RU2711754C1 - Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков - Google Patents
Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711754C1 RU2711754C1 RU2019117081A RU2019117081A RU2711754C1 RU 2711754 C1 RU2711754 C1 RU 2711754C1 RU 2019117081 A RU2019117081 A RU 2019117081A RU 2019117081 A RU2019117081 A RU 2019117081A RU 2711754 C1 RU2711754 C1 RU 2711754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- pts
- paste
- aging
- polymer anti
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
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 получению полимерной противостарительной пасты, обеспечивающей вулканизатам на основе хлоропреновых каучуков высокий уровень стойкости к действию тепла и кислорода, и может быть использовано в резинотехнических изделиях на основе хлоропреновых каучуков с повышенной термоокислительной стойкостью. Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков содержит 56,00-57,00 мас.ч. поливинилхлорида суспензионного и 43,00-44,00 мас.ч. расплава. Расплав содержит 9,00-10,00 мас.ч. N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамина, 3,00-4,00 мас.ч. ε-капролактама, 6,00-7,00 мас.ч. стеариновой кислоты и 13,00-14,00 мас.ч. дибутилфталата, 10,00-11,00 мас.ч. триметилолпропана. Изобретение позволяет повысить термоокислительную стойкость резин на основе хлоропреновых каучуков. 3 табл.
Description
Изобретение относится к получению полимерной противостарительной пасты, обеспечивающей вулканизатам на основе хлоропреновых каучуков высокий уровень стойкости к действию тепла и кислорода, и может быть использовано в резинотехнических изделиях на основе хлоропреновых каучуков (ХК) с повышенной термоокислительной стойкостью.
Известно, что резинам на основе хлоропреновых каучуков характерен комплекс специфических свойств, обусловленных присутствием в их макромолекулах атомов хлора: масло-, бензо-, озоно- и теплостойкость [Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977]. Однако отмечается относительно низкая термоокислительная стойкость резин из хлоропреновых каучуков, в связи, с чем осуществляется его замена материалами, обладающими лучшей термоокислительной стойкостью [Обзор мирового рынка полихлоропрена, The Chemical Journal, №1, 2002, с. 33], или использование некоторой части этих материалов для улучшения эксплуатационных свойств изделий на основе хлоропреновых каучуков.
Так, известна полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, измельченную резину, стеариновую кислоту и серу [АС СССР №973568, МКИ C08L 27/06, Бюллетень №42, опубл. 15.11.1982].
Недостатком изобретения является относительно невысокая термоокислительная стойкость вулканизатов.
Наиболее близкой является полимерная противостарительная паста, содержащая поливинилхлорид, расплав противостарителей, включающий N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамин, полимер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил), ε-капролактам, стеариновую кислоту, пластификатор (дибутилфталат) [Патент №2383567, МПК C08L 27/06; C08L 9/02; C08K 5/18; C08K 5/09; C08K 5/3412; C08L 13/00, Бюллетень №7, опубл. 10.03.2010].
Недостатком противостарительной пасты является, также, невысокая эффективность защиты резин на основе хлоропреновых каучуков от термоокислительного старения.
Задачей изобретения является получение полимерной противостарительной пасты способной увеличить стойкость резин на основе хлоропренового каучука к действию тепла и кислорода.
Техническим результатом является повышение термоокислительной стойкости резин на основе хлоропреновых каучуков.
Технический результат достигается при использовании полимерной противостарительной пасты для резины на основе хлоропреновых каучуков, содержащей 56,00-57,00 мас. ч. поливинилхлорида суспензионного и 44,00-43,00 мас. ч. расплава, включающего 9,00-10,00 мас. ч. N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамина, 3,00-4,00 мас. ч. ε-капролактама, 6,00-7,00 мас. ч. стеариновой кислоты и 13,00-14,00 мас. ч. дибутилфталата, при этом расплав дополнительно содержит 10,00-11,00 мас. ч. триметилолпропана.
Полимерная противостарительная паста эффективно защищает резины на основе хлоропреновых каучуков от термоокислительного старения в силу синергизма действия N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамина и находящегося в микрочастицах желатинированного поливинилхлорида триметилолпропана.
В полимерной противостарительной пасте для резин на основе хлоропреновых каучуков (ХК) применяются следующие вещества: N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамин (антиоксидант IPPD) - Cas №101-72-4; триметилолпропан - Cas №77-99-6; ε-капролактам - ГОСТ 7850-86; в качестве пластификатора - дибутилфталат -ГОСТ 8728-88; стеариновая кислота - ГОСТ 6484-96; поливинилхлорид суспензионный - ГОСТ 14332-78; хлоропреновый каучук (ХК) (DENKA S-40) -ГОСТ 2475-2013.
Предлагаемое содержание IPPD составляет 9,00-10,00 мас. ч. При содержании IPPD более 10,00 мас. ч. происходит увеличение вязкости расплава, что приводит, прежде всего, к затруднению выгрузки расплава из реактора, а при содержании менее 9,00 ухудшаются защитные свойства пасты в целом.
Содержание ε-капролактама в пределах 3,00-4,00 мас. ч. обеспечивает получение расплавов с невысокой вязкостью, что в свою очередь, способствует легкой выгрузке расплавов из реактора, а также оказывает достаточную превентивную защиту вулканизатам.
Стеариновая кислота способствует лучшему диспергированию ингредиентов. Для оптимального эффекта диспергирования достаточно 6,00-7,00 мас. ч.
Пластификатор - дибутилфталат, способствует более глубокой желатинизации ПВХ расплавом в целом. Оптимальная его дозировка составляет 13,00-14,00 мас. ч.
Триметилолпропан (ТМП) находясь, в зернах желатинированного ПВХ усиливает защитное действие полимерной противостарительной пасты. При этом, его оптимальное содержание 10,00-11,00 мас. ч. обеспечивает не только удовлетворительные технологические свойства расплаву, но и достаточно для функции антиоксиданта.
Именно с использованием ТМП достигается технический результат, который обеспечивает высокую протонодонорность пластизоля.
В силу несовместимости пластизоля ПВХ и полихлоропренового каучука, формируется двухфазная система, на границе раздела которой (в связи с наибольшей доступностью по отношению к кислороду) и происходят наиболее глубокие термоокислительные процессы. При этом, следует учесть что вся противостарительная группа в том, числе ТМП сосредоточена в пластизоле ПВХ. Поверхность пластизоля, находясь в контакте с макромолекулами каучука, будет атакована полимерными пероксидами. Их превращение в нейтральные продукты может происходить в результате действия ε-капролактама как превентивного противостарителя, а обрыв цепи окисления за счет протонодонорных групп производных п-фенилендиамина и ТМП находящихся в диффузионном слое. Можно предположить, что именно за счет гидроксильных групп ТМП увеличивается протонодонорность, что в свою очередь и способствует повышению термоокислительной стойкости системы в целом.
Увеличение эффекта защитного действия достигается за счет того, что ТМП, находясь в микрочастицах желатинированного ПВХ, способен отдавать протон своих гидроксильных групп, находящихся на поверхности частиц и, тем самым, участвовать в процессе подавления вырожденного разветвления цепей окисления каучука.
В противном случае, если бы ТМП находился свободно в матрице каучука, то, отдавая протон, он не утратил бы свою реакционную способность и, возможно, продолжал развивать цепь окисления. Поэтому ТМП, в прочем, как и другие низкомолекулярные протонодонорные вещества не применяются в качестве антиоксидантов.
Полимерной основой противостарительной пасты является поливинилхлорид. Его оптимальная дозировка в пасте - 56,00-57,00 мас. ч. При таком содержании ПВХ в пасте после ее желатинизации получаются твердые товарные продукты, но с относительно низкой температурой размягчения, которая, в свою очередь, обеспечивает хорошее распределение в матрице каучука. Кроме того, указанная доля ПВХ в пасте обеспечивает пластизоли удовлетворительные технологические свойства необходимые при выгрузке его из реактора. Наконец, этого количества ПВХ в пасте достаточно, чтобы при формировании пластизоли и последующей его желатинизации все компоненты расплава, и в частности ТМП, вошли в зерна ПВХ и выполнили ту принципиальную функцию, которая указана выше.
Полимерную противостарительную пасту для резин на основе хлоропреновых каучуков получают в три стадии:
1) Сплавление ингредиентов проводят в обогреваемом реакторе, снабженного мешалкой якорного типа. В реактор загружают IPPD, е-капролактам, расплавляют при температуре 70-90°С; затем вводят, ТМП, стеариновую кислоту и пластификатор - дибутилфталат. Перемешивают до получения гомогенного расплава;
2) Затем, снижают температуру в реакторе до 40-50°С и загружают ПВХ, перемешивают до получения однородной пластизоли в течение 20-30 минут. После производят выгрузку пластизоли в приемную емкость.
3) Приемная емкость помещается в термошкаф с температурой 120±5°С. Термостатирование, при котором происходит желатинизация пластизоли, проводится в течение 1,5-2 часов. Затем, осуществляется выгрузка желатинированной пластизоли из приемной емкости и измельчение продукта - полимерной противостарительной пасты.
Пример 1. В реактор с мешалкой при температуре 70-90°С загружают 10,00 г IPPD; 3,00 г ε-капролактама. Затем вводят 10,00 гТМП; 7,00 г стеариновой кислоты; 14,00 г дибутилфталата. После полной гомогенизации компонентов расплава снижают температуру до 40-50°С и загружают 56,00 г ПВХ. Получив однородную массу пластизоли, ее выгружают в приемную емкость. Емкость помещают в термошкаф и термостатируют в течение 1,5-2 часов. После выгрузки из приемной емкости желатинированной пластизоли, проводят измельчение продукта.
Пример 2. В реактор с мешалкой при температуре 70-90°С загружают 9,00 г IPPD, 4,00 г ε-капролактама. Затем, вводят 11,00 г ТМП; 6,00 г стеариновой кислоты; 13,00 г дибутилфталата. После полной гомогенизации компонентов расплава снижают температуру до 40-50°С и загружают 57,00 г ПВХ. Дальнейшие операции получения готового продукта (полимерной противостарительной пасты) такие же как и для примера 1.
Готовый продукт - полимерную противостарительную пасту, контролируют показателями вязкости по Муни, показатели которой представлены в таблице 1.
Вязкость по Муни определяли на реометре Mooney 1500 S в соответствии с ГОСТ 10722-76.
Заявляемую полимерную противостарительную пасту и пасту по прототипу использовали в составе резиновых смесей на основе хлоропренового каучука марки DENKA S-40, примеры составов которых приведены в таблице 2.
Физико-химические свойства полученных резин на основе ХК приведены в таблице 3. Физико-механические показатели образцов определялись на разрывной машине РМИ-50 в соответствии с ГОСТ 270-75.
Из представленных в табл. 3 результатов физико-механических показателей резин на основе ХК видно, что заявляемая противостарительная паста обеспечивает резинам более высокий уровень термоокислительной стойкости в сравнении с прототипом.
Кроме того, можно отметить дополнительный положительный фактор, достигаемый при использовании полимерной противостарительной пасты. Это, прежде всего, повышение упруго-прочностных свойств вулканизатов с ее использованием: условная прочность при растяжении способна повыситься с 14,1 до 15,7 МПа, а относительное удлинение - 752 до 800-810
Таким образом, использование полимерной противостарительной пасты для резины на основе хлоропреновых каучуков, содержащей поливинилхлорид суспензионный и расплав, включающий N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамин, ε-капролактам, стеариновую кислоту, дибутилфталат и триметилолпропан при заявленных массовых отношениях, обеспечивает повышение термоокислительной стойкости резин на основе хлоропреновых каучуков.
Claims (1)
- Полимерная противостарительная паста для резины на основе хлоропреновых каучуков, содержащая 56,00-57,00 мас.ч. поливинилхлорида суспензионного и 43,00-44,00 мас.ч. расплава, включающего 9,00-10,00 мас.ч. N-изопропил-N-фенил-n-фенилендиамина, 3,00-4,00 мас.ч. ε-капролактама, 6,00-7,00 мас.ч. стеариновой кислоты и 13,00-14,00 мас.ч. дибутилфталата, отличающаяся тем, что расплав дополнительно содержит 10,00-11,00 мас.ч. триметилолпропана.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019117081A RU2711754C1 (ru) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019117081A RU2711754C1 (ru) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2711754C1 true RU2711754C1 (ru) | 2020-01-21 |
Family
ID=69184055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019117081A RU2711754C1 (ru) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2711754C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055522A (en) * | 1988-12-16 | 1991-10-08 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Polyvinyl chloride resin composition |
| US5130402A (en) * | 1988-07-01 | 1992-07-14 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Coating composition and plastisol composition, and articles coated therewith |
| RU2279450C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Композиционный противостаритель для резин |
| RU2383567C1 (ru) * | 2008-07-21 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Полимерная противостарительная паста для резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков |
| CN105837974A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-10 | 安徽省同昌机械有限公司 | 一种抗老化插秧机塑料外壳材料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-06-03 RU RU2019117081A patent/RU2711754C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130402A (en) * | 1988-07-01 | 1992-07-14 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Coating composition and plastisol composition, and articles coated therewith |
| US5055522A (en) * | 1988-12-16 | 1991-10-08 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Polyvinyl chloride resin composition |
| RU2279450C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Композиционный противостаритель для резин |
| RU2383567C1 (ru) * | 2008-07-21 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Полимерная противостарительная паста для резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков |
| CN105837974A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-10 | 安徽省同昌机械有限公司 | 一种抗老化插秧机塑料外壳材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2081887C1 (ru) | Динамически частично вулканизованная пероксидами термопластичная эластомерная композиция и способ ее получения | |
| CN1133691C (zh) | 交联用组合物及其制备和使用方法 | |
| George et al. | Studies on NBR/PVC blends | |
| EP0360656A1 (fr) | Procédé de préparation de compositions bitume-polymère | |
| EP1485434B1 (en) | Method for crosslinking asphalt compositions and the product resulting therefrom | |
| JPH03139550A (ja) | エラストマー組成物 | |
| EP0317447A1 (fr) | Emulsion aqueuse de silicone pouvant réticuler en un élastomère par élimination de l'eau | |
| KR20170078636A (ko) | 에폭시 기-함유 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체를 함유하는 가황성 조성물 | |
| Sirqueira et al. | Mercapto‐modified copolymers in elastomer blends. IV. The compatibilization of natural rubber/EPDM blends | |
| RU2711754C1 (ru) | Полимерная противостарительная паста для резин на основе хлоропреновых каучуков | |
| Dziemidkiewicz et al. | Metal complexes as new pro-ecological crosslinking agents for chloroprene rubber based on heck coupling reaction | |
| CA1123142A (fr) | Procede de preparation de bitumes modifies par des polymeres | |
| RU2596251C1 (ru) | Промотор адгезии резины к текстильному корду | |
| FR2627502A1 (fr) | Emulsion de silicone pouvant reticuler en un elastomere par elimination de l'eau | |
| CN114736452B (zh) | 一种耐老化、抗静电的聚丙烯组合物及其制备方法和应用 | |
| EP0034773A2 (en) | Polyalkylene terephthalate molding composition | |
| RU2383567C1 (ru) | Полимерная противостарительная паста для резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков | |
| RU2236423C1 (ru) | Вулканизуемая резиновая смесь | |
| EP0915929B1 (fr) | Melanges maitres contenant des agents de vulcanisation | |
| Oriani | Reinforcement of ethylene‐acrylic elastomer with a dispersion of grafted PA6 droplets | |
| Akinlabi et al. | Properties of vulcanizates from blends of natural rubber and thioglycolic acid modified, epoxidized, low‐molecular‐weight natural rubber filled with carbonized rubber seed shell | |
| US11203682B2 (en) | Ethylene-methoxy polyethylene glycol methacrylate copolymers | |
| JPH09118822A (ja) | ポリアミド組成物 | |
| JPH0374450A (ja) | 弾性体組成物の製法 | |
| JP3628138B2 (ja) | 天然ゴム素練り用添加剤、及びその添加剤を使用した天然ゴムの素練り方法、並びにその素練り方法により製造された天然ゴム |