RU2470958C1 - Method of producing elastomeric metal-containing composite materials - Google Patents

Method of producing elastomeric metal-containing composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2470958C1
RU2470958C1 RU2011132246/05A RU2011132246A RU2470958C1 RU 2470958 C1 RU2470958 C1 RU 2470958C1 RU 2011132246/05 A RU2011132246/05 A RU 2011132246/05A RU 2011132246 A RU2011132246 A RU 2011132246A RU 2470958 C1 RU2470958 C1 RU 2470958C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
rubber
polymer
composite materials
elastomeric
Prior art date
Application number
RU2011132246/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Александрович Новаков
Иван Павлович Петрюк
Виктор Федорович Каблов
Алла Евгеньевна Михайлюк
Ольга Васильевна Половинкина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2011132246/05A priority Critical patent/RU2470958C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470958C1 publication Critical patent/RU2470958C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: metal-containing compounds are entered into a polymer matrix and the metal-containing compounds in the polymer undergo high-speed thermal decomposition while stirring continuously. The polymer used is carbon-chain rubber. The metal-containing compounds are selected from variable valence metal formates.
EFFECT: invention simplifies the technique of producing said materials, high efficiency and obtaining elastomeric articles based on carbon-chain rubber.
2 cl, 3 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к нанотехнологиям получения эластомерных композиционных материалов, модифицированных металлами переменной валентности, для повышения их теплопроводности, электропроводности, термостойкости при высокотемпературных условиях эксплуатации и придания эластомерам других специфических и уникальных физических и эксплуатационных свойств.The invention relates to nanotechnology for producing elastomeric composite materials modified with metals of variable valency, to increase their thermal conductivity, electrical conductivity, heat resistance under high temperature operating conditions and to give elastomers other specific and unique physical and operational properties.

Известна методика наполнения полимеров металлами механическим смешением металлических порошков и полимерных связующих в определенных весовых пропорциях при их тщательном перемешивании с последующей переработкой (Наполнители для полимерных композиционных материалов: справ. пособие / Под ред. Г.С.Каца, Д.В.Милевски - М.: Химия, 1981. - 575 с.).A known technique for filling polymers with metals by mechanical mixing of metal powders and polymer binders in certain weight proportions with thorough mixing and subsequent processing (Fillers for polymer composite materials: reference manual / Edited by G.S. Katz, D.V. Milevsky - M .: Chemistry, 1981. - 575 p.).

Недостатком этого способа является сложность использования металлических порошков высокой степени дисперсности, при этом высокодисперсные порошки металлов быстро окисляются на воздухе, что приводит к снижению их полезных характеристик и ограничивает время хранения и температурные режимы переработки. Кроме того, при использовании этого способа происходит ухудшение свойств полимерных композитов после высокотемпературного старения и понижение температуры начала деструкции материалов.The disadvantage of this method is the difficulty of using metal powders with a high degree of dispersion, while highly dispersed metal powders are rapidly oxidized in air, which reduces their useful characteristics and limits the storage time and temperature conditions of processing. In addition, when using this method, there is a deterioration in the properties of polymer composites after high-temperature aging and a decrease in the temperature at which the destruction of materials begins.

Также известен способ получения металлополимеров методом термического восстановления формиатов металлов в расплавах полимеров (Натансон Э.М., Ульберг З.Р. Коллоидные металлы и металлополимеры - Киев: Наукова думка, 1971. - 348 с.).Also known is a method of producing metal polymers by the method of thermal reduction of metal formates in polymer melts (Natanson E.M., Ulberg Z.R. Colloidal metals and metal polymers - Kiev: Naukova Dumka, 1971. - 348 S.).

Недостатком такого способа является то, что эластомеры, находящиеся в высокоэластическом состоянии, более вязкие, чем расплавы термопластов или реактопластов, и температура текучести эластомеров, как правило, находится выше температуры деструкции, что затрудняет получение расплавов из эластомеров.The disadvantage of this method is that elastomers in a highly elastic state are more viscous than melts of thermoplastics or thermosets, and the pour point of elastomers is usually above the temperature of destruction, which makes it difficult to obtain melts from elastomers.

Известен способ получения магнитных полимерных композиций на наноразмерных ферритовых частицах для радиотехнических изделий (Пат. 2315382 РФ, МПК H01F 10/00, H01F 1/113 - 20.01.2008), включающий высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений в расплаве термопластичного полимера при воздействии высоковольтного короткоимпульсного электрического разряда напряжением 15-20 кВ, длительностью 1-10 мс.A known method of producing magnetic polymer compositions on nanoscale ferrite particles for radio engineering products (Pat. 2315382 RF, IPC H01F 10/00, H01F 1/113 - 01/20/2008), including high-speed thermal decomposition of metal-containing compounds in a thermoplastic polymer melt when exposed to high-voltage short-pulse electric discharge voltage of 15-20 kV, duration 1-10 ms.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость, низкий выход продукта и невозможность отмывки эластомера от минерального масла.The disadvantage of this method is the high complexity, low product yield and the inability to wash the elastomer from mineral oil.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче является способ получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов (Пат. 2412957 РФ, МПК C08K 5/098, C08L 9/00 - 27.02.2011), включающий высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений выбранных из ацетатов и формиатов металлов переменной валентности в полимере.The closest in technical essence and the problem to be solved is a method for producing elastomeric metal-containing composite materials (Pat. 2412957 RF, IPC C08K 5/098, C08L 9/00 - 02/27/2011), including high-speed thermal decomposition of metal-containing compounds selected from acetates and metal formates of variable valencies in the polymer.

В качестве полимера выбирают этиленпропиленовый сополимер. Металлсодержащее соединение вводят в матрицу полимера перед процессом разложения, осуществляемого в металлической форме, ограничивающей доступ кислорода воздуха, степень заполнения которой составляет 80-90%. Эластомерную композицию прогревают в форме, ограничивающей доступ воздуха, при температуре разложения прекурсора в течение 60 минут.An ethylene propylene copolymer is selected as the polymer. The metal-containing compound is introduced into the polymer matrix before the decomposition process, carried out in a metal form, restricting the access of atmospheric oxygen, the degree of filling of which is 80-90%. The elastomeric composition is heated in a form restricting air access at a decomposition temperature of the precursor for 60 minutes.

Недостатками предложенного изобретения являются низкий выход продукта, плохое диспергирование образующихся металлических частиц в эластомере и невозможность получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов на основе непредельных каучуков.The disadvantages of the proposed invention are the low yield, poor dispersion of the resulting metal particles in the elastomer and the inability to obtain elastomeric metal-containing composite materials based on unsaturated rubbers.

Таким образом, известный способ не позволяет получить эластомерные металлсодержащие композиционные материалы на основе непредельных каучуков.Thus, the known method does not allow to obtain elastomeric metal-containing composite materials based on unsaturated rubbers.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного способа получения эластомерных композиционных материалов, модифицированных частицами металлов, является необходимость длительной выдержки эластомеров при высокой температуре, соответствующей температуре синтеза металлических частиц и близкой к температуре деструкции непредельных каучуков. При этом за время, необходимое для высокотемпературного синтеза металлических частиц, происходит частичная деструкция эластомерной матрицы ненасыщенного каучука, что снижает потребительские и эксплуатационные качества металлсодержащего эластомерного композита.The reason that impedes the achievement of the required technical result when using the known method for producing elastomeric composite materials modified with metal particles is the need for long exposure of elastomers at a high temperature corresponding to the synthesis temperature of metal particles and close to the temperature of destruction of unsaturated rubbers. At the same time, during the time required for high-temperature synthesis of metal particles, partial destruction of the elastomeric matrix of unsaturated rubber occurs, which reduces the consumer and operational qualities of the metal-containing elastomeric composite.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового способа получения эластомерных композиций, модифицированных частицами металлов, который позволил бы интенсифицировать процесс получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов и упростить технологический цикл изготовления термостойких эластомерных изделий на их основе для высокотемпературных условий эксплуатации.The objective of the present invention is to develop a new method for producing elastomeric compositions modified by metal particles, which would allow to intensify the process of obtaining elastomeric metal-containing composite materials and to simplify the production cycle of the manufacture of heat-resistant elastomeric products based on them for high-temperature operating conditions.

Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение технологии получения, повышение производительности и получение термостойких эластомерных изделий на основе карбоцепных каучуков.The technical result of the proposed method is to simplify the production technology, increase productivity and obtain heat-resistant elastomeric products based on carbochain rubbers.

Технический результат достигается тем, что в способе получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов, включающем введение металлсодержащих соединений, выбранных из формиатов металлов переменной валентности, в матрицу полимера и последующее высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений в полимере, в качестве полимера используют карбоцепной каучук, а процесс разложения металлсодержащего соединения в карбоцепном каучуке осуществляют при непрерывном перемешивании, обеспечивающем высокие сдвиговые деформации каучука.The technical result is achieved by the fact that in the method for producing elastomeric metal-containing composite materials, which includes introducing metal-containing compounds selected from metal formates of variable valency into a polymer matrix and subsequent high-speed thermal decomposition of metal-containing compounds in a polymer, carboxylic rubber is used as the polymer, and the metal-containing decomposition process compounds in carbochain rubber are carried out with continuous stirring, providing high sd igovye rubber deformation.

Бинарную смесь карбоцепного каучука с прекурсором готовят на стандартном смесительном оборудовании резиновой промышленности (на вальцах или в резиносмесителе), и затем эластомерную композицию прогревают в резиносмесителе с частотой вращения быстроходного ротора не менее 40 об/мин.A binary mixture of carbochain rubber with a precursor is prepared on standard mixing equipment of the rubber industry (on rollers or in a rubber mixer), and then the elastomeric composition is heated in a rubber mixer with a rotor speed of the high-speed rotor of at least 40 rpm.

Сущность изобретения заключается в том, что при нагревании происходит разложение прекурсора с выделением металла, частички которого стабилизируются эластомерной матрицей:The essence of the invention lies in the fact that when heated, the precursor decomposes with the release of metal, the particles of which are stabilized by an elastomeric matrix:

Me(HCOO)2=Me↓+2CO2↑+H2↑,Me (HCOO) 2 = Me ↓ + 2CO 2 ↑ + H 2 ↑,

где Me - металл переменной валентности.where Me is a metal of variable valency.

Высокие сдвиговые деформации каучука, которые возникают в результате перемешивания реакционной среды в течение всего процесса разложения прекурсора, способствуют лучшему диспергированию частичек металла в эластомерном композиционном материале.High shear deformations of rubber, which arise as a result of mixing of the reaction medium during the entire process of decomposition of the precursor, contribute to better dispersion of metal particles in the elastomeric composite material.

Стабилизирующий эффект ультрадисперсных частиц металлов переменной валентности объясняется следующими факторами. Высокотемпературная термоокислительная деструкция полиолефинов обусловлена, с одной стороны, разрывом химических связей и образованием макрорадикалов R·, а с другой, - образованием радикалов RO2·, как продуктов распада гидропероксидов, образующихся в результате окисления макромолекул полимера.The stabilizing effect of ultrafine particles of metals of variable valency is explained by the following factors. The high-temperature thermo-oxidative degradation of polyolefins is caused, on the one hand, by the breaking of chemical bonds and the formation of R · macroradicals, and, on the other hand, by the formation of RO 2 · radicals as decomposition products of hydroperoxides resulting from the oxidation of polymer macromolecules.

Высокая активность ультрадисперсных частиц металлов по отношению к кислороду позволяет ингибировать процессы образования гидропероксидов и продуктов их распада. Фактически коллоидные частицы металлов переменной валентности выступают в качестве акцептора кислорода.The high activity of ultrafine metal particles with respect to oxygen allows one to inhibit the formation of hydroperoxides and their decomposition products. In fact, colloidal particles of metals of variable valency act as an oxygen acceptor.

Кроме того, ультрадисперсные частицы металлов могут быть активными акцепторами радикалов, ингибирующими термическую деструкцию. Хорошо известны реакции металлов переменной валентности с алкильными радикалами, приводящими к образованию металлоорганических соединений, например:In addition, ultrafine metal particles can be active radical scavengers that inhibit thermal degradation. Well-known reactions of metals of variable valency with alkyl radicals leading to the formation of organometallic compounds, for example:

Me+4R·→MeR4 Me + 4R → MeR 4

Таким образом, частицы металла, вступая в химическое взаимодействие с алкильными радикалами, ингибируют процессы термодеструкции и образуют вторичные сетчатые структуры, что приводит к повышению термостойкости эластомерного композита.Thus, metal particles, entering into chemical interaction with alkyl radicals, inhibit the processes of thermal degradation and form secondary network structures, which leads to increased heat resistance of the elastomeric composite.

В предлагаемом способе используют следующие компоненты.In the proposed method, the following components are used.

В качестве прекурсора используют дигидрат формиата меди Cu(HCOO)2·2H2O (ТУ 6-09-4384-77), дигидрат формиата никеля Ni(HCOO)2·2H2O (ТУ 6-09-02-478-88). Могут быть использованы и другие виды прекурсоров.Copper formate dihydrate Cu (HCOO) 2 · 2H 2 O (TU 6-09-4384-77), nickel formate dihydrate Ni (HCOO) 2 · 2H 2 O (TU 6-09-02-478-88) are used as a precursor ) Other types of precursors may be used.

В качестве карбоцепных каучуков используют этилен-пропиленовый каучук СКЭПТ-40 (ТУ 2294-022-05766801-2002), изопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79), бутадиеновый каучук СКД-II (ГОСТ 14924-75), бутадиен-нитрильный каучук СКН-18СМ (ТУ 38.40375-2001), бутадиен-стирольный каучук СКМС-30АРК (ГОСТ 15627-79), бутилкаучук БК-1675Н (ТУ 2294-017-48158319-2000).SKEPT-40 ethylene-propylene rubber (TU 2294-022-05766801-2002), SKI-3 isoprene rubber (GOST 14925-79), SKD-II butadiene rubber (GOST 14924-75), and butadiene-nitrile are used as carbochain rubbers SKN-18SM rubber (TU 38.40375-2001), styrene butadiene rubber SKMS-30ARK (GOST 15627-79), butyl rubber BK-1675N (TU 2294-017-48158319-2000).

Способ получения эластомерных медьсодержащих композиционных материалов осуществляется следующим образом.The method of obtaining elastomeric copper-containing composite materials is as follows.

На лабораторных вальцах, например ЛБ 450 225/225, готовится бинарная смесь карбоцепного каучука с прекурсором.On a laboratory roll, for example, LB 450 225/225, a binary mixture of carbon chain rubber with a precursor is prepared.

Полученная смесь полимера с прекурсором помещается в резиносмеситель, например микросмеситель «Брабендер 0,1». Процесс разложения прекурсора осуществляется при частоте вращения быстроходного ротора 65 об/мин.The resulting polymer mixture with a precursor is placed in a rubber mixer, for example, a Brabender 0.1 micromixer. The decomposition of the precursor is carried out at a rotational speed of the high-speed rotor of 65 rpm.

Затем полученный композит извлекается из резиносмесителя и может подвергаться дальнейшей переработке и исследованиям.Then, the resulting composite is extracted from the rubber mixer and can be further processed and studied.

Состав модифицированных образцов определяется на дифрактометре рентгеновском общего назначения ДРОН-3,0 в излучении Cu (Ni-фильтр). При скорости движения счетчика 2 град/мин - отметка углов через 1 градус. Идентификация фаз проводится по данным о межплоскостных расстояниях, вычисленных по уравнению Вульфа-Брэгга с использованием картотеки ASTM.The composition of the modified samples is determined on a DRON-3.0 general-purpose x-ray diffractometer in Cu radiation (Ni filter). When the speed of the counter is 2 deg / min - mark the corners after 1 degree. Phase identification is based on interplanar spacing data calculated using the Wulf-Bragg equation using the ASTM file cabinet.

Температура 5% (t5) и 10% (t10) потери массы исследуемых композитов определяется на дериватографе типа Паулик-Паулик-Эрдей фирмы «МОМ» (Венгрия) в атмосфере воздуха в интервале температур 20-600°C при скорости нагрева 12°/мин.The temperature of 5% (t 5 ) and 10% (t 10 ) of the mass loss of the studied composites is determined on a Paulik-Paulik-Erdey derivatograph of the MOM company (Hungary) in an air atmosphere in the temperature range of 20-600 ° C at a heating rate of 12 ° / min

Приводимые ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают сущность предлагаемого изобретения.The following examples illustrate but do not limit the essence of the invention.

Пример 1.Example 1

На лабораторных вальцах готовили бинарную смесь 100 г этилен-пропиленового каучука с 29,8 г формиата меди Cu(HCOO)2·2H2O.A binary mixture of 100 g of ethylene-propylene rubber with 29.8 g of copper formate Cu (HCOO) 2 · 2H 2 O was prepared on laboratory rollers.

Полученную смесь карбоцепного каучука с прекурсором помещали в резиносмеситель и прогревали при непрерывном перемешивании каучука с прекурсором при температуре 190°C в течение 10 минут. Температура поддерживалась с точностью ±1°.The resulting mixture of carbochain rubber with a precursor was placed in a rubber mixer and heated with continuous stirring of the rubber with the precursor at a temperature of 190 ° C for 10 minutes. The temperature was maintained with an accuracy of ± 1 °.

Синтез в полимерной матрице протекает в основном по реакциям:Synthesis in a polymer matrix proceeds mainly by the reactions:

Cu(HCOO)2·2H2O=Cu(HCOO)2+2H2O↑;Cu (HCOO) 2 · 2H 2 O = Cu (HCOO) 2 + 2H 2 O ↑;

Cu(HCOO)2=Cu↓+2CO2↑+H2↑.Cu (HCOO) 2 = Cu ↓ + 2CO 2 ↑ + H 2 ↑.

Фазовый состав полученного бинарного композиционного материала исследовался рентгеноструктурным анализом на аппарате ДРОН-3,0, по результатам которого в композите наблюдаются отражения от плоскостей кристаллической решетки металла, расстояния между которыми dhkl=2,08; 1,798; 1,27; 1,083 и 1,038 Å, что соответствует по картотеке ASTM ряду dhkl меди (фигура 1).The phase composition of the obtained binary composite material was studied by X-ray diffraction analysis on a DRON-3.0 apparatus, according to the results of which reflections from the planes of the metal crystal lattice are observed in the composite, the distances between which are d hkl = 2.08; 1,798; 1.27; 1,083 and 1,038 Å, which corresponds to the ASTM card index series d hkl of copper (figure 1).

Термостойкость полученного эластомерного медьсодержащего композиционного материала приведена в таблице 1.The heat resistance of the obtained elastomeric copper-containing composite material is shown in table 1.

Пример 2.Example 2

Готовили бинарные смеси по примеру 1, изменяя температуру и продолжительность разложения прекурсора.Binary mixtures were prepared according to example 1, changing the temperature and duration of decomposition of the precursor.

Фазовый состав полученных эластомерных композиционных материалов исследовался рентгеноструктурным анализом на аппарате ДРОН-3,0 (фигура 1). По результатам рентгеноструктурного анализа видно, что при Т<190°C в композитах наблюдаются отражения от плоскостей кристаллической решетки, которые не соответствуют отражениям, характерным для меди.The phase composition of the obtained elastomeric composite materials was studied by X-ray diffraction analysis on a DRON-3.0 apparatus (figure 1). According to the results of X-ray diffraction analysis, it is seen that at T <190 ° C, reflections from the planes of the crystal lattice are observed in the composites, which do not correspond to reflections characteristic of copper.

Пример 3.Example 3

Готовили бинарные смеси по примеру 1, изменяя каучук. В качестве карбоцепного каучука использовали изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, бутилкаучук, бутадиен-нитрильный каучук.Binary mixtures were prepared according to example 1, changing the rubber. Isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, nitrile butadiene rubber were used as carbochain rubber.

Фазовый состав полученных бинарных композиционных материалов исследовался рентгеноструктурным анализом на аппарате ДРОН-3,0, по результатам которого в композитах наблюдаются отражения от плоскостей кристаллической решетки металла, соответствующие по картотеке ASTM ряду dhkl меди (фигура 2).The phase composition of the obtained binary composite materials was studied by X-ray diffraction analysis on a DRON-3.0 apparatus, according to the results of which reflections from the planes of the metal crystal lattice are observed in the composites, corresponding to the d hkl series of copper according to the ASTM card file (figure 2).

Термостойкость полученных эластомерных медьсодержащих композиционных материалов приведена в таблице 1.The heat resistance of the obtained elastomeric copper-containing composite materials is shown in table 1.

Пример 4.Example 4

На лабораторных вальцах готовили бинарную смесь 100 г карбоцепного каучука с 31,5 г формиата никеля Ni(HCOO)2·2H2O. В качестве карбоцепного каучука использовали этилен-пропиленовый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, бутилкаучук, бутадиен-нитрильный каучук.A binary mixture of 100 g of carbochain rubber with 31.5 g of nickel formate Ni (HCOO) 2 · 2H 2 O was prepared on laboratory rollers. Ethylene-propylene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, butadiene nitrile were used as carbochain rubber rubber.

Полученную смесь карбоцепного каучука с прекурсором помещали в резиносмеситель и прогревали при непрерывном перемешивании каучука с прекурсором при температуре 220°C в течение 10 минут. Температура поддерживалась с точностью ±1°.The resulting mixture of carbochain rubber with a precursor was placed in a rubber mixer and heated with continuous stirring of the rubber with the precursor at a temperature of 220 ° C for 10 minutes. The temperature was maintained with an accuracy of ± 1 °.

Синтез в полимерной матрице протекает в основном по реакциям:Synthesis in a polymer matrix proceeds mainly by the reactions:

Ni(HCOO)2·2H2O=Ni(HCOO)2+2H2O↑;Ni (HCOO) 2 · 2H 2 O = Ni (HCOO) 2 + 2H 2 O ↑;

Ni(HCOO)2=Ni↓+2CO2↑+H2↑;Ni (HCOO) 2 = Ni ↓ + 2CO 2 ↑ + H 2 ↑;

Ni(HCOO)2=Ni↓+CO2↑+H2O↑+CO↑.Ni (HCOO) 2 = Ni ↓ + CO 2 ↑ + H 2 O ↑ + CO ↑.

Фазовый состав полученных бинарных композиционных материалов исследовался рентгеноструктурным анализом на аппарате ДРОН-3,0, по результатам которого в композите наблюдаются отражения от плоскостей кристаллической решетки металла, расстояния между которыми dhkl=2,03; 1,76; 1,24 и 1,06 Å, что соответствует по картотеке ASTM ряду dhkl никеля (фигура 3).The phase composition of the obtained binary composite materials was studied by X-ray diffraction analysis on a DRON-3.0 apparatus, according to the results of which reflections from the planes of the metal crystal lattice are observed in the composite, the distances between which are d hkl = 2.03; 1.76; 1.24 and 1.06 Å, which corresponds to the ASTM card index series d hkl Nickel (figure 3).

Термостойкость полученных эластомерных металлсодержащих композиционных материалов приведена в таблице 1.The heat resistance of the obtained elastomeric metal-containing composite materials is given in table 1.

Из представленных на фигуре 1-3 данных видно, что заявляемый способ позволяет получить эластомерные металлсодержащие композиционные материалы на основе карбоцепных каучуков.From the data presented in figure 1-3, it can be seen that the inventive method allows to obtain elastomeric metal-containing composite materials based on carbon chain rubbers.

Из данных таблицы 1 видно, что у карбоцепных каучуков, модифицированных металлами переменной валентности, возрастает температура 5%-й потери массы на 10-35° и температура 10%-й потери массы на 5-20°, что говорит об увеличении термостойкости полученных эластомерных металлсодержащих композиционных материалов.From the data of table 1 it is seen that the temperature of a 5% weight loss by 10-35 ° and the temperature of a 10% weight loss by 5-20 ° increase in carbochain rubbers modified with metals of variable valency, which indicates an increase in the heat resistance of the obtained elastomeric metal-containing composite materials.

Кроме того, использование заявляемого способа позволяет существенно сократить общее время получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов (поскольку в несколько раз сокращается время синтеза частиц свободного металла в эластомерной матрице) и уменьшить энергетические затраты (поскольку предлагаемый способ позволяет снизить температуру синтеза на несколько десятков градусов), что приводит к увеличению выхода готового продукта.In addition, the use of the proposed method can significantly reduce the total time for producing elastomeric metal-containing composite materials (since the time of synthesis of free metal particles in an elastomeric matrix is reduced several times) and energy costs (since the proposed method allows to reduce the synthesis temperature by several tens of degrees), which leads to an increase in the yield of the finished product.

Таблица 1.Table 1. Температура 5%-ой (t5) и 10%-ой (t10) потери массы исследуемых композитовTemperature of 5% (t 5 ) and 10% (t 10 ) mass loss of the studied composites Тип эластомерного материалаType of elastomeric material t5, °Ct 5 , ° C t10, °Ct 10 , ° C СКЭПТ-40SKEPT-40 340340 360360 СКЭПТ-40+Cu (10%)SKEPT-40 + Cu (10%) 370370 385385 СКЭПТ-40+Ni (10%)SKEPT-40 + Ni (10%) 365365 380380 СКИ-3SKI-3 360360 375375 СКИ-3+Cu (10%)SKI-3 + Cu (10%) 375375 385385 СКДSKD 360360 380380 СКД+Cu (10%)SKD + Cu (10%) 370370 390390 СКД+Ni (10%)SKD + Ni (10%) 370370 385385 СКН-18SKN-18 400400 425425 СКН-18+Cu (10%)SKN-18 + Cu (10%) 420420 435435 СКН-18+Ni (10%)SKN-18 + Ni (10%) 415415 430430 СКМС-30SKMS-30 375375 400400 СКМС-30+Cu (10%)SKMS-30 + Cu (10%) 390390 415415 СКМС-30+Ni (10%)SKMS-30 + Ni (10%) 385385 410410 БК-1675BK-1675 375375 420420 БК-1675+Cu (10%)BK-1675 + Cu (10%) 410410 445445 БК-1675+Ni (10%)BK-1675 + Ni (10%) 395395 435435

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

способ, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, позволяет получать эластомерные металлсодержащие композиционные материалы для повышения термостойкости полимерных изделий при высокотемпературных условиях эксплуатации;the method embodying the claimed invention in its implementation, allows to obtain elastomeric metal-containing composite materials to increase the heat resistance of polymer products under high temperature operating conditions;

заявленное изобретение позволяет получать эластомерные металлсодержащие композиционные материалы для разработки теплостойких резин;The claimed invention allows to obtain elastomeric metal-containing composite materials for the development of heat-resistant rubber;

для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;for the claimed invention, in the form described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.means that embody the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims (2)

1. Способ получения эластомерных металлсодержащих композиционных материалов, включающий введение металлсодержащих соединений, выбранных из формиатов металлов переменной валентности, в матрицу полимера и последующее высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений в полимере, отличающийся тем, что в качестве полимера используют карбоцепной каучук, а процесс разложения металлсодержащего соединения в карбоцепном каучуке осуществляют при непрерывном перемешивании, обеспечивающем высокие сдвиговые деформации каучука.1. A method of producing elastomeric metal-containing composite materials, including the introduction of metal-containing compounds selected from formates of metals of variable valency into the polymer matrix and subsequent high-speed thermal decomposition of metal-containing compounds in the polymer, characterized in that the polymer used is carbon chain rubber, and the decomposition process of the metal-containing compound in carbochain rubber is carried out with continuous stirring, providing high shear deformations of kau UCA. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоцепного каучука используют каучуки, выбранные из группы: изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук, бутилкаучук, этилен-пропиленовый каучук, бутадиен-нитрильный каучук. 2. The method according to claim 1, characterized in that rubbers selected from the group are used as carbochain rubber: isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, nitrile butadiene rubber.
RU2011132246/05A 2011-07-29 2011-07-29 Method of producing elastomeric metal-containing composite materials RU2470958C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132246/05A RU2470958C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of producing elastomeric metal-containing composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132246/05A RU2470958C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of producing elastomeric metal-containing composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470958C1 true RU2470958C1 (en) 2012-12-27

Family

ID=49257464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132246/05A RU2470958C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of producing elastomeric metal-containing composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470958C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541797C1 (en) * 2014-02-11 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of obtaining electroconductive elastomer metal-containing compositions
RU2690806C1 (en) * 2018-11-29 2019-06-05 Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР "ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИЦ "ПМИТ") Electroconductive thermoplastic elastomer composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU528306A1 (en) * 1974-06-24 1976-09-15 Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им. Ленинского Комсомола The method of obtaining metalpolymers
RU2226012C1 (en) * 2002-12-03 2004-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные магнитные технологии и консультации" Polymer magnetic material
RU2412957C2 (en) * 2009-04-27 2011-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of producing elastomeric metal-containing composite materials
CN102061022A (en) * 2010-12-07 2011-05-18 江苏爱特恩高分子材料有限公司 Novel rubber activator and preparation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU528306A1 (en) * 1974-06-24 1976-09-15 Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им. Ленинского Комсомола The method of obtaining metalpolymers
RU2226012C1 (en) * 2002-12-03 2004-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Перспективные магнитные технологии и консультации" Polymer magnetic material
RU2412957C2 (en) * 2009-04-27 2011-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of producing elastomeric metal-containing composite materials
CN102061022A (en) * 2010-12-07 2011-05-18 江苏爱特恩高分子材料有限公司 Novel rubber activator and preparation method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541797C1 (en) * 2014-02-11 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of obtaining electroconductive elastomer metal-containing compositions
RU2690806C1 (en) * 2018-11-29 2019-06-05 Общество с ограниченной ответственностью "ИНЖИНИРИНГОВЫЙ ЦЕНТР "ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИЦ "ПМИТ") Electroconductive thermoplastic elastomer composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lin et al. The influence of KH-550 on properties of ammonium polyphosphate and polypropylene flame retardant composites
Costa et al. Layered double hydroxide based polymer nanocomposites
Ezquerro et al. Characterization of montmorillonites modified with organic divalent phosphonium cations
Prado et al. Surface modification of alumina nanoparticles with silane coupling agents
Zhang et al. Low molecular weight hindered amine light stabilizers (HALS) intercalated MgAl-Layered double hydroxides: Preparation and anti-aging performance in polypropylene nanocomposites
Jaymand Synthesis and characterization of an exfoliated modified syndiotactic polystyrene/Mg–Al-layered double-hydroxide nanocomposite
Khan et al. Reinforcement effect of acid modified nanodiamond in epoxy matrix for enhanced mechanical and electromagnetic properties
Pradhan et al. Preparation and characterization of exfoliated layered double hydroxide/silicone rubber nanocomposites
EP3710424B1 (en) Compounds having a stabilizing effect, method for producing said compounds, composition containing said stabilizing compounds, method for stabilizing an organic component, and use of stabilizing compounds
RU2470958C1 (en) Method of producing elastomeric metal-containing composite materials
Kakati et al. Effect of organomodified Ni-Al layered double hydroxide (OLDH) on the properties of polypropylene (PP)/LDH nanocomposites
Zhang et al. Fast preparation and growth mechanism of erythrocyte-like Cd 2 Ge 2 O 6 superstructures via a microwave-hydrothermal process
Livi et al. Tailoring of interfacial properties by ionic liquids in a fluorinated matrix based nanocomposites
CN104774474A (en) Halogen-free flame-retardant reinforced addition liquid silicone rubber and preparation method thereof
Fan et al. Thermal curing and degradation mechanism of polyhedral oligomeric octa (propargylaminophenyl) silsesquioxane
Utara et al. Enhanced dielectric constant and mechanical investigation of epoxidized natural rubber with TM-doped CeO2 nanocomposites
RU2412957C2 (en) Method of producing elastomeric metal-containing composite materials
Mensah et al. Effect of palm oil as plasticizer for compounding polar and non-polar rubber matrix reinforced carbon black composites
Lonkar et al. Influence of reactive compatibilization on the structure and properties of PP/LDH nanocomposites
Zhang et al. Design, fabrication and anti-aging behavior of a multifunctional inorganic–organic hybrid stabilizer derived from co-intercalated layered double hydroxides for polypropylene
WO2010074245A1 (en) Process for producing natural rubber
Burnea et al. Radiation stability of polypropylene/lead zirconate composites
CN103394686B (en) A kind of two-part dry mixing methods of P/m Iron Base mixed powder
DE69115749T2 (en) Anhydrous metal salts of alpha-beta-ethylenically unsaturated carboxylic acids, process for their preparation and their use as additives in the manufacture of rubber
Han et al. Structure, thermal stability and electrical properties of reduced graphene/poly (vinylidene fluoride) nanocomposite films

Legal Events

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

Effective date: 20130730