RU2499806C2

RU2499806C2 - Резиновая смесь

Info

Publication number: RU2499806C2
Application number: RU2011154015/05A
Authority: RU
Inventors: Анастасия Владиславовна Яруткина; Николай Иванович Кольцов; Николай Филиппович Ушмарин; Сергей Иванович Сандалов
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-11-27
Also published as: RU2011154015A

Abstract

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω-диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант - 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - Перкадокс BC-FF. Технический результат -повышение атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах. 2 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых в нефтяной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая олигоэфиракрилат, соединение меди (гидрооксикарбонат меди), минеральный наполнитель или технический углерод, органическую перекись, дитиодиморфолин SU 1781243 МПК ⁵ C08L 9/02, С08K 13/02, С08K 13/02, С08K 3:04, С08K 3:26, С08K 3:36, С08K 5:14, С08K 5:357 А43 В 1/10, опубл. 15.12.1992.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточную стойкость к воздействию агрессивных сред при повышенной температуре.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, каптакс, оксид цинка и технический углерод, при этом смесь содержит в качестве модификатора бензимидазольное производное абиетиновой кислоты RU 2086582 МПК C08L 9/02, С08K 13/02, С08K 13/02, С08K 3:04, С08K 3:06, С08K 3:22, С08K 5:47, С08K 5:3447 опубл. 10.08.1997.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточную стойкость тепловому старению.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, каптакс, оксид цинка и технический углерод, и в качестве модификатора 2-стирилбензимидазол. RU 94038743 МПК C08L 9/02.

К причинам, препятствующим достижению технического результата, относят недостаточное сопротивление раздиру, низкие показатели сопротивления тепловому старению и динамическим нагрузкам.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является эластомерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая частично гидрированный бутадиен-нитрильный каучук, вулканизущий агент - бис(трет-бутилпероксиизопропил)-бензол, технический углерод, соагент перекисной вулканизации (триаллил изоцианурат), стеариновую кислоту и антиоксидант. RU 2322462 МПК C08L 9/00, C08L 9/02, С08K 5/14, С08K 5/205, С08K 5/21, 20.04.2008.

Недостатком данной резиновой смеси является недостаточно высокая атмосферо- и маслобензостойкость при повышенных температурах.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси с увеличенным уровнем значений показателей атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах, а также расширение ассортимента смесей данного назначения.

Технический результат - повышение атмосферо- и маслобензостойкости при повышенных температурах.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, стеариновая кислота, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, согласно изобретению, она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω - диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - перкадокс BC-FF, в следующих соотношениях компонентов в мас.ч:

Бутадиен-нитрильный каучук	30,0-90,0
Карбоксилированный бутадиен-нитрильный
каучук	10,0-70,0
Пероксид дикумила - перкадокс BC-FF	3,5-5,0
N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП	1,0-2,0
Стеариновая кислота	1,0-3,0
Технический углерод П803	66,0-68,0
Технический углерод П701	12,5-14,5
Оксид цинка	4,0-6,0
1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н	3,5-5,0
2-меркаптобензтиазол - каптакс	0,2-0,4
Три(оксиэтилен) - α,ω- диметакрилат	4,0-6,0
α,ω диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль)	4,0-6,0

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, а именно атмосферо- и маслобензостойкость при повышенных температурах.

Пример.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 1602 по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. XI-Iб-4-18 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.

Атмосферо- и маслобензостойкость и физико-механические показатели определялись по ГОСТ 9.024-74, 9.030-74 и ГОСТ 270-75 соответственно. Полученные данные приведены в табл.2.

Стандартные образцы для определения физико-механических параметров вулканизовали в прессе при температуре 170°C в течение 20 минут.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы:

Бутадиен-нитрильный каучук марки СКН-26СМ - ТУ 38.103247-90; карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук марки Nipol NX775, содержащий 7% карбоксильных групп; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; углерод технический- ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; стеарин - ГОСТ 6484-84; МГФ-9 (α,ω) диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) - ТУ 113-00-05761643-27-92; ТГМ-3 (три(оксиэтилен) - α,ω - диметакрилат) - ТУ 2226-065-05761643-2003; перкадокс BC-FF - пероксид дикумила, изготовитель Нидерланды: Stationsstraat 77 АЕ Amersfoort the Netherlands, http://www.akzonobel.com/polymer; ацетонанил Н (1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин полимеризованный) - ТУ 6-00-04691277-202-97; каптакс (2-меркаптобензтиазол) - ГОСТ 739-41.

Из табл.2 следует, что все исследованные варианты резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука с использованием карбоксилированного бутадиен-нитрильного каучука обеспечивают увеличение уровня значений показателей, по сравнению с прототипом, такие как. относительное удлинение при разрыве, сопротивление накоплению относительной остаточной деформации при повышенных температурах, атмосферостойкости, маслобензостойкости.

Таблица 1
№ п/п	Наименование материалов	Составы, мас.ч.
№ п/п	Наименование материалов	1	2	3	4	5	прототип
1	Бутадиен-нитрильный						-
	каучук:	-	-	-	-		-
	БНКС-18	-	-	-	-	-	5-95
	СКН-26 СМ	90,0	80,0	70,0	50,0	30,0
2	Гидрированный бутадиен-нитрильный каучук Terban C3446 с остаточным содержанием двойных связей 4,0%	-	-	-	-	-	30-95
3	Карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук Nipol NX775, содержащий 7% карбоксильных групп	10,0	20,0	30,0	50,0	70,0	-
4	Вулканизирующий агент:						-
	Перкадокс BC-FF	4,0	5,0	5,0	4,5	3,5
	Luperox F40KEP-	-	-	-	-	-
	бис(трет-бутилпероксиизопропил) бензол						4,0-8,0
5	Соагент перекисной вулканизации - триаллил изоцианурат (Diak №7)	-	-	-	-	-	2,0
6	Оксид цинка (активатор вулканизации)	5,0	4,0	4,0	5,5	5,5	3-5
7	Оксид магния	-	-	-	-	-	5,0
8	Пластификаторы:
	α,ω диметил-акрилатфталат (битриэтиленгликоль) (МГФ-9)	4,0	5,0	5,0	5,5	5,0	-
	три(оксиэтилен)-α,ω-диметакрилат (ТГМ-3)	4,0	5,0	5,0	5,5	5,0	-
9	Углерод технический:
	П-514	-	-	-	-		40-60
	П-803	68,0	67,5	67,5	66,0	66,0	-
	П-701	12,5	13,5	13,5	14,5	14,5
10	Стеариновая кислота	1,0	2,0	2,0	1,0	1,0	1,0
11	Антиоксидант:
	Агидол	-	-	-	-	-	1-3
	Диафен ФП	1,0	1,5	1,0	1,5	1,0	1-2
	Ацетонанил Н	3,5	4,0	4,0	4,5	4,0	-
12	Полиэтиленгликоль (технологическая добавка)	-	-	-	-	-	5,0
13	Каптакс (ускоритель вулканизации)	0,2	0,3	0,3	0,4	0,3	-
	Общее время смешения, мин	45	45	47	47	47	45

Таблица 2
№ п/п	Наименование показателей	Прототип	Предлагаемые варианты
№ п/п	Наименование показателей	Прототип	1	2	3	4	5
1	Условная прочность при растяжении, МПа	15,4	13,3	14,5	14,7	15,0	15,2
2	Относительное удлинение при разрыве, %	120	350	280	270	270	290
3	Твердость по Шору А, усл. ед.	80	74	78	80	83	85
4	Относительная остаточная деформация(100°С×24 ч.×30%),%	18,4	8,7	9,0	10,0	11,6	12,6
5	Сопротивление раздиру, кН/м	-	57	59	60	61	67
6	Изменение после
	старения на воздухе
	(125°C×72 ч.):
	- условной прочности	-12,0	+9,1	+8,1	+7,3	+8,0	+8,8
	при растяжении;
	- относительного	-21,0	-16,1	-13,0	-12,6	-13,5	-15,3
	удлинения
7	Изменение после
	воздействия СЖР-1
	(100°C×24 ч.),%
	- массы	+3,8	+1,8	+2,1	+2,5	+2,6	+3,2
	- объема	+4,3	+1,9	+2,4	+3,1	+3,8	+4,0
8	Изменение после
	воздействия СЖР-3
	(100°С×24 ч.),%
	- массы	+16,2	+9,7	+10,8	+10,6	+11,7	+12,4
	- объема	+19,8	+12,0	+13,8	+13,6	+14,6	+15,8
9	Изменение после
	воздействия изооктан
	+ толуол (70:30),%
	- массы	+22,3 +32,0	+19,3 +28,7	+20,3 +30,3	+20,2 +30,5	+21,2 +32,2	+21,8 +32,6
	- объема	+22,3 +32,0	+19,3 +28,7	+20,3 +30,3	+20,2 +30,5	+21,2 +32,2	+21,8 +32,6

Claims

Резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент, оксид цинка, технический углерод, антиоксидант - N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор - α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) и три(оксиэтилен) - α,ω-диметакрилат, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол - каптакс, антиоксидант - 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н, в качестве вулканизирующего агента она содержит - пероксид дикумила - перкадокс BC-FF, в следующих соотношениях компонентов, мас.ч:
Бутадиен-нитрильный каучук 30,0-90,0 Карбоксилированный бутадиен-нитрильный каучук 10,0-70,0 Пероксид дикумила - Перкадокс BC-FF 3,5-5,0 N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин - диафен ФП 1,0-2,0 Стеариновая кислота 1,0-3,0 Технический углерод П803 66,0-68,0 Технический углерод П701 12,5-14,5 Оксид цинка 4,0-6,0 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолин - ацетонанил Н 3,5-5,0 2-меркаптобензтиазол - каптакс 0,2-0,4 Три(оксиэтилен)-α,ω - диметакрилат 4,0-6,0 α,ω-диметилакрилатфталат (битриэтиленгликоль) 4,0-6,0