RU2394855C2 - Термопластичная резина - Google Patents

Термопластичная резина Download PDF

Info

Publication number
RU2394855C2
RU2394855C2 RU2008116664/04A RU2008116664A RU2394855C2 RU 2394855 C2 RU2394855 C2 RU 2394855C2 RU 2008116664/04 A RU2008116664/04 A RU 2008116664/04A RU 2008116664 A RU2008116664 A RU 2008116664A RU 2394855 C2 RU2394855 C2 RU 2394855C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoplastic rubber
general formula
polyhydrosiloxane
polypropylene
higher fatty
Prior art date
Application number
RU2008116664/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008116664A (ru
Inventor
Александр Евгеньевич Заикин (RU)
Александр Евгеньевич Заикин
Раис Сулейманович Бикмуллин (RU)
Раис Сулейманович Бикмуллин
Ирина Александровна Шурекова (RU)
Ирина Александровна Шурекова
Владимир Михайлович Бусыгин (RU)
Владимир Михайлович Бусыгин
Хамит Хамисович Гильманов (RU)
Хамит Хамисович ГИЛЬМАНОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ХайТек Консалтинг"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ХайТек Консалтинг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ХайТек Консалтинг"
Priority to RU2008116664/04A priority Critical patent/RU2394855C2/ru
Publication of RU2008116664A publication Critical patent/RU2008116664A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2394855C2 publication Critical patent/RU2394855C2/ru

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к термопластичным резинам, получаемым методом динамической вулканизации, которые могут быть использованы для изготовления различных эластичных резинотехнических изделий, таких как шланги, уплотнения, прокладки, эластичные изделия интерьера и экстерьера автомобиля, различных гофрированных эластичных изделий. Термопластичная резина выполнена из композиции, состоящей из этиленпропилендиенового эластомера, полипропилена, масла углеводородного, высокодисперсного наполнителя, вулканизующих агентов, включающих полигидросилоксан, содержащий не менее двух SiH групп, и платиновый катализатор. Композиция дополнительно содержит высший жирный спирт с числом атомов углерода от 12 до 22 и фосфорорганическое циансодержащее соединение, выбранное из группы алкилцианоэтилфосфита общей формулы (NCC2H4O)nP(OR')3-n или алкилцианоэтилфосфина общей формулы (NCC2H4O)nP(R')3-n, где R' - алкил с числом атомов углерода от 2 до 3, n=1-3. Технический результат состоит в повышении текучести расплава при сохранении высоких деформационно-прочностных характеристик. 2 табл.

Description

Изобретение относится к термопластичным резинам (ТР), получаемым методом динамической вулканизации, которые могут быть использованы для изготовления различных эластичных резинотехнических изделий, таких как шланги, уплотнения, прокладки, эластичные изделия интерьера и экстерьера автомобиля, различных гофрированных эластичных изделий.
Известна термопластичная резина, состоящая из эластомера, содержащего двойные углерод-углеродные связи, насыщенного кристаллизующегося полиолефина и вулканизующей системы, включающей полигидросилоксан и катализатор на основе металла переменной валентности (пат. США 4803244, МКИ C08F 8/00, опубл. 7.02.1989).
Данная термопластичная резина имеет очень низкую текучесть расплава (показатель текучести расплава (ПТР) равен 0,01-0,1 г/10 мин) и низкое соотношение прочность/твердость (σу/Н) (σу=8,1 МПа при твердости по Шору А (Н)=86 усл. единиц - σу/H=0,094 МПа/усл. ед.).
Известна термопластичная резина, состоящая из этиленпропиленового эластомера, полипропилена, полипропилена с привитыми кремнийограническими группами и вулканизующей системы, включающей полигидросилоксан и платиновый катализатор (пат. США 6476132, МКИ C08L 83/00, опубл. 05.11.2002).
Данная термопластичная резина имеет неудовлетворительно низкий показатель текучести расплава (ПТР=0,1-0,8 г/10 мин).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является термопластичная резина, состоящая из этиленпропилендиенового эластомера, полипропилена, масла с низким содержанием серы и вулканизующей системы, включающей полигидросилоксан и платиновый катализатор (пат. США 5936028, МКИ C08L 83/10, опубл. 10.08.1999).
Недостатком данной термопластичной резины является низкий показатель текучести расплава (ПТР равен 0,8-2,2 г/10 мин).
Задачей изобретения является получение термопластичной резины с повышенным показателем текучести расплава при сохранении высоких деформационно-прочностных характеристик.
Техническая задача решается тем, что термопластичная резина, выполненная из композиции, состоящей из этиленпропилендиенового эластомера, полипропилена, масла, высокодисперсного наполнителя, включающая в качестве вулканизующих агентов полигидросилоксан, содержащий не менее двух SiH групп, и платиновый катализатор, отличается тем, что содержит дополнительно высший жирный спирт с числом атомов углерода от 12 до 22 и фосфорорганическое циансодержащее соединение, выбранное из группы алкилцианоэтилфосфита общей формулы (NCC2H4O)nP(OR')3-n или алкилцианоэтилфосфина общей формулы (NCC2H4)nP(R')3-n, где R' - алкил с числом атомов углерода от 2 до 3, n - от 1 до 3, при следующем соотношении компонентов (мас. частей):
этиленпропилендиеновый эластомер 100
полипропилен 33-100
масло углеводородное 60-200
высокодисперсный наполнитель 3-42
полигидросилоксан, содержащий  
не менее двух SiH групп 1,5-5
платиновый катализатор 0,01-0,001
высший жирный спирт с числом  
атомов углерода от 12 до 22 1,5-10
фосфорорганическое циансодержащее соединение 0,1-0,8,
что позволяет получить термопластичную резину с высоким показателем текучести расплава (ПТР=7,8-35,0 г/10 мин при сохранении высоких деформационно-прочностных свойств (σу=18 МПа при Н=90 усл.ед., σу/Н=0,2 МПа/усл. ед. или σу=11,8 МПа при Н=80 усл.ед., σу/H=0,15 МПа/усл. ед.).
Используемые вещества
В качестве полипропилена используют полипропилен (ПП) или статистический сополимер пропилена с 3-8 мас.% этилена, или сополимер пропилена с 3-8 мас.% бутена (ГОСТ 26996-86, ТУ2211-136-05766801-2006), или их смесь.
В качестве наполнителя могут быть использованы оксид кремния в виде белой сажи (например, марок БС-50, БС-100, БС-120, У-333 и др., ГОСТ 18307-78, ТУ 2168-016-00204872-2003), оксид кремния в виде "Аэросила" (например, марок А-175, А-300, А-380 по ГОСТ 14922-77), Росила-175 (ТУ 2168-03 8-00204872-2001), технический углерод различных марок (П234, П245, П324, N220, N330, N234, N339, N326 и др. ГОСТ 7885, ТУ 38-41558-97, ASTM D1603) и другие высокодисперсные наполнители (Наполнители для полимерных композиционных материалов. / Под ред. Г.С.Каца и Д.В.Милевска. М.: Химия 1981. - 736 с.).
В качестве этиленпропилендиенового эластомера (ЭПДК) могут быть использованы: сополимер этилена с пропиленом и с дициклопентадиеном, сополимер этилена с пропиленом и с этилиденнорборненом, сополимер этилена с пропиленом и с 1,4-гексадиеном (например, марок DUTRAL, Vistalon, Royalene, Keltan, BUNA, СКЭПТ по ТУ 2294-022-05766801-2002) и др. Справочник резинщика. Материалы резинового производства. / П.И.Захарченко и др. М.: Химия, 1971. - 606 с.).
В качестве полигидросилоксана используют полигидросилоксан, содержащий не менее двух гидросилоксановых групп в молекуле, например полиметилгидросилоксан, сополимер метилгидросилоксана с диметилсилоксаном, сополимер метилгидросилоксана с диалкилсилоксаном, сополимер метилгидросилоксана с метилалкилсилоксаном, сополимер метилгидросилоксана с фенилметилсилоксаном и др. (Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементорганических мономеров и полимеров. М.: Химия, 1973, 400 с.; Андрианов К.А. Методы элементорганической химии. Кремний. / Под ред. А.Н.Несмеянова, М. 1968).
В качестве платинового катализатора могут быть использованы различные соли и комплексы платины, например платинохлористоводородная кислота, платины диоксид, платины дихлорид, комплексы платины с винилсилоксанами (например, комплекс платины с дивинилтетрасилоксаном, комплекс платины с тетравинилтетраметилтетрациклосилоксаном, пат. 3775432 США) комплексы платины с трифенилфосфином (например, дихлоробис(трифенилфосфин)платина, тетракис(трифенилфосфинплатина, трис(трифенилфосфин)платина и др.). (Джемелев У.М. и др. Металлокомплексный катализ в органическом синтезе. М.: Химия, 1999, 648 с.; Руководство по неорганическому синтезу. / Под ред. Брауэра Г. М.: Мир. 1986, Т.5, с.1810 - 1827 и Т.6, с.2010-2126.).
В качестве масла может быть использовано парафиновое, нафтеновое или ароматическое углеводородное масло минерального или синтетического происхождения, применяемое как мягчитель (пластификатор) в резинах, например масло марки ПМ (ТУ 38.401172-90), масло марки МП-75 (ТУ 38.101952-83), масло марки Стабилойл-18 (ТУ 38 101367-78), масла марок МПс, ПМа, белые медицинские масла (ГОСТ 3164) и др. (Справочник резинщика. Материалы резинового производства. / П.И.Захарченко и др. М.: Химия, 1971. - 606 с).
В качестве высшего жирного спирта (ВЖС) используют любой высший жирный спирт с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 22, например лауриловый, миристиловый, цетиловый, стеариловый, эйкозиловый и др. ВЖС или их смеси (Локтев С.М. Высшие жирные спирты. М.: Химия, 1970, 328 с.).
В качестве алкилцианоэтилфосфита общей формулы (R'O)3-nP(OC2H4CN)n, где R' - алкил с числом атомов углерода от 2 до 3, n - от 1 до 3, используют: трис(2-цианоэтил)фосфит, этилбис(2-цианоэтил)фосфит, дипропил-2-цианоэтилфосфит, пропилбис(2-цианоэтил)фосфит, диэтил-2-цианоэтилфосфит.В качестве алкилцианоэтилфосфина общей формулы (R')3-nP(C2H4CN)n, где R' - алкил с числом атомов углерода от 2 до 3, n - от 1 до 3, используют: трис(2-цианоэтил)фосфин, этилбис(2-цианоэтил)фосфин, дипропил-2-цианоэтилфосфин, пропилбис(2-цианоэтил)фосфин, диэтил-2-цианоэтилфосфин. Алкилцианоэтилфосфит и алкилцианоэтилфосфин получают цианэтилированием соответствующих алкилфосфитов, алкилфосфинов, фосфина или фосфористой кислоты (Мищенко Г.Л. Синтетические методы органической химии. 1982, М.: Химия, 440 с.; Терентьев А.П. В кн.: Реакции и методы исследования органических соединений, Кн. 2, М - Л., 1952, с.47-208).
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного исполнения.
Пример 1. В смесителе «Брабендер» при 190°С ведут смешение 100 мас. частей этиленпропилендиенового эластомера (синтетический каучук этиленпропиленовый тройной - СКЭПТ-75), 66 м.ч. полипропилена марки 01130 (ГОСТ 26996-86), 17 м.ч. наполнителя (Росил-175), 141,7 м.ч. масла марки «ПМ», 8,1 м.ч. стеарилового спирта и 0,2 м.ч. трис-(2-цианоэтил)фофина в течение 4 мин. Затем в смеситель добавляют 4,0 м.ч. полигидросилоксана (марки МН1107 Dow Coming) и 0,003 м.ч. платинохлористоводородной кислоты и продолжают смешение еще 3 минуты. Затем смесь выгружают и подвергают испытаниям. Свойства материала приведены в таблице 2.
Методика испытания образцов. Условную прочность при растяжении (σу), относительное удлинение при разрыве (εр), относительное остаточное удлинение (εост) определяли по ГОСТ 270-75 на образцах, полученных экструзией. Твердость по Шору А (Н) определяли по ГОСТ 263-75, показатель текучести расплава (ПТР) определяли по ГОСТ 11645-73 при грузе 10 кг и температуре 190°С.
Примеры 2-16 выполняются по той же технологии, что и пример 1. Образцы по примерам 2-16 отличаются от примера 1 только составом. Составы и свойства образцов по примерам 2-16 приведены в таблицах 1 и 2.
Примеры 1п, 2п (по прототипу) выполняются по той же технологии, что и пример 1, и отличаются только составом. Составы и свойства образцов по примерам 1п, 2п приведены в таблицах 1 и 2.
Примеры 1к, 4к (контрольные) выполняются по той же технологии, что и пример 1. По составу они близки к образцам 1 и 4, но в них отсутствует высший жирный спирт и фосфорорганическое циансодержащее соединение. Состав и свойства образцов по примерам 1к, 4к приведены в таблицах 1 и 2.
Из приведенных в таблице данных видно, что образцы, приготовленные по предлагаемому составу, имеют более высокие значения ПТР (от 7,8 до 35 г/10 мин) по сравнению с образцами, приготовленными по составу прототипа (ПТР=1,1-2,2 г/10 мин) при сохранении высоких деформационно-прочностных свойств. Более того, образцы, полученные по предлагаемому составу, имеют несколько более высокие деформационно-прочностные свойства, чем образцы по прототипу. Это особенно наглядно видно при сравнении образцов с одинаковой твердостью. Так, образец 1п по прототипу и образец 2 по предлагаемой рецептуре имеют близкую твердость (Н=70 усл. ед.). При этом образец по предлагаемой рецептуре имеет более высокие прочность и предельную деформацию (σу=8,16 МПа, εр=420%) и меньшее значение остаточного удлинения (εост=14%), чем образец по прототипу (σу=7,44 МПа, εр=211%, εост=21%). Аналогичная картина наблюдается и при сравнении образцов 7 (по предлагаемой рецептуре) и 2п (по прототипу), имеющих одинаковую твердость (Н=64 усл. ед.).
Figure 00000001
Таблица 2
Свойства термопластичных резин
№ обр. Н усл.ед. σу, МПа εp, % εост, % ПТР, г/10 мин σу/Н, МПа/ усл.ед.
12 13 14 15 16 17 18
1 66 7,18 415 11 24,4 0,11
2 70 8,16 420 14 12,8 0,12
3 59 7,0 455 10 26,2 0,12
4 80 11,8 395 14 9,12 0,15
7 64 7,52 455 8 12,3 0,117
8 50 6,0 480 8 7,8 0,12
9 70 9,0 460 15 15,5 0,13
10 90 18,0 480 18 35,2 0,20
11 54 6,5 405 8 18,2 0,12
12 65 7,6 410 8 8,1 0,117
13 60 7,2 350 12 19,3 0,12
14 92 14,2 420 15 25,6 0,15
15 35 4,2 340 5 15,6 0,12
16 55 6,7 410 18 9,9 0,12
             
1п 70 7,44 211 21 2,2 0,107
2п 64 7,24 415 7 1,1 0,11
             
1к 66 6,2 490 28 0,7 0,09
4к 81 9,2 510 25 0,2 0,11
Н - твердость по Шору (шкала А), σу - условная прочность при растяжении, εp - относительное удлинение при разрыве, εост - отностительное остаточное удлинение, ПТР - показатель текучести расплава
Достоинства предлагаемой рецептуры наглядно видно при сравнении образца 12 (по предлагаемой рецептуре) с образцом 1п (по прототипу), имеющих очень близкий состав по большинству компонентов, но в составе по прототипу отсутствуют высший жирный спирт и фосфорорганическое циансодержащее соединение. В результате образец по предлагаемой рецептуре имеет значительно более высокий ПТР (8,1 г/10 мин), чем образец по прототипу (ПТР=2,2 г/10 мин). При этом образец 12 (по предлагаемой рецептуре) несколько превосходит по деформационно-прочностным свойствам образец 1п (по прототипу).
Были приготовлены контрольные образцы 1к и 4к, близкие по составу к образцам 1 и 4 (по предлагаемой рецептуре), но в которых отсутствуют высший жирный спирт и фосфорорганическое циансодержащее соединение. Видно, что исключение из состава высшего жирного спирта и фосфорорганического циансодержащего соединения привело к значительному падению ПТР и некоторому снижению прочности.
Повышенные значения ПТР позволяют значительно снизить энергетические затраты при переработке термопластичной резины в изделия и получать изделия более сложной формы и с меньшей толщиной стенок методом литья под давлением.
Таким образом, по предлагаемой рецептуре можно получить термопластичную резину с высокими деформационно-прочностными свойствами и более высокой текучестью расплава, чем по известной рецептуре.

Claims (1)

  1. Термопластичная резина, выполненная из композиции, состоящей из этиленпропилендиенового эластомера, полипропилена, масла углеводородного, высокодисперсного наполнителя, включающая в качестве вулканизующих агентов полигидросилоксан, содержащий не менее двух SiH групп, и платиновый катализатор, отличающаяся тем, что содержит дополнительно высший жирный спирт с числом атомов углерода от 12 до 22 и фосфорорганическое циансодержащее соединение, выбранное из группы алкилцианоэтилфосфита общей формулы (NСС2Н4O)nР(OR')3-n или алкилцианоэтилфосфина общей формулы (NCC2H4)nP(R')3-n, где R' - алкил с числом атомов углерода от 2 до 3, n = от 1 до 3, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
    этиленпропилендиеновый эластомер 100 полипропилен 33-100 масло углеводородное 60-200 высокодисперсный наполнитель 3-42 полигидросилоксан, содержащий   не менее двух SiH групп 1,5-5,0 платиновый катализатор 0,01-0,001 высший жирный спирт с числом   атомов углерода от 12 до 22 1,5-10,0 фосфорорганическое циансодержащее соединение 0,1-0,8
RU2008116664/04A 2008-04-30 2008-04-30 Термопластичная резина RU2394855C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116664/04A RU2394855C2 (ru) 2008-04-30 2008-04-30 Термопластичная резина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116664/04A RU2394855C2 (ru) 2008-04-30 2008-04-30 Термопластичная резина

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008116664A RU2008116664A (ru) 2009-11-10
RU2394855C2 true RU2394855C2 (ru) 2010-07-20

Family

ID=41354200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008116664/04A RU2394855C2 (ru) 2008-04-30 2008-04-30 Термопластичная резина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394855C2 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116376169B (zh) * 2022-09-15 2025-03-11 上海普利特复合材料股份有限公司 一种具有良好外观、高性能、低光泽、软触感无缝气囊仪表板复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803244A (en) * 1987-11-16 1989-02-07 Union Carbide Corporation Process for the preparation of thermoplastic elastomers
US5936028A (en) * 1995-12-01 1999-08-10 Advanced Elastomer Systems, L.P. Hydrosilylation crosslinking
US6476132B1 (en) * 1999-07-23 2002-11-05 Advanced Elastomer Systems, L.P. Use of a silane grafted polyolefin in EPDM/polyolefin thermoplastic vulcanizates to improve compression set
RU2276167C1 (ru) * 2005-03-18 2006-05-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ" Термопластичная эластомерная композиция и способ ее получения

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4803244A (en) * 1987-11-16 1989-02-07 Union Carbide Corporation Process for the preparation of thermoplastic elastomers
US5936028A (en) * 1995-12-01 1999-08-10 Advanced Elastomer Systems, L.P. Hydrosilylation crosslinking
US6476132B1 (en) * 1999-07-23 2002-11-05 Advanced Elastomer Systems, L.P. Use of a silane grafted polyolefin in EPDM/polyolefin thermoplastic vulcanizates to improve compression set
RU2276167C1 (ru) * 2005-03-18 2006-05-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ" Термопластичная эластомерная композиция и способ ее получения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008116664A (ru) 2009-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU712359B2 (en) Hydrosilylation crosslinking
US6084031A (en) TPV from hydrosilylation crosslinking of acrylic modified bromo XP-50 butyl rubber
JPH07506853A (ja) エチレン/アクリレート/アクリル酸ターポリマーを用いるエラストマーブレンドの相溶化
WO2011159059A2 (en) Thermoplasic vulcanizates composition havng improved foaming formability and molded article manufactured therefrom
CN104321378B (zh) 组合物及其制备方法
WO2015132190A1 (en) Thermoplastic polymer masterbatch
US11505676B2 (en) Handling additive for silicone elastomer bases
KR20010049818A (ko) 압축영구왜를 개선시키기 위한 epdm/폴리올레핀dva내 실란 그래프트된 폴리올레핀의 사용
CN102382371B (zh) 一种汽车内饰件材料及其制备方法
WO2019195516A1 (en) Thermoplastic composition containing a masterbatch of a stick-slip modifier
CA2894372A1 (en) Automotive compounds with improved odor
El-Sabbagh et al. Rubber nanocomposites with new core-shell metal oxides as nanofillers
Palacios et al. Thermal degradation kinetics of PP/OMMT nanocomposites with mPE and EVA
KR20120013196A (ko) 실온 경화성 오르가노폴리실록산 조성물 및 자동차 오일 실
EP3740532A1 (en) Thermoplastic vulcanizates
WO2007050393A2 (en) Thermoplastic blend compositions as soft coupling agents
KR101539661B1 (ko) 고분자 수지의 가공성, 분산성 개선과 내화학성 향상을 위한 첨가제 및 이를 포함하는 고분자 수지 조성물
CN100549098C (zh) 硅橡胶组合物
Phiriyawirut et al. Improved automotive fuel resistance of natural rubber/chlorosulfonated polyethylene blends by blending epoxidized natural polymer
CN1264405A (zh) 氢化硅烷化熟化的热塑性弹性体
JP6965787B2 (ja) ゴム用配合剤およびゴム組成物
JP7330087B2 (ja) ゴム組成物、ゴム成形体及びゴム組成物の製造方法
JP6219686B2 (ja) オレフィン系熱可塑性エラストマー組成物およびその成形品
Volfson et al. Thermoplastic vulcanizates based on polypropylene and nitrile-butadiene rubber with modified organoclay
WO2019208601A1 (ja) プロピレン系樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150501