RU2740555C1 - Method of vulcanisation of polymer composition - Google Patents
Method of vulcanisation of polymer composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740555C1 RU2740555C1 RU2019144020A RU2019144020A RU2740555C1 RU 2740555 C1 RU2740555 C1 RU 2740555C1 RU 2019144020 A RU2019144020 A RU 2019144020A RU 2019144020 A RU2019144020 A RU 2019144020A RU 2740555 C1 RU2740555 C1 RU 2740555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- temperature
- vulcanization
- rubber
- vulcanisation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам вулканизации полимерных композиций, в частности, резиновых смесей на основе бутилкаучука и может быть использовано для изготовления варочных камер, диафрагм и уплотнительных герметичных соединений в вулканизационном оборудовании для шин и РТИ: автоклавах, форматорах-вулканизаторах, вертикальных этажных прессах, эксплуатирующихся продолжительное время во влажной паровоздушной среде с высокой температурой и большим давлением.The invention relates to the processes of vulcanization of polymer compositions, in particular, rubber compounds based on butyl rubber and can be used for the manufacture of cooking chambers, diaphragms and sealing hermetic joints in vulcanization equipment for tires and rubber goods: autoclaves, shapers-vulcanizers, vertical deck presses, operated for a long time time in a humid vapor-air environment with high temperature and high pressure.
Известен способ вулканизации полимерной композиции (см. Д.Л. Федюкин, Ф.А. Махлис «Технические и технологические свойства резин» М. «Химия», 1985 г. стр. 130-131, Кошелев Ф.Ф. и др. «Общая технология резины» М. «Химия» 1978 г. стр. 92-95), когда резиновые смеси на основе бутилкаучука (БК) вулканизуют серой с ускорителями, алкилфенолформальдегидными смолами в сочетании с хлорсодержащими полимерами с подачей теплоносителя с неизменной постоянной температурой.A known method of vulcanization of a polymer composition (see DL Fedyukin, FA Makhlis "Technical and technological properties of rubbers" M. "Chemistry", 1985, pp. 130-131, Koshelev FF, etc. " General rubber technology "M." Chemistry "1978, pp. 92-95), when rubber compounds based on butyl rubber (BC) are vulcanized with sulfur with accelerators, alkyl phenol-formaldehyde resins in combination with chlorine-containing polymers with the supply of a heat carrier with a constant constant temperature.
Недостатками известного способа вулканизации является то, что эксплуатационная стойкость резин на основе бутилкаучука при неизменной температуре вулканизации снижается и получается пониженные против необходимых термостойкость, выносливость, долговечность.The disadvantages of the known method of vulcanization is that the operational resistance of rubbers based on butyl rubber at a constant vulcanization temperature is reduced and the result is lowered against the required heat resistance, endurance, durability.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является способ вулканизации полимерной композиции на основе бутилкаучука (см. А.Е. Корнев и др. «Технология эластомерных материалов» М. ГОУ ВПО Московская государственная академия Тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова 2009 г. стр. 86-88) при котором закладывают в прессформу заготовку изделия и подают теплоноситель с постоянной температурой вулканизации 150°С.The closest in technical essence and the achieved technical result - the prototype is a method of vulcanization of a polymer composition based on butyl rubber (see A.E. Kornev et al. "Technology of elastomeric materials" M. GOU VPO Moscow State Academy of Fine Chemical Technology named after M.V. Lomonosov, 2009, pp. 86-88) in which a workpiece is placed in a mold and a heat carrier with a constant vulcanization temperature of 150 ° C is supplied.
Недостатками известного прототипа также является то, что при неизменной низкой температуре вулканизации эксплутационная и химическая стойкость резин основе бутилкаучука изделия понижается до невысоких физико-механических показателей, таких как твердость, прочность при растяжении, сопротивление раздиру.The disadvantages of the known prototype are also the fact that at a constant low vulcanization temperature, the operational and chemical resistance of rubbers based on butyl rubber of the product decreases to low physical and mechanical parameters, such as hardness, tensile strength, tear resistance.
Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, повышение работоспособности за счет улучшения физико-механических показателей: прочности, твердости, сопротивления раздиру.The technical result of the claimed invention is the elimination of these disadvantages, increased performance by improving the physical and mechanical parameters: strength, hardness, tear resistance.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ вулканизации полимерной композиции, например, резиновой смеси на основе бутилкаучука, заключающийся в закладке в пресс-форму заготовки изделия и подаче теплоносителя преимущественно, пара, отличается тем, что вначале вулканизация изделия производится при температуре пара 165-170°С в течение 50-45 мин., а затем при 195-205°С в течение 10-5 мин.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of vulcanization of a polymer composition, for example, a rubber mixture based on butyl rubber, which consists in inserting a workpiece into a mold and supplying a heat carrier mainly, steam, differs in that initially the product is vulcanized at a steam temperature of 165 -170 ° C for 50-45 minutes, and then at 195-205 ° C for 10-5 minutes.
Эти изделия, варочные камеры, диафрагмы и уплотнительные соединения должны быть герметичными и обладать длительной работоспособностью.These products, cooking chambers, diaphragms and sealing joints must be airtight and have a long service life.
В процессе вулканизации шин и резино-технических изделий из-за резких перепадов высокой температуры и давления, связанных с особенностями режима вулканизации, времени нахождения в сложных паровоздушных средах, смонтированные на вулканизационном оборудовании варочные камеры, диафрагмы и уплотнительные герметичные соединения теряют свои эксплутационные свойства: термостойкость, выносливость (по ресурсу работы уплотнительного подвижного контакта), долговечность (времени непрерывного нахождения в узле) и преждевременно выходит из строя.In the process of vulcanization of tires and rubber-technical products, due to sharp changes in high temperature and pressure associated with the peculiarities of the vulcanization mode, the time spent in complex vapor-air environments, the cooking chambers mounted on the vulcanization equipment, diaphragms and sealing hermetic joints lose their operational properties: heat resistance , endurance (in terms of the service life of the sealing movable contact), durability (time of continuous stay in the unit) and prematurely fails.
Из за малой гибкости молекулярных цепей бутилкаучука и высокой плотности их упаковки изменением рецептуры резиновой смеси на основе бутилкаучука путем введения ингредиентов различной природы, направленных на увеличение термостойкости прочности, и твердости даже усиливающих наполнителей у изделий существенного повышения физико-механических показателей не происходит, предлагается проводить вулканизацию резиновой смеси в 2 стадии в диапазоне, выпускаемых предприятиями синтетического каучука марок бутилкаучука БК-0845 ТД, БК-1030Т, БК-1645Т, БК-1675Т.Due to the low flexibility of the molecular chains of butyl rubber and the high density of their packaging, by changing the formulation of the rubber mixture based on butyl rubber by introducing ingredients of various natures aimed at increasing the heat resistance of strength, and the hardness of even reinforcing fillers in products, there is no significant increase in physical and mechanical properties, it is proposed to carry out vulcanization rubber mixture in 2 stages in the range of butyl rubber brands BK-0845 TD, BK-1030T, BK-1645T, BK-1675T, produced by synthetic rubber enterprises.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Изготовление резиновой смеси на основе бутилкаучука марки БК-0845ТД с минимальной не предельностью проводят в стандартном резиносмесителе в две стадии:The production of a rubber mixture based on butyl rubber of the BK-0845TD brand with a minimum limit is carried out in a standard rubber mixer in two stages:
на первой стадии изготавливается маточная смесь, а на второй - в нее вводится вулканизующая группа.at the first stage, a masterbatch is made, and at the second stage, a vulcanizing group is introduced into it.
Затем на экструдере с профилем в головке необходимой формы и размера из резиновой смеси выпускают заготовки для варочных камер, диафрагм, уплотнительных герметичных соединений.Then, on an extruder with a profile in the head of the required shape and size, blanks for cooking chambers, diaphragms, and sealing hermetic joints are produced from the rubber mixture.
После чего в зависимости от назначения заготовки для диафрагм вулканизуют в литьевом прессе, варочных камер в вулканизационном прессе.Then, depending on the purpose, the blanks for diaphragms are vulcanized in an injection press, cooking chambers in a vulcanization press.
Заготовки изделий закладывают в прессформу и в паровую камеру вулканизационного оборудования подают теплоноситель-пар с температурой 165°С и давлением 0,5 МПа и вулканизуют в течение 50 мин., после чего подают пар с температурой 195°С и давлением 1,2 МПа и вулканизуют еще 10 минут.Workpieces are placed in a mold and a heat carrier-steam with a temperature of 165 ° C and a pressure of 0.5 MPa is fed into the steam chamber of the vulcanization equipment and cured for 50 minutes, after which steam is supplied with a temperature of 195 ° C and a pressure of 1.2 MPa and cure for another 10 minutes.
Готовое изделие удалялось из прессформы и отправлялось дальше на заключительные операции обрезки выпресовок и приемки ОТК.The finished product was removed from the mold and sent further to the final operations of cutting the extrusions and acceptance by the Quality Control Department.
Пример 2Example 2
Изготовление резиновой смеси на основе бутилкаучука марки БК-1675Т с максимальной не предельностью проводят в стандартном резиносмесителе в две стадии:The production of a rubber compound based on butyl rubber of the BK-1675T brand with maximum non-limitation is carried out in a standard rubber mixer in two stages:
на первой стадии изготавливается маточная смесь, а на второй - в нее вводится вулканизующая группа.at the first stage, a masterbatch is made, and at the second stage, a vulcanizing group is introduced into it.
Затем на экструдере с профилем в головке необходимой формы и размера из резиновой смеси выпускают заготовки для варочных камер, диафрагм, уплотнительных герметичных соединений.Then, on an extruder with a profile in the head of the required shape and size, blanks for cooking chambers, diaphragms, and sealing hermetic joints are produced from the rubber mixture.
После чего в зависимости от назначения заготовки для диафрагм вулканизуют в литьевом прессе, варочных камер в вулканизационном прессе.Then, depending on the purpose, the blanks for diaphragms are vulcanized in an injection press, cooking chambers in a vulcanization press.
Заготовки изделий закладывают в прессформу и в паровую камеру вулканизационного оборудования подают теплоноситель-пар с температурой 170°С и давлением 0,6 МПа и вулканизуют в течение 45 мин., после чего подают пар с температурой 205°С и давлением 1,4 МПа и вулканизуют еще 5 минут.Workpieces are placed in a mold and a heat carrier-steam with a temperature of 170 ° C and a pressure of 0.6 MPa is fed into the steam chamber of the vulcanization equipment and cured for 45 minutes, after which steam is supplied with a temperature of 205 ° C and a pressure of 1.4 MPa and vulcanize for another 5 minutes.
Готовое изделие удалялось из прессформы и отправлялось дальше на заключительные операции обрезки выпресовок и приемки ОТК.The finished product was removed from the mold and sent further to the final operations of cutting the extrusions and acceptance by the Quality Control Department.
Для проверки обоснованности промышленной применимости предлагаемого изобретения были проведены испытания путем сравнения физико-механических показателей в лабораторных условиях на основе бутилкаучука после вулканизации образцов в одну стадию и по предлагаемому изобретению в две стадии.To verify the validity of the industrial applicability of the proposed invention, tests were carried out by comparing the physical and mechanical parameters in laboratory conditions on the basis of butyl rubber after vulcanization of samples in one stage and according to the proposed invention in two stages.
Были изготовлены две резиновые смеси на основе бутилкаучука марки БК-0845ДТ с минимальной непредельностью 0,8% (мол) и на основе бутилкаучука марки БК-1675Т с максимальной непредельностью 1,6% (мол). Рецептура резиновых смесей представлена в таблице 1.Two rubber compounds were made on the basis of BK-0845DT butyl rubber with a minimum unsaturation of 0.8% (mol) and on the basis of BK-1675T butyl rubber with a maximum unsaturation of 1.6% (mol). The formulation of rubber compounds is presented in table 1.
Изготовление резиновых смесей проводили на лабораторных вальцах Лб320-160/160 с режимом смешения 30 мин. при температуре валков 40-50°С.The manufacture of rubber mixtures was carried out on laboratory rolls Lb320-160 / 160 with a mixing mode of 30 min. at a roll temperature of 40-50 ° C.
Вулканизацию образцов резиновой смеси проводили в вулканизационном прессе «ZOOS» с двусторонним обогревом плит в закрытой пресс-форме в соответствии с ГОСТ 30263-96 по режимам, представленным в таблице 2.The vulcanization of rubber samples was carried out in a vulcanization press "ZOOS" with double-sided heating of the plates in a closed mold in accordance with GOST 30263-96 according to the modes presented in table 2.
Образцы 1 и 2 вулканизовали по одностадийному режиму при t=150°C в течении 65 минут, а образец 3 с минимальной ненасыщенностью по режиму в две стадии: первая стадия проводилась при t=165°С, подаваемого в пресс-форму пара в течении 50 минут, а затем температура пара повышалась до 195°С и в течении 10 минут длилась вторая стадия вулканизации. Образец 4 с максимальной непредельностью на первой стадии вулканизовали при t=170°C в течении 45 минут, а на второй стадии температура повышалась до 205°С и процесс вулканизации проходил еще 5 минут.Samples 1 and 2 were vulcanized in a one-stage mode at t = 150 ° C for 65 minutes, and sample 3 with a minimum unsaturation in the mode in two stages: the first stage was carried out at t = 165 ° C, steam supplied to the mold for 50 minutes, and then the steam temperature rose to 195 ° C and the second stage of vulcanization lasted for 10 minutes. Sample 4 with maximum unsaturation at the first stage was vulcanized at t = 170 ° C for 45 minutes, and at the second stage the temperature was increased to 205 ° C and the vulcanization process took another 5 minutes.
Определение физико-механических показателей вулканизатов проводили на разрывной машине ZwikRoill по ГОСТ 270-75. Результаты испытания представлены в таблице 3.Determination of physical and mechanical parameters of vulcanizates was carried out on a tensile testing machine ZwikRoill according to GOST 270-75. The test results are shown in Table 3.
Для определения влияния температуры на термостойкость образцов вулканизатов было проведено их термическое старение при температуре 200°С в течение 4 часов.To determine the effect of temperature on the heat resistance of vulcanizate samples, they were thermally aged at 200 ° C for 4 hours.
Результаты работы представлены в таблице 4.The results of the work are presented in table 4.
Как видно из таблицы 2 термостойкость у образцов 3 и 4 после двухстадийной вулканизации имеет достаточно высокие показатели по сравнению с образцами с вулканизованными по одностадийному режиму.As can be seen from Table 2, the heat resistance of specimens 3 and 4 after two-stage vulcanization has rather high indicators compared to specimens with vulcanized in one-stage mode.
Использование изобретения позволит улучшать работоспособность вулканизованных изделий в контакте с различными средами за счет повышения прочности и твердости.The use of the invention will improve the performance of vulcanized products in contact with various media by increasing the strength and hardness.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144020A RU2740555C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method of vulcanisation of polymer composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019144020A RU2740555C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method of vulcanisation of polymer composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740555C1 true RU2740555C1 (en) | 2021-01-15 |
Family
ID=74184103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019144020A RU2740555C1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method of vulcanisation of polymer composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740555C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2096175C1 (en) * | 1996-09-12 | 1997-11-20 | Белорусский шинный комбинат "Белшина" | Method of vulcanizing tyres |
US6322342B1 (en) * | 1998-05-18 | 2001-11-27 | Kobe Steel, Ltd. | Tire vulcanizer |
CN105985543A (en) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | Rubber composition and preparation method thereof |
-
2019
- 2019-12-26 RU RU2019144020A patent/RU2740555C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2096175C1 (en) * | 1996-09-12 | 1997-11-20 | Белорусский шинный комбинат "Белшина" | Method of vulcanizing tyres |
US6322342B1 (en) * | 1998-05-18 | 2001-11-27 | Kobe Steel, Ltd. | Tire vulcanizer |
CN105985543A (en) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | Rubber composition and preparation method thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Алексеев А.Г. "Эластичные магнитные материалы", М. Химия, 1976. Догадкин Б.А. "Химия и физика каучука", Москва, Ленинград, Госхимиздат, 1947. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11192293B2 (en) | Process for producing 3D structures from rubber material | |
EP2763829B1 (en) | Tire curing bladders | |
RU2305689C2 (en) | Elastomer composition | |
US20030204008A1 (en) | Elastomers | |
JP2022513571A (en) | Rubber composition | |
KR20140039153A (en) | Tire bladder | |
CN101111355B (en) | Expansion type septum | |
RU2740555C1 (en) | Method of vulcanisation of polymer composition | |
CN109476178B (en) | Rubber composition comprising a diene elastomer containing carbonate functions | |
US20070232752A1 (en) | Rubber composition, vulcanizate, and air intake hose | |
CA2416671A1 (en) | Nitrile rubber mixtures with a low tendency towards mold contamination | |
Phanny et al. | Effect of different origins of natural rubber on the properties of carbon black filled natural rubber composites | |
Sundermann et al. | Influence of the mixture viscosity on mechanical anisotropy and processability of an NBR-based rubber mixture for additive manufacturing | |
KR100705989B1 (en) | Rubber composition and method of making same | |
KR101319930B1 (en) | Crosslinked elastomer for recycling | |
JP2022538136A (en) | Rubber composition containing polyorganosiloxane as plasticizer | |
RU2685351C1 (en) | Ozone-resistant elastomer composition based on butadiene-nitrile rubber | |
Wheelans | Injection Molding with Natural Rubber | |
USH1871H (en) | Rubber compounds with enhanced tack | |
KR101833271B1 (en) | Self-sealing material for layer and method for preparing the same | |
RU2067103C1 (en) | Thermoplastic composition based on synthetic cis-1,4-isoprene rubber and polyolefin and a method of its preparing | |
KR100227445B1 (en) | The rubber composition for tire bladder | |
Susanto et al. | Studies on the curing, tensile and adhesion characteristics of cushion gum to carcass in truck retreaded tires: the effect natural rubber types | |
CN113817272A (en) | Thermoplastic elastomer and preparation method thereof | |
Félix Ángel et al. | Influence of sorbitol on mechanical and physico-chemical properties of soy protein-based bioplastics processed by injection molding |