RU2427597C2 - Состав усиленной резины, способ его получения, способ изготовления усиленного резинового профиля, способ изготовления экструдированного резинового профиля и окрашенный экструдированный резиновый профиль - Google Patents
Состав усиленной резины, способ его получения, способ изготовления усиленного резинового профиля, способ изготовления экструдированного резинового профиля и окрашенный экструдированный резиновый профиль Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427597C2 RU2427597C2 RU2007142649/05A RU2007142649A RU2427597C2 RU 2427597 C2 RU2427597 C2 RU 2427597C2 RU 2007142649/05 A RU2007142649/05 A RU 2007142649/05A RU 2007142649 A RU2007142649 A RU 2007142649A RU 2427597 C2 RU2427597 C2 RU 2427597C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- rubber
- composition
- accelerated
- quartz
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 17
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000010734 process oil Substances 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 claims description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 5
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 31
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 11
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 5
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- REQPQFUJGGOFQL-UHFFFAOYSA-N dimethylcarbamothioyl n,n-dimethylcarbamodithioate Chemical compound CN(C)C(=S)SC(=S)N(C)C REQPQFUJGGOFQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- BOXSVZNGTQTENJ-UHFFFAOYSA-L zinc dibutyldithiocarbamate Chemical compound [Zn+2].CCCCN(C([S-])=S)CCCC.CCCCN(C([S-])=S)CCCC BOXSVZNGTQTENJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001030 Polyethylene Glycol 4000 Polymers 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-4-hydroxybutanoate Chemical compound OCC(N)CC(O)=O BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 4-(morpholin-4-yldisulfanyl)morpholine Chemical compound C1COCCN1SSN1CCOCC1 HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003738 black carbon Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000035802 rapid maturation Effects 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940099259 vaseline Drugs 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/01—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к составу резины на основе ЭПДМ (этилен-пропилен-диен-мономера), содержащего высокодисперсный ускоренный кварц (осажденный диоксид кремния), и к окрашенному экструдированному полимерному профилю, содержащему упомянутый состав, который предназначен, в частности, для использования в стройиндустрии и автомобильной промышленности. Настоящее изобретение также относится к способу получения вышеуказанного состава. Технический результат при использовании заявленных изобретений позволяет производить полимерный профиль с низкой стоимостью и подходящими механическими свойствами. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к составу резины на основе ЭПДМ (этилен-пропилен-диен-мономер), усиленному ускоренным кварцем (осажденным высокодисперсным диоксидом кремния), и к окрашенному экструдированному полимерному профилю, содержащему упомянутый состав, который предназначен, в частности, для использования в стройиндустрии и автомобильной промышленности. Настоящее изобретение относится также к способу получения упомянутого состава.
Уровень техники
Известно несколько видов полимеров для получения профилей, которые используются, в частности, в стройиндустрии и автомобильной промышленности. Примерами таких полимеров являются поливинилхлорид (ПВХ), сополимер этилена, пропилена и диенового мономера (ЭПДМ) и силиконовая резина.
В патенте Франции FR 0.272.361 раскрывается способ получения ПВХ-изделия, в частности с добавкой ЭПДМ. Себестоимость ПВХ-профилей сравнительно низка, однако они обладают низкими механическими качествами, в частности они малоустойчивы в суровых климатических условиях.
ЭПДМ является материалом, устойчивым к воздействию озона. Также этот материал проявляет отличную устойчивость при суровой погоде и колебаниях температуры. Эксплуатационные характеристики таких материалов выше, чем у поливинилхлорида (ПВХ), бутадиен-стирольного сополимера (СБС) и других полимеров, которые плохо работают при продолжительных изменениях температуры.
ЭПДМ является аморфным, за исключением таких их сортов с высоким содержанием этилена, кристаллизация которых проводится в форме. Следовательно, для улучшения свойств этих полимеров их следует усиливать.
В патенте США 6.279.633 раскрыт состав резины на основе ЭПДМ, усиленный ускоренным кварцем (с площадью поверхности приблизительно от 110 до 130 м2/г) и смешанный с органосиландисульфидом. В случае необходимости в состав может добавляться черный уголь.
Использование диоксида кремния в качестве усиливающего наполнителя в составе резиновых изделий представляется хорошей рыночной альтернативой благодаря тому, что введение его в резиновые профили вместо черного угля предоставляет возможность для варьирования окраски этих изделий при сохранении тех же самых характеристик, в то время как окраска профиля, в котором усиливающим наполнителем является черный уголь, ограничена черным цветом.
Недавно компания Rhodia разработала профиль из силиконовой резины (Rhodiastic®), который является очень гидрофобным и самовосстанавливающимся, обладает повышенной устойчивостью в жестких условиях и отвечает условиям сборки, использования, погоды, а также требуемым нормам по загрязнению. Этот профиль может быть окрашенным, проявлять отличные электрические и механические свойства, однако его стоимость по рыночным меркам очень высока.
Благодаря предшествующему технологическому опыту стало понятно, что необходимо разрабатывать улучшенный окрашенный профиль с механическими свойствами, подобно профилям на основе черного угля, которые проявляют устойчивость в суровых климатических условиях и при этом обладают более низкой стоимостью в сравнении с профилем из силиконовой резины, который был разработан заявителем. Это относится к улучшенному составу резины на основе ЭПДМ, которая содержит в качестве усиливающего наполнителя высокодисперсный ускоренный кварц для получения окрашенных профилей и обладает подходящими механическими свойствами.
Раскрытие изобретения
Одним из объектов настоящего изобретения является состав усиленной резины на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (ЭПДМ), которая включает в себя:
(а) один или несколько полимеров ЭПДМ;
(б) по меньшей мере один высокодисперсный ускоренный кварц (осажденный диоксид кремния) в качестве усиливающего наполнителя;
(в) неусиливающий наполнитель;
(г) антиоксидант;
(д) поверхностный агент и/или связывающий агент;
(е) осушитель;
(ж) ускоряющий активатор;
(з) вулканизационные добавки.
Состав по настоящему изобретению позволяет получать окрашенные профили, которые обладают хорошей устойчивостью в условиях сурового климата и характеризуются тем, что в них наряду с ЭПДМ содержится высокодисперсный ускоренный кварц (диоксид кремния, приготовленный в высокодисперсном состоянии; в Российской Федерации он продается, например, под маркой Zq356), обладающий таким важным физико-химическим свойством, как низкая поверхностная площадь, приблизительно от 30 до 100 м2/г, в частности около 50 м2/г. Что касается концентрации ускоренного кварца, то состав содержит его в количестве приблизительно от 50 до 250 чср (частей на сто частей резины), в частности приблизительно от 100 до 200 чср, и более точно приблизительно от 150 до 175 чср.
В ускоренном кварце может содержаться до 8% воды.
Понятие о высокодисперсном состоянии можно легко пояснить с помощью опыта по ультразвуковому распаду, в котором измеряется способность диоксида кремния разделяться на маленькие частицы после приложения ультразвуковой энергии в течение заданного времени. Размер конечных частиц (гранулометрическое распределение) измеряется с помощью лазерного гранулометра. С помощью такого опыта показано, что для высокодисперсного ускоренного кварца значение D50, как правило, составляет около 2,8 мкм, а также имеются случаи с образованием очень маленьких частиц - размером менее 1 мкм. В противоположность этому, большие частицы (размером >20 мкм при проведении данного специфичного теста) практически не образуются.
Концентрация ЭПДМ в составе согласно изобретению может варьироваться в зависимости от того, какие механические и структурные свойства требуются от конечного продукта. Как правило, специалист в данной области техники знает, как это определить. В частности, доля одного или нескольких полимеров ЭПДМ, используемых в настоящем изобретении, составляет 100 чср.
В структурной формуле используемых в настоящем изобретении полимеров на основе ЭПДМ предпочтительно содержатся двойные связи в количестве приблизительно от 0,1 до 15%. Это полезная характеристика, которая необходима для контролирования процесса вулканизации.
Более удачным решением для профиля на основе ЭПДМ является использование в составе согласно настоящему изобретению в качестве неусиливающего наполнителя кальцинированной глины.
Поверхностные агенты, такие как полиэтиленгликоль (ПЭГ) или триэтаноламин (ТЭА), улучшают совместимость между высокодисперсным ускоренным кварцем и полимером ЭПДМ. В соответствии с настоящим изобретением концентрация поверхностных агентов может варьировать приблизительно в пределах от 0 до 10 чср, в частности приблизительно от 3 до 6 чср. В случае ПЭГ, концентрация их предпочтительно варьирует приблизительно в пределах от 4 до 4,5 чср. В случае ТЭА - приблизительно от 0,5 до 5 чср, в частности от 1 до 4 чср, предпочтительно от 1,5 до 3 чср.
Связывающие агенты, например органосилан, делают пропорциональной совместимость между ускоренным кварцем и полимером, генерируя соединения с хорошими механическими свойствами. Количество связывающего агента в настоящем изобретении может варьироваться приблизительно в пределах от 0 до 10 чср, в частности - приблизительно от 3 до 9 чср, предпочтительно - приблизительно от 7,5 до 8,5 чср.
Концентрации поверхностного и связывающего агентов пропорциональны количеству ускоренного кварца, используемого в настоящем изобретении.
В состав состава согласно настоящему изобретению, кроме того, добавляют осушитель, например оксид кальция (CaO), в частности в количестве приблизительно от 5 до 50 чср, в более частных случаях приблизительно в количестве от 8 до 30 чср, а в еще более частных случаях приблизительно в количестве от 22 до 26 чср. Наличие высокодисперсного ускоренного кварца в составе согласно настоящему изобретению предполагает добавление большего количества осушителя, обладающего свойством понижать уровень содержания влаги.
Одним из ускоряющих активаторов, применяемых в настоящем изобретении, является оксид цинка, который добавляют в высокой концентрации, например в количестве приблизительно от 15 до 30 чср, в частном варианте - около 25 чср.
Другие компоненты, такие как антиоксиданты, технологическое масло, стеариновая кислота, катализаторы процесса вулканизации, сера и химически допустимые наполнители, вносят в состав настоящего изобретения в соответствии с практикой, установившейся в данной области техники.
Одними из характерных для состава настоящего изобретения наполнителями являются один или несколько пигментов, которые придают окраску смеси, получаемой способом, рассмотренным ниже. Без каких-либо ограничений, некоторыми из подходящих пигментов являются диоксид титана, оксид железа, черный уголь или органические пигменты.
Применяемое для данной композиции технологическое масло содействует самому процессу и оказывает влияние на конечные свойства продукта. Технологическим маслом может быть, например, вазелиновое масло.
Сравнительные примеры составов, содержащих черный уголь известной марки NF550 и высокодисперсный ускоренный кварц (в качестве примера можно привести ускоренный кварц марки ZS40, реализуемый фирмой Rhodia Brasil Ltd.), описываются ниже. На данных примерах показывается, что при замене черного угля на высокодисперсный ускоренный кварц необходимо провести некоторые изменения в составе с тем, чтобы его реологические, реометрические и механические свойства остались схожими. Для этого необходимо:
- использовать большее количество ускорителей или провести регулировку вулканизационной системы;
- отрегулировать дозу технологического масла и
- включить в нее поверхностные и/или связывающие агенты.
Осуществление изобретения
Примеры
Пример 1
| Ингредиенты | Состав с черным углем 550 (чср) | Состав с ускоренным кварцем ZS40 (чср) |
| ЭПДМ (Nordel IP 5565, реализуемый компанией DuPont Dow Elastomers) | 100 | 100 |
| Антиоксидант | 1 | 1 |
| Черный уголь 550 | 150 | - |
| Ускоренный кварц ZS40 (реализуется компанией Rhodia Brasil Ltd.) | - | 120 |
| Ускоренный кварц Zeosil 175 (реализуется компанией Rhodia Brasil Ltd.) | - | 30 |
| Обожженный каолин | 10 | 10 |
| ПЭГ 4000 | - | 4,0 |
| ТЭА | - | 1,5 |
| Органосилан (HP 669, реализуется компанией Hung Pai Chemistry Co Ltd.) | - | 7,5 |
| Агент, повышающий текучесть (Struktol WB 16, реализуется компанией Struktol Comp. Of America) | 3,0 | 3,0 |
| Вазелиновое масло (Flexpar 848, реализуется компанией Ipiranga Quimica) | 100 | 70 |
| Стеариновая кислота | 2 | 2 |
| Оксид цинка | 10 | 25 |
| Полиэтиленовый воск (Proquiwax, реализуется компанией PROQUITEC Industria de Produtos Quimicos Ltd., Brasil) | 3 | - |
| Оксид кальция | 8 | 26 |
| Сера | 2,3 | 2,3 |
| MBTS (1) (2-2'-дитиобис(бензотиазол)) | 2,0 | 2,0 |
| TMTD (2) (тетраметилтиурам дисульфид) | 1,0 | 1,0 |
| ZDBC (3) (дибутилдитиокарбамат цинка) | 1,5 | 1,5 |
| ZDMC (4) (н-диметилдитиокарбамат цинка) | 1,5 | 1,5 |
| (1) Perkacit MBTS, реализуется компанией Flexsys; | ||
| (2) Perkacit TMTD, реализуется компанией Flexsys; | ||
| (3) Perkacit ZDBC, реализуется компанией Flexsys; | ||
| (4) Perkacit ZDMC, реализуется компанией Plexsys. | ||
Пример 2
| Ингредиенты | Состав с черным углем 550 (чср) | Состав с ускоренным кварцем ZS40 (чср) |
| ЭПДМ (Nordel IP 5565, реализуемый компанией DuPont Dow Elastomers) | 100 | 100 |
| Антиоксидант | 1 | 1 |
| Черный уголь 550 | 175 | - |
| Ускоренный кварц ZS40 (реализуется компанией Rhodia Brasil Ltd.) | - | 145 |
| Ускоренный кварц Zeosil 175 Plus (реализуется компанией Rhodia Brasil Ltd.) | - | 30 |
| Обожженный каолин | 33 | 33 |
| ПЭГ 4000 | - | 4,2 |
| ТЭА | - | 3,0 |
| Органосилан (HP 669, реализуется компанией Hung Pai Chemistry Co. Ltd.) | - | 8,8 |
| Агент, повышающий текучесть (Struktol WB 16, реализуется компанией Struktol Comp. Of America) | 3,5 | 3,5 |
| Вазелиновое масло (Flexpar 848, реализуется компанией Ipiranga Quimica) | 120 | 120 |
| Стеариновая кислота | 2 | 2 |
| Оксид цинка | 10 | 25 |
| Полиэтиленовый воск (Proquiwax, реализуется компанией PROQUITEC Industria de Produtos Quimicos Ltd., Brasil) | 3 | - |
| Оксид кальция | 8 | 26 |
| Сера | 2,0 | 2,0 |
| МВТ (5) (2-меркаптобензотиазол) | 1,3 | 1,3 |
| ТМТМ (6) (тетраметилтиурам моносульфид) | 1,5 | 1,5 |
| ZDBC | 3,0 | 3,0 |
| ZDMC | 1,8 | 1,8 |
| DTDM (7) (4,4'-дитиоморфолин) | 1,2 | 1,2 |
| (5) Perkacit МВТ, реализуется компанией Plexsys; | ||
| (6) Perkacit ТМТМ, реализуется компанией Plexsys; | ||
| (7) Perkacit DTDM, реализуется компанией Plexsys. | ||
Сравнительная таблица реометрических, реологических и механических свойств
| Крутящий момент | Состав с черным углем 550 | Состав с ускоренным кварцем ZS40 (изобретение) | |
| Реометрические характеристики измерены на ротационном реометре ODR R100 при 185°С в соответствии со стандартом ASTM D2084 | |||
| ML (фунт/поль) | 9 | 5 | |
| MH (фунт/поль) | 54 | 50 | |
| Ts2 (минуты:секунды) | 00:42 | 00:42 | |
| t'90 (минуты:секунды) | 02:00 | 04:00 | |
| Реологические характеристики измерены на ротационном вискозиметре Муни ML при 100°°С в соответствии со стандартом ASTM D1646 | |||
| ML 1+4 | 62 | 70 | |
| Механические характеристики Вулканизация: t'90 при 185°С; до созревания |
|||
| Прочность (по Шору А) - в соответствии со стандартом NBR 7318 | 69 | 68 | |
| Относительное удлинение (%) - в соответствии со стандартом NBR 7462 | 110 | 289 | |
| Ударная прочность (МПа) - в соответствии со стандартом NBR 7462 | 6,767 | 8,041 | |
| Механические характеристики Вулканизация: t'90 при 185°С; после созревания |
|||
| Прочность (по Шору А) (8) - в соответствии со стандартом NBR 6565 | 70 | 71 | |
| Относительное удлинение (%) (8) - в соответствии со стандартом NBR 6565 | 110 | 250 | |
| Ударная прочность (МПа) (8) - в соответствии со стандартом NBR 6565 | 7,747 | 8,336 | |
| Остаточная деформация при сжатии (%) (9) в соответствии со стандартом NBR 10025 | 22 | 30 | |
| Озоностойкость (10) - в соответствии со стандартом ASTM 1171 | Без трещин | Без трещин | |
| (8) Быстрое созревание в инкубаторе; выдержка в течение 70 часов при 70°С. | |
| (9) Выдержка в течение 22 часов при 70°С. | |
| (10) Выдержка в течение 70 часов при 40°С, над сердечником. |
С другой стороны, настоящее изобретение относится к технологическому способу получения упомянутого состава. Этот способ состоит из таких этапов, которые приводят к желаемым свойствам. Также настоящее изобретение относится к способу изготовления прессованного окрашенного профиля указанной композиции. Способ настоящего изобретения включает следующие основные этапы:
(а) перемешивание и
(б) экструзия и вулканизация
Этап перемешивания
Для получения однородной массы в закрытом резиносмесителе, например в смесителе Бенберийского типа или с вращающимися сигмообразными лопастями, перемешивают ЭПДМ, антиоксидант, высокодисперсный ускоренный кварц, поверхностный агент, связывающий агент, 60% от общего количества технологического масла, например вазелинового, и осушитель.
Если температура массы достигает приблизительно 140-190°С, предпочтительно 150°С, то перемешивание можно проводить в течение приблизительно 3-10 минут. Важно, чтобы температура была высокой, предпочтительно около 150°С. Это делается для того, чтобы содержащаяся в ускоренном кварце несвязанная вода испарялась в процессе перемешивания, т.к. она является причиной образования пузырей внутри профиля на этапе экструзии и вулканизации.
После этого в соответствии с требуемым составом загружают с образованием гомогенной массы оставшееся количество ингредиентов, в данном случае это оставшиеся 40% от общего количества технологического масла, неусиливающие наполнители (обожженный каолин, карбонат кальция), оксид цинка, стеариновая кислота и агент, повышающий текучесть.
Также в состав следует добавить такой эффективный осушитель, как CaO, в более высоких количествах по сравнению с обычно используемыми для того, чтобы он прореагировал с присутствующей в ускоренном кварце несвязанной водой с образованием гидроксида кальция, который достаточно стабилен при температурах вулканизации. Тем самым предотвращается образование пузырей внутри профиля.
Полученную массу затем помещают между цилиндрическими вальцами открытого смесителя, при этом добавляя пигменты, вулканизационные ускорители и серу (которая отвечает за протекание процесса вулканизации). После чего проводят гомогенизацию указанных компонентов.
Наиболее предпочтительным является вышеуказанный порядок добавления компонентов.
Этап экструзии и вулканизации
Профиль получают с помощью экструдера, обычно одношнекового. Сразу после прессования резиновый профиль помещают на транспортирующее средство, например на движущуюся дорожку, которая поступает в обогреваемую туннельную печь, где происходит вулканизация при температуре порядка 150-280°С, предпочтительно приблизительно при температуре 240-250°С, около 210°С. Время нахождения резины внутри печи должно быть достаточным для полного протекания вулканизационной реакции, с этой целью настраивают скорость движения вращающейся дорожки.
Важным моментом является то, чтобы реакция вулканизации происходила быстро. Это один из способов минимизации образования пузырей, причиной которого является несвязанная вода, присутствующая в высокодисперсном ускоренном кварце. Для этого нужно повышать дозируемое количество ускорителей, а также следует добавлять ZnO в большем соотношении по сравнению с тем, что обычно используют в данной области техники, поскольку оксид цинка также благоприятствует улучшенной термической проводимости материала и ускоряет начальную стадию вулканизации в центре профиля.
Третьим аспектом настоящего изобретения является то, что оно относится к использованию описанного выше состава на основе ЭПДМ, усиленного ускоренным кварцем, в качества средства для изготовления соединительного и/или уплотнительного элементов, в частности прессованный профиль, применяемый в промышленности, например в стройиндустрии и автомобильной промышленности.
Из упомянутых выше пояснений специалист в данной области техники будет иметь представление о том, какие можно предложить эквивалентные варианты осуществления настоящего изобретения, не раскрытые в настоящем описании, но которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения.
Claims (14)
1. Способ получения состава усиленной резины на основе этилен-пропилен-диен-мономера (ЭПДМ), отличающийся тем, что смешивают в закрытом резиносмесителе ЭПДМ, антиоксидант, ускоренный кварц, содержащий по большей мере 8% воды, поверхностный агент, связывающий агент и часть технологического масла при нагревании до 140-190°С и выдерживают массу при такой температуре в течение 3-10 мин, после чего добавляют остальные ингредиенты: оставшееся количество технологического масла, неусиливающих наполнителей, таких как обожженный каолин и карбонат кальция, оксида цинка, стеариновой кислоты и агента, повышающего текучесть, с образованием гомогенной массы, после этого помещают полученную массу между смешивающими вальцами с добавлением пигментов, ускорителей вулканизации и серы, после чего проводят гомогенизацию указанных компонентов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание ингредиентов осуществляют в определенном порядке.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру закрытого резиносмесителя поддерживают на уровне 150°С.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, на этапе смешивания вводят 60% от количества технологического масла.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе добавления остальных компонентов вводят 40% от количества технологического масла.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при перемешивании добавляют осушитель.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в качестве осушителя используют оксид кальция.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что он проводится в присутствии очень малых частиц, и значение D50 для ускоренного кварца составляет 2,8 мкм.
9. Состав резины на основе ЭПДМ, усиленный ускоренным кварцем, отличающийся тем, что он получен способом по п.1.
10. Способ изготовления усиленного резинового профиля, отличающийся тем, что состав резины по п.9 спрессовывают, в частности в одношнековом экструдере, и профиль, полученный экструзией, вулканизируют на движущейся дорожке в туннельной печи при температуре приблизительно от 150 до 280°С.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что температуру на этапе вулканизации поддерживают на уровне 240 - 250°С.
12. Окрашенный экструдированный резиновый профиль, полученный способом по п.1.
13. Способ изготовления экструдированного резинового профиля, отличающийся тем, что в качестве компонента для получения соединительного элемента и/или уплотняющей части, в частности экструдированного профиля, используют состав по п.9.
14. Способ по п.13, в котором упомянутый профиль является окрашенным.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0501490-5 | 2005-04-20 | ||
| BRPI0501490-5A BRPI0501490A (pt) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | formulação de borracha de epdm reforçada com sìlica precipitada, processo para sua fabricação, processo para obtenção de um perfil de borracha reforçada, perfil de borracha extrudado colorido e uso de formulação de borracha reforçada |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007142649A RU2007142649A (ru) | 2009-05-27 |
| RU2427597C2 true RU2427597C2 (ru) | 2011-08-27 |
Family
ID=37115503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007142649/05A RU2427597C2 (ru) | 2005-04-20 | 2006-04-20 | Состав усиленной резины, способ его получения, способ изготовления усиленного резинового профиля, способ изготовления экструдированного резинового профиля и окрашенный экструдированный резиновый профиль |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090206511A1 (ru) |
| EP (1) | EP1871834A4 (ru) |
| JP (1) | JP2008538379A (ru) |
| KR (1) | KR20080016570A (ru) |
| CN (1) | CN101223227B (ru) |
| BR (1) | BRPI0501490A (ru) |
| MX (1) | MX2007012615A (ru) |
| RU (1) | RU2427597C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006110971A2 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TR200800541A2 (tr) * | 2008-01-28 | 2009-08-21 | Do�An Yavuz | EPDM kauçuk ürünleri için imalat ve yeniden şekillendirme prosesi |
| CN104995248B (zh) | 2012-11-02 | 2017-12-08 | 株式会社普利司通 | 包含金属羧酸盐的橡胶组合物和其制备方法 |
| CN103709528A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 长园电子（集团）有限公司 | 一种耐高中压三元乙丙橡胶冷缩套管 |
| CN105670129A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-15 | 广东杜巴新材料科技有限公司 | 一种橡胶用抗焦烧综合促进剂预分散母胶粒及其制备方法 |
| CN105647028A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-08 | 广东杜巴新材料科技有限公司 | 一种橡胶用耐黄变综合促进剂预分散母胶粒及其制备方法 |
| CN109233118A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-18 | 安徽中鼎胶管制品有限公司 | 一种高温耐久橡胶水管及其制备方法 |
| CN118325242A (zh) * | 2019-12-20 | 2024-07-12 | Nok株式会社 | 橡胶组合物及硫化成型品 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL135177C (ru) * | 1966-03-04 | |||
| DE2343160B2 (de) * | 1973-08-27 | 1976-07-29 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Verwendung von fuellstoffen auf der basis von durch nassfaellung gewonnenen kieselsaeuren und silikaten als aktive fuellstoffe fuer vulkanisierbaren synthetischen, elastomeren kautschuk |
| JPS5915143B2 (ja) * | 1980-04-08 | 1984-04-07 | ト−レ・シリコ−ン株式会社 | 配合ゴム組成物 |
| FR2589871B1 (fr) * | 1985-09-13 | 1987-12-11 | Rhone Poulenc Chim Base | Charge renforcante pour elastomere a base de silice |
| FR2678259B1 (fr) * | 1991-06-26 | 1993-11-05 | Rhone Poulenc Chimie | Nouvelles silices precipitees sous forme de granules ou de poudres, procedes de synthese et utilisation au renforcement des elastomeres. |
| JP3226343B2 (ja) * | 1992-08-06 | 2001-11-05 | ジェイエスアール株式会社 | ゴム組成物 |
| IT1274257B (it) * | 1995-02-24 | 1997-07-15 | Pirelli | Procedimento per la produzione di una mescola di gomma vulcanizzabile con carica rinforzante a base di silice |
| US6279633B1 (en) * | 1999-03-23 | 2001-08-28 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with EPDM-based component |
| JP2001261846A (ja) * | 2000-03-16 | 2001-09-26 | Sumitomo Chem Co Ltd | ゴム組成物の製造方法及びゴム組成物 |
| JP2002121327A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-04-23 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | トレッドゴム組成物およびその製造方法 |
| US7091282B2 (en) * | 2003-05-15 | 2006-08-15 | Bridgestone Corporation | Composition containing ethylene/propylene/diene copolymer and polyalkylene/olefin copolymer |
-
2005
- 2005-04-20 BR BRPI0501490-5A patent/BRPI0501490A/pt not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-04-20 US US11/912,063 patent/US20090206511A1/en not_active Abandoned
- 2006-04-20 RU RU2007142649/05A patent/RU2427597C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-04-20 EP EP06721639.0A patent/EP1871834A4/en not_active Withdrawn
- 2006-04-20 WO PCT/BR2006/000081 patent/WO2006110971A2/en active Application Filing
- 2006-04-20 MX MX2007012615A patent/MX2007012615A/es active IP Right Grant
- 2006-04-20 KR KR1020077026939A patent/KR20080016570A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-04-20 CN CN2006800130723A patent/CN101223227B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-20 JP JP2008506890A patent/JP2008538379A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СПРАВОЧНИК РЕЗИНЩИКА. Материалы резинового производства. / Под ред. П.И.Захарченко и других. - М.: Химия, 1971. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101223227A (zh) | 2008-07-16 |
| JP2008538379A (ja) | 2008-10-23 |
| US20090206511A1 (en) | 2009-08-20 |
| RU2007142649A (ru) | 2009-05-27 |
| EP1871834A2 (en) | 2008-01-02 |
| WO2006110971A2 (en) | 2006-10-26 |
| KR20080016570A (ko) | 2008-02-21 |
| BRPI0501490A (pt) | 2006-12-12 |
| CN101223227B (zh) | 2011-09-07 |
| WO2006110971A3 (en) | 2006-12-07 |
| EP1871834A4 (en) | 2013-12-04 |
| MX2007012615A (es) | 2008-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2427597C2 (ru) | Состав усиленной резины, способ его получения, способ изготовления усиленного резинового профиля, способ изготовления экструдированного резинового профиля и окрашенный экструдированный резиновый профиль | |
| JPH04234448A (ja) | ポリブテン−１を含む動的に部分架橋した熱可塑性エラストマー | |
| DE60304928T2 (de) | Silica-gefüllte Elastomerenzusammensetzung | |
| CN101959951B (zh) | 含有蓖麻酸(共)聚合物橡胶的橡胶组合物及其用途 | |
| US20090186217A1 (en) | Article Comprising a Polymer Substrate and a Co-Extruded Polymer Coating | |
| EP0834531A1 (de) | Polymercompounds und ihre Verwendung für die Vulkanisation halogenierter Butylkautschuke mit geringem Halogengehalt | |
| JPH01156354A (ja) | 加硫性ゴム組成物 | |
| CN106957489A (zh) | 一种汽车天线底座密封橡胶垫片 | |
| Nakason et al. | Rheological and curing properties of reactive blending products of epoxidised natural rubber and cassava starch | |
| JP2687552B2 (ja) | エチレン・α―オレフィン・ジエン共重合体組成物 | |
| JPS614745A (ja) | ゴム組成物 | |
| KR100370961B1 (ko) | 하이드로탈사이트가 결합된 열가소성 고무조성물 | |
| WO1999024506A1 (en) | Partially cured thermoplastic elastomers of olefin rubber and polyolefin resin | |
| KR100315456B1 (ko) | 내열성과 내마모성이 우수한 클로로프렌 고무 조성물 | |
| KR100351008B1 (ko) | 타이어의 사이드월부용 고무 조성물 | |
| Prasertsri et al. | Role of hydroxyl-terminated polybutadiene in changing properties of EPDM/ENR blends | |
| JP7372524B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ | |
| JPS5915345B2 (ja) | 高硬度ゴム組成物 | |
| Stelescu | Influence of the curing system on the properties of thermoplastic vulcanized EPDM/plasticized PVC | |
| RU2326914C1 (ru) | Полимерная композиция для покрытий | |
| DE3783727T2 (de) | Verfahren zur herstellung von chlorierten aethylen-propylen-copolymeren. | |
| KR100615464B1 (ko) | 천연고무 리버젼 현상이 개선된 타이어용 고무 조성물 | |
| SU702041A1 (ru) | Резинова смесь | |
| RU2288933C1 (ru) | Герметизирующая и гидроизолирующая композиция | |
| JP2005272719A (ja) | タイヤ用ゴム組成物の製造方法、該製造方法より得られたタイヤ用ゴム組成物、および該ゴム組成物からなる空気入りタイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140421 |