов, маc.ч.:
Линейный блок-сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 маc.% - 100,0
Указанный технический углерод - 2,0-60,0
Гексагидрофталевая кислота - 0,2 - 3,0
или наполненная полимерная композиция на основе линейного сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.%, включающая наполнитель - технический углерод и модификатор, причем она содержит в качестве линейного сополимера линейный сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% при статистическом распределении звеньев бутадиена и стирола в макромолекуле, в качестве наполнителя - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15-100 м2/г, а в качестве модификатора - гексагидрофталевую кислоту и дополнительно содержит вулканизующую группу при следующем соотношении компонентов, маc.ч.:
Указанный линейный сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% - 100,0
Указанный технический углерод - 2,0 - 60,0
Гексагидрофталевая кислота - 0,2 - 3,0
Вулканизующая группа - 9,0
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.
To achieve the specified technical solution, a filled polymer composition based on a linear block copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.%, Including a filler - carbon black and a modifier, is used, and it contains hexahydrophthalic acid as a modifier, and technical filler as a filler carbon with a specific geometric surface of 15-100 m 2 / g in the following ratio of components, wt.h .:
Linear block copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene 29 ± 2 wt.% - 100,0
Specified carbon black - 2.0-60.0
Hexahydrophthalic acid - 0.2 - 3.0
or a filled polymer composition based on a linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.%, including a filler - carbon black and a modifier, and it contains as a linear copolymer a linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. .% with statistical distribution of butadiene and styrene in the macromolecule, as a filler - carbon black with a specific geometrical surface of 15-100 m 2 / g, and as a modifier - hexahydro phthalic acid and further comprises a vulcanizing system in the following ratio, mac.ch .:
The specified linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.% - 100,0
Specified carbon black - 2.0 - 60.0
Hexahydrophthalic acid - 0.2 - 3.0
Vulcanizing group - 9.0
The proposed technical solution is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

Предлагаемая наполненная полимерная композиция содержит линейный блок-сополимер с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% марки ДСТ-30, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 100 м2/г марки П - 234 или технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15 м2/г марки П-803 и модификатор - гексагидрофталевую кислоту. Составы композиций по изобретению, по прототипу и контрольные приведены в таблице 1.The proposed filled polymer composition contains a linear block copolymer with bound styrene content of 29 ± 2 wt.% DST-30 grade, carbon black with a specific geometric surface of 100 m 2 / g of grade P - 234 or carbon black with a specific geometric surface of 15 m 2 / g brand P-803 and the modifier - hexahydrophthalic acid. The compositions of the compositions according to the invention, the prototype and control are shown in table 1.

Композиции готовят на лабораторных вальцах Лб 320 160/160 с регулируемым зазором между валками и фрикцией 1:1,269 при температуре 30±5oС по следующему режиму.Compositions are prepared on laboratory rollers Lb 320 160/160 with an adjustable gap between the rollers and friction of 1: 1.269 at a temperature of 30 ± 5 o With the following mode.

По изобретению и по прототипу
1. Посадка ДСТ-30 на валок на 0 минуте.
According to the invention and the prototype
1. Landing DST-30 on the roll at 0 minute.

2. Введение технического углерода и модификатора на 2 минуте. 2. The introduction of carbon black and a modifier at 2 minutes.

3. Снять с вальцов в виде листа на 10 минуте. 3. Remove from the rollers in the form of a sheet at 10 minutes.

Контрольные
1. Посадка блок-сополимера на валок на 0 минуте.
Control
1. Landing of the block copolymer on the roll at 0 minute.

2. Введение технического углерода на 2 минуте. 2. The introduction of carbon black in 2 minutes.

3. Снять с вальцов в виде листа на 10 минуте. 3. Remove from the rollers in the form of a sheet at 10 minutes.

Полученные листы формуют в прессе при температуре плит 143oС в виде пластин и шайб в течение 30 минут в формах с замками, затем перегружают в пресс с температурой плит 20oС, где выдерживают в течение одного часа и вынимают из форм.The resulting sheets are molded in a press at a plate temperature of 143 o C in the form of plates and washers for 30 minutes in molds with locks, then loaded into a press with a plate temperature of 20 o C, where they are held for one hour and removed from the molds.

У формованных пластин и шайб определяют свойства по соответствующим ГОСТам. For molded plates and washers, properties are determined according to the relevant GOSTs.

Свойства наполненных полимерных композиций приведены в таблице 2. The properties of the filled polymer compositions are shown in table 2.

Пример 2. Example 2

Предлагаемая наполненная полимерная композиция содержит линейный статистический сополимер с содержанием связанного стирола 29±2 мас.% марки СКМС-30 АРК, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15 м2/г марки П-803 или технический углерод с удельной геометрической поверхностью 100 м2/г марки К-354 или технический углерод с удельной геометрической поверхностью 100 м2/г марки П-234, модификатор - гексагидрофталевую кислоту и вулканизующую группу, состоящую из серы, ускорителя, белил цинковых и стеарина. Составы композиций по изобретению, по прототипу и контрольные приведены в таблице 3.The proposed filled polymer composition contains a linear statistical copolymer with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt.% Grade SKMS-30 ARK, carbon black with a specific geometric surface of 15 m 2 / g grade P-803 or carbon black with a specific geometric surface of 100 m 2 / g of grade K-354 or carbon black with a specific geometric surface of 100 m 2 / g of grade P-234, the modifier is hexahydrophthalic acid and a vulcanizing group consisting of sulfur, an accelerator, zinc oxide and stearin. The compositions of the compositions according to the invention, the prototype and control are shown in table 3.

Композиции готовят на лабораторных вальцах Лб 320 160/160 с регулируемым зазором между валками и фрикцией 1:1,269 при температуре 30±5oС по следующему режиму
По изобретению и по прототипу
1. Посадка СКМС-30 АРК на валок на 0 минуте.
Compositions are prepared on laboratory rollers Lb 320 160/160 with an adjustable gap between the rollers and friction of 1: 1.269 at a temperature of 30 ± 5 o With the following mode
According to the invention and the prototype
1. Landing SKMS-30 ARC on the roll at 0 minute.

2. Введение технического углерода и модификатора на 2 минуте. 2. The introduction of carbon black and a modifier at 2 minutes.

3. Введение ускорителя, белил цинковых, стеарина на 15 минуте. 3. The introduction of the accelerator, white zinc, stearin in 15 minutes.

4. Введение серы на 17 минуте. 4. The introduction of sulfur at 17 minutes.

5. Снять с вальцов в виде листа на 25 минуте. 5. Remove from the rollers in the form of a sheet at 25 minutes.

Контрольные
1. Посадка СКМС-30 АРК на валок на 0 минуте.
Control
1. Landing SKMS-30 ARC on the roll at 0 minute.

2. Введение технического углерода на 2 минуте. 2. The introduction of carbon black in 2 minutes.

3. Введение ускорителя, белил цинковых, стеарина на 15 минуте. 3. The introduction of the accelerator, white zinc, stearin in 15 minutes.

4.Введение серы на 17 минуте. 4. Introduction of sulfur at 17 minutes.

5. Снять с вальцов в виде листа на 25 минуте. 5. Remove from the rollers in the form of a sheet at 25 minutes.

Полученные листы формуют в прессе при температуре плит 143oС в виде пластин и шайб в течение 30 минут в формах с замками или без замков, затем по истечение времени вынимают из форм и охлаждают до комнатной температуры.The resulting sheets are molded in a press at a plate temperature of 143 ° C. in the form of plates and washers for 30 minutes in molds with or without locks, then, over time, they are removed from the molds and cooled to room temperature.

У формованных пластин и шайб определяют свойства по соответствующим ГОСТам. For molded plates and washers, properties are determined according to the relevant GOSTs.

Свойства наполненных полимерных композиций приведены в таблице 4. The properties of the filled polymer compositions are shown in table 4.

Claims (1)

1. Наполненная полимерная композиция на основе линейного блок-сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас. %, включающая наполнитель - технический углерод и модификатор, отличающаяся тем, что в качестве модификатора она содержит гексагидрофталевую кислоту, а в качестве наполнителя - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15-100 м2/г при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Линейный блок-сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас. % - 100,0
Указанный технический углерод - 2,0-60,0
Гексагидрофталевая кислота - 0,2-3,0
2. Наполненная полимерная композиция на основе линейного сополимера бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас. %, включающая наполнитель - технический углерод и модификатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве линейного сополимера линейный сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас. % при статистическом распределении звеньев бутадиена и стирола в макромолекуле, в качестве наполнителя - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 15-100 м2/г, а в качестве модификатора - гексагидрофталевую кислоту и дополнительно содержит вулканизующую группу при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Указанный линейный сополимер бутадиена со стиролом с содержанием связанного стирола 29±2 мас. % - 100,0
Указанный технический углерод - 2,0-60,0
Гексагидрофталевая кислота - 0,2-3,0
Вулканизующая группа - 9,0
1. A filled polymer composition based on a linear block copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. %, including filler - carbon black and a modifier, characterized in that it contains hexahydrophthalic acid as a modifier, and carbon black with a specific geometric surface of 15-100 m 2 / g in the following ratio of components, wt. hours:
A linear block copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. % - 100.0
Specified carbon black - 2.0-60.0
Hexahydrophthalic acid - 0.2-3.0
2. A filled polymer composition based on a linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. %, including filler - carbon black and a modifier, characterized in that it contains as a linear copolymer a linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. % with a statistical distribution of butadiene and styrene units in a macromolecule, carbon black with a specific geometric surface of 15-100 m 2 / g as a filler, and hexahydrophthalic acid as a modifier and additionally contains a vulcanizing group in the following ratio of components, wt. hours:
The specified linear copolymer of butadiene with styrene with a content of bound styrene of 29 ± 2 wt. % - 100.0
Specified carbon black - 2.0-60.0
Hexahydrophthalic acid - 0.2-3.0
Vulcanizing group - 9.0
RU2000118383A 2000-07-10 2000-07-10 Filled polymer composition RU2188833C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118383A RU2188833C2 (en) 2000-07-10 2000-07-10 Filled polymer composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000118383A RU2188833C2 (en) 2000-07-10 2000-07-10 Filled polymer composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000118383A RU2000118383A (en) 2002-05-10
RU2188833C2 true RU2188833C2 (en) 2002-09-10

Family

ID=20237664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000118383A RU2188833C2 (en) 2000-07-10 2000-07-10 Filled polymer composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188833C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110184086A1 (en) * 2009-06-26 2011-07-28 Bridgestone Corporation Rubber composition and tire using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЧУРИЛОВ М.Ф. и др. Влияние способа смешения полихлоропрена и термоэластопласта ДСТ-30 на распределение технического углерода между эластомерными фазами и свойства вулканизатов. - Каучук и резина, 1986, №10, с.17-19. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0128095B1 (en) Curable rubber composition
CA1080875A (en) Blends of trans-1,4 polymers and poly (epsilon-caprolactone)
US4918144A (en) Vulcanizable rubber composition
US4990570A (en) Curable rubber composition
EP1000971A1 (en) Rubber compositions consisting of solution-polymerised rubber containing carboxyl groups
US4308353A (en) Thermoplastic styrene polymer and grafted block copolymer compositions
EP2107081A1 (en) Rubber composition
CA2112621A1 (en) Free radical cured rubber employing acrylate or methacrylate esters of hydroxybenzene and hydroxynaphthalene compounds as co-curing agents
US4529770A (en) Vulcanizable polymeric compositions containing zinc dimethacrylate and fillers
RU2254348C2 (en) Rubber composition
CN111363246A (en) Polypropylene material capable of releasing negative ions as well as preparation method and application thereof
RU2188833C2 (en) Filled polymer composition
US3429952A (en) High tear strength polybutadiene vulcanizates
US4332918A (en) Nitrile rubber composition having high modulus
US6268417B1 (en) Rubber composition
DE112015003646T5 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
US3950238A (en) Radiation cured acrylonitrile-butadiene elastomers
EP1130034A2 (en) Rubber with polyether sidechains
EP0625542B1 (en) Stabiliser and thermoplastic compositions containing it
WO2002031028A1 (en) Adhesive mixtures of solution rubbers containing hydroxyl or carboxyl groups
CA1210542A (en) Vulcanizable polymeric compositions containing zinc dimethacrylate and fillers
JPH0365828B2 (en)
US4810746A (en) Rubber composition for use in vibration insulating material
RU2119510C1 (en) Filled polymer composition
US6232394B1 (en) Master batches containing vulcanizing agents