RU2690807C1 - Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий - Google Patents

Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий Download PDF

Info

Publication number
RU2690807C1
RU2690807C1 RU2018122545A RU2018122545A RU2690807C1 RU 2690807 C1 RU2690807 C1 RU 2690807C1 RU 2018122545 A RU2018122545 A RU 2018122545A RU 2018122545 A RU2018122545 A RU 2018122545A RU 2690807 C1 RU2690807 C1 RU 2690807C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
hepsol
hcm
sulfur
technical carbon
Prior art date
Application number
RU2018122545A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Михайлович Михайлов
Михаил Сергеевич Резников
Азат Шамилович Мингазов
Николай Филиппович Ушмарин
Сергей Иванович Сандалов
Original Assignee
Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева"
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 Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" filed Critical Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева"
Priority to RU2018122545A priority Critical patent/RU2690807C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2690807C1 publication Critical patent/RU2690807C1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • 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
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/43Compounds containing sulfur bound to nitrogen
    • C08K5/44Sulfenamides
    • 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
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • 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

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 резиновой промышленности и может быть использовано в производстве звукопоглощающих покрытий, в частности, для объектов судостроения. Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий включает, мас. ч.: бутадиен-нитрильный каучук с массовой долей связанного нитрила акриловой кислоты НАК в пределах от 27 до 30% - 70,0-80,0; полиизопреновый каучук СКИ-3 - 20,0-30,0; серу - 2,5-3,0; N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид - 1,5-2,0; дибензтиазолилдисульфид - 0,5-0,8; оксид цинка - 3,0; стеариновую кислоту 1,0; фенил-2-нафтиламин - 1,0; ацетонанил Н - 1,0; технический углерод П 803 - 20,0-25,0; технический углерод N 220 - 45,0-50,0; корундовые микросферы HCM-L - 3,0-5,0; трансполинорборнен - 10,0-25,0; масло индустриальное И-12А - 10,0-25,0; N-нитрозодифениламин - 1,0; сэвилен - 5,0-6,0; пластификатор эфирного типа дибутилфталат - 0,0-15,0; гепсол ХПК - 0-1,0. Изобретение позволяет улучшить технологические свойства и гидроакустические показатели. 2 табл.

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве звукопоглощающих покрытий, применение которых обеспечивает снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта, находящегося под водой на определенной глубине при воздействии гидравлического давления, в частности для объектов судостроения.
Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий включает четыре полимера: бутадиеннитрильный каучук (БНК), с массовой долей связанного нитрила акриловой кислоты (НАК) в пределах от 27 до 30%, полиизопреновый каучук СКИ-3, сэвилен (СЭВА) и транс-полинорборнен; вулканизующие агенты: серу, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, дибензтиазолилдисульфид, оксид цинка, стеариновую кислоту; противостарители: фенил-2-нафтиламин и ацетонанил Н; модификатор: гепсол ХПК; наполнители: технический углерод П 803 и N 220, корундовые микросферы HCM-L; пластификатор эфирного типа дибутилфталат; мягчитель - индустриальное масло И-12А и антискорчинг - N-нитрозодифениламин.
Уровень данной техники характеризует резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия описанная в патенте на изобретение (RU 2258718 С1, C08L 9/00, А43В 13/38, 2005 г.), включающая следующие компоненты, мас. ч.: цис-изопреновый каучук СКИ-3 - 100, вулканизующую группу содержащую тиурам - 1,5-2,0, альтакс - 1,5-2,0, каптакс - 1,2-1,5, противостаритель Нафтам-2 - 1,2-1,5, оксид цинка - 10-12, наполнитель технический углерод Т 900 - 12-20, стеариновую кислоту - 1,5-2,0.
Недостатком резиновой смеси является достаточно низкий противо-гидролокационный эффект, не удовлетворяющий требованиям потребителя.
Наиболее близкой по технической сущности (прототип) является охарактеризованная в патенте на изобретение (RU 2615378 C1, C08L 15/02, В29С 33/40, B29L 31/38, 2017 г.) резиновая смесь для изготовления акустических покрытий, включающая следующие компоненты, мас. ч.: эпихлоргидриновый каучук - 70,0-80,0, пропилен-оксидный каучук - 20,0-30,0, серу - 2,0-3,0, тиурам Д - 2,0-3,0, каптакс - 0,5-1,5, оксид цинка - 3,0-5,0, стеариновую кислоту - 1,0-1,5, техуглерод N 220 - 30,0-35,0, дибутилфталат - 3,0-5,0, масло индустриальное И-12А - 25,0-35,0, сорбитан моностеарат - 1,0-2,0, транс-полинорборнен - 20,0-25,0.
Недостатками данной резиновой смеси являются невысокие звукоизоляционные показатели на заданных диапазонах частот, а также склонность к подвулканизации в процессе переработки на каландре при изготовлении заготовок для формования изделий.
Задачей настоящего изобретения является разработка рецептуры на доступном сырье с высокими звукоизоляционными показателями, в условиях гидравлического перепада давления, с эффективным коэффициентом отражения.
Технический результат - создание композиционного полимерного материала на основе четырех полимеров, в сочетании с ранее неиспользованными ингредиентами, для изготовления акустических покрытий с улучшенными гидроакустическими показателями.
Поставленная задача достигается методом подбора определенных каучуков и ингредиентов направленного действия в оптимальном соотношении, масс, ч.:
1. Бутадиеннитрильный каучук с массовой
долей связанного НАК 27-30% 70,0-80,0
2. Полиизопреновый каучук СКИ-3 20,0-30,0
3. Сера 2,5-3,0
4. N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,5-2,0
5. Дибензтиазолилдисульфид 0,5-0,8
6. Оксид цинка 3,0
7. Стеариновая кислота 1,0
8. Фенил-2-нафтиламин 1,0
9. Ацетонанил Н 1,0
10. Технический углерод П 803 40,0-25,0
11. Технический углерод N 220 45,0-50,0
12. Корундовые микросферы HCM-L 3,0-5,0
13. Транс-полинорборнен 20,0-25,0
14. Масло индустриальное И-12А 10,0-25,0
15. N-нитрозодифениламин 1,0
16. Сэвилен-сополимер этилена и винилацетата с содержанием
винилацетата 21-30% 2,0-6,0
17. Дибутилфталат 5,0-12,5
18. Гепсол ХПК 0,0-1,0
Новым в изобретении является не использованное ранее сочетание известных ингредиентов, применяемых в количественном соотношении и дополнительное введение в состав резиновой смеси аналогичного назначения, ранее не использованных ингредиентов: корундовых микросфер HCM-L, сэвилена, модификатора гепсола ХПК.
Полые корундовые микросферы HCM-L - использованы в качестве наполнителя резиновой смеси, повышающие износостойкость материала, состоят из тета и альфа оксида алюминия (Al2O3) и имеют химическую чистоту 99,6%, размер сферических частиц от 5 до 180 мкм.
Сэвилен - сополимер этилена и винилацетата, представляет собой высокомолекулярное соединение, относящееся к полиолефинам, содержание винилацетата составляет - 21-30 мас. %, отличается хорошей совместимостью с различными компонентами, а наличие в составе винилацетата увеличивает прочность и эластичность изделия, делает его более долговечным и устойчивым к атмосферным воздействиям.
Гепсол ХПК - основе гексохлорпараксилола и хлорированного парафина, используется в качестве многофункционального модификатора резиновой смеси, активатора вулканизации, а также термо- и теплостойкости серных вулканизирующих систем, вызывает структурирование каучука с образованием С-С связей, путем акцептирования аллильного водорода от молекулы каучука, образующихся при его участии ангидридными комплексами.
Совокупное сочетание известных ингредиентов с ранее неиспользованными ингредиентами в резиновых смесях аналогичного назначения, позволяет получить необходимый технический эффект: улучшение технологичности резиновой смеси при каландровании и формовании изделий, а также повышение гидроакустических показателей в заданном диапазоне частот. За счет использования комбинации четырех полимеров изобретение позволяет улучшить перерабатываемость и обеспечить лучший баланс упруго-прочностных свойств вулканизатов. В связи с разной степенью насыщенности подобранных полимеров, выбран вулканизующий комплекс, обеспечивающий совулканизацию полимеров с образованием равномерной вулканизациионной сетки по всему объему габаритного изделия.
По мнению заявителей, данная резиновая смесь неизвестна и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение количественной меры результата, а именно снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта, находящегося в воде при воздействии гидравлического давления, по сравнению с известной резиновой смесью, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательный уровень».
Резиновую смесь изготовили в лабораторных условиях методом смешивания каучуковой основы со всеми ингредиентами на смесительных вальцах ЛБ 320/150/150. В производственных условиях - в резиносмесителе «Intermix SKI-50L».
Технология изготовления резиновой смеси на смесительных вальцах ЛБ 320/150/150, при поддержании температуры валков в пределах 60-70°С следующая:
1. Роспуск и пластикация бутадиеннитрильного каучука с корундовыми микросферами HCM-L и гепсолом ХПК - 5 мин.;
2. Ввод и смешивание полиизопренового каучука СКИ-3, сэвилена, транс-полинорборнена с дибутилфталатом и маслом индустриальным И-12А - 5 мин.;
3. Ввод и смешивание N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида, дибензтиазолилдисульфида, оксида цинка, N-нитрозодифениламина, стеариновой кислоты, ацетонанила Н, фенил-2-нафтиламина,
Figure 00000001
технического углерода N 220 - 10 мин.;
4. Ввод и смешивание остального технического углерода N 220, технического углерода П 803 - 15 мин.;
5. Ввод и смешивание серы - 5 мин.;
6. Срез смеси с валков.
Заявленную резиновую смесь изготавливают из следующих компонентов:
Figure 00000002
Figure 00000003
В составе предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемых различными отечественными производителями и иностранными фирмами.
Варианты исследованных составов резиновых смесей приведены в табл. 1.
Figure 00000004
Figure 00000005
Физико-механические свойства резин приведены в табл. 2.
Figure 00000006
Figure 00000007
Показатели звукоизоляции эффективности по отражению звука определены в условных единицах по специальной методике с использованием гидроакустической измерительной трубы, включающий в себя гидроакустический волновод заполненный водой, на конце которого размещена загрузочная камера, сообщенная с источником сжатого воздуха. В волноводе размещается испытуемый образец и приемоизлучательная система.
Для имитации нагрузки образцов акустическим сопротивлением водной среды в замкнутом объеме гидроакустической трубы, находящейся под давлением (при измерении эффективности по отражению звука), а также с целью создания в волноводе режима бегущей звуковой волны (при измерении звукоизоляции), на верхнем конце столба воды установлен поглотитель звуковой энергии, выполненный из резиноподобного материала.
Анализ данных, приведенных в таблице 2, показывает, что новая композиционная рецептура резиновой смеси на основе четырех полимеров в сочетании с известными и ранее неиспользованными ингредиентами имеет лучшие результаты по всем основным показателями, и с учетом проведения экспериментальных опытных работ, обеспечивает существенное снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта.

Claims (2)

  1. Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий, характеризующаяся тем, что включает бутадиен-нитрильный каучук с массовой долей связанного НАК 27-30%, полиизопреновый каучук СКИ-3, серу, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, дибензтиазолилдисульфид, оксид цинка, стеариновую кислоту, фенил-2-нафтиламин, ацетонанил Н, технический углерод П 803, технический углерод N 220, корундовые микросферы HCM-L, трансполинорборнен, масло индустриальное И-12A, N-нитрозодифениламин, сэвилен - сополимер этилена и винилацетата с содержанием винилацетата 21-30%, дибутилфталат и необязательно гепсол ХПК на основе гексохлорпараксилола и хлорированного парафина при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
  2. бутадиен-нитрильный каучук БНК с массовой долей связанного НАК 27-30% 70,0-80,0 полиизопреновый каучук СКИ-3 20,0-30,0 сера 2,5-3,0 N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,5-2,0 дибензтиазолилдисульфид 0,5-0,8 оксид цинка 3,0 стеариновая кислота 1,0 фенил-2-нафтиламин 1,0 ацетонанил Н 1,0 технический углерод П 803 20,0-25,0 технический углерод N 220 40,0-50,0 корундовые микросферы HCM-L 3,0-5,0 трансполинорборнен 20,0-25,0 масло индустриальное И-12А 10,0-25,0 N-нитрозодифениламин 1,0 сэвилен 2,0-6,0 дибутилфталат 5,0-12,5 гепсол ХПК 0-1,0
RU2018122545A 2018-06-19 2018-06-19 Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий RU2690807C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122545A RU2690807C1 (ru) 2018-06-19 2018-06-19 Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122545A RU2690807C1 (ru) 2018-06-19 2018-06-19 Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690807C1 true RU2690807C1 (ru) 2019-06-05

Family

ID=67037947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122545A RU2690807C1 (ru) 2018-06-19 2018-06-19 Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690807C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745994C1 (ru) * 2020-08-20 2021-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
RU2775233C1 (ru) * 2021-06-15 2022-06-28 Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" Резиновая смесь для перфорированных пластин

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164727A (en) * 1977-04-14 1979-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater acoustic absorber
RU2258718C1 (ru) * 2003-12-10 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия
RU2347689C1 (ru) * 2007-05-08 2009-02-27 ОАО "Автомобильный завод "УРАЛ" Способ снижения шума карданного вала транспортного средства
RU2615378C1 (ru) * 2015-10-06 2017-04-04 Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" Резиновая смесь для изготовления акустических покрытий

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164727A (en) * 1977-04-14 1979-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Underwater acoustic absorber
RU2258718C1 (ru) * 2003-12-10 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия
RU2347689C1 (ru) * 2007-05-08 2009-02-27 ОАО "Автомобильный завод "УРАЛ" Способ снижения шума карданного вала транспортного средства
RU2615378C1 (ru) * 2015-10-06 2017-04-04 Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" Резиновая смесь для изготовления акустических покрытий

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784245C2 (ru) * 2019-11-18 2022-11-23 Акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ Полимерная композиция
RU2745994C1 (ru) * 2020-08-20 2021-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
RU2775233C1 (ru) * 2021-06-15 2022-06-28 Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" Резиновая смесь для перфорированных пластин

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006348222A (ja) サイドウォール用ゴム組成物
RU2625108C1 (ru) Композиционный нефтенабухающий материал
KR102249751B1 (ko) 클로로프렌 고무 조성물, 가황 성형체 및 방진 고무
RU2690807C1 (ru) Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий
CN106170511A (zh) 软管用橡胶组合物和液压软管
JP5465387B2 (ja) 防振ゴム材およびこれを用いた自動車用エンジンマウント
JP2008222845A (ja) タイヤ用ゴム組成物
RU2675557C1 (ru) Резиновая смесь для изготовления шумопоглощающих покрытий
US20130079441A1 (en) Starch/rubber latex compound and method for manufacturing same using coupling reagent
RU2685350C1 (ru) Водонефтенабухающая эластомерная композиция
WO2004072165A1 (en) Additive for rubber elastomers
RU2677139C1 (ru) Композиционная резиновая смесь для прокладок рельсовых скреплений
KR101597720B1 (ko) 친환경 저독성 난연 고무 조성물
JP5700063B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
RU2615378C1 (ru) Резиновая смесь для изготовления акустических покрытий
KR20190023280A (ko) 고내구성 및 고탄성의 유무기 복합 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조방법
KR102243570B1 (ko) 콘크리트 유해이온 침투 방지용 도막마감재 조성물
JP2004175994A (ja) ゴム組成物およびそれを用いたシール
JP2006316182A (ja) 低反撥ゴム組成物及びそれを用いた免震構造体
RU2775233C1 (ru) Резиновая смесь для перфорированных пластин
JPS62179560A (ja) ゴム混合物
JP4340913B2 (ja) ゴム組成物
RU2796369C1 (ru) Композиционная резиновая смесь для вибродемпфирующих покрытий
JP2004143312A (ja) ゴム組成物
JP6492989B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ