RU2202569C2

RU2202569C2 - Rubber compound

Info

Publication number: RU2202569C2
Application number: RU2001113204A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Давыдова; В.А. Лукасик; Г.П. Духанин; А.П. Семерня; О.Б. Белотелова
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2003-04-20

Abstract

FIELD: rubber industry. SUBSTANCE: rubber compound is composed of, wt parts: butadiene-styrene rubber 100, sulfur 1.8-2.2, altax 1.5- 1.7, diphenylguanidine 0.8-1.0, zinc oxide 4.0-6.0, carbon black 30.0-50.0, and bentonite clays impregnated with 30- 70% oil (lube oil adsorption purification waste) 10.0-50.0. EFFECT: increased plasticity and hardness of compound and increased lifetime and reduced residual elongation of produced rubber. 2 tbl

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси, и может быть использовано при производстве резино-технических изделий массового назначения. The invention relates to the rubber industry, in particular to a rubber compound, and can be used in the manufacture of rubber products for public use.

Известна резиновая смесь, включающая цисполиизопреновый каучук, цисполибутадиеновый каучук, серу, оксид цинка, сульфенамид Ц, стеариновую кислоту, технический углерод, в качестве пластификатора 6-10%-ный раствор цисполиизопренового каучука в отвакуумированных кубовых отходах его производства (а.с. СССР 1509368, кл. С 08 L 9/00, С 08 К 13/02 // (С 08 К 13/02, 3:04, 3: 06, 3:22, 5:09, 5:44), Б. 35, 89 г.). A known rubber mixture comprising cispolisoprene rubber, cispolybutadiene rubber, sulfur, zinc oxide, sulfenamide C, stearic acid, carbon black, as a plasticizer, a 6-10% solution of cispolisoprene rubber in evacuated bottoms waste of its production (A.S. USSR 1509368 , class C 08 L 9/00, C 08 K 13/02 // (C 08 K 13/02, 3:04, 3:06, 3:22, 5:09, 5:44), B. 35 , 89 g.).

Однако известная резина имеет высокое остаточное удлинение, небольшие твердость и сопротивление раздиру. However, the known rubber has a high residual elongation, low hardness and tear resistance.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая углеродистый наполнитель и измельченный модифицированный вулканизат, проходящий чepeз сито со стороной ячейки 250 мкм, предварительно обработанный в аппарате с вихревым слоем в течение 60-300 с производными C-нитрозоароматических аминов формулы

,
где R= H, алкил, арил или аралкил (а.с. СССР 732314, rл² С 08 L 9/00; С 08 К 9/04, Б. 17, 80 г.).Known vulcanizable rubber mixture based on unsaturated rubber, including carbon filler and crushed modified vulcanizate, passing through a sieve with a cell side of 250 μm, pre-treated in a vortex layer apparatus for 60-300 with derivatives of C-nitrosoaromatic amines of the formula

,
where R = H, alkyl, aryl or aralkyl (a.s. of the USSR 732314, rl ² C 08 L 9/00; C 08 K 9/04, B. 17, 80).

Однако известная резина имеет недостаточно высокие прочность и относительное удлинение при разрыве. However, the known rubber has insufficiently high strength and elongation at break.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе стереорегулярного диенового каучука, включающая измельченный вулканизат, обработанный олигомером общей формулы

где m, n=10-100
с содержанием эпоксидных групп 5-8 мас.% при соотношении измельченного вулканизата и олигомера 100:(5-10) (а.с. СССР 836029, кл³ С 08 L 9/00, С 08 К 9/04, Б. 21, 81 г.).Known vulcanizable rubber mixture based on stereoregular diene rubber, including crushed vulcanizate treated with an oligomer of the General formula

where m, n = 10-100
with the content of epoxy groups of 5-8 wt.% with a ratio of crushed vulcanizate and oligomer 100: (5-10) (a.s. of the USSR 836029, class ³ C 08 L 9/00, C 08 K 9/04, B. 21 , 81 g.).

Однако эта резина обладает недостаточно высокой стойкостью к тепловому старению и прочностью при растяжении. However, this rubber is not sufficiently resistant to heat aging and tensile strength.

Наиболее близкой к заявляемой является резиновая смесь, включающая бутадиенстирольный каучук, серу, альтакс, дифенилгуанидин, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод и пластификатор, в качестве которого она содержит олигомеризованные кубовые остатки производства 1,2-дихлорэтана, имеющие мол. м. 250-1200, кинематическую вязкость 35-36 cCm, температуру застывания от -2 до -9^oС и содержащие 15-20 мас.% хлора (а.с. СССР 1177312, кл. С 08 L 9/06, Б.33, 85 г.).Closest to the claimed is a rubber mixture comprising styrene butadiene rubber, sulfur, altax, diphenylguanidine, zinc oxide, stearic acid, carbon black and a plasticizer, in which it contains oligomerized vat residues of the production of 1,2-dichloroethane having mol. m. 250-1200, kinematic viscosity of 35-36 cCm, pour point from -2 to -9 ^o C and containing 15-20 wt.% chlorine (AS USSR 1177312, class C 08 L 9/06, B .33, 85 g.).

Однако резина из этой смеси обладает высоким остаточным удлинением, невысокой твердостью и стойкостью к старению. However, the rubber from this mixture has a high residual elongation, low hardness and resistance to aging.

Задачей предагаемого изобретения является разработка резиновых смесей, в которых предлагается утилизировать отходы, образующиеся при адсорбционной очистке на бентонитовых глинах масел нефтепереработки, не используемые в настоящее время, тем самым улучшить экологию, и, кроме того, заменить дорогостоящие диспергаторы и наполнители резиновых смесей. The objective of the proposed invention is the development of rubber compounds, in which it is proposed to utilize waste generated during the adsorption treatment on bentonite clays of refined oils that are not currently used, thereby improving the environment, and, in addition, replacing expensive dispersants and fillers of rubber compounds.

Техническим результатом является повышение пластичности резиновой смеси, увеличение твердости и сопротивление резин старению, снижение остаточного удлинения резин. The technical result is to increase the ductility of the rubber compound, increase the hardness and resistance of the rubber to aging, and reduce the residual elongation of the rubber.

Технический результат достигается тем, чтo резиновая смесь, включающая бутадиенстирольный каучук, серу, альтакс, дифенилгуанидин, оксид цинка, технический углерод, в качестве диспергатора и наполнителя она содержит отходы адсорбционной очистки нефтяных масел, представляющие собой бентонитовые глины, пропитанные нефтяными маслами в количестве 30-70% при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Бутадиенстирольный каучук - 100,0
Сера - 1,8-2,2
Альтакс - 1,5-1,7
Дифенилгуанидин - 0,8-1,0
Оксид цинка - 4,0-6,0
Технический углерод - 30,0-50,0
Указанные отходы - 10,0-50,0
Отходы очистки масел представляют собой бентонитовые глины, пропитанные моторными, реактивными, трансмиссионными, индустриальными, цилиндровыми, технологическими маслами в количестве от 30 до 70%.The technical result is achieved by the fact that the rubber mixture, including styrene butadiene rubber, sulfur, altax, diphenylguanidine, zinc oxide, carbon black, as a dispersant and filler, it contains adsorption refining waste oils, which are bentonite clays, impregnated with 30- petroleum oils in oils 70% in the following ratio of ingredients, parts by weight:
Styrene butadiene rubber - 100.0
Sulfur - 1.8-2.2
Altax - 1.5-1.7
Diphenylguanidine - 0.8-1.0
Zinc oxide - 4.0-6.0
Carbon black - 30.0-50.0
Indicated waste - 10.0-50.0
Oil refining wastes are bentonite clays, impregnated with motor, reactive, gear, industrial, cylinder, process oils in an amount of 30 to 70%.

Известно, что бентонит, используемый в качестве адсорбента, обладает высокой удельной поверхностью, сравниваемой с удельной поверхностью активных наполнителей, а адсорбируемые им масла могут обладать диспергирующими свойствами. Предпринята попытка заменить частично наполнитель - технический углерод и дефицитный дорогостоящий диспергатор - стеариновую кислоту на бентонитовые глины, пропитанные маслами. It is known that bentonite, used as an adsorbent, has a high specific surface area compared with the specific surface area of active fillers, and the oils adsorbed by it can have dispersing properties. An attempt has been made to replace partially a filler - carbon black and a scarce expensive dispersant - stearic acid with bentonite clays soaked in oils.

Использование указанных отходов в качестве усиливающего наполнителя и диспергатора позволяет повысить пластичность смеси вследствие наличия в отходе "букета" масел, выступающих в роли диспергаторов. Бентонитовая составляющая указанного отхода в силу высокой адсорбционной активности увеличивает твердость и снижает остаточное удлинение резин. The use of these wastes as a reinforcing filler and dispersant allows to increase the plasticity of the mixture due to the presence in the waste of a "bouquet" of oils acting as dispersants. The bentonite component of this waste, due to its high adsorption activity, increases hardness and reduces the residual elongation of rubbers.

Введение в смесь от 10 до 50,0 мас.ч указанных отходов способствует увеличению сопротивления резин старению как по прочности при разрыве, так и по относительному удлинению. The introduction of a mixture of 10 to 50.0 parts by weight of these wastes contributes to an increase in the rubber resistance to aging both in tensile strength and in elongation.

Содержание указанного отхода в смеси менее 10 мас.ч. не позволяет достигнуть достаточного уровня пластичности, эти резины отличаются низким сопротивлением старению. The content of the specified waste in the mixture is less than 10 wt.h. does not allow to achieve a sufficient level of ductility, these rubbers are characterized by low resistance to aging.

Увеличение доли указанного отхода свыше 50,0 мас.ч. влечет резкое увеличение пластичности, что отрицательно сказывается на технологии переработки смеси. Кроме того, такое снижение каучуковой составляющей резко ухудшает все свойства резины. The increase in the share of the specified waste over 50.0 wt.h. entails a sharp increase in ductility, which negatively affects the technology of processing the mixture. In addition, such a decrease in the rubber component sharply worsens all the properties of rubber.

То есть наилучший технический результат может быть достигнут при дозировке указанного отхода в смеси от 10,0 до 50,0 мас.ч. That is, the best technical result can be achieved when the dosage of the specified waste in the mixture is from 10.0 to 50.0 parts by weight.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующим примером. The proposed technical solution is illustrated by the following example.

Пример. Example.

Смеси готовились по общепринятой технологии на вальцах в следующей последовательности: каучук, дифенилгуанидин, альтакс, оксид цинка, техуглерод, указанные отходы, сера. Ингредиенты удовлетворяли требованиям: каучук бутадиенстирольный ГОСТ 11138-76, дифенилгуанидин ТУ 6-14-996-76, альтакс ГОСТ 7087-75, оксид цинка ГОСТ Г 202-76, технический углерод П 324 ГОСТ 7885-77, сера ГОСТ 127-76. Приготовленную смесь подвергали вылежке на 24 ч, затем вулканизовали. The mixtures were prepared according to conventional technology on rollers in the following sequence: rubber, diphenylguanidine, altax, zinc oxide, carbon black, these wastes, sulfur. The ingredients met the requirements: butadiene styrene rubber GOST 11138-76, diphenylguanidine TU 6-14-996-76, altax GOST 7087-75, zinc oxide GOST G 202-76, carbon black P 324 GOST 7885-77, sulfur GOST 127-76. The prepared mixture was aged 24 hours, then vulcanized.

Вулканизация проводилась на прессе с гидравлическим приводом и электрообогревом. Vulcanization was carried out on a press with a hydraulic drive and electric heating.

Испытания осуществлялись по соответствующим ГОСТам. Tests were carried out in accordance with relevant GOSTs.

Предел прочности при разрыве, напряжение при 300% удлинении, относительное удлинение при разрыве, остаточное удлинение после разрыва по ГОСТ 270-75, коэффициенты сопротивления тепловому старению ГОСТ 9024-74, эластичность по отскоку ГОСТ 6950-73, пластичность ГОСТ 415-75, твердость ТМ2 по ГОСТ 263-15. Tensile strength at break, stress at 300% elongation, elongation at break, residual elongation after breaking according to GOST 270-75, thermal aging resistance coefficients GOST 9024-74, rebound elasticity GOST 6950-73, ductility GOST 415-75, hardness TM2 according to GOST 263-15.

Соотношения ингредиентов в резиновой смеси на 100 м.ч. каучука приведены в табл.1 по примерам 1-9. The ratio of ingredients in the rubber mixture per 100 m.h. rubber are given in table 1 according to examples 1-9.

Показатели свойств получаемых резиновых смесей приведены в табл.2. The properties of the resulting rubber compounds are given in table.2.

Claims

The rubber mixture, including styrene butadiene rubber, sulfur, altax, diphenylguanidine, zinc oxide, carbon black, dispersant, characterized in that as a dispersant and filler it contains adsorption refining waste oils, which are bentonite clay, impregnated with petroleum oils, in an amount of 30 -70% in the following ratio of ingredients, parts by weight:
Styrene butadiene rubber - 100
Sulfur - 1.8-2.2
Altax - 1.5-1.7
Diphenylguanidine - 0.8-1.0
Zinc oxide - 4.0-6.0
Carbon black - 30.0-50.0
Indicated waste - 10.0-50.0o