RU2385335C1 - Аминный антиоксидант для резин - Google Patents
Аминный антиоксидант для резин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385335C1 RU2385335C1 RU2008134335/04A RU2008134335A RU2385335C1 RU 2385335 C1 RU2385335 C1 RU 2385335C1 RU 2008134335/04 A RU2008134335/04 A RU 2008134335/04A RU 2008134335 A RU2008134335 A RU 2008134335A RU 2385335 C1 RU2385335 C1 RU 2385335C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- parts
- weight
- 8pfda
- rubbers
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 85
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 abstract description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000018984 mastication Effects 0.000 abstract 1
- 238000010077 mastication Methods 0.000 abstract 1
- 230000003019 stabilising effect Effects 0.000 abstract 1
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 13
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 9
- PCIUEQPBYFRTEM-UHFFFAOYSA-N perfluorodecanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F PCIUEQPBYFRTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 5
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 5
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- LPRLDRXGWKXRMQ-UHFFFAOYSA-N diphenylpyraline hydrochloride Chemical compound [Cl-].C1C[NH+](C)CCC1OC(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LPRLDRXGWKXRMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 flakes Substances 0.000 description 4
- ZASSLOPXOOJHFR-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl 2-chloro-2,2-diphenylacetate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(Cl)(C(=O)OCCN(CC)CC)C1=CC=CC=C1 ZASSLOPXOOJHFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IOCXBXZBNOYTLQ-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobenzene-1,2-diamine Chemical class NC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1N IOCXBXZBNOYTLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-2-naphthylamine Chemical compound C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000004482 other powder Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аминным антиоксидантам для стабилизации резин, применяемым в комбинации с антиозонантами и противоутомителями класса N-фенил-N'-алкил-n-фенилендиамина типа диафена ФП, 6PPD. Аминный антиоксидант получают в виде непылящих порошковых композиций путем сорбции жидкого высокоэффективного антиоксиданта N-фенил-N'-2-этилгексил-n-фенилендиамина на тонкодисперсных минеральных наполнителях резин, таких как обычные кремнекислотные, осажденные высокодисперсные кремнекислотные, химически осажденный мел, каолин, тальк и другие при перетирании с наполнителями в соотношении от 30:70 до 70:30. Технический результат состоит в повышении эффективности действия антиозонантов и противоутомителей резин типа диафена ФП. 3 табл.
Description
Изобретение относится к химикатам, применяемым в резиновой и шинной промышленности, конкретно - к аминным антиоксидантам (АО) резин в твердой (порошковой или гранулированной) выпускной форме, тормозящим тепловое старение, которые в комбинации с антиозонантами и противоутомителями класса N-фенил-N'-алкил-n-фенилендиамина увеличивают их эффективность, а точнее - к порошковой композиции аминного жидкого АО N-фенил-N'-2-этилгексил-n-фенилендиамина.
Известны аминные АО, производные ароматических моно- и диаминов: фенил-β-нафтиламин (PBN, Нафтам 2) N,N'-дитоллил-n-фенилендиамин (Wingstay 100 - близкий аналог) и наиболее широко применяемый в шинных резинах Ацетонанил Н (прототип), являющийся смесью олигомеров 2,2',4-дигидрохинолина (TMQ), выпускаемые в твердых выпускных формах (порошки, чешуйки, гранулы) и используемые в резиновых смесях либо индивидуально как термостабилизаторы, либо в сочетаниях с антиозонантами и противоутомителями класса N-фенил-N'-алкил-замещенных n-фенилендиамина (ниже - производных ПФДА), например, в сочетаниях с Диафеном ФП или с 6PPD для повышения эффективности действия последних [1, 2, 3].
Однако для достаточного повышения эффективности производных ПФДА известные аминные АО [2, 3] используют в высоких дозировках, что увеличивает стоимость резиновых смесей.
Известен высокоэффективный жидкий аминный АО, применяемый в производстве синтетических каучуков (СКИ-3, СКД-НД, ДССК) - N-фенил-N'-2-этилгексил-n-фенилендиамин, выпускаемый под торговыми названиями Антиоксидант С789 (Новантокс 8 ПФДА) [4, 5] - ниже 8ПФДА.
Однако жидкая выпускная форма 8ПФДА делает невозможным его применение в производстве резиновых смесей для шин и РТИ в сочетаниях с Диафеном ФП или с 6PPD для повышения эффективности этих стабилизаторов, так как, как правило, на ряде предприятий резиновой промышленности и на всех шинных заводах системы навески и транспортировки ингредиентов к смесительному оборудованию рассчитаны на использование сухих сыпучих ингредиентов: гранул, непылящих порошков.
Кроме того, введение жидкого 8 ПФДА в резиновую смесь при ее изготовлении затруднительно, поскольку вызывает эффект смазки, то есть проскальзывания рабочих органов смесительного оборудования (вальцов, роторов резиносмесителя) относительно перемешиваемой массы, что снижает надежность и увеличивает продолжительность смешения.
Задача изобретения заключается в создании такой композиции АО на основе 8 ПФДА, которая была бы приемлема для использования в резиновой и шинной промышленности и при сочетании со стабилизаторами типа Диафена ФП обладала бы более высокой эффективностью, чем обычно используемые комбинации Диафена ФП и Ацетонанила Н по прототипу.
Это достигается тем, что жидкий АО для каучуков 8 ПФДА сорбируют на тонкодисперсном наполнителе резин (порошковом носителе) в соотношении к носителю от 30:70 до 80:20 с получением непылящей порошковой композиции (непылящего порошка) - 8ПФДА-П.
В качестве носителей применяют тонкодисперсные минеральные наполнители для резин: обычные кремнекислотные (типа БС-50, БС-100 и БС-120 с удельной поверхностью от 30 до 120 м2/г), высокодисперсные осажденные кремнекислотные наполнители типа Росил-175 с удельной поверхностью порядка 175 м2/г, химически осажденный мел (с удельной поверхностью до 30 м2/г), а также тальк, каолин и другие не ограничиваемые данным перечислением порошковые тонкодисперсные минеральные наполнители резин. Для каждого из типов носителей предельное количество сорбируемого 8ПФДА различно. Оно зависит от адсорбционной емкости или удельной поверхности наполнителя и определяется опытным путем.
Сорбция 8ПФДА и усреднение его концентрации по объему порошкового носителя осуществляют путем перетирания композиций в известных аппаратах (в лабораторных и промышленных смесителях с Z-образными лопастями, в аппаратах типа «краскотерок»). В результате получают сыпучий непылящий порошкообразный продукт - 8ПФДА-П, навешивание и транспортировка которого к смесительному оборудованию производства резиновых смесей полностью вписывается в действующие на большинстве заводов по производству шин и РТИ технологические схемы, в том числе автоматизированные.
В процессе изготовления резиновых смесей и вулканизации изделий активное вещество 8ПФДА-П десорбируется с поверхности порошкообразного носителя и полностью растворяется в резине благодаря очень высокой растворимости, отличающей его от аминного АО по прототипу.
Отличие аминных АО по изобретению от АО по прототипу состоит в использовании в сочетаниях с антиозонантами и противоутомителями типа Диафена ФП непылящих порошковых композиций высокоэффективного 8ПФДА вместо известных аминных АО [2,3] и Ацетонанила Н по прототипу. Это отличие аминного АО по изобретению от аминного АО по прототипу создает его преимущество, заключающееся в том, что эффективность действия противоутомителя и антиозонанта Диафена ФП в сочетании с предлагаемым по изобретению аминным АО в виде непылящей порошковой композиции увеличивается в большей степени, чем в сочетаниях Диафена ФП с известным аминным АО по прототипу. При этом решается задача сохранения технологической схемы для дозирования предлагаемой композиции и подачи ее к смесительному оборудованию для изготовления резиновых смесей.
Возможность осуществления изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями объемом 500 мл загружают 150 грамм кремнекислотного наполнителя марки БС-120, затем порциями по 30 грамм добавляют жидкий антиоксидант (АО) каучуков 8 ПФДА, всего в количестве 150 грамм, тщательно перетирая содержимое до однородной по цвету массы перед добавлением очередной порции. Получают композицию по изобретению 8 ПФДА-П массой 299 грамм в виде непылящего порошка, окрашенную в слабосерый цвет.
Содержание АО в композиции, определяемое после ее экстракции толуолом, фильтрования и потенциометрического титрования маточника согласно методике определения N-фенил-N'-2-этилгексил-n-фенилендиамина [5], составляет 50,2%.
Пример 2. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями объемом 500 мл загружают 133 грамма кремнекислотного наполнителя марки БС-120, затем порциями по 25-30 грамм добавляют жидкий 8ПФДА, всего в количестве 200 грамм, перетирая содержимое до однородной по цвету массы перед добавлением очередной порции. Получают композицию по изобретению 8ПФДА-П массой 332 грамма в виде непылящего порошка, окрашенную в слабосерый цвет.
Содержание 8ПФДА в композиции, определяемое после ее экстракции толуолом, фильтрования и потенциометрического титрования маточника согласно [5], составляет 59,5%.
Пример 3. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями объемом 500 мл загружают 200 грамм химически осажденного мела, затем порциями по 15-20 грамм добавляют жидкий 8ПФДА, всего в количестве 95 грамм, тщательно перетирая содержимое до однородной по цвету массы перед добавлением очередной порции. Получают композицию по изобретению 8ПФДА-П массой 295 грамма в виде непылящего порошка, окрашенную в черный цвет.
Содержание 8ПФДА в композиции, определяемое после ее экстракции толуолом, фильтрования и потенциометрического титрования маточника согласно [5], составляет 32,5%.
Пример 4. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями объемом 500 мл загружают 117 грамм осажденного кремнекислотного наполнителя марки Росил-175, затем порциями по ~90 грамм добавляют жидкий 8ПФДА, всего в количестве 270 грамм, тщательно перетирая содержимое до однородной по цвету массы перед добавлением очередной порции. Получают композицию по изобретению 8ПФДА-П массой 398 грамм в виде непылящего порошка, окрашенную в черный цвет.
Содержание 8ПФДА в композиции, определяемое после ее экстракции толуолом, фильтрования и потенциометрического титрования маточника согласно [5], составляет 70,1%.
Пример 5
В горизонтальный смеситель вместимостью 4,5 м3, снабженный 2-мя роторами с Z-образными лопастями, вращающимися в противоположных направлениях с различными частотами, перемещая смесь от торцевых стенок к центру камеры смешения, и шнеком, который способствует циркуляции продукта, перемещая его от центра к стенкам, загружают 1200 кг осажденного кремнекислотного наполнителя марки Росил-175, затем добавляют порциями по 200 кг жидкий 8ПФДА, всего в количестве 1800 кг, тщательно перемешивая до однородной по цвету массы перед добавлением очередной порции. Получают композицию по изобретению 8ПФДА-П массой 2995 кг в виде непылящего порошка, окрашенную в серый цвет.
Содержание 8ПФДА в композиции, определяемое после ее экстракции толуолом, фильтрования и потенциометрического титрования маточника согласно [5], составляет 66,1%.
Пример 6
Иллюстрирует увеличение эффективности предлагаемой по изобретению композиции в качестве компонента стабилизирующей системы на основе Диафена ФП в рецептуре протекторной резины грузовых шин, в которой широко применяемый стабилизатор Ацетонанил Н заменяется на композицию по изобретению - 8ПФДА-П (пример 3) с содержанием активного вещества 8ПФДА 32,5%.
Изготавливают резиновые смеси для протектора грузовых шин на основе комбинации каучуков СКИ-3-СКД (70:30) и 55 масс.ч. техуглерода N 220, технологического масла ПН-6ш (10 масс.ч.), оксида цинка (5 масс.ч.), стеариновой кислоты (2 масс.ч.), ускорителя вулканизации сульфенамида Ц (1,0 масс.ч.) и серы (1,6 масс.ч.).
Эталонная протекторная смесь содержит в качестве стабилизирующей системы 1 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. Ацетонанила Н и 2 масс.ч. озоно-защитного воска ЗВ-П.
В смеси II, контрольной, в качестве стабилизирующей системы используют только 1,0 масс.ч. Диафена ФП и 2,0 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П.
В смеси III по изобретению в составе стабилизирующей системы используют 1,0 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П, а вместо 2,0 масс ч. Ацетонанила Н по прототипу вводят 2,3 масс.ч. 8ПФДА-П по изобретению, изготовленного по примеру 3, так что содержание активного 8ПФДА в смеси составляет 0,75 масс.ч.
Изготовление смесей проводят в закрытом лабораторном смесителе согласно следующему режиму:
I стадия
Температура камеры резиносмесителя - 90°С, коэффициент загрузки - 0,65-0,67, скорость вращения роторов - 63 об/мин;
- каучуки, оксид цинка, стеариновая кислота; 1/2 технического углерода N 220 - на 0 минуте;
- 1/2 технического углерода N 220, масло ПН-6 на 90 секунде;
- выгрузка смеси при температуре не ниже 140±5°С;
- общее время смешения - 240-270 секунд.
II стадия
Температура камеры резиносмесителя - 70°С
- маточная смесь - на 0 минуте;
- сера и ускорители - на 30 секунде;
- выгрузка при температуре 100-110°С;
общее время смешения - 120-140 секунд.
Вулканизацию смесей проводят при 155°С в течение 25 минут.
Свойства эталонных и опытных резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 1.
В таблице видно, что исключение из рецептуры контрольной резины II Ацетонанила Н, используемого в качестве АО по прототипу, увеличивающего эффективность защитного действия антиозонанта и противоутомителя Диафена ФП, отрицательно сказывается на стойкости этой резины к озонному воздействию, а также на усталостных свойствах (выносливости при многократном растяжении и скорости роста трещины при многократном изгибе образцов с канавкой).
Замена Ацетонанила Н на 8ПФДА-П по изобретению в опытной резине III приводит к восстановлению показателя усталостной выносливости до уровня эталонной резины, но заметно снижает скорость роста трещины при многократном изгибе в образцах с канавкой, что моделирует режим в канавках рисунка протектора. Таким образом, в протекторной резине, содержащей сочетание Диафена ФП с АО 8 ПФДА по изобретению достигается более высокая эффективность защитного действия при утомлении резины и при озонном воздействии, чем в резине, содержащей сочетание Диафена ФП и АО по прототипу - Ацетонанила Н.
Пример 7. Иллюстрирует увеличение эффективности предлагаемой по изобретению композиции в качестве компонента стабилизирующей системы на основе Диафена ФП в рецептуре резины боковины легковых шин, в которой широко применяемый стабилизатор Ацетонанил Н заменяется композицией по изобретению - 8ПФДА-П (пример 2) с содержанием активного вещества 8ПФДА 59,5%.
Изготавливают резиновые смеси для боковины легковых радиальных шин на основе комбинации каучуков СКИ-3-СКД (50:50) и 50 масс.ч. техуглерода N 220, технологического масла ПН-6ш (8 масс.ч.), оксида цинка (5 масс.ч.), стеариновой кислоты (2,0 масс.ч.), ускорителя вулканизации сульфенамида Ц (1,1 масс.ч.) и серы (1,3 масс.ч.).
Эталонная резиновая смесь боковины содержит в качестве стабилизирующей системы 1 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. Ацетонанила Н и 2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П.
В смеси II, контрольной, в качестве стабилизирующей системы используют только 1,0 масс.ч. Диафена ФП и 2,0 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П.
В смеси III по изобретению в составе стабилизирующей системы используют 1,0 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П, а вместо 2,0 масс ч. Ацетонанила Н по прототипу вводят 1,26 масс.ч. 8ПФДА-П, изготовленного по примеру 2, так что содержание активного 8ПФДА в смеси составляет 0,75 масс.ч.
Изготовление смесей проводят в закрытом лабораторном смесителе согласно следующему режиму:
I стадия
Температура камеры резиносмесителя - 90°С, коэффициент загрузки - 0,65-0,67, скорость вращения роторов - 63 об/мин
- каучуки, оксид цинка, стеариновая кислота, 1/2 технического углерода N 220 - на 0 минуте;
- 1/2 технического углерода N 220, масло ПН-6- на 90 секунде;
- выгрузка смеси при температуре не ниже 140±5°С;
- общее время смешения - 240-270 секунд.
II стадия
Температура камеры резиносмесителя - 70°С
- маточная смесь - на 0 минуте;
- сера и ускорители - на 30 секунде;
- выгрузка при температуре 100-110°С;
общее время смешения - 120-140 секунд.
Вулканизацию смесей проводят при 155°С в течение 25 минут.
Свойства эталонных и опытных резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 2.
В таблице 2 видно, что замена Ацетонанила Н на 8 ПФДА-П в опытной резине III привела к резкому увеличению (почти вдвое) усталостной выносливости при многократном растяжении образцов, подвергнутых предварительному тепловому старению (24 часа при 100°С). В этих же состаренных образцах опытной резины III заметно выросла и озоностойкость по сравнению с показателем для эталонной и контрольной резин, что указывает на более высокую эффективность в увеличении защитных свойств предлагаемого по изобретению АО 8ПФДА-П, взятого в сочетании с Диафеном ФП, чем эффективность сочетания Диафена ФП с АО по прототипу Ацетонанилом Н.
Пример 8
Иллюстрирует увеличение эффективности предлагаемой по изобретению композиции в качестве компонента стабилизирующей системы на основе Диафена ФП в рецептуре протекторной резины на основе тройной комбинации каучуков (СКИ-3:БСК:СКД = 30:50:20) для легкогрузовых шин, в которой широко применяемый стабилизатор Ацетонанил Н заменяется композицией по изобретению - 8ПФДА-П (пример 4) с содержанием активного вещества 8ПФДА 70,1%.
Изготавливают резиновые смеси для протектора легкогрузовых шин на основе тройной комбинации каучуков (СКИ-3:БСК:СКД = 30:50:20) и 55 масс.ч. техуглерода N 220 по стандартному рецепту.
Эталонная протекторная смесь в качестве стабилизирующей системы содержит 1 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. Ацетонанила Н и 2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П.
Смесь II отличается от эталонной тем, что в ней 2 масс.ч. АО по прототипу - Ацетонанила Н заменены 1 масс.ч. другого известного аминного АО N,N'-дитоллил-n-фенилендиамина (Wingstay 100) [2,3], увеличивающего как и Ацетонанил Н по прототипу, эффективность защитного действия Диафена ФП при озонном и усталостном воздействиях на резины. Содержание озонозащитного воска ЗВ-П в этой смеси составляет также 2 масс.ч.
В смеси III по изобретению в составе стабилизирующей системы используют 1,0 масс.ч. Диафена ФП, 2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П, а вместо 2,0 масс ч. Ацетонанила Н по прототипу в нее вводят 1,0 масс.ч. 8ПФДА-П, изготовленного по примеру 4, так что содержание активного 8ПФДА в смеси составляет 0,70 масс.ч.
Изготовление смесей проводят в закрытом лабораторном смесителе согласно следующему режиму:
I стадия
Температура камеры резиносмесителя - 90°С, коэффициент загрузки - 0,65-0,67, скорость вращения роторов - 63 об/мин
- каучуки, оксид цинка, стеариновая кислота, 1/2 технического углерода N 220 - на 0 минуте;
- 1/2 технического углерода N 220, масло ПН-6- на 90 секунде;
- выгрузка смеси при температуре не ниже 140±5°С;
- общее время смешения - 240-270 секунд.
II стадия
Температура камеры резиносмесителя - 70°С
- маточная смесь - на 0 минуте;
- сера и ускорители - на 30 секунде;
- выгрузка при температуре 100-110°С;
общее время смешения - 120-140 секунд.
Вулканизацию смесей проводят при 155°С в течение 25 минут.
Свойства эталонных и опытных резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 3.
В таблице видно, что замена в рецептуре резины II Ацетонанила Н известным аминным АО Wingstay 100, являющимся близким аналогом, в дозировке 1,0 масс.ч., увеличивающим эффективность защитного действия антиозонантов и противоутомителей класса N-фенил-N'-алкил-n-фенилендиаминов, таких как Диафен ФП [2,3], положительно сказывается на усталостной выносливости этой резины при многократном растяжении, но не увеличивает ее стойкость к озонному воздействию.
Замена в опытной резине III Ацетонанила Н на аминный АО 8ПФДА-П по изобретению, взятый в дозировке по содержанию активного вещества, то есть - 0,7 масс.ч., меньшей, чем у Ацетонанила Н по прототипу, и, меньшей, чем у близкого аналога Wingstay 100 (в резине II), приводит к увеличению показателей и усталостной выносливости, и коэффициента озоностойкости по сохранению прочности после озонного воздействия у резины с аминным АО по изобретению выше уровня этих показателей для эталонной резины.
Таким образом, в протекторной резине, содержащей сочетание Диафена ФП с АО 8 ПФДА-П по изобретению, достигается более высокая эффективность защитного действия при утомлении резины и при озонном воздействии, чем в резинах, содержащих сочетание Диафена ФП с известными аминными АО, включая Ацетонанил Н по прототипу.
Используемая литература
1. М.Ю.Токарева, С.М.Кавун, А.С.Лыкин. Пути повышения эффективности стабилизирующих систем для шинных резин. Тематический обзор. ЦНИИТЭНефтехим. М. 1978 г.
2. Milner P.W., Madelaine J.L., Marqueton C.Y., Goodyear Chemicals Europe "Tire technology international", 1993, p.48-56.
3. С.М.Кавун. О путях продления защитного действия стабилизаторов в шинах. Каучук и резина, 2001, стр.26-31.
4. Патент РФ №2293077 «Способ получения N-алкил-N'-фенил-n-фенилендиаминов», приор. 25.07.2006. Опубликован 10 февраля 2007 г.
5. Антиоксидант С 789 (Новантокс 8ПФДА) ТУ-2492-465-05763441-2004.
| Таблица 1 | |||
| Влияние замены 2 масс.ч. Ацетонанила Н на 8ПФДА-П по примеру 3 в дозировке 2,3 масс ч. на сопротивление тепловому старению, усталостную выносливость и озоностойкость протекторной резины грузовых радиальных шин на основе комбинации каучуков СКИ-3 и СКД (70:30) и технического углерода N 220 (55 масс.ч.). Во всех резинах используется 1 масс.ч. Диафена ФП+2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П | |||
| Показатели | Отличия в рецепте, масс.ч. | ||
| Диаф - 1,0 Ацетонанила Н-2 (прототип) | Диафен ФП - 1,0(контрольная) | Диафен ФП - 1,0 8ПФДА-П - 2,3 (по изобретению) | |
| Свойства резин, НУ, вулканизация при 155°С, в оптимуме | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 10,4 | 11,1 | 10,5 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 21,5 | 21,7 | 21,7 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 544 | 536 | 540 |
| То же, после старения при 100°С, 72 часа | |||
| Условная прочность при растяжении, МПа | 18,4 | 19,1 | 18,2 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 278 | 260 | 280 |
| Усталостные свойства резин | |||
| Выносливость при МРС*), 23°С, Кциклы | 20,42 | 15,0 | 20,51 |
| То же, при многократном изгибе (рост трещины в канавке до 12 мм), тыс.циклов | 41,5 | 34,5 | 63,8 |
| Озоностойкость, 50°С, [О3]=10-4 об.%, ε=15%, экспозиция 8 ч | |||
| Исходные образцы | Трещин нет | Трещин нет | Трещин нет |
| То же, после старения 100°С, 24 ч | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 16,7 | - | 17,5 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 19,3 | 12,7 | 23,2 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 350 | 214 | 348 |
| Коэффициент сохранения прочности (относительно эталона), % | 100 | 66 | 120 |
| Характеристика трещин | Очень мелкие | Редк. длина 1-2 мм | Трещин нет |
| *) многократное растяжение при статической составляющей 100% и амплитуде динамической составляющей - 20%. | |||
| Таблица 2 | |||
| Влияние замены 2 масс.ч. Ацетонанила Н на 8ПФДА-П, получаемому по примеру 2 в дозировке 1,26 масс ч., на сопротивление тепловому старению, усталостную выносливость и озоностойкость резины боковины легковых радиальных шин на основе комбинации каучуков СКИ-3 и СКД (50:50) и технического углерода N 220 (50 масс.ч.). Во всех резинах используется 1 масс.ч. Диафена ФП+2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П | |||
| Показатели | Отличия в рецепте, масс.ч. | ||
| Диаф - 1,0 Ацетонанила Н-2 (прототип) | Диафен ФП - 1,0 (контрольная) | Диафен ФП - 1,0 8ПФДА-П-1,26 (по изобретению) | |
| Свойства резин, НУ, вулканизация при 155°С, в оптимуме | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 5.3 | 5,8 | 6,5 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 21,3 | 22,4 | 24,3 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 684 | 672 | 656 |
| То же, после старения при 100°С, 72 часа | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 11,4 | 11.8 | 12,4 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 17,6 | 17,1 | 17,8 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 428 | 408 | 404 |
| Усталостные свойства резин | |||
| Выносливость при МРС* образцов после старения (100°С, 48 час), 23°С, Кциклы | 42 | 44 | 78 |
| Озоностойкость, 50°С, [О3]=10-4 об.%, ε=15%, экспозиция 8 ч | |||
| Исходные образцы | Трещин нет | Трещин нет | Трещин нет |
| То же, после старения 100°С, 24 ч | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 9,0 | 10,1 | 10,8 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 19,4 | 15,6 | 20,2 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 512 | 468 | 500 |
| Коэффициент сохранения прочности (относительно эталона), % | 100 | 80 | 104 |
| Характеристика трещин | Очень мелкие | Множество трещин по краям, отдельные в центре, длина 2-5 мм | Трещин нет |
| *) при статической составляющей 120% и динамической составляющей 20%. | |||
| Таблица 3 | |||
| Влияние замены 2 масс.ч. Ацетонанила Н на 8ПФДА-П по примеру 4 в дозировке 1,0 масс ч. на сопротивление тепловому старению, усталостную выносливость и озоностойкость протекторной резины легкогрузовых радиальных шин на основе тройной комбинации каучуков (СКИ-3:БСК:СКД=30:50:20) и технического углерода N 220 (55 масс.ч.). Во всех резинах используется 1 масс.ч. Диафена ФП+2 масс.ч. озонозащитного воска ЗВ-П | |||
| Показатели | Отличия в рецепте, масс.ч | ||
| Диаф - 1,0 Ацетонанила Н-2 (прототип) | Диафен ФП - 1,0 Wingstay-100 - 1,0 (близкий аналог) | Диафен ФП-1,0 8ПФДА-П - 0,95 (по изобретению) | |
| Свойства резин, НУ, вулканизация при 155°С, в оптимуме | |||
| Условное напряжение при 300% удлинении, МПа | 12,4 | 11,9 | 12,1 |
| Условная прочность при растяжении, МПа | 21,5 | 19,8 | 20,7 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 470 | 460 | 455 |
| То же, после старения при 120°С, 12 часов | |||
| Коэфф. сохранения условной прочности при растяжении | 0,73 | 0,75 | 0,77 |
| Относит, удлинение при разрыве, % | 0,60 | 0,61 | 0,63 |
| Усталостные свойства резин | |||
| Выносливость при МРС*), 23°С, Кциклы | 246 | 286 | 295 |
| Озоностойкость, 50°С, [О3]=10-4 об.%, ε=15%, экспозиция 8 ч | |||
| Исходные образцы | Трещин нет | Трещин нет | Трещин нет |
| То же, после старения 100°С, 24 ч | |||
| Коэффициент сохранения прочности | 0,78 | 0,73 | 0.88 |
| Характеристика трещин | Очень мелкие | Редк. длина 1-2 мм | Видимых трещин нет |
| *) многократное растяжение при статической составляющей 100% и амплитуде динамической составляющей -20% | |||
Claims (1)
- Аминный антиоксидант для стабилизации резин, применяемый в сочетаниях с антиозонантами и противоутомителями класса N-фенил-N'-алкил-n-фенилендиамина для увеличения их эффективности, полученный в виде непылящих порошковых композиций путем сорбции жидкого высокоэффективного аминного антиоксиданта N-2-этилгексил-N'-фенил-n-фенилендиамина на тонкодисперсных минеральных наполнителях резин при перетирании с наполнителями в соотношении от 30:70 до 70:30.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008134335/04A RU2385335C1 (ru) | 2008-08-22 | 2008-08-22 | Аминный антиоксидант для резин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008134335/04A RU2385335C1 (ru) | 2008-08-22 | 2008-08-22 | Аминный антиоксидант для резин |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008134335A RU2008134335A (ru) | 2010-02-27 |
| RU2385335C1 true RU2385335C1 (ru) | 2010-03-27 |
Family
ID=42127579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008134335/04A RU2385335C1 (ru) | 2008-08-22 | 2008-08-22 | Аминный антиоксидант для резин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2385335C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457237C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие КВАЛИТЕТ" (ООО "НПП КВАЛИТЕТ") | Аминный антиоксидант для резин |
| RU2470033C2 (ru) * | 2011-01-13 | 2012-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Способ получения термостабилизатора для резины |
| RU2494988C2 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Способ получения щебеночно-мастичного асфальтобетона |
| RU2567291C1 (ru) * | 2014-04-23 | 2015-11-10 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Термостойкая резиновая смесь повышенной твердости |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111019250B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-06-30 | 山东京博中聚新材料有限公司 | 一种溴化丁基橡胶的防老化方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2293077C1 (ru) * | 2005-07-25 | 2007-02-10 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Способ получения n-алкил-n'-фенил- или n, n'-диалкил-п-фенилендиаминов (варианты) |
-
2008
- 2008-08-22 RU RU2008134335/04A patent/RU2385335C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2293077C1 (ru) * | 2005-07-25 | 2007-02-10 | Открытое акционерное общество "Химпром" | Способ получения n-алкил-n'-фенил- или n, n'-диалкил-п-фенилендиаминов (варианты) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТОКАРЕВА М.Ю., КАВУН С.М., ЛЫКИН А.С. Пути повышения эффективности стабилизирующих систем для шинных резин. Тематический обзор, ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. - М., 1978. КОШЕЛЕВ Ф.Ф. и др. Общая технология резины. - М.: Химия, 1978, с.208-210. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470033C2 (ru) * | 2011-01-13 | 2012-12-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Способ получения термостабилизатора для резины |
| RU2457237C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие КВАЛИТЕТ" (ООО "НПП КВАЛИТЕТ") | Аминный антиоксидант для резин |
| RU2494988C2 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Способ получения щебеночно-мастичного асфальтобетона |
| RU2567291C1 (ru) * | 2014-04-23 | 2015-11-10 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Термостойкая резиновая смесь повышенной твердости |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008134335A (ru) | 2010-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2385335C1 (ru) | Аминный антиоксидант для резин | |
| US20040106724A1 (en) | Natural rubber produced from latex and composition comprising the same | |
| CN1089766C (zh) | 有机硅烷多硫烷混炼胶和用于制备含有这些混炼胶的橡胶胶料的方法 | |
| EP2792709B1 (en) | Rubber composition for conveyor belts, conveyor belt, and belt conveyor | |
| EP3207091B1 (en) | Improved rubber compositions and uses thereof | |
| EP2410003A1 (en) | Process for producing rubber-wet masterbatch, rubber composition, and tire | |
| EP2426169A1 (en) | Pneumatic tire | |
| EP1690829A1 (en) | Silica treated with silane coupling agent and rubber composition containing same | |
| KR100812415B1 (ko) | 붕소를 포함하는 비정질 실리카 입자 | |
| EP2995644A1 (en) | Tire rubber composition and pneumatic tire | |
| KR20020069352A (ko) | 표면 처리된 황산바륨을 포함하는 탄성중합체 조성물 | |
| CN101402748A (zh) | 制备含二氧化硅的天然橡胶组合物的方法和由该方法得到的含二氧化硅的天然橡胶组合物 | |
| RU2083606C1 (ru) | Эластомерный состав и способ его получения | |
| CN105408126B (zh) | 轮胎橡胶配混料的制造方法 | |
| EP2770022A1 (en) | Rubber composition and manufacturing method for same | |
| US10472501B2 (en) | Rubber composition for tire tread and method for producing the same | |
| US7790798B2 (en) | Solution masterbatch process using finely ground fillers for low hysteresis rubber | |
| US8293817B2 (en) | Method for manufacturing natural rubber | |
| RU2272055C2 (ru) | Углеродная сажа с обработанной поверхностью, обладающая улучшенной диспергируемостью в каучуке | |
| CZ301273B6 (cs) | Jemnozrnný práškový kaucuk, zpusob jeho výroby a jeho použití | |
| US10570273B2 (en) | Starch pre-blend, starch-filled rubber composition, and related processes | |
| EP3110760B1 (en) | Process for the preparation of precipitated silicas, precipitated silicas and their uses, in particular for the reinforcement of polymers | |
| JP2006232916A (ja) | タイヤトレッド用ゴム組成物 | |
| US11318788B2 (en) | Rubber composition for tire tread, or rubber composition for tire sidewall | |
| RU2406720C1 (ru) | АМИННЫЙ АНТИОКСИДАНТ ДЛЯ РЕЗИН НА ОСНОВЕ N-2-ЭТИЛГЕКСИЛ-N' -ФЕНИЛ-n-ФЕНИЛЕНДИАМИНА С ПОВЫШЕННОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО СТАБИЛЬНОСТИ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120823 |