RU2746216C2 - Fire resistant rubber compound - Google Patents

Fire resistant rubber compound Download PDF

Info

Publication number
RU2746216C2
RU2746216C2 RU2018143606A RU2018143606A RU2746216C2 RU 2746216 C2 RU2746216 C2 RU 2746216C2 RU 2018143606 A RU2018143606 A RU 2018143606A RU 2018143606 A RU2018143606 A RU 2018143606A RU 2746216 C2 RU2746216 C2 RU 2746216C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
resistant rubber
rubber compound
sulfur
rubber
Prior art date
Application number
RU2018143606A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018143606A (en
RU2018143606A3 (en
Inventor
Наталья Александровна Кейбал
Виктор Федорович Каблов
Юрий Михайлович Антонов
Артём Олегович Мотченко
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 RU2018143606A priority Critical patent/RU2746216C2/en
Publication of RU2018143606A publication Critical patent/RU2018143606A/en
Publication of RU2018143606A3 publication Critical patent/RU2018143606A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746216C2 publication Critical patent/RU2746216C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

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

FIELD: automotive, oil and rubber industries.
SUBSTANCE: invention relates to a fire-resistant rubber compound and can be used in the automotive, oil and rubber industries. Technical result is achieved by the fact that a fire-resistant rubber compound containing synthetic isoprene rubber, sulfur, zinc oxide, stearic acid and carbon black, and additionally contains altax, diphenylguanidine and a modifying additive - a phosphate-containing oligomer obtained by interaction of dimethylphosphite, epoxy resin ED-20 and aniline, taken in a mass ratio of 1: 2.5: 0.75, with the following ratio of components, pts. wt.: synthetic isoprene rubber 100.0, sulfur 1.0, altax 1.0, zinc oxide 5.0, stearic acid 1.0, diphenylguanidine 3.0, carbon black P-324 50.0, phosphate-nitrogen-containing oligomer 3.0-7.0.
EFFECT: improvement of strength properties of vulcanizates of a fire-resistant rubber compound.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.The invention relates to a fire-resistant rubber compound and can be used in the automotive, oil and rubber industries.

Известна огнестойкая резиновая смесь (Пат. 2567292 РФ, МПК C08L 9/00, C08K 13/02, 10.11.2015) содержащая синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук диеновый, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, парафин, технический углерод, нафтам-2, диафен ФП, моноэтаноламин, N-нитрозодифениламин, оксанол КД-6, мыло хозяйственное, полиметилсилоксан, хлорпарафины ХП-70 и ХП-470, трехокись сурьмы и органоглину на основе монтмориллонита, модифицированного ПАВ.Known fire-resistant rubber compound (Pat. 2567292 RF, IPC C08L 9/00, C08K 13/02, 10.11.2015) containing synthetic isoprene rubber, synthetic diene rubber, polyvinyl chloride, sulfur, sulfenamide C, zinc oxide, stearin, paraffin, carbon black , naphtam-2, diafen FP, monoethanolamine, N-nitrosodiphenylamine, oxanol KD-6, laundry soap, polymethylsiloxane, chlorinated paraffins KhP-70 and KhP-470, antimony trioxide and organoclay based on montmorillonite modified with surfactants.

Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели.The disadvantage of this rubber compound is its low strength characteristics.

Известна огнестойкая резиновая смесь (Пат. 2522627 РФ, МПК C08L 9/00, C08L 13/02, C08L 23/06, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/06, C09K 21/02, C09K 21/06, 20.07.2014) содержащая изопреновый и бутадиеновый каучуки, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, оксид магния, парафин, нафтам-2, диафен ФП, технический углерод, N-нитрозодифениламин, хлорпарафин, триоксид сурьмы, гидроксид алюминия.Known fire-resistant rubber compound (Pat. 2522627 RF, IPC C08L 9/00, C08L 13/02, C08L 23/06, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/06, C09K 21/02, C09K 21/06 2014) containing isoprene and butadiene rubbers, sulfur, sulfenamide C, zinc oxide, magnesium oxide, paraffin, naphtam-2, diafen FP, carbon black, N-nitrosodiphenylamine, chloroparaffin, antimony trioxide, aluminum hydroxide.

Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели и более сложный состав.The disadvantages of this rubber compound are low strength indicators and a more complex composition.

Наиболее близкой является огнестойкая резиновая смесь (Авт. свид. SU1002314, МПК C08L9/00, C08K9/01, 07.03.1983) на основе синтетического изопренового каучука, содержащая серу, альтакс, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод, дифенилгуанидин и пластификатор фракцию кубового остатка ректификации додецилена.The closest is a fire-resistant rubber compound (Author's certificate SU1002314, IPC C08L9 / 00, C08K9 / 01, 07.03.1983) based on synthetic isoprene rubber, containing sulfur, altax, zinc oxide, stearic acid, carbon black, diphenylguanidine and plasticizer fraction distillation residue of dodecylene rectification.

Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели и более сложный состав.The disadvantages of this rubber compound are low strength indicators and a more complex composition.

Задачей предлагаемого изобретения является создание огнестойкой резиновой смеси с улучшенными прочностными свойствами.The objective of the present invention is to provide a fire-resistant rubber compound with improved strength properties.

Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение прочностных свойств вулканизатов огнестойкой резиновой смеси.The technical result of the claimed invention is to improve the strength properties of vulcanizates of a fire-resistant rubber compound.

Технический результат достигается тем, что огнестойкая резиновая смесь, содержащая синтетический каучук изопреновый, серу, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод при этом дополнительно содержит альтакс, дифенилгуанидин и модифицирующую добавку - фосфоразотсодержащий олигомер, полученный путем взаимодействия диметилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, взятых в массовом отношении 1:2,5:0,75, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: синтетический каучук изопреновый 100,0, сера 1,0, альтакс 1,0, оксид цинка 5,0, стеариновая кислота 1,0, дифенилгуанидин 3,0, технический углерод П-324 50,0, фосфоразотсодержащий олигомер 3,0-7,0.The technical result is achieved by the fact that the fire-resistant rubber mixture containing synthetic isoprene rubber, sulfur, zinc oxide, stearic acid and carbon black, while additionally contains altax, diphenylguanidine and a modifying additive - a phosphate-containing oligomer obtained by interaction of dimethyl phosphite, epoxy resin and ED-20 aniline, taken in a mass ratio of 1: 2.5: 0.75, with the following ratio of components, wt. including: synthetic isoprene rubber 100.0, sulfur 1.0, altax 1.0, zinc oxide 5.0, stearic acid 1.0, diphenylguanidine 3.0, carbon black P-324 50.0, phosphorazote-containing oligomer 3, 0-7.0.

Использование в качестве модифицирующей добавки фосфоразотсодержащего олигомера придает вулканизатам из заявленной резиновой смеси на основе синтетического каучука изопренового повышенную огнестойкость, т.к. препятствует его деструкции при воздействии высокой температуры за счет ингибирования радикально-цепных процессов окисления, способствует процессам коксообразования под действием пламени.The use of a phosphate-nitrogen-containing oligomer as a modifying additive gives vulcanizates from the claimed rubber mixture based on synthetic isoprene rubber to increased fire resistance, since prevents its destruction when exposed to high temperatures due to inhibition of radical-chain oxidation processes, promotes coke formation processes under the influence of flame.

Кроме этого, в результате увеличения концентрации полярных функционально-активных групп в смеси, в процессе вулканизации происходит образование дополнительных химических связей, что способствует увеличению прочности вулканизатов из огнестойкой резиновой смеси.In addition, as a result of an increase in the concentration of polar functionally active groups in the mixture, additional chemical bonds are formed during the vulcanization process, which contributes to an increase in the strength of vulcanizates from a fire-resistant rubber mixture.

Заявленное количество модифицирующей добавки в сочетании с используемыми ускорителями вулканизации и остальными компонентами огнестойкой резиновой смеси позволяет получить из нее вулканизаты, обладающие повышенными прочностными и огнестойкими характеристиками.The claimed amount of a modifying additive in combination with the used vulcanization accelerators and the rest of the components of the fire-resistant rubber compound makes it possible to obtain vulcanizates from it with increased strength and fire-resistant characteristics.

В предлагаемой огнестойкой резиновой смеси используют следующие компоненты:The following components are used in the proposed fire-resistant rubber compound:

Полиизопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79).Polyisoprene rubber SKI-3 (GOST 14925-79).

Вулканизующая группа, включающая: вулканизующие агенты - сера (ГОСТ 127-76), альтакс (ГОСТ 3087-75), дифенилгуанидин (ТУ 2491-497-05763441-2006); активаторы вулканизации - оксид цинка (ГОСТ 202-84), стеарин (ГОСТ 6484-96).Vulcanizing group, including: vulcanizing agents - sulfur (GOST 127-76), altax (GOST 3087-75), diphenylguanidine (TU 2491-497-05763441-2006); vulcanization activators - zinc oxide (GOST 202-84), stearin (GOST 6484-96).

Наполнитель - технический углерод П-324 (ГОСТ 7885-86).The filler is carbon black P-324 (GOST 7885-86).

В качестве модифицирующей добавки используется фосфоразотсодержащий олигомер, который получают путем взаимодействия диметилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 1:2,5:0,75 при температуре 100°С в течение 1 часа (в соответствии с патентом RU 2656864, МПК C08K 3/04, C08L 23/16; 2018).As a modifying additive, a phosphate-nitrogen-containing oligomer is used, which is obtained by the interaction of dimethyl phosphite, epoxy resin ED-20 and aniline in a mass ratio of 1: 2.5: 0.75 at a temperature of 100 ° C for 1 hour (in accordance with patent RU 2656864, IPC C08K 3/04, C08L 23/16; 2018).

Огнестойкую резиновую смесь готовят на вальцах при температуре валков 65-70°С. Продолжительность смешения 25 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 165°С в течение 30 минут. Затем полученные образцы подвергают необходимым испытаниям.The fire-resistant rubber mixture is prepared on rollers at a roll temperature of 65-70 ° C. Duration of mixing is 25 minutes. Then carry out the vulcanization of the rubber mixture at a temperature of 165 ° C for 30 minutes. Then the obtained samples are subjected to the necessary tests.

Составы заявляемой огнестойкой резиновой смеси и прототипа приведены в таблице 1.The compositions of the claimed fire-resistant rubber mixture and the prototype are shown in table 1.

Образцы вулканизатов огнестойкой резиновой смеси подвергались испытаниям по ГОСТ 270-75 «Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении».Samples of vulcanizates of a fire-resistant rubber compound were tested in accordance with GOST 270-75 “Rubber. Method for determining elastic tensile properties ”.

Огнестойкость и физико-механические свойства резиновых смесей приведены таблице 2.Fire resistance and physical and mechanical properties of rubber compounds are shown in Table 2.

Огнестойкость определяли по времени до прекращения горения стандартных образцов после их выдержки в течение 20 секунд в пламени горелки.Fire resistance was determined by the time until the cessation of combustion of standard samples after holding them for 20 seconds in a burner flame.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для определения коксового числа, предварительно взвешенный образец помещался в муфельную печь на 30 минут при 600°С. Затем образец извлекался, охлаждался при температуре 25°С и снова взвешивался. Коксовое число вычислялось по остаточной массе относительно исходного веса образца.To determine the coke number, a pre-weighed sample was placed in a muffle furnace for 30 minutes at 600 ° C. Then the sample was removed, cooled at 25 ° C, and weighed again. The coke number was calculated from the residual weight relative to the initial weight of the sample.

Основные свойства предлагаемой огнестойкой резиновой смеси приведены в таблице 2.The main properties of the proposed fire-resistant rubber compound are shown in Table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из представленных данных, предлагаемая огнестойкая резиновая смесь, в сравнении с прототипом, обладает повышенной прочностью при растяжении.As can be seen from the data presented, the proposed fire-resistant rubber compound, in comparison with the prototype, has an increased tensile strength.

Таким образом, вулканизаты огнестойкой резиновой смеси, содержащей синтетический каучук изопреновый, серу, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод, альтакс, дифенилгуанидин и модифицирующую добавку - фосфоразотсодержащий олигомер, при заявленном соотношении компонентов, обладают улучшенными физико-механическими свойствами.Thus, vulcanizates of a fire-resistant rubber mixture containing synthetic isoprene rubber, sulfur, zinc oxide, stearic acid, carbon black, altax, diphenylguanidine, and a modifying additive, a phosphate-containing oligomer, with the stated ratio of components, have improved physical and mechanical properties.

Claims (2)

Огнестойкая резиновая смесь, содержащая синтетический каучук изопреновый, серу, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит альтакс, дифенилгуанидин и модифицирующую добавку – фосфоразотсодержащий олигомер, полученный путем взаимодействия диметилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, взятых в массовом отношении 1:2,5:0,75, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Fire-resistant rubber compound containing isoprene synthetic rubber, sulfur, zinc oxide, stearic acid and carbon black, characterized in that the mixture additionally contains altax, diphenylguanidine and a modifying additive - a phosphorase-containing oligomer obtained by the interaction of dimethyl phosphite, epoxy resin ED-20 and an taken in a mass ratio of 1: 2.5: 0.75, with the following ratio of components, parts by weight: Синтетический каучук изопреновыйIsoprene synthetic rubber 100,0100.0 СераSulfur 1,01.0 АльтаксAltax 1,01.0 Оксид цинкаZinc oxide 5,05.0 Стеариновая кислотаStearic acid 1,01.0 ДифенилгуанидинDiphenylguanidine 3,03.0 Технический углерод П-324Carbon black P-324 50,050.0 Фосфоразотсодержащий олигомерPhosphate-containing oligomer 3,0-7,03.0-7.0
RU2018143606A 2018-12-10 2018-12-10 Fire resistant rubber compound RU2746216C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143606A RU2746216C2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fire resistant rubber compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018143606A RU2746216C2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fire resistant rubber compound

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018143606A RU2018143606A (en) 2020-06-10
RU2018143606A3 RU2018143606A3 (en) 2020-08-21
RU2746216C2 true RU2746216C2 (en) 2021-04-08

Family

ID=71067172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018143606A RU2746216C2 (en) 2018-12-10 2018-12-10 Fire resistant rubber compound

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746216C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1002314A1 (en) * 1981-06-30 1983-03-07 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова Rubber stock based on synthetic isoprene rubber
US20150197626A1 (en) * 2012-11-08 2015-07-16 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tread, and pneumatic tire
RU2656864C1 (en) * 2017-12-25 2018-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Heat-shielding material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1002314A1 (en) * 1981-06-30 1983-03-07 Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова Rubber stock based on synthetic isoprene rubber
US20150197626A1 (en) * 2012-11-08 2015-07-16 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tread, and pneumatic tire
RU2656864C1 (en) * 2017-12-25 2018-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Heat-shielding material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018143606A (en) 2020-06-10
RU2018143606A3 (en) 2020-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010509409A (en) Methods and compounds for reinforcing elastomers
US20170226253A1 (en) Method for preparing nitrile-based rubber
RU2746216C2 (en) Fire resistant rubber compound
Alam et al. Nitrosamine-safe thiuram disulfide and benzothiazole sulfenamide as a synergistic pair of accelerators for the vulcanization of rubber
US4020039A (en) Vulcanizable elastomeric compositions
RU2600063C1 (en) Heat-shielding material
KR910008598B1 (en) Sulfur vulcanizable polymer composition
RU2603366C1 (en) Rubber mixture based on butadiene-methylstyrene rubber
RU2602144C1 (en) Rubber composition
US3668254A (en) N-HALOALLYL-p-PHENYLENEDIAMINES
RU2547477C2 (en) Oil-resistant rubber composition
JPH0689181B2 (en) Rubber composition
US3426003A (en) Method of vulcanizing butyl rubber
US2954356A (en) Metal stabilizers for rubber
RU2656864C1 (en) Heat-shielding material
RU2626364C1 (en) Rubber mixture
JPS6032656B2 (en) Chloroprene rubber vulcanizate
JP6572631B2 (en) Rubber composition for tire, method for producing the same, and pneumatic tire
RU2307133C1 (en) Rubber mixture on the basis of the non-saturated carbon-chain caoutchouck
JP2019073662A (en) Rubber composition for railway vehicle buffer rubber
RU2822625C1 (en) Oil-benzene-frost-resistant rubber composition
RU2603365C1 (en) Rubber mixture based on butadiene-methylstyrene rubber
CN112759802B (en) Low-heat-generation and aging-resistant rubber composition and tire tread
JP2019001833A (en) Rubber composition for railway vehicle cushion rubber
RU2558607C1 (en) Rubber mixture based on butadiene-methylstyrene caoutchouc