RU2563016C1 - Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber - Google Patents
Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563016C1 RU2563016C1 RU2014141231/05A RU2014141231A RU2563016C1 RU 2563016 C1 RU2563016 C1 RU 2563016C1 RU 2014141231/05 A RU2014141231/05 A RU 2014141231/05A RU 2014141231 A RU2014141231 A RU 2014141231A RU 2563016 C1 RU2563016 C1 RU 2563016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- propylene diene
- mixture
- ethylene
- modifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, изделия из которой характеризуются улучшенными деформационно-прочностными свойствами и могут быть использованы в качестве конвейерных лент, а также прокладочных и уплотнительных материалов, эксплуатирующихся в экстремальных условиях в шинной и резинотехнической промышленности.The invention relates to the rubber industry, in particular to the development of a method for preparing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber, products of which are characterized by improved deformation and strength properties and can be used as conveyor belts, as well as cushioning and sealing materials operating in extreme conditions in a tire and the rubber industry.
Известен способ модификации резин на основе этиленпропиленового каучука, включающий введение в состав резиновой смеси модифицирующей добавки и последующую вулканизацию. В качестве модифицирующей добавки используют предварительно полученную модифицированную резиновую крошку (RU 245,5320, МПК C08J 3/20, C08L 23/16, опубл. 10.07.2012).A known method of modifying rubbers based on ethylene propylene rubber, comprising introducing a modifying additive into the rubber composition and subsequent vulcanization. As a modifying additive use the previously obtained modified rubber crumb (RU 245.5320, IPC C08J 3/20, C08L 23/16, publ. 10.07.2012).
Однако данный способ требует предварительного измельчения резиновой крошки и не обеспечивает огнестойкость резин.However, this method requires preliminary grinding of crumb rubber and does not provide fire resistance of rubbers.
Описан способ приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей 3,4-полиизопрен, вулканизующую группу, наполнитель и пластификатор (RU 2074205, МПК C08L 23/16, опубл. 27.02.1997).A method for preparing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber containing 3,4-polyisoprene, a vulcanizing group, a filler and a plasticizer is described (RU 2074205, IPC C08L 23/16, publ. 02.27.1997).
Однако изделия из данной резиновой смеси не обеспечивают высоких показателей прочности при растяжении и не придают огнестойкость резиновой смеси.However, products from this rubber compound do not provide high tensile strength and do not impart fire resistance to the rubber compound.
Известен способ получения модифицированных резиновых смесей, содержащих шинный регенерат, с использованием продукта регенерации (RU 2431641, МПК C08J 3/20, C08L 17/00, опубл. 20.10.2011).A known method of producing modified rubber compounds containing tire regenerate using a regeneration product (RU 2431641, IPC C08J 3/20, C08L 17/00, publ. 20.10.2011).
Однако данный способ требует предварительной обработки резиновой смеси в жестких условиях и не обеспечивает их огнестойкость.However, this method requires preliminary processing of the rubber compound in harsh conditions and does not ensure their fire resistance.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, включающий смешение серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода и модификатора, полученного путем взаимодействия эпоксидной смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилина (RU 2307840, МПК C08J 3/24, C08L 23/16, С08К 13/02, опубл. 10.10.2007).Closest to the invention, the technical essence is a method for producing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber, comprising mixing sulfur, zinc oxide, stearic acid, tetramethylthiuram disulfide, mercaptobenzthiazole and carbon black and a modifier obtained by reacting ED-20 epoxy resin and aniline bottoms ( RU 2307840, IPC C08J 3/24, C08L 23/16, С08К 13/02, publ. 10.10.2007).
Однако данный способ не позволяет повысить огнестойкость резиновой смеси, а для синтеза используемого модификатора требуются большие временные затраты и повышенная температура, что снижает технологичность способа.However, this method does not allow to increase the fire resistance of the rubber mixture, and for the synthesis of the modifier used, large time costs and high temperature are required, which reduces the manufacturability of the method.
Задачей изобретения является разработка технологичного способа получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука.The objective of the invention is to develop a technologically advanced method for producing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber.
Техническим результатом является вулканизат на основе этиленпропилендиенового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью.The technical result is a vulcanizate based on ethylene propylene diene rubber, which has improved deformation-strength properties and fire resistance.
Поставленный технический результат достигается в способе получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, включающем введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода, при этом перед введением компонентов смеси каучук в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, в смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: этиленпропилендиеновый каучук - 100,0, сера - 2,0, оксид цинка - 5,0, стеариновая кислота - 1,0, технический углерод - 2,0, тетраметилтиурамдисульфид - 0,75, меркаптобензтиазол - 1,5, фосфорборазотсодержащий олигомер - 5,0, дитиоморфолин - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа - 30,0.The technical result achieved is achieved in a method for producing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber, which comprises introducing a modifier, sulfur, zinc oxide, stearic acid, tetramethylthiuram disulfide, mercaptobenzthiazole and carbon black into the rubber, and the microwave is subjected to microwave exposure for 60 seconds before introducing the rubber components with a frequency of 2.45 GHz microwaves, dithiomorpholine, rosin of pine and white soot are additionally introduced into the mixture, and phosphorus is used as a modifier orborezotine-containing oligomer, in the following ratio of components, wt. including: ethylene propylene diene rubber - 100.0, sulfur - 2.0, zinc oxide - 5.0, stearic acid - 1.0, carbon black - 2.0, tetramethylthiuram disulfide - 0.75, mercaptobenzthiazole - 1.5, phosphorus boron-containing oligomer - 5.0, dithiomorpholine - 2.0, pine rosin - 3.0, white soot - 30.0.
Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием основы резиновой смеси этиленпропилендиенового каучука. Микроволновое воздействие с частотой микроволн 2,45 ГГц осуществляют в течение 60 секунд. Микроволновое воздействие способствует разупорядочиванию кристаллических и аморфных участков макромолекул каучука и их последующему формированию в новую, более равномерную структуру. Образованная равномерная структура каучука в совокупности с модификатором, мягчителем, вулканизующей группой и другими компонентами смеси позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства вулканизованной резины на основе описываемой смеси. Кроме этого введение модификатора позволяет значительно повысить огнестойкость готовых изделий за счет одновременного наличия в его структуре атомов фосфора, бора и азота, обеспечивающих усиление синергического эффекта.The essence of the invention is the microwave pretreatment of the rubber base of ethylene propylene diene rubber. Microwave exposure with a frequency of microwaves of 2.45 GHz is carried out for 60 seconds. Microwave exposure promotes the disordering of crystalline and amorphous sections of rubber macromolecules and their subsequent formation into a new, more uniform structure. Formed uniform rubber structure in combination with a modifier, softener, vulcanizing group and other components of the mixture can improve the deformation-strength properties of vulcanized rubber based on the described mixture. In addition, the introduction of a modifier can significantly increase the fire resistance of finished products due to the simultaneous presence of phosphorus, boron and nitrogen atoms in its structure, which enhance the synergistic effect.
Уменьшение времени микроволнового воздействия не позволяет осуществиться изменениям в структуре каучука (что косвенно подтверждается отсутствием улучшений деформационно-прочностных свойств вулканизатов), увеличение времени воздействия свыше 60 секунд приводит к необратимым процессам частичной деструкции полимера.Reducing the time of microwave exposure does not allow changes in the structure of rubber to occur (which is indirectly confirmed by the lack of improvement in the deformation-strength properties of vulcanizates), an increase in the exposure time over 60 seconds leads to irreversible processes of partial destruction of the polymer.
Микроволновое воздействие на каучук осуществлялось с помощью микроволновой установки Panasonic NN-GD391S, мощностью 950 Вт и частотой микроволн - 2,45 ГГц.Microwave exposure to the rubber was carried out using a Panasonic NN-GD391S microwave unit with a power of 950 W and a microwave frequency of 2.45 GHz.
В составе резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-50 (ТУ 38.103252-92) в качестве вулканизующих агентов использовались сера (ГОСТ 127.4-93), дитиоморфолин (CAS №103-34-4), в качестве активатора вулканизации - оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве ускорителей вулканизации - 2-меркаптобензотиазол (ГОСТ 739-74) и тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ 740-76), в качестве вторичного активатора вулканизации - стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96), в качестве мягчителя - канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА, в качестве наполнителей - технический углерод П 324 (ГОСТ 7885-86) и белая сажа БС-120 (ГОСТ 18307-78).In the rubber composition based on SKEPT-50 ethylene propylene diene rubber (TU 38.103252-92), sulfur (GOST 127.4-93), dithiomorpholine (CAS No. 103-34-4) were used as vulcanizing agents, and zinc oxide (GOST) as a vulcanization activator 202-84), 2-mercaptobenzothiazole (GOST 739-74) and tetramethylthiuram disulfide (GOST 740-76) as vulcanization accelerators, stearic acid (GOST 6484-96) as a secondary vulcanization activator, pine rosin as a softener ( GOST 19113-84), as a modifying additive - phosphorus-boron-containing ol IED FEDA, as fillers - carbon black P 324 (GOST 7885-86) and white carbon black BS-120 (GOST 18307-78).
Фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА) ранее применялся для получения огнезащитных покрытий для стеклопластиков (Пат. 2507231 РФ, кл. C09D 127/24, опубл. 20.02.2014) и представляет собой продукт взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, взятых в массовом соотношении 2,5:1:2,5.The phosphorus-borazo-containing oligomer (FEDA) was previously used to obtain flame retardant coatings for fiberglass (Pat. 2507231 RF, class C09D 127/24, publ. 02.20.2014) and is a product of the interaction of methyl phosphite borate, ED-20 epoxy and aniline taken in a mass ratio of 2.5: 1: 2.5.
Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом.A method of preparing a rubber mixture is as follows.
Пример 1. Этиленпропилендиеновый каучук (100 мас. ч.) в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего смешивают с модификатором (5,0 мас. ч.) в течение 10-15 минут и затем вводят серу (2,0 мас. ч.), оксид цинка (5,0 мас. ч.), стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), технический углерод (2,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (0,75 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,5 мас. ч.), дитиоморфолин (2,0 мас. ч.), канифоль сосновую (3,0 мас. ч.) и белую сажу (30,0 мас. ч.). Резиновую смесь на основе этиленпропилендиенового каучука готовят в микрорезиносмесителе типа «Brabender» при температуре камеры, постепенно повышающейся от 50 до 80-85°С. Общее время смешения ингредиентов резиновой смеси 25-30 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 165°С в оптимальном режиме.Example 1. Ethylene propylene diene rubber (100 parts by weight) was subjected to microwave irradiation with a frequency of 2.45 GHz for 60 seconds, after which it was mixed with a modifier (5.0 parts by weight) for 10-15 minutes and then introduced sulfur (2.0 parts by weight), zinc oxide (5.0 parts by weight), stearic acid (1.0 parts by weight), carbon black (2.0 parts by weight), tetramethylthiuram disulfide (0 75 parts by weight), mercaptobenzthiazole (1.5 parts by weight), dithiomorpholine (2.0 parts by weight), pine rosin (3.0 parts by weight) and white carbon black (30.0 parts by weight). hours). A rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber is prepared in a Brabender type microresin mixer at a chamber temperature gradually increasing from 50 to 80-85 ° С. The total mixing time of the rubber ingredients is 25-30 minutes. Then the vulcanization of the rubber mixture is carried out at a temperature of 165 ° C in the optimal mode.
Пример 2 (контрольный образец). Аналогичен примеру 1, но отсутствует стадия предварительной обработки каучука микроволновым излучением.Example 2 (control sample). Similar to example 1, but there is no stage of pre-treatment of rubber with microwave radiation.
Физико-механические свойства полученных вулканизованных резин определялись в соответствии с ГОСТ 270-75 и ГОСТ 263-75, скорость линейного горения в соответствии с ГОСТ 28157-89 и приведены в таблице.Physico-mechanical properties of the obtained vulcanized rubbers were determined in accordance with GOST 270-75 and GOST 263-75, linear burning rate in accordance with GOST 28157-89 and are shown in the table.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления резиновой смеси обеспечивает высокие значения деформационно-прочностных показателей и огнестойкость вулканизата на ее основе.As can be seen from the table, the proposed method for the preparation of the rubber mixture provides high values of deformation and strength indicators and fire resistance of the vulcanizate based on it.
Таким образом, разработанный технологичный способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащей дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу, при котором осуществляют предварительную обработку каучука в течение 60 секунд микроволнами частотой 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизата на ее основе.Thus, the developed technological method for producing a rubber mixture based on ethylene propylene diene rubber containing dithiomorpholine, pine and white soot rosin, in which rubber is pretreated for 60 seconds with microwaves with a frequency of 2.45 GHz, and a phosphorus-boron-containing oligomer is used as a modifier. deformation-strength properties and fire resistance of vulcanizate based on it.
Claims (1)
Этиленпропилендиеновый каучук 100,0
Сера 2,0
Оксид цинка 5,0
Стеариновая кислота 1,0
Технический углерод 2,0
Тетраметилтиурамдисульфид 0,75
Меркаптобензтиазол 1,5
Фосфорборазотсодержащий олигомер 5,0
Дитиоморфолин 2,0
Канифоль сосновая 3,0
Белая сажа 30,0 A method of producing a rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber, comprising introducing a modifier, sulfur, zinc oxide, stearic acid, tetramethylthiuram disulfide, mercaptobenzthiazole and carbon black into the rubber, characterized in that the rubber is microwaved with microwaves for 60 seconds before introducing the components of the mixture , 45 GHz, dithiomorpholine, pine and white soot rosin are additionally added to the mixture, and a phosphorus-boron-containing oligomer is used as a modifier, when uyuschem component ratio, mass parts .:
Ethylene propylene diene rubber 100.0
Sulfur 2.0
Zinc Oxide 5.0
Stearic acid 1.0
Carbon black 2.0
Tetramethylthiuram disulfide 0.75
Mercaptobenzthiazole 1.5
Phosphorus borazo-containing oligomer 5.0
Dithiomorpholine 2.0
Pine Rosin 3.0
White Soot 30.0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014141231/05A RU2563016C1 (en) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014141231/05A RU2563016C1 (en) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2563016C1 true RU2563016C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014141231/05A RU2563016C1 (en) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563016C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612304C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Thermal protection material |
| RU2616006C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-protective material |
| RU2632442C2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-shielding material |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277108C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Поликров" | Rubber mix for production of waterproof materials (versions) |
| RU2307840C1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of preparing rubber compound based on ethylene/propylene/diene rubber |
| RU2431641C2 (en) * | 2009-11-11 | 2011-10-20 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of producing modified rubber mixtures |
| RU2495062C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-10-10 | Олег Иванович Супруненко | Butyl rubber-based elastomer material for gas mask housing |
| RU2499806C2 (en) * | 2011-12-28 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
-
2014
- 2014-10-13 RU RU2014141231/05A patent/RU2563016C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277108C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Поликров" | Rubber mix for production of waterproof materials (versions) |
| RU2307840C1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of preparing rubber compound based on ethylene/propylene/diene rubber |
| RU2431641C2 (en) * | 2009-11-11 | 2011-10-20 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of producing modified rubber mixtures |
| RU2499806C2 (en) * | 2011-12-28 | 2013-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
| RU2495062C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-10-10 | Олег Иванович Супруненко | Butyl rubber-based elastomer material for gas mask housing |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612304C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Thermal protection material |
| RU2616006C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-protective material |
| RU2632442C2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-shielding material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2563016C1 (en) | Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber | |
| MXPA04002022A (en) | Epdm compounds for dynamic applications. | |
| EP3130630A1 (en) | Rubber compositions with low content of zinc oxide | |
| TW201446860A (en) | Process for crosslinking EPM and EPDM | |
| Alam et al. | Nitrosamine-safe thiuram disulfide and benzothiazole sulfenamide as a synergistic pair of accelerators for the vulcanization of rubber | |
| Gopi Sathi et al. | Facilitating high-temperature curing of natural rubber with a conventional accelerated-sulfur system using a synergistic combination of bismaleimides | |
| JP5122139B2 (en) | Vulcanizing agent suitable for EPDM type rubber | |
| JP5925882B2 (en) | Vulcanized composition for unsaturated polymer | |
| RU2574276C1 (en) | Method for preparation of rubber mixture based on ethylenepropylenediene caoutchouc | |
| WO2020218358A1 (en) | Rubber composition, crosslinked rubber product obtained from said rubber composition, and method for producing said rubber composition | |
| RU2602144C1 (en) | Rubber composition | |
| JP2015034196A (en) | Rubber composition for tire tread | |
| US3258447A (en) | Process for vulcanizing mixes comprising amorphous linear copolymers and acid fillers | |
| US5326828A (en) | Tetrabenzylthiuram disulfide/urea cured elastomeric composition | |
| JP2016183262A (en) | Rubber composition for steel cord coating | |
| RU2563017C1 (en) | Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber | |
| RU2563018C1 (en) | Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber | |
| JP6557725B2 (en) | Rubber compound for tire manufacturing | |
| US20210355303A1 (en) | A vulcanization mix, and implementations thereof | |
| Abdrazakovna et al. | APPLICATION OF OIL SLIME IN THE PRODUCTIONOF RUBBER PRODUCTS | |
| JP2023092683A (en) | Production method of desulfurized rubber | |
| JP2021533247A (en) | A vulcanizable composition containing diresorcinol sulfide, and a vulcanized product prepared from it. | |
| EP0269546B1 (en) | Cyanamide derivatives as vulcanization rate modifiers | |
| Debnath et al. | Studies on cure synergism: Use of safe thiocarbamyl sulfenamide-dibenzothiazyl disulfide accelerator system in the vulcanization of natural rubber | |
| KR20240026953A (en) | Rubber mixture containing polyethyleneimine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181014 |