RU2655332C1 - Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука - Google Patents
Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655332C1 RU2655332C1 RU2017124796A RU2017124796A RU2655332C1 RU 2655332 C1 RU2655332 C1 RU 2655332C1 RU 2017124796 A RU2017124796 A RU 2017124796A RU 2017124796 A RU2017124796 A RU 2017124796A RU 2655332 C1 RU2655332 C1 RU 2655332C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- natural
- mixture
- latex
- amino acid
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 title claims abstract description 20
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 20
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 abstract description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 7
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- -1 amino acid anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 description 1
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08K3/02—Elements
- C08K3/06—Sulfur
-
- 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
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
- C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
- C08K5/47—Thiazoles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
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)
Abstract
Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Осуществляют вулканизацию резиновой смеси на основе натурального каучука посредством вулканизующей группы: стеариновая кислота, оксид цинка, каптакс, сера, выделенная из натурального латекса аминокислотная смесь. Аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида. Обеспечивается упрощение способа, увеличение скорости вулканизации. 2 табл. 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам вулканизации резиновых смесей на основе натурального каучука, предназначенных для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, разнообразных строительных материалов и т.д.
Известен способ вулканизации натурального каучука, заключающийся в добавлении к каучуку мочевины или ее алифатического производного и серы, и последующем нагревании полученой смеси [патент US №1503429, МПК С08K 5/00, опубл. 29.07.1924].
Недостатком способа является длительность процесса вулканизации каучука.
Известен способ вулканизации резиновых смесей из натурального каучука с применением вулканизующей группы, состоящей из меркаптобензотиазола и 1-фенил-1-алкил-3-диметиламинопропанола-1 [патент SU №114204, МПК C08L 7/00, С08K 5/18, опубл. 1958].
Недостатком этого способа является то, что он не позволяет повысить деформационно-прочностные свойства вулканизатов.
Известен способ вулканизации резиновых смесей с применением органических ускорителей ряда бензотиазол-2-тиометилендиалкиламинов [патент SU №112941, МПК C08L 7/00, С08K 5/47, опубл. 1958].
Недостатком способа является длительность процесса вулканизации.
Наиболее близким является способ вулканизации натурального каучука, при котором в каучук добавляют выделенный из серума, оставшегося после коагуляции латекса муравьиной кислотой и отделения натурального каучука, ускоритель вулканизации в составе со стандартными ускорителями. При этом для получения выделения из серума ускорителя вулканизации серум подвергают центрифугированию для полного удаления остатков предельных и непредельных углеводородов, а из оставшегося раствора с помощью распылительной сушки или дополнительной коагуляции с помощью кислот выделяют ускоритель вулканизации - смесь аминокислот, выделенных из белково-фосфолипидного слоя - в виде смеси твердых веществ со средним размером частиц 10-100 микрон [патент US №4987196, МПК С08С 19/20, опубл. 22.01.1991]. Ускоритель вулканизации может быть выделен с помощью лиофильной сублимационной или распылительной сушки. В случае использования лиофильной или сублимационной сушки образуется осадок из крупноразмерных частиц ускорителя.
Недостатком данного способа является необходимость предварительного выделения некаучуковых материалов из серума, что ведет к необходимости использования дополнительного оборудования, дополнительным трудо- и энергозатратам.
Задачей данного технического решения является разработка простого способа вулканизации натурального каучука, обеспечивающего улучшенные деформационно-прочностные свойства вулканизата.
Техническим результатом является упрощение способа, увеличение скорости вулканизации.
Технический результат достигается в способе вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и выделенную из натурального латекса аминокислотную смесь, при этом аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида.
Сущность способа заключается во введении в каучук ускорителей вулканизации в процессе выделения натурального каучука из латекса под действием полимерного коагулянта - полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДАДМАХ). Полидиаллилдиметиламмоний хлорид разрушает эмульсионную систему и взаимодействует с эмульгатором (белково-фосфолипидным слоем), в результате чего в структуре каучука оказываются сразу «встроены» вулканизующие агенты, содержащиеся в натуральном латексе - смесь аминокислот природного происхождения.
В предлагаемом способе используется высокоаммиачный натуральный латекс ГОСТ 29081-91 и в качестве коагулянта полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402 ТУ 2227-184-00203312-98 «Каустик». В качестве вулканизующей группы используют стандартные компоненты: стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу.
Для подтверждения содержания в структуре каучука образованного полимерным коагулянтом полидиаллилдиметиламмоний хлоридом с анионами аминокислот нерастворимого и недиссоциирующего комплекса определяли содержание азота в выделенном натуральном каучуке. Содержание азота в каучуке определено на установке элементного анализа Elementar vario EL. Стандарт сравнения - натуральный каучук, выделенный из латекса по методу, описанному в прототипе, - с использованием в качестве коагулирующего агента органической кислоты.
Вязкость растворов полимеров для расчета средневязкостной молекулярной массы определяли по ГОСТ 18249-72. Средневязкостная молекулярная масса рассчитывается по уравнению Марка-Хаувинка-Куна [L. Scott and A. Magat, "The Viscosity-Molecular Weight Relation for Natural Rubber," vol. 50, no. 4, pp. 1480-1483, 1943], где K=5,02⋅10-4 дл/г и α=0,667. Результаты исследований приведены в таблице 1.
Вулканизационные характеристики определяли по ГОСТ 12535-84. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что заявленный способ позволяет ускорить вулканизацию выделенного каучука. А возможность выделения натурального каучука с включенными в его структуру аминокислотными агентами вулканизующей группы не требует их отдельного трудоемкого выделения и введения в состав вулканизующей группы, что упрощает способ вулканизации резиновой смеси. Кроме этого, включение аминокислотных агентов вулканизующей группы в каучук в процессе его выделения из латекса обеспечивает их равномерное распределение в структуре каучука.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Пример. Натуральный латекс по ГОСТ 29081-91 (концентрат) разбавляют дистиллированной водой в массовом отношении латекс: вода, равном 1:2. К полученному раствору при перемешивании приливают 1% масс. водный раствор полимерного коагулянта ПДАДМАХ в массовом отношении раствор латекса: раствор коагулянта, равном 3:1. Выделенную крошку каучука с аминокислотными вулканизующими агентами отделяют от латексного раствора, промывают водой и высушивают при температуре 100-110°С в течение 3,5-4 часов. К 100 масс. ч. полученного каучука добавляют стандартную вулканизующую группу: 0,5 масс. ч. стеариновой кислоты, 5,0 масс. ч. оксида цинка, 0,7 масс. ч. каптакса и 3,0 масс .ч. серы. Полученную резиновую смесь вулканизуют на вальцах в течение 10 мин.
Таким образом, способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и аминокислотную смесь, выделенную из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида, является простым и обеспечивает увеличение скорости вулканизации.
Claims (1)
- Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука, при котором в качестве вулканизующей группы используют стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, серу и выделенную из натурального латекса аминокислотную смесь, отличающийся тем, что аминокислотную смесь выделяют из натурального латекса одновременно с выделением натурального каучука путем обработки натурального латекса 1% водным раствором полидиаллилдиметиламмоний хлорида.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124796A RU2655332C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017124796A RU2655332C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655332C1 true RU2655332C1 (ru) | 2018-05-25 |
Family
ID=62202081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017124796A RU2655332C1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655332C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2658876A (en) * | 1948-05-20 | 1953-11-10 | Phillips Petroleum Co | Diazo thioethers as blowing agents in production of sponge rubber and the like |
| US4987196A (en) * | 1985-06-22 | 1991-01-22 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Process for acceleratively vulcanizing rubbers with protein serum |
| US5663225A (en) * | 1993-12-22 | 1997-09-02 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Rubber composition and belt for a power transmission |
| RU2489446C2 (ru) * | 2011-11-17 | 2013-08-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СИБУР Холдинг" | Способ выделения синтетических каучуков эмульсионной полимеризации из латексов |
-
2017
- 2017-07-11 RU RU2017124796A patent/RU2655332C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2658876A (en) * | 1948-05-20 | 1953-11-10 | Phillips Petroleum Co | Diazo thioethers as blowing agents in production of sponge rubber and the like |
| US4987196A (en) * | 1985-06-22 | 1991-01-22 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Process for acceleratively vulcanizing rubbers with protein serum |
| US5663225A (en) * | 1993-12-22 | 1997-09-02 | Mitsuboshi Belting Ltd. | Rubber composition and belt for a power transmission |
| RU2489446C2 (ru) * | 2011-11-17 | 2013-08-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СИБУР Холдинг" | Способ выделения синтетических каучуков эмульсионной полимеризации из латексов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОЛЬШОЙ СПРАВОЧНИК РЕЗИНЩИКА, Часть 1, Каучуки и ингредиенты, под ред. С.В. Резниченко и Ю.Л. Морозова, Москва, Издательский центр "Техинформ" Международной академии информатизации, 2012, с. 106-110. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2703619C2 (ru) | Способы получения эластомерного композита, армированного диоксидом кремния, и продукты, содержащие эластомерный композит | |
| JP5456650B2 (ja) | 改質天然ゴム、タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| Przybyszewska et al. | The effect of zinc oxide nanoparticle morphology on activity in crosslinking of carboxylated nitrile elastomer | |
| Sarkawi et al. | The influence of non-rubber constituents on performance of silica reinforced natural rubber compounds | |
| Nun‐anan et al. | Influence of nonrubber components on properties of unvulcanized natural rubber | |
| RU2685310C1 (ru) | Способы получения эластомерного композита, армированного диоксидом кремния, и продукты, содержащие эластомерный композит | |
| CN1832967A (zh) | 除去了蛋白质的天然橡胶、其组合物及用途 | |
| CN101044197A (zh) | 含纳米级磁性填料的橡胶复合物 | |
| RU2651203C1 (ru) | Композиция для девулканизации сшитой сульфидными связями резины и способ девулканизации с использованием этой композиции | |
| EP3075775A1 (en) | Rubber composition for tires and pneumatic tire | |
| EP3075774B1 (en) | Rubber composition for tires and pneumatic tire | |
| CN105884930B (zh) | 一种用于制备抗菌天然橡胶复合材料的纳米壳聚糖的制备方法 | |
| TW201607976A (zh) | 回收橡膠製品及方法 | |
| EP3412708B1 (en) | Polymer latex production method | |
| RU2655332C1 (ru) | Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука | |
| KR100271832B1 (ko) | 키토산 강화된 타이어 및 키토산을 탄성중합체에 혼입시키는 방법 | |
| CN109181032B (zh) | 一种耐老化天然橡胶生胶及其制备方法 | |
| Kumar et al. | Green approaches for functionalized silica-based natural rubber nanocomposites using eco-friendly sodium alginate biopolymers for superior static and dynamic behaviors | |
| US20140378619A1 (en) | Method for producing an epoxidized natural rubber, rubber composition for tires, and pneumatic tire | |
| Nun-anan et al. | Influence of alkaline treatment and acetone extraction of natural rubber matrix on properties of carbon black filled natural rubber vulcanizates | |
| Hayeemasae et al. | Application of silane-treated tea waste powder as a potential filler for natural rubber composites | |
| Phanny et al. | Effect of different origins of natural rubber on the properties of carbon black filled natural rubber composites | |
| RU2664070C1 (ru) | Эластомерная композиция на основе натурального каучука | |
| Nimpaiboon et al. | Role of gel content on the structural changes of masticated natural rubber | |
| TW201615717A (zh) | 浸漬成形體之製造方法、及浸漬成形體 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200712 |