RU2664405C1 - Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения - Google Patents

Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения Download PDF

Info

Publication number
RU2664405C1
RU2664405C1 RU2017139284A RU2017139284A RU2664405C1 RU 2664405 C1 RU2664405 C1 RU 2664405C1 RU 2017139284 A RU2017139284 A RU 2017139284A RU 2017139284 A RU2017139284 A RU 2017139284A RU 2664405 C1 RU2664405 C1 RU 2664405C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
frost
zinc oxide
altax
stearic acid
Prior art date
Application number
RU2017139284A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталия Николаевна Петрова
Айталина Алексеевна Охлопкова
Сардана Афанасьевна Слепцова
Афанасий Алексеевич Дьяконов
Василий Васильевич Мухин
Егор Анатольевич Капитонов
Екатерина Николаевна Тимофеева
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова"
Priority to RU2017139284A priority Critical patent/RU2664405C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2664405C1 publication Critical patent/RU2664405C1/ru
Priority to EA201892324A priority patent/EA034628B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02Copolymers with acrylonitrile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий. Предлагаемая морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП согласно изобретению дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.: бутадиен-нитрильныи каучук БНКС-18 100, технический углерод П774 80-100, инденкумароновая смола 1,0-3,0, ацетонанил 1,0-3,0, стеариновая кислота 1,0-2,0, диафен ФП дикумила 3,0-6,0, сера 0,45-2,0, оксид цинка ,0-2,0, альтакс 0,7-2,0. Технический результат - повышенные прочностные характеристики резиновой смеси, уменьшенная остаточная деформация сжатия после теплового старения позволяют использовать ее для изделий уплотнительного назначения, эксплуатируемых в широком диапазоне температурных воздействий от -40°С до +100°С. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области производства резинотехнических изделий (РТИ), в частности к получению резиновых смесей, используемых для изготовления изделий уплотнительного назначения, к которым предъявляются требования по восстанавливаемости деформаций сжатия в условиях эксплуатации при контакте с маслами и смазками при диапазоне температур от -40°С до +100°С.
Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) 17-23% характеризуется повышенной маслобензостойкостью (по сравнению с неполярными каучуками) и удовлетворительной морозостойкостью (по сравнению с бутадиен-нитрильными каучуками с повышенным содержанием НАК). Этот каучук является самой распространенной основой для изготовления маслобензостойких уплотнителей (см. Уплотнения и уплотнительная техника / Справочник под ред.: А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. - М.: Машиностроение, 1986).
РТИ уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука, работающие под давлением, должны обладать низкой остаточной деформацией после сжатия, т.е. высокими релаксационными свойствами. Для материалов, работающих при отрицательных температурах этот показатель должен сочетаться с высокими прочностными свойствами и морозостойкостью.
Известна резиновая смесь, содержащая вулканизующую группу (см. RU №2550827, кл. C08L 9/02, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/14, C08K 5/18, C08K 5/40, опубл. 20.05.2015), при этом дополнительно содержащая ускоритель и активатор вулканизации, наполнитель, пластификатор, стеарин, противостарители, технологические добавки, вулканизирующий агент.
Известная резиновая смесь имеет неудовлетворительную остаточную деформацию сжатия, что отрицательно сказывается на уплотняющих свойствах резиновых изделий.
Также известна цеолитсодержащая морозостойкая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука и минерального наполнителя - цеолита (прототип), которая в том числе включает серу, оксид цинка (см. RU №2326903, кл. C08L 9/02, C08L 23/06, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/14, C08K 5/18, C08K 5/31, C08K 5/47, опубл. 20.06.2008). При этом в резиновую смесь дополнительно вводят полимерную композицию сверхвысокомолекулярного полиэтилена с природным цеолитом при их массовом соотношении 10-30:0,5-2,0 в количестве 10,5-32,0 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. Природный цеолит подвергают предварительно механической активации.
К недостаткам данной резиновой смеси можно отнести высокое значение остаточной деформации после сжатия и низкую прочность при растяжении, что плохо сказывается на уплотняющих свойствах резиновых изделий.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение морозостойкого уплотнительного материала, обладающего свойствами восстанавливаемости деформаций сжатия в условиях эксплуатации при отрицательных температурах и контакте с маслами и смазками.
Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении прочностных характеристик смеси при сохранении морозостойкости, маслостойкости и уменьшении остаточной деформации сжатия после теплового старения.
Для решения поставленной задачи морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения, получаемая на основе резиновой смеси, содержащей бутадиен-нитрильный каучук с содержанием связанного нитрила акриловой кислоты (17-23%), серу, альтакс, оксид цинка, стеариновую кислоту, диафен ФП, отличается тем, что дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч. (на 100,0 мас. ч. каучука): синтетический бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 с содержанием нитрила акриловой кислоты - 100,0; кислота стеариновая - 1,0-2,0; технический углерод П774 - 80,0-100,0; инденкумароновая смола - 1,0-3,0; ацетонанил - 1,0-3,0; диафен ФП - 0,5-2,0; оксид цинка - 1,0-2,0; альтакс - 0,7-2,0; пероксид дикумила - 3,0-6,0; сера - 0,45-2,0. Вариативное сравнение составов резиновых смесей приведено в таблице 1.
Введение дополнительных ингредиентов позволяет существенно снизить затраты на приготовление резиновой смеси, удалить этапы, связанные с механоактивацией цеолитов и сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Необходимый уровень свойств резин достигается посредством выбора оптимального содержания ингредиентов и изменением структуры вулканизационной сетки при использовании для образования сетки сочетания пероксидной и серной вулканизующих систем. Диафен ФП, ацетонанил, инденкумароновая смола обеспечивают защиту от различных видов старения резин.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают улучшение прочностных показателей, существенное снижение остаточной деформации сжатия.
Заявленное техническое решение осуществляется следующим образом.
Смешение ингредиентов резиновой смеси проводят в резиносмесителе при скорости валков 60 об/мин и начальной температуре 40±2°С. Пластификацию каучука осуществляют в течение 2 минут совместно со стеариновой кислотой; на второй минуте смешения добавляют технический углерод П774; диафен ФП, ацетонанил, инденкумароновую смолу, оксид цинка, альтакс вводят на 7 минуте; пероксид дикумила - на 10 минуте одновременно с серой. Общее время смешения каучука и ингредиентов составляет 15 минут. Технологические этапы введения ингредиентов резиновой смеси приведены в таблице 2.
Получаемая резиновая смесь состоит из, мас. ч (на 100,0 мас. ч. каучука): синтетического бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 100,0; кислоты стеариновой - 1,0-2,0; технического углерода марки П774 - 80,0-100,0; инденкумароновой смолы - 1,0-3,0; ацетонанила -1,0-3,0; диафена ФП - 0,5-2,0; оксида цинка - 1,0-2,0; альтакса - 0,7-2,0; пероксида дикумила - 3,0-6,0; серы - 0,45-2,0.
Вулканизацию проводили при 155±2°С под давлением 12,0±0,5 МПа в течение 30 мин. Выдержка вулканизатов до испытаний составляла не менее 16 ч.
Физико-механические показатели определяли по ГОСТ 270-75, относительную остаточную деформацию сжатия - по ГОСТ 9.029-74. Свойства вулканизатов приведены в таблице 3.
Использование данного изобретения, реализуемого на стандартном оборудовании, позволяет повысить прочностные характеристики резины на 36% при сохранении приемлемых для резин уплотнительного назначения показателей эластичности. Как видно из приведенных данных, остаточная деформация сжатия уменьшается в 2,0-2,6 раза, что свидетельствует о высокой восстанавливаемости резин после сжатия, то есть можно предположить, что данная резина будет обладать высокой работоспособностью в качестве уплотнительного изделия. По температуре стеклования, которая характеризует начало развития в материале высокоэластической деформации и морозостойкие свойства, исследуемая резина практически не уступает прототипу.
Использование серной вулканизующей системы (сера, оксид цинка) и в сочетании с пероксидной (пероксид дикумила) позволяет создать сетку вулканизационных связей, в которой сочетаются прочные С-С связи, обладающие более высокой термостойкостью (см. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. Общая технология резины. - 1978.), и серные мостики разной степени сульфидности. Сочетание разных типов связей дает существенное улучшение свойств.
Повышенные прочностные характеристики экспериментальной резиновой смеси способствуют сохранению морозостойкости, маслостойкости, уменьшению остаточной деформации сжатия после теплового старения и позволяют использовать ее в изготовлении изделий уплотнительного назначения, эксплуатируемых в широком диапазоне температурных воздействий от -40°С до +100°С.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004

Claims (2)

  1. Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП, отличающаяся тем, что дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.:
  2. бутадиен-нитрильный каучук 100 БНКС-18 технический углерод П774 80-100 инденкумароновая смола 1,0-3,0 ацетонанил 1,0-3,0 стеариновая кислота 1,0-2,0 диафен ФП 0,5-2,0 пероксид дикумила 3,0-6,0 сера 0,45-2,0 оксид цинка 1,0-2,0 альтакс 0,7-2,0
RU2017139284A 2017-11-14 2017-11-14 Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения RU2664405C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139284A RU2664405C1 (ru) 2017-11-14 2017-11-14 Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения
EA201892324A EA034628B1 (ru) 2017-11-14 2018-11-13 Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с повышенными прочностными свойствами и улучшенной стойкостью к старению

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139284A RU2664405C1 (ru) 2017-11-14 2017-11-14 Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664405C1 true RU2664405C1 (ru) 2018-08-17

Family

ID=63177267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139284A RU2664405C1 (ru) 2017-11-14 2017-11-14 Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA034628B1 (ru)
RU (1) RU2664405C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751398A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 圣奥化学科技有限公司 不溶硫喷霜性能的评价方法
RU2784185C1 (ru) * 2021-12-15 2022-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Морозостойкая и износостойкая резина на основе эпихлоргидринового каучука

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125068C1 (ru) * 1996-12-24 1999-01-20 Институт неметаллических материалов СО РАН Морозостойкая резиновая смесь
RU2166519C2 (ru) * 1999-07-12 2001-05-10 Военный автомобильный институт Резиновая композиция с высокими динамическими характеристиками
RU2326903C1 (ru) * 2006-08-31 2008-06-20 ООО "Нордэласт" Цеолитосодержащая морозостойкая резиновая смесь
RU2550827C2 (ru) * 2013-07-01 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210147A (ja) * 1985-07-09 1987-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 液体貯蔵タンク用ダイヤフラム材料
CN105713259A (zh) * 2016-04-05 2016-06-29 东莞市比特硅橡胶模具有限公司 一种高强度橡胶制品配方

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125068C1 (ru) * 1996-12-24 1999-01-20 Институт неметаллических материалов СО РАН Морозостойкая резиновая смесь
RU2166519C2 (ru) * 1999-07-12 2001-05-10 Военный автомобильный институт Резиновая композиция с высокими динамическими характеристиками
RU2326903C1 (ru) * 2006-08-31 2008-06-20 ООО "Нордэласт" Цеолитосодержащая морозостойкая резиновая смесь
RU2550827C2 (ru) * 2013-07-01 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111751398A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 圣奥化学科技有限公司 不溶硫喷霜性能的评价方法
CN111751398B (zh) * 2020-07-06 2024-01-26 圣奥化学科技有限公司 不溶硫喷霜性能的评价方法
RU2784185C1 (ru) * 2021-12-15 2022-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" Морозостойкая и износостойкая резина на основе эпихлоргидринового каучука
RU2822268C1 (ru) * 2023-12-05 2024-07-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с высокими упруго-прочностными свойствами для эксплуатации в углеводородных средах

Also Published As

Publication number Publication date
EA201892324A1 (ru) 2019-05-31
EA034628B1 (ru) 2020-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101709120B (zh) 一种橡胶添加剂及具有该添加剂的三元乙丙橡胶
CN102325838B (zh) 硫改性氯丁二烯弹性体组合物、其配混物及硫化物
RU2499806C2 (ru) Резиновая смесь
CN106750594A (zh) 一种阻燃耐老化密封圈橡胶材料
CN112375306B (zh) 一种密封胶条用橡胶材料
US3919133A (en) Vulcanizable compositions and the vulcanized compositions obtained therefrom
CN112300440A (zh) 防老剂组合物、防老剂母胶及橡胶组合物
CN110591151B (zh) 包含新型长效橡胶防老剂的轮胎用橡胶组合物
RU2664405C1 (ru) Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения
TW201502186A (zh) 橡膠組成物及其硫化成形體
CN115028927B (zh) 一种超低硬度高回弹低压变三元乙丙橡胶材料及其制备方法
EP1893677B1 (de) Kautschukmischung und reifen
RU2304595C1 (ru) Противостаритель для резин
RU2686035C1 (ru) Резиновая смесь на основе бутадиен-стирольного каучука с шунгитом
RU2306323C1 (ru) Полимерная композиция тпк-5 с высокими эксплуатационными характеристиками
CN113563669A (zh) 一种高强度耐屈挠的epdm材料及其制备方法
RU2640784C1 (ru) Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука для морозо-маслостойких изделий
CN113004581A (zh) 一种防止变色的橡胶组合物及其制成的轮胎
RU2747539C1 (ru) Морозостойкая резиновая смесь
KR100592987B1 (ko) 트럭 및 버스 타이어용 림플랜지 고무 조성물
CN112239568A (zh) 防老剂组合物及其应用、橡胶组合物、硫化橡胶及其制备方法
RU2511390C1 (ru) Литьевая композиция для прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути
RU2407761C1 (ru) Полимер-резиновая композиция для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений
JP4101363B2 (ja) 高減衰積層体用ゴム組成物を用いたゴム積層体
RU2714351C1 (ru) Маслотеплостойкая эластомерная композиция