RU2733722C1 - Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur - Google Patents

Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur Download PDF

Info

Publication number
RU2733722C1
RU2733722C1 RU2019143745A RU2019143745A RU2733722C1 RU 2733722 C1 RU2733722 C1 RU 2733722C1 RU 2019143745 A RU2019143745 A RU 2019143745A RU 2019143745 A RU2019143745 A RU 2019143745A RU 2733722 C1 RU2733722 C1 RU 2733722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfur
plastisol
melt
producing
paste
Prior art date
Application number
RU2019143745A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Пучков
Марина Петровна Спиридонова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2019143745A priority Critical patent/RU2733722C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733722C1 publication Critical patent/RU2733722C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • 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
    • 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
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • 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
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing microencapsulated sulfur as a vulcanising agent and can be used in producing a polymer composition for rubber industry and tire industry. Method includes steps of dispersing sulfur in a dispersion medium, which is a resinous melt cooled to room temperature of 17.50–18.20 pts.wt. of ε-caprolactam with 17.50–18.20 pts.wt. of N-isopropyl-N/-phenyl-n-phenylenediamine with possible addition of stearic acid to the melt up to 3.60 pts.wt to produce a paste. Powdered, microsuspension polyvinyl chloride is then added to the paste to constant viscosity to form plastisol and plastisol mature at room temperature until viscosity increases, gelatinisation of plastisol at 100±5 °C for an hour, cooling solid product with subsequent grinding, in following ratio of components, wt.%: 35.00–40.00 of sulfur, 35.00–40.00 of resin melt, 30.00–20.00 of polyvinyl chloride.
EFFECT: wider range of vulcanising agents, high physical and mechanical properties of vulcanisers.
1 cl, 4 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к способу получения вулканизующего агента, в частности, к способу получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой и может быть использовано при получении полимерной композиции для резинотехнической и шинной промышленности.The invention relates to a method for producing a vulcanizing agent, in particular, to a method for producing a vulcanizing agent with microencapsulated sulfur and can be used to obtain a polymer composition for the rubber and tire industry.

Известен способ получения капсулированной серы, заключающийся в получении из полиэтиленового воска, низкомолекулярного полиэтилена низкого давления и циклогексана дисперсии и ее охлаждении при активном размешивании в присутствии отдельных кристаллов ускорителя (патент RU 2212420, МПК C08K 9/10, B01J 13/02, B01J 13/04, B01J 13/22, C08L 21/00, 2003).A known method of producing encapsulated sulfur, which consists in obtaining a dispersion from polyethylene wax, low molecular weight polyethylene and cyclohexane and cooling it with active stirring in the presence of individual accelerator crystals (patent RU 2212420, IPC C08K 9/10, B01J 13/02, B01J 13 / 04, B01J 13/22, C08L 21/00, 2003).

Основным недостатком способа является то, что по нему невозможно получить капсулированную серу, обладающую полифункциональным воздействием на эластомерную композицию.The main disadvantage of this method is that it is impossible to obtain encapsulated sulfur, which has a polyfunctional effect on the elastomeric composition.

Наиболее близким является способ микрокапсулирования посредством диспергирования серы в дисперсионной смоляной среде, являющейся основой оболочки микрокапсулы и формирования ее оболочки добавлением специального вещества (катализатора) или с помощью температурного воздействия (патент RU 2376058, МПК B01J 13/02, C08K 3/06, C08K 9/10, 2003).The closest is the microencapsulation method by dispersing sulfur in a dispersion resin medium, which is the basis of the microcapsule shell and forming its shell by adding a special substance (catalyst) or using temperature exposure (patent RU 2376058, IPC B01J 13/02, C08K 3/06, C08K 9 / 10, 2003).

Недостатком является то, что в полученном по данному способу продукте капсулообразующие компоненты не обеспечивают существенного повышения термоокислительной стойкости вулканизатов.The disadvantage is that in the product obtained according to this method, the capsule-forming components do not provide a significant increase in the thermal-oxidative resistance of the vulcanizates.

Задачей является разработка способа получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой, совмещающего в себе свойства противостарителя и добавки повышающей динамическую выносливость и износостойкость резин.The task is to develop a method for producing a vulcanizing agent with microencapsulated sulfur, which combines the properties of an antioxidant and an additive that increases the dynamic endurance and wear resistance of rubbers.

Техническим результатом является расширение арсенала вулканизирующих агентов, повышение физико-механических свойств вулканизатов.The technical result is to expand the arsenal of vulcanizing agents, increase the physical and mechanical properties of vulcanizates.

Технический результат достигается в способе получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой, заключающемся в диспергировании серы в дисперсионной смоляной среде, формировании оболочки капсулы добавлением специального вещества и/или с помощью температурного воздействия, при этом в качестве дисперсионной среды используют смоляной расплав 17,50-18,20 мас.ч. ε-капролактама с 17,50-18,20 мас.ч N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамином с возможным добавлением в расплав до 3,60 мас.ч стеариновой кислоты, а формирование оболочки капсулы осуществляют в процессе образования пластизоли при добавлении поливинилхлорида и последующей желатинизации пластизоли, при 100±5°С в течение часа, при следующем соотношении компонентов вулканизующего агента, мас.%:The technical result is achieved in a method for producing a vulcanizing agent with microencapsulated sulfur, which consists in dispersing sulfur in a dispersion resin medium, forming a capsule shell by adding a special substance and / or using a temperature effect, while a resin melt 17.50-18 is used as a dispersion medium, 20 parts by weight ε-caprolactam with 17.50-18.20 parts by weight of N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine with possible addition of up to 3.60 parts by weight of stearic acid to the melt, and the formation of the capsule shell is carried out during the formation of plastisols when adding polyvinyl chloride and subsequent gelatinization of plastisol, at 100 ± 5 ° C for an hour, with the following ratio of the vulcanizing agent components, wt%:

сераsulfur 35,00-40,0035.00-40.00 смоляной расплавresin melt 35,00-40,0035.00-40.00 поливинилхлоридpolyvinyl chloride 30,00-20,0030.00-20.00

Сущность изобретения заключается в том, что способ позволяет получить вулканизующий агент, оболочка которого представлена жидкой смоляной композицией - расплавом ε-капролактама с N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамином (IPPD) и стеариновой кислотой (или без нее). В тоже время расплав оказывает пластифицирующее действие на поливинилхлорид (ПВХ) и образует, в итоге с последним, типичные пластизоли, способные к желатинизации.The essence of the invention lies in the fact that the method allows you to obtain a vulcanizing agent, the shell of which is represented by a liquid resin composition - a melt of ε-caprolactam with N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine (IPPD) and stearic acid (or without it). At the same time, the melt has a plasticizing effect on polyvinyl chloride (PVC) and forms, as a result, with the latter, typical plastisols capable of gelatinization.

Бинарный расплав, впрочем, как и расплав со стеариновой кислотой, взятой в заявляемом количестве, относится к смоляной композиции. Его вязкость по Брукфильду в температурном интервале 20-25°С составляет 2000-3000 сПз, что оказывается достаточно, чтобы использовать расплав в качестве дисперсионной среды для получения устойчивых к седиментации серных паст. Вязкость полученных паст значительна. При определении вязкости на вискозиметре Брукфильда марки DV- || +Pro, с использованием шпинделя №7, ее значения, в температурном интервале 25-30°С составляют не менее 80000 сПз. Паста с такой вязкостью, практически, не приемлема к использованию с технологических позиций: во-первых, невозможно самотеком опорожнить реактор, во-вторых - осуществить нормальную развеску и дозирование, как это, например, имеет место при использовании сыпучих ингредиентов.The binary melt, however, like the melt with stearic acid, taken in the claimed amount, refers to the resin composition. Its Brookfield viscosity in the temperature range of 20-25 ° C is 2000-3000 cps, which is sufficient to use the melt as a dispersion medium to obtain sedimentation-resistant sulfur pastes. The viscosity of the pastes obtained is significant. When determining the viscosity on a Brookfield viscometer DV - || + Pro, using spindle No. 7, its values in the temperature range of 25-30 ° C are at least 80,000 cP. A paste with such a viscosity is practically unacceptable for use from a technological standpoint: firstly, it is impossible to empty the reactor by gravity, and secondly, to carry out normal weighing and dosing, as is the case, for example, when using bulk ingredients.

Добавление в пасту ПВХ способно решить не только проблемы технологического характера, но и, по сути заявки на изобретение, создать микрокапсулированную серу. Так, при добавлении в пасту, в заявляемом количестве порошкообразного, микросуспензионного ПВХ вязкость среды, в целом, постепенно уменьшается, и паста, в конечном итоге, превращается в типичный пластизоль с вязкостью, практически, на порядок меньшей, чем вязкость пасты. При 20 мас.% содержании ПВХ вязкость пластизоли (условия ее определения не менялись, но, использовался шпиндель №6) составляла порядка 8000 сПз, при 30 мас.% - 16000 сПз. Последующая желатинизация пластизоли, при 100±5°С в течение часа, приводит к получению твердого продукта микрокапсулированной серой, находящейся в капсуле с оболочкой из расплава ε-капролактама с IPPD и стеариновой кислотой или без нее.Adding PVC to the paste can solve not only technological problems, but also, in fact, the application for an invention, create microencapsulated sulfur. So, when added to the paste, in the claimed amount of powdered, microsuspended PVC, the viscosity of the medium, as a whole, gradually decreases, and the paste ultimately turns into a typical plastisol with a viscosity that is almost an order of magnitude lower than the viscosity of the paste. At 20 wt.% PVC content, the viscosity of the plastisol (the conditions for its determination did not change, but spindle No. 6 was used) was about 8000 cps, at 30 wt.% - 16000 cps. Subsequent gelatinization of the plastisol, at 100 ± 5 ° C for an hour, results in a solid product of microencapsulated sulfur in a capsule with an ε-caprolactam melt shell with IPPD and stearic acid or without it.

Использование стеариновой кислоты является не обязательным. Ее влияние наиболее заметно, только, на кинетику вулканизации каучука, выражающееся в увеличении индукционного периода, что является положительным фактором, особенно, при вулканизации крупногабаритных изделий. Использование стеариновой кислоты в количестве большем заявляемого способно нивелировать достигнутые результаты, а также ухудшить реологические свойства пластизолей. Прежде всего, повышается вязкость, осложняющая операции выгрузки пластизоли из реактора.The use of stearic acid is optional. Its influence is most noticeable, only, on the kinetics of rubber vulcanization, which is expressed in an increase in the induction period, which is a positive factor, especially when vulcanizing large-sized items. The use of stearic acid in an amount greater than the claimed one is capable of leveling the achieved results, as well as worsening the rheological properties of plastisols. First of all, the viscosity increases, complicating the operation of unloading the plastisol from the reactor.

Принятое соотношение ε-капролактама и IPPD является наиболее оптимальным, так как их предельные количественные значения близки к эвтектическому соотношению (1:1, мас.ч). При этих значениях не происходит выкристаллизации ни одного из компонентов расплава. В противном случае, выкристаллизация требует дополнительных энергетических и временных затрат на перевод расплава в жидкое, гомогенное состояние.The accepted ratio of ε-caprolactam and IPPD is the most optimal, since their limiting quantitative values are close to the eutectic ratio (1: 1, wt.h). At these values, none of the melt components crystallizes. Otherwise, crystallization requires additional energy and time expenditures to transform the melt into a liquid, homogeneous state.

Значительное снижение вязкости в процессе образования пластизоли при добавлении ПВХ, вероятно, является следствием уменьшения концентрации порошкообразной серы в смоляном расплаве из-за введения ПВХ. В свою очередь последний, будучи в исходном состоянии, также порошкообразным, при поглощении смоляного расплава превращается в жидкий пластизоль. Причем, ПВХ ограниченно набухает в смоляном расплаве, который в данном случае является для ПВХ пластификатором. Оставшаяся часть смоляного расплава, адсорбируясь на частицах серы, образует своеобразную капсулу. Таким образом, вулканизующий агент в целом, можно представить как пластизоль ПВХ, в котором диспергированы микрокапсулы с ядром из серы и оболочкой из смоляного расплава.A significant decrease in viscosity during the formation of plastisol with the addition of PVC is probably a consequence of a decrease in the concentration of powdered sulfur in the resin melt due to the introduction of PVC. In turn, the latter, being in its initial state, also powdery, upon absorption of the resin melt turns into a liquid plastisol. Moreover, PVC swells to a limited extent in the resin melt, which in this case is a plasticizer for PVC. The rest of the resin melt, adsorbed on sulfur particles, forms a kind of capsule. Thus, the curing agent as a whole can be represented as a PVC plastisol in which microcapsules with a sulfur core and a resin melt shell are dispersed.

Желатинизация пластизоли следует осуществлять при температуре 100±5°С в течение часа. Этот температурно-временной режим наиболее предпочтителен с позиций возможности измельчения на дисковом ноже желатинированного пластизоли или его вальцевания и, тем самым, получения товарного продукта. При этом не маловажным фактором является получение продукта с вязкостью по Муни, не превышающей 8-9 единиц, что обуславливает хорошее распределение его в резиновой смеси, вязкость которой, практически, не бывает ниже 30 единиц.Plastisol gelatinization should be carried out at a temperature of 100 ± 5 ° C for an hour. This temperature-time regime is most preferable from the standpoint of the possibility of grinding the gelled plastisol on a disk knife or rolling it and, thereby, obtaining a commercial product. At the same time, an important factor is to obtain a product with a Mooney viscosity not exceeding 8-9 units, which determines its good distribution in a rubber compound, the viscosity of which, in practice, is never lower than 30 units.

Протекающее при температурном воздействии термическое расширения затвердевшей в процессе желатинизации пластизоли и, непосредственно, серы, способствует возникновению внутреннего давления на оболочку капсулы, вследствие чего, возможно, интенсивное проникновение расплава в дефектные места кристаллов серы. Высокая проникающая способность расплавов ε-капролактама со многими органическими веществами известна, а возникающий, от проникновения, в дефектные места, ее расплавов, расклинивающий эффект способствует наибольшей диспергируемости серы в матрице каучука.The thermal expansion of the plastisol and, directly, sulfur, which has hardened during the gelatinization process, which occurs under the influence of temperature, contributes to the appearance of internal pressure on the capsule shell, as a result of which, possibly, intensive penetration of the melt into the defective places of the sulfur crystals. The high penetrating ability of ε-caprolactam melts with many organic substances is known, and the wedging effect arising from penetration into the defective places of its melts contributes to the highest dispersibility of sulfur in the rubber matrix.

Использование серы в количестве меньшем заявляемого - менее 35 мас.%, приведет к увеличению обшей массы навески полимерной композиции с микрокапсулированной серой, а, следовательно, к увеличению доли ПВХ, что не всегда является положительным фактором при оценке свойств резин на основе каучуков общего назначения и таких полярных полимеров, как ПВХ.The use of sulfur in an amount less than the claimed one - less than 35 wt%, will lead to an increase in the total weight of the sample of the polymer composition with microencapsulated sulfur, and, consequently, to an increase in the proportion of PVC, which is not always a positive factor in assessing the properties of rubbers based on general purpose rubbers and polar polymers such as PVC.

В таблице 1 представлены вулканизующие агенты - составы композиций с микрокапсулированной серой (пример 2 - по прототипу; примеры 3-6 - в соответствии с заявляемым способом) и обычная сера (пример 1).Table 1 presents vulcanizing agents - compositions of compositions with microencapsulated sulfur (example 2 - according to the prototype; examples 3-6 - in accordance with the claimed method) and ordinary sulfur (example 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример. Способ получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой агента осуществляется следующим образом (в соответствии с рецептурами, приведенными в табл. 1):Example. The method of obtaining a vulcanizing agent from microencapsulated sulfur agent is carried out as follows (in accordance with the formulations given in table. 1):

При температуре силиконовой бани 75±5°С в фарфоровый реактор (стакан) емкостью 150 см3 загружают навески компонентов смоляного расплава: ε-капролактам, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин и, при необходимости, стеариновую кислоту, перемешивают с помощью мешалки, со скоростью вращения 60 об/мин в течение 10-12 мин. Расплав, не извлекая мешалки, охлаждают до комнатной температуры и засыпают серу, продолжая перемешивание еще в течение 30-35 мин. Затем, также, при комнатной температуре, не прекращая перемешивание, порциями загружают ПВХ. Каждые 10 мин. мешалку останавливают, извлекают из пластизоли и переносят реактор для определения вязкости на вискозиметре Брукфильда (замеры проводят шпинделем №6). После достижения постоянных значений вязкости, приготовление пластизоли заканчивают и, не выливая из реактора, ставят на вызревание при комнатной температуре. Через сутки, вызревание сопровождается повышением вязкости. Время приготовления пластизолей и время их вызревания будут зависеть от объема реактора, интенсивности перемешивания и целевой вязкости. Желатинизацию проводят в течение часа при температуре 100°С в противнях, куда сливали пластизоли, помещая противни в воздушный термостат.At a silicone bath temperature of 75 ± 5 ° С, weighed portions of the resin melt components are loaded into a porcelain reactor (glass) with a capacity of 150 cm 3 : ε-caprolactam, N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine and, if necessary, stearic acid, mix using a stirrer, with a rotation speed of 60 rpm for 10-12 minutes. The melt, without removing the stirrer, is cooled to room temperature and sulfur is poured in, while stirring is continued for another 30-35 minutes. Then, also at room temperature, without stopping stirring, PVC is loaded in portions. Every 10 min. the stirrer is stopped, removed from the plastisol and the reactor is transferred to determine the viscosity on a Brookfield viscometer (measurements are taken with spindle # 6). After reaching constant values of viscosity, the preparation of plastisol is finished and, without pouring out of the reactor, is put on aging at room temperature. After a day, maturation is accompanied by an increase in viscosity. The preparation time for plastisols and their aging time will depend on the volume of the reactor, the intensity of mixing, and the target viscosity. Gelatinization is carried out for an hour at a temperature of 100 ° C in trays, where the plastisols were poured, placing the trays in an air thermostat.

После желатинизации и охлаждения твердый продукт измельчался на дисковом ноже до крошки размером 1-5 мм или подвергался вальцеванию на вальцах 320 160/160 с зазором между валками 1-2 мм. Вальцованные листы сворачивались в «куклу». «Куклы» и крошка являлись готовым продуктом - микрокапсулированной серой как вулканизующего агента, который поступал на участок приготовления резиновых смесей. Для определения реометрических показателей использовали вальцованные образцы готового продукта и резиновых смесей. Испытания проводили на реометре MDR-3000.After gelatinization and cooling, the solid product was crushed on a disk knife to a crumb size of 1-5 mm or was subjected to rolling on rollers 320 160/160 with a gap between the rollers of 1-2 mm. The rolled sheets were folded into a "doll". "Dolls" and crumb were the finished product - microencapsulated sulfur as a vulcanizing agent, which was fed to the rubber compounding section. To determine the rheometric parameters, rolled samples of the finished product and rubber mixtures were used. The tests were carried out on an MDR-3000 rheometer.

Примеры 3-6 осуществляли по описанному примеру с использованием компонентов в количественном соотношении, приведенном в табл. 1.Examples 3-6 were carried out according to the described example using the components in the quantitative ratio shown in table. 1.

Отсутствие в составах по примерам 3 и 6 стеариновой кислоты не оказывает влияния на температурно-временные режимы приготовления пластизолей, а полученные пластизоли отличались от стеаринсодержащих вязкостью, определяемой на вискозиметре Брукфильда, а их желатинированные продукты вязкостью по Муни (определяемой с помощью реометра MDR -3000 при 100°С).The absence of stearic acid in the compositions according to examples 3 and 6 does not affect the temperature-time modes of preparation of plastisols, and the obtained plastisols differed from stearin-containing ones by the viscosity determined on a Brookfield viscometer, and their gelatinized products by the Mooney viscosity (determined using the MDR-3000 rheometer at 100 ° C).

Характеристические показатели вулканизующих агентов по примерам 3-6 представлены в таблице 2.The characteristic indicators of the vulcanizing agents for examples 3-6 are presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Полученные вулканизующие агенты с микрокапсулированной серой были апробированы в полимерных композициях (резиновых смесях) протекторных резинах для изготовления с/з шин. Состав резиновых смесей представлен в таблице 3.The obtained vulcanizing agents with microencapsulated sulfur were tested in polymer compositions (rubber mixtures) of tread rubbers for the manufacture of c / z tires. The composition of rubber compounds is shown in Table 3.

В экспериментах использовалась одинаковая маточная смесь на основе каучуков СКИ-3 и СКД, содержащая ТУ 550, оксид цинка, бензойную кислоту, масло Норман, стеариновую кислоту, смолу стирол-инденовую, смолу Пикар, сульфенамид Ц и сантогард PVI.In the experiments, we used the same masterbatch based on SKI-3 and SKD rubbers, containing TU 550, zinc oxide, benzoic acid, Norman oil, stearic acid, styrene-indene resin, Picard resin, sulfenamide C, and Santogard PVI.

Для резиновых смесей с использованием микрокапсулированной серы как вулканизующего агента (по примерам 2-6) противостарительная группа, представленная ацетонанилом и IPPD, не использовалась, так как эту функцию дополнительно выполняет используемый вулканизующий агент. Физико-механические характеристики вулканизатов, полученных из соответствующих резиновых смесей представлены в таблице 4.For rubber compounds using microencapsulated sulfur as a vulcanizing agent (according to examples 2-6), the anti-aging group represented by acetonanil and IPPD was not used, since this function is additionally performed by the used vulcanizing agent. The physical and mechanical characteristics of vulcanizates obtained from the corresponding rubber mixtures are presented in table 4.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Из данных табл. 4 видно повышение термоокислительной стойкости, прочностных показателей, показателей динамической выносливости и лучшее сопротивление абразивному износу вулканизатов, полученных с использованием вулканизующих агентов по примерам 3-5, по сравнению с вулканизатами - с использованием обычной серы и микрокапсулированной изготовленной по прототипу. Вулканизат по примеру 6 заметно утрачивает все эти функции, по-видимому, из-за большого содержания в пластизоли ПВХ и, тем самым, вносит количественные ограничения на компоненты вулканизующего агента.From the data table. 4 shows an increase in thermal-oxidative resistance, strength indicators, indicators of dynamic endurance and better resistance to abrasive wear of vulcanizates obtained using the vulcanizing agents according to examples 3-5, compared to vulcanizates using ordinary sulfur and microencapsulated made according to the prototype. The vulcanizate according to example 6 noticeably loses all these functions, apparently due to the high content of PVC in the plastisol and, thus, introduces quantitative restrictions on the components of the vulcanizing agent.

Заявленный способ получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой позволяет получать серу, претерпевшую структурные изменения за счет воздействия лактамсодержащего смоляного, расплава, в микрокапсуле более тонкодисперсной. В итоге ее влияние на формирование пространственной сетки вулканизата становится более значительным, чем, например, серы микрокапсулированной по прототипу.The claimed method for producing a vulcanizing agent with microencapsulated sulfur makes it possible to obtain sulfur, which has undergone structural changes due to the action of a lactam-containing resin melt, in a more finely dispersed microcapsule. As a result, its influence on the formation of the spatial network of the vulcanizate becomes more significant than, for example, sulfur microencapsulated according to the prototype.

Таким образом, способ получения вулканизующего агента с микрокапсулированной серой, заключающийся в диспергировании серы в дисперсионном смоляном расплаве из ε-капролактама, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамина, с возможным добавлением в расплав стеариновой кислоты, формировании оболочки капсулы в процессе образования пластизоли при добавлении поливинилхлорида и последующей желатинизации пластизоли при 100±5°С в течение часа, при заявленном соотношении компонентов, обеспечивает повышение динамической выносливости и износостойкости резин с их использованием.Thus, a method for producing a vulcanizing agent with microencapsulated sulfur, which consists in dispersing sulfur in a dispersive resin melt from ε-caprolactam, N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine, with the possible addition of stearic acid to the melt, forming a capsule shell in the process formation of plastisol when adding polyvinyl chloride and subsequent gelatinization of plastisol at 100 ± 5 ° C for an hour, with the stated ratio of components, provides an increase in the dynamic endurance and wear resistance of rubbers with their use.

Claims (2)

Способ получения микрокапсулированной серы как вулканизующего агента, заключающийся в диспергировании серы в дисперсионной среде, в качестве которой используют охлажденный до комнатной температуры смоляной расплав 17,50–18,20 мас.ч. ε-капролактама с 17,50–18,20 мас.ч N-изопропил-N/-фенил-n-фенилендиамином с возможным добавлением в расплав до 3,60 мас.ч стеариновой кислоты, с получением пасты, добавлении в пасту при перемешивании порошкообразного, микросуспензионного поливинилхлорида до постоянных значений вязкости с образованием пластизоли и вызревании пластизоли при комнатной температуре до повышения вязкости, желатинизации пластизоли при 100±5°С в течение часа, охлаждении твердого продукта с последующим измельчением, при следующем соотношении компонентов, мас.%:A method for producing microencapsulated sulfur as a vulcanizing agent, which consists in dispersing sulfur in a dispersion medium, which is a resin melt cooled to room temperature 17.50-18.20 wt.h. ε-caprolactam with 17.50-18.20 parts by weight of N-isopropyl-N / -phenyl-n-phenylenediamine with possible addition to the melt up to 3.60 parts by weight of stearic acid, to obtain a paste, adding to the paste with stirring powdered, microsuspended polyvinyl chloride to constant viscosity values with the formation of plastisols and aging of plastisols at room temperature until the viscosity increases, gelatinization of the plastisol at 100 ± 5 ° C for an hour, cooling of the solid product followed by grinding, with the following ratio of components, wt%: СераSulfur 35,00 - 40,0035.00 - 40.00 Смоляной расплавResin melt 35,00 - 40,0035.00 - 40.00 ПоливинилхлоридPolyvinyl chloride 30,00 - 20,0030.00 - 20.00
RU2019143745A 2019-12-25 2019-12-25 Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur RU2733722C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143745A RU2733722C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143745A RU2733722C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733722C1 true RU2733722C1 (en) 2020-10-06

Family

ID=72926756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143745A RU2733722C1 (en) 2019-12-25 2019-12-25 Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733722C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1694562C3 (en) * 1966-03-17 1975-11-13 The Lubrizol Corp., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Resin-containing mixtures with improved rheological properties
RU2212420C2 (en) * 1997-11-25 2003-09-20 Шилл Унд Зайлахер (Гмбх Унд Ко.) Microcapsulated rubber additive
RU2376058C2 (en) * 2005-07-28 2009-12-20 Шилл+Зайлахер АГ Microcapsular additives for rubber and method of preparing said additives
RU2596251C1 (en) * 2015-08-12 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Rubber adhesion promoter to textile cord

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1694562C3 (en) * 1966-03-17 1975-11-13 The Lubrizol Corp., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Resin-containing mixtures with improved rheological properties
RU2212420C2 (en) * 1997-11-25 2003-09-20 Шилл Унд Зайлахер (Гмбх Унд Ко.) Microcapsulated rubber additive
RU2376058C2 (en) * 2005-07-28 2009-12-20 Шилл+Зайлахер АГ Microcapsular additives for rubber and method of preparing said additives
RU2596251C1 (en) * 2015-08-12 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Rubber adhesion promoter to textile cord

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nimpaiboon et al. Influence of gel content on the physical properties of unfilled and carbon black filled natural rubber vulcanizates
CN106574058B (en) Rubber composition and pneumatic tire
JP5577047B2 (en) Rubber wet masterbatch, manufacturing method thereof, rubber composition and tire
CA2900939C (en) Functionalized silica with elastomer binder
KR101818894B1 (en) Ndbr wet masterbatch
US20160289421A1 (en) Production method for rubber composition
US4138375A (en) Process for the production of pulverulent, pourable elastomer-filler mixtures optionally containing plasticizer oil
JP2016538393A (en) Improvements in the mixing and processing of rubber compositions containing polar fillers.
US2118601A (en) Manufacture of rubber
EP3180200B1 (en) Functionalized silica with elastomer binder
RU2733722C1 (en) Method of producing a vulcanising agent with microencapsulated sulfur
US3294720A (en) Masticating and heating of mixtures comprising wet rubber crumb, carbon black and softener
JP2005502754A (en) Masterbatch containing rubber compound, filler, plasticizer and curing agent
RU2596251C1 (en) Rubber adhesion promoter to textile cord
US20180171102A1 (en) Additive composition and methods for using the same
JP2012102241A (en) Rubber composition for tread, and pneumatic tire
Lin et al. Particle size distribution, mixing behavior, and mechanical properties of carbon black (high‐abrasion furnace)–filled powdered styrene butadiene rubber
US2653924A (en) Vulcanization accelerators
JP5062584B2 (en) Method for producing raw rubber composition
DE112017005221B4 (en) Method of manufacturing a tire member
JPH10130396A (en) Package for compounded rubber, compounded rubber and tire having tread thereof
US3654218A (en) Process of forming an elastomer-carbon black mixture
JP5350039B2 (en) Method for producing wet masterbatch, and vulcanized rubber obtained using the wet masterbatch
CN109721898A (en) 4 third fluorine vulcanizates of one kind and preparation method thereof
US3850845A (en) Metal oxide paste dispersions and use as curing agents