RU2775233C1 - Rubber compound for perforated plates - Google Patents
Rubber compound for perforated plates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775233C1 RU2775233C1 RU2021117408A RU2021117408A RU2775233C1 RU 2775233 C1 RU2775233 C1 RU 2775233C1 RU 2021117408 A RU2021117408 A RU 2021117408A RU 2021117408 A RU2021117408 A RU 2021117408A RU 2775233 C1 RU2775233 C1 RU 2775233C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- butadiene
- carbon black
- polynorbornene
- hydroacoustic
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 65
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 24
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N Stearic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 12
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N Thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920005556 chlorobutyl Polymers 0.000 claims abstract description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- -1 chlorobutyl Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000276438 Gadus morhua Species 0.000 claims description 3
- 235000019516 cod Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004912 1,5-cyclooctadiene Substances 0.000 claims 1
- AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N Disulfiram Chemical compound CCN(CC)C(=S)SSC(=S)N(CC)CC AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- QUOZWMJFTQUXON-UXXRCYHCSA-N Androsin Natural products COC1=CC(C(C)=O)=CC=C1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 QUOZWMJFTQUXON-UXXRCYHCSA-N 0.000 description 2
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000011068 load Methods 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (-)-propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004063 Propylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 210000002268 Wool Anatomy 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative Effects 0.000 description 1
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 1
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 description 1
- 125000004968 halobutyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N p-aminodiphenylamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ATGUVEKSASEFFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002469 poly(p-dioxane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве гидроакустических композиционных покрытий, применение которых обеспечивает снижение шумового и гидролокационного акустических полей защищаемого объекта, находящегося на воздухе и в воде при воздействии гидравлического давления.The invention relates to the rubber industry and can be used in the production of hydroacoustic composite coatings, the use of which reduces the noise and sonar acoustic fields of the protected object, located in air and in water under the influence of hydraulic pressure.
Резиновая смесь для перфорированных пластин включает следующие компоненты: каучуки - хлорбутилкаучук ХБК-139, бутадиен-α-метилстирольный синтетический каучук СКМС-30АРК, бутадиен-нитрильный синтетический каучук CKH-4060/NBR; полимеры - этилен-винилацетатный сополимер сэвилен 11808-340, транс-полинорборнен; вулканизующий агент - серу; ускорители вулканизации - 2-меркаптобензтиазол, тиурам Д и гепсол ХПК; активаторы вулканизации - оксид цинка, стеариновая кислота; технологические добавки - канифоль, ЦД-12 (комбинация цинковых солей и смеси жирных кислот); стабилизатор -кавантокс 3 ППД-Ф (низкоплавкий продукт, смесь структурных и оптических изомеров N-(2-оксипропил)-N'-фенилфениленди-амина-1,4); наполнители - технические углероды П 324, П 514; базальтовое волокно (вата); мягчитель - масло индустриальное И-12А; антискорчинг - N-нитрозадифениламин (N-НДФА).The rubber mixture for perforated plates includes the following components: rubbers - chlorobutyl rubber KhBK-139, butadiene-α-methylstyrene synthetic rubber SKMS-30ARK, butadiene-nitrile synthetic rubber CKH-4060/NBR; polymers - ethylene-vinyl acetate copolymer sevilen 11808-340, trans-polynorbornene; vulcanizing agent - sulfur; vulcanization accelerators - 2-mercaptobenzthiazole, thiuram D and hepsol COD; vulcanization activators - zinc oxide, stearic acid; technological additives - rosin, CD-12 (a combination of zinc salts and a mixture of fatty acids); stabilizer -kavantox 3 PPD-F (low-melting product, a mixture of structural and optical isomers of N-(2-hydroxypropyl)-N'-phenylphenylenediamine-1,4); fillers - technical carbons P 324, P 514; basalt fiber (cotton wool); softener - industrial oil I-12A; antiscorching - N-nitrosadiphenylamine (N-NDFA).
Уровень данной техники характеризует резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия, описанная в патенте на изобретение (RU 2258718 C1, C08L 9/00, А43В 13/38, 2005 г.), применяемая в качестве средства гидроакустической защиты, на основе цис-изопренового каучука СКИ-3 и содержащая в составе вулканизующую группу: тиурам Д, альтакс, каптакс, оксид цинка и стеариновую кислоту; противостаритель - неозон-2; наполнитель - технический углерод Т 900.The level of this technology is characterized by a rubber compound for the manufacture of an acoustic coating layer, described in a patent for an invention (RU 2258718 C1, C08L 9/00, A43B 13/38, 2005), used as a means of hydroacoustic protection, based on cis-isoprene rubber SKI-3 and containing a vulcanizing group: thiuram D, altax, captax, zinc oxide and stearic acid; antioxidant - neozone-2; filler - carbon black T 900.
Недостатком данной резиновой смеси является низкий противогидролакационный эффект (коэффициент механических потерь (tgδ) меньше 0,5).The disadvantage of this rubber compound is the low protivogidrolakatsionny effect (mechanical loss coefficient (tg δ ) is less than 0.5).
Наиболее близкой по технической сущности (прототип) является охарактеризованная в патенте на изобретение (RU 2615378 C1, C08L 15/02, В29С 33/40, B29L 31/38, 2017 г.) резиновая смесь для изготовления акустических покрытий, содержащая следующие каучуки и ингредиенты, масс, ч.: эпихлоргидриновый каучук - 70,0-80,0; пропиленоксидный каучук - 20,0-30,0; вулканизующие агенты - серу 2,0-3,0, каптакс - 0,5-1,5, тиурам Д - 2,0-3,0, оксид цинка - 3,0-5,0, оксид магния - 2,0-3,0, стеариновую кислоту - 1,0-1,5; наполнитель - технический углерод Н 220 - 30,0-35,0; масло индустриальное И-12А - 25,0-35,0; пластификатор - дибутилфталат - 3,0-5,0; полимер транс-полинорборнен 20,0-25,0; технологическую добавку - сорбитан-моностеарат - 1,0-2,0.The closest in technical essence (prototype) is characterized in the patent for the invention (RU 2615378 C1, C08L 15/02, B29C 33/40, B29L 31/38, 2017) rubber compound for the manufacture of acoustic coatings containing the following rubbers and ingredients , mass, hours: epichlorohydrin rubber - 70.0-80.0; propylene oxide rubber - 20.0-30.0; vulcanizing agents - sulfur 2.0-3.0, captax - 0.5-1.5, thiuram D - 2.0-3.0, zinc oxide - 3.0-5.0, magnesium oxide - 2.0 -3.0, stearic acid - 1.0-1.5; filler - carbon black H 220 - 30.0-35.0; industrial oil I-12A - 25.0-35.0; plasticizer - dibutyl phthalate - 3.0-5.0; polymer trans-polynorbornene 20.0-25.0; technological additive - sorbitan monostearate - 1.0-2.0.
Недостатками данной резиновая смеси и вулканизатов из нее являются склонность к подвулканизации при переработке и низкий противогидролокационный эффект (коэффициент механических потерь (тангенс угла механических потерь) (tgδ) меньше 0,5).The disadvantages of this rubber mixture and vulcanizates from it are the tendency to scorch during processing and low anti-sonar effect (mechanical loss coefficient (mechanical loss tangent) (tg δ ) less than 0.5).
Задачей настоящего изобретения является разработка рецептуры резиновой смеси для изготовления высокоэффективных акустических покрытий (пластин) с улучшенными пьезометрическими характеристиками (модуль сдвига, тангенс угла механических потерь) на заданных диапазонах частот и гидравлическом давлении.The objective of the present invention is to develop a rubber compound formulation for the manufacture of high-performance acoustic coatings (plates) with improved piezometric characteristics (shear modulus, mechanical loss tangent) at given frequency ranges and hydraulic pressure.
Техническим результатом изобретения является совершенствование гидроакустических покрытий и средств виброакустической защиты, улучшения акустических, эксплуатационных и ресурсных характеристик изделий, изготовленных из предлагаемой по изобретению резиновой смеси, за счет модификации эластомерной матрицы, с использованием резиновой смеси на основе специализированных эластомеров, с добавлением модифицирующей спецдобавки на основе транс-полинорборнена, отличительной особенностью которых от традиционных полимеров является повышенные требования к их свойствам, в том числе физико-механическим показателям и стойкости к агрессивным средам (морская вода, масла, озон).The technical result of the invention is the improvement of hydroacoustic coatings and means of vibroacoustic protection, improvement of the acoustic, operational and resource characteristics of products made from the rubber compound according to the invention, by modifying the elastomeric matrix, using a rubber compound based on specialized elastomers, with the addition of a modifying special additive based on trans-polynorbornene, a distinctive feature of which from traditional polymers is the increased requirements for their properties, including physical and mechanical properties and resistance to aggressive environments (sea water, oils, ozone).
Поставленная задача достигается методом подбора взаимосвязанных компонентов направленного действия в определенном качественном и количественном соотношении, масс, ч.:The task is achieved by the method of selecting interconnected components of directed action in a certain qualitative and quantitative ratio, mass, parts:
Введение ингредиентов выше или ниже предельных значений приводит к ухудшению выходных характеристик резиновой смеси и вулканизатов.The introduction of ingredients above or below the limit values leads to a deterioration in the output characteristics of the rubber compound and vulcanizates.
Отличительным признаком заявленного изобретения является композиция выше перечисленных каучуков, полимеров и ингредиентов, введенных в состав резиновой смеси в оптимальном соотношении и неиспользуемого в рецептуре резиновой смеси аналогичного назначения сэвилена 11808-340 в качестве совместителя четырех разнополярных полимеров (ХБК 139 + СКМС-30АРК + СКН 4060/ NBR + ТПНБ), стабилизатора кавантокса 3 ППД-Ф, который из-за высокой молекулярной массы (242 ат. ед) в меньшей степени мигрирует на поверхность изделия и увеличивает срок его эксплуатации, технологической добавки ЦД-12, вводимой с целью повышения скорости и степени диспергации наполнителей композиции технических углеродов П 324 и П 514 в структуре матрицы каучуков, с одновременном повышением однородности и снижением вязкости смеси. Введение в состав резиновой смеси вибропоглащающего базальтового волокна (ваты) и декристаллизованного по особой технологии ТПНБ - спецдобавки (ТПНБ + масло индустриальное И-12А + стеариновая кислота) позволяет направленно влиять на пьезометрические показатели готовых изделий. Сочетание галобутилкаучука и сэвилена 11808-340 со стабилизатором кавантокс 3 ППД-Ф позволяет повысить озоностойкость изделий из предлагаемой резиновой смеси.A distinctive feature of the claimed invention is the composition of the above listed rubbers, polymers and ingredients introduced into the composition of the rubber compound in the optimal ratio and not used in the formulation of the rubber compound of a similar purpose, sevilen 11808-340 as a compatibilizer of four heteropolar polymers (KhBK 139 + SKMS-30ARK + SKN 4060 / NBR + TPNB), kavantox stabilizer 3 PPD-F, which, due to the high molecular weight (242 at. units), migrates to the surface of the product to a lesser extent and increases its service life, technological additive CD-12, introduced to increase the speed and the degree of dispersion of the fillers of the composition of technical carbons P 324 and P 514 in the structure of the rubber matrix, while increasing the uniformity and reducing the viscosity of the mixture. The introduction of vibration-absorbing basalt fiber (wool) and special additives (TPNB + industrial oil I-12A + stearic acid) decrystallized according to a special technology into the composition of the rubber mixture makes it possible to directly influence the piezometric indicators of finished products. The combination of halobutyl rubber and sevilen 11808-340 with the kavantox 3 PPD-F stabilizer makes it possible to increase the ozone resistance of products made from the proposed rubber compound.
Севилен 11808-3400 - сополимер этилена и винилацетата, представляет собой высокомолекулярное соединение, относящееся к полиолефинам, содержание винилацетата составляет - 21-30 мас. %, отличается хорошей совместимостью с различными компонентами, а наличие в составе винилацетата увеличивает прочность и эластичность изделия, делает его более долговечным и устойчивым к атмосферным воздействиям.Sevilen 11808-3400 - a copolymer of ethylene and vinyl acetate, is a high-molecular compound related to polyolefins, the content of vinyl acetate is 21-30 wt. %, has good compatibility with various components, and the presence of vinyl acetate in the composition increases the strength and elasticity of the product, makes it more durable and weather resistant.
Кавантокс 3 ППД - Ф низкоплавкий продукт, смесь структурных и оптических изомеров N-(2-оксипропил)-N'-фенилфенилендиамина-1,4, получаемый алкилированием 4-аминодифениламина 1,2-пропандиолом с последующим отверждением изобензофуран-1,3-дионом. Используется для выполнения функции термостабилизатора, антиозонанта и противоутомителя резиновой смеси.Kavantox 3 PPD - F is a low-melting product, a mixture of structural and optical isomers of N-(2-hydroxypropyl)-N'-phenylphenylenediamine-1,4, obtained by alkylation of 4-aminodiphenylamine with 1,2-propanediol followed by curing with isobenzofuran-1,3-dione . It is used to perform the function of a heat stabilizer, antiozonant and antifatigue of the rubber compound.
Технологическая активная добавка ЦД-12 представляет собой комбинацию цинковых солей жирных кислот, причем массовая доля смеси жирных кислот составляет 85%, а оксида цинка -15%. Входит в состав резиновой смеси в качестве процессинговой добавки.Technological active additive CD-12 is a combination of zinc salts of fatty acids, and the mass fraction of the mixture of fatty acids is 85%, and zinc oxide is 15%. Included in the composition of the rubber compound as a processing additive.
Базальтовое волокно, диаметром монофиламента 10-20 мкм и длиной отрезка 12-14±10% мм, полученное из расплавов базальтовых горных пород совмещает в себе механическую прочность, устойчивость к химически агрессивным средам, трещиностойкость при динамических нагрузках и стойкость к перепадам температур.Basalt fiber, with a monofilament diameter of 10-20 microns and a segment length of 12-14 ± 10% mm, obtained from melts of basalt rocks combines mechanical strength, resistance to chemically aggressive environments, crack resistance under dynamic loads and resistance to temperature extremes.
Транс-полинорборнен - аморфный гранулированный мелкозернистый кристаллический порошок, с размером частиц 300-400 мкм и насыпной плотностью 0,35-0,40 г/см3 хорошо совмещается и совулканизуется с изобутиленовыми, бутадиен-стирольными и бутадиен-нитрильными каучуками, придает вулканизатам повышенную эластичность, стойкость к истиранию, раздиру и термическому старению. Благодаря способности к ориентационной кристаллизации, повышению степени наполнения техническим углеродом и пластификаторами, мало влияет на основные упруго-прочностные характеристики.Trans-polynorbornene is an amorphous granular fine-grained crystalline powder, with a particle size of 300-400 microns and a bulk density of 0.35-0.40 g/cm elasticity, resistance to abrasion, tearing and thermal aging. Due to the ability to orientational crystallization, increasing the degree of filling with carbon black and plasticizers, it has little effect on the main elastic-strength characteristics.
Непосредственное введение порошкообразного транс-полинорборнена в резиновую смесь, без предварительной технологической доработки, не создает необходимые условия для достижения технического результата, по причине отсутствия совмещения его с матрицей каучука, из-за особенностей структуры полимера. Для устранения этого недостатка производится набухание порошкообразного транс-полинорборнена в комбинации мягчителей: масло индустриальное марки И-12А с добавлением стеариновой кислоты, в соотношении (1:1,5:0,1), при температуре 70-80°С, при постоянном перемешивании в течение 4-5 часов. После набухания транс-полинорборнен представляет собой каучукоподобный продукт, который хорошо перерабатывается в резиносмесителе и на вальцах.The direct introduction of powdered trans-polynorbornene into the rubber compound, without prior technological refinement, does not create the necessary conditions for achieving a technical result, due to the lack of combination with the rubber matrix, due to the peculiarities of the polymer structure. To eliminate this drawback, powdered trans-polynorbornene is swollen in a combination of emollients: industrial grade I-12A oil with the addition of stearic acid, in the ratio (1:1.5:0.1), at a temperature of 70-80 ° C, with constant stirring within 4-5 hours. After swelling, trans-polynorbornene is a rubbery product that is well processed in a rubber mixer and on rollers.
Совокупное сочетание известных ингредиентов с ранее неиспользованными ингредиентами в резиновых смесях аналогичного назначения, позволяет получить необходимый технический эффект: улучшения акустических, эксплуатационных и ресурсных характеристик изделий, изготовленных из резиновой смеси особого состава на основе комбинации полимеров с различной температурой стеклования, в определенном соотношении, с использованием классических ингредиентов и добавок направленного действия. Подобранный состав позволяет изготавливать изделия с высокими упруго-прочностными и пьезометрическими свойствами (коэффициент механических потерь - tgδ, модуль сдвига - G).The cumulative combination of known ingredients with previously unused ingredients in rubber compounds of a similar purpose, allows you to get the desired technical effect: improving the acoustic, operational and resource characteristics of products made from a rubber compound of a special composition based on a combination of polymers with different glass transition temperatures, in a certain ratio, using classic ingredients and targeted additives. The selected composition makes it possible to manufacture products with high elastic-strength and piezometric properties (mechanical loss coefficient - tgδ, shear modulus - G).
По мнению заявителей, данная резиновая смесь не известна, и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».According to the applicants, this rubber mixture is not known, and it can be concluded that the invention meets the patentability condition "novelty".
Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение качественной меры конечного результата, а именно снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта (повышение коэффициента механических потерь (tgδ) выше 0,5 при 1000 кГц), находящегося в воде при воздействии гидравлического давления по сравнению с известной резиновой смесью, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательный уровень».Since the claimed set of essential features exhibits new properties that make it possible to obtain a change in the qualitative measure of the final result, namely, a decrease in the levels of primary and secondary acoustic fields of the protected object (an increase in the mechanical loss coefficient (tg δ ) above 0.5 at 1000 kHz) located in water when exposed to hydraulic pressure compared to the known rubber compound, it can be concluded that the invention meets the patentability condition "inventive step".
Основные каучуки и ингредиенты использованные в рецептуре резиновой смеси: хлорбутилкаучук ХБК-139 (ТУ 2294-096-05766801-2000); бутадиен-α-метилстирольный синтетический каучук СКМС-30АРК (ГОСТ 15627-79); бутадиен-нитрильный синтетический каучук CKH-4060/NBR (ТУ 38.30314-2006); сэвилен 11808-340 (ТУ 20.16.10-211-00203335-2017); сера (ГОСТ 127.2-93); 2-меркатобензтиазол (ГОСТ 7392-2014); тиурам Д (ГОСТ 740-76); Гепсол ХПК (ТУ 6-01-5-81-97); Оксид цинка (ГОСТ 202-84); стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96); канифоль (ГОСТ 19113-84); ЦД-12 (ТУ 20.59.56-046-74584703-2019); кавантокс 3 ППД-Ф (ТУ 20.59.56-004-0065452-2020); технический углерод П 324 (ГОСТ 8785-86); технический углерод П 514 (ГОСТ 8785-86); базальтовое волокно (ГОСТ 25880-83); масло индустриальное И-12А (ГОСТ 20799-88); транс- полинорборнен (производство компании «Astron Industriebeteiligungs GmbH», Австрия); N-нитрозадифениламин (ТУ 6-14-907-88).The main rubbers and ingredients used in the formulation of the rubber compound: chlorobutyl rubber KhBK-139 (TU 2294-096-05766801-2000); butadiene-α-methylstyrene synthetic rubber SKMS-30ARK (GOST 15627-79); butadiene-nitrile synthetic rubber CKH-4060/NBR (TU 38.30314-2006); sevilen 11808-340 (TU 20.16.10-211-00203335-2017); sulfur (GOST 127.2-93); 2-mercatobenzthiazole (GOST 7392-2014); thiuram D (GOST 740-76); Gepsol HPK (TU 6-01-5-81-97); Zinc oxide (GOST 202-84); stearic acid (GOST 6484-96); rosin (GOST 19113-84); CD-12 (TU 20.59.56-046-74584703-2019); kavantox 3 PPD-F (TU 20.59.56-004-0065452-2020); carbon black P 324 (GOST 8785-86); carbon black P 514 (GOST 8785-86); basalt fiber (GOST 25880-83); industrial oil I-12A (GOST 20799-88); trans-polynorbornene (manufactured by Astron Industriebeteiligungs GmbH, Austria); N-nitrosadiphenylamine (TU 6-14-907-88).
Допускается замена ингредиентов отечественными или импортными аналогами, не ухудшающими потребительские и физико-механические свойства изготавливаемых изделий из резиновой смеси по изобретению.It is allowed to replace the ingredients with domestic or imported analogues that do not worsen the consumer and physical and mechanical properties of the manufactured products from the rubber compound according to the invention.
Резиновую смесь в лабораторных условиях изготавливали на лабораторных вальцах ЛБ 320 150/150, путем совмещения ингредиентов, входящих в состав рецепта, с каучуковой матрицей в течение 20-25 минут. В производственных условиях - в резиносмесителе SKI-150 по режиму приведенному ниже в две стадии.The rubber mixture was made under laboratory conditions on laboratory rollers LB 320 150/150 by combining the ingredients included in the recipe with the rubber matrix for 20-25 minutes. Under production conditions - in the SKI-150 rubber mixer according to the mode given below in two stages.
На первой стадии (маточная резиновая смесь) каучуки CKH-4060/NBR, ХБК-139 и ½ СКМС-30АРК совмещали с сэвиленом 11808-340, ½ ТУ П 324, базальтовыми волокнами и N-нитрозадифениламином в течение 2 минут. На 3-ей минуте дополнительно вводили ½ наполнителя ТУ П 324 и технологическую добавку ЦД-12. Общее время смешивания маточной смеси составило 7 минут. Температура маточной смеси при выгрузке из резиносмесителя не превышала 113°С.At the first stage (master rubber compound), CKH-4060/NBR, KhBK-139, and ½ SKMS-30ARK rubbers were combined with savilen 11808-340, ½ TU P 324, basalt fibers, and N-nitrosadiphenylamine for 2 minutes. At the 3rd minute, ½ of the filler TU P 324 and technological additive TsD-12 were additionally introduced. The total mixing time of the masterbatch was 7 minutes. The temperature of the master batch when unloading from the rubber mixer did not exceed 113°C.
На второй стадии маточную резиновую смесь совмещали с остальным количеством каучука СКМС-30АРК, спецдобавкой ТПНБ и наполнителем ТУ П 514, а затем на 3-ей минуте вводили ускорители вулканизации: 2-меркаптобензтиазол, гепсол ХПК, тиурам Д, стабилизатор кавантокс 3 ППД-Ф и канифоль. Вулканизующий агент сера вводилась в резиносмеситель за 1 минуту до выгрузки. Общее время смешения второй стадии - 7 минут.At the second stage, the master rubber mixture was combined with the rest of the rubber SKMS-30ARK, the special additive TPNB and the filler TU P 514, and then, at the 3rd minute, vulcanization accelerators were introduced: 2-mercaptobenzthiazole, hepsol HPC, thiuram D, stabilizer kavantoks 3 PPD-F and rosin. The vulcanizing agent sulfur was introduced into the rubber mixer 1 minute before unloading. The total mixing time of the second stage is 7 minutes.
Температура резиновой смеси при выгрузке не превышала 94°С. Из резиносмесителя смесь выгружалась монолитными кусками. Листование резиновой смеси проводилась на двухшнековом экструдоре с листовальной валковой головкой модели TSP-200.The temperature of the rubber mixture during unloading did not exceed 94°C. The mixture was unloaded from the rubber mixer in monolithic pieces. Sheeting of the rubber mixture was carried out on a twin-screw extruder with a TSP-200 sheeting roll head.
Варианты исследованных составов резиновой смеси приведены в табл. 1Variants of the investigated compositions of the rubber mixture are given in table. one
Физико-механические свойства вариантов резиновой смеси приведены в табл. 2Physico-mechanical properties of the variants of the rubber mixture are given in table. 2
Показатели звукоизоляции и эффективности по отражению звука определены в условных единицах по специальной методике с использованием гидроакустической трубы, включающий в себя гидроакустический волновод, заполненный водой, на конце которого размещена загрузочная камера, сообщенная с источником сжатого воздуха. В волноводе размещается испытуемый образец и приемоизлучательная система. Для имитации нагрузки образцов акустическим сопротивлением водной среды в замкнутом объеме гидроакустической трубы, находящейся под определенным давлением (при измерении эффективности по отражению звука), а также с целью создания в волноводе бегущей звуковой волны (при измерении звукоизоляции), на верхнем конце столба воды установлен поглотитель звуковой энергии, выполненный из резиноподобного материала.The indicators of sound insulation and efficiency in terms of sound reflection are determined in conventional units using a special technique using a hydroacoustic tube, which includes a hydroacoustic waveguide filled with water, at the end of which there is a loading chamber connected to a source of compressed air. The test sample and the transceiver system are placed in the waveguide. To simulate the loading of samples by the acoustic resistance of the aquatic environment in a closed volume of a hydroacoustic pipe under a certain pressure (when measuring the efficiency by sound reflection), as well as in order to create a traveling sound wave in the waveguide (when measuring sound insulation), an absorber is installed at the upper end of the water column sound energy, made of rubber-like material.
Тангенс угла механических потерь (tgδ и модуль сдвига G определяли на специальном приборе Metravib VHF- 104 при температуре 4°С и интервале частот от 100 до 3000 кГц.The mechanical loss tangent (tg δ ) and the shear modulus G were determined on a special device Metravib VHF-104 at a temperature of 4°C and a frequency range from 100 to 3000 kHz.
Анализ данных приведенных в табл.2 показывает, что разработанная рецептура резиновой смеси на основе комбинации трех каучуков (ХБК 139, СКМС-30АРК и СКН 4060/NBR) с добавлением сэвилена 11808-340 и спецдобавки на основе транс- полинорборнена, имеет лучшие результаты по всем изученным основным показателям, а с учетом проведения экспериментальных опытных работ обеспечивает существенное снижение уровней первичной и вторичной акустических полей защищаемого объекта, находящего в воде при воздействии гидравлического давления.Analysis of the data given in Table 2 shows that the developed rubber compound formulation based on a combination of three rubbers (KhBK 139, SKMS-30ARK and SKN 4060/NBR) with the addition of savilen 11808-340 and a special additive based on trans-polynorbornene has the best results in terms of all the studied main indicators, and taking into account the experimental work, it provides a significant reduction in the levels of primary and secondary acoustic fields of the protected object, which is in the water under the influence of hydraulic pressure.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775233C1 true RU2775233C1 (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232169C1 (en) * | 2002-12-15 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТИС" | Rubber compound |
| RU2258718C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") | Rubber compound for manufacturing acoustic layer of a coating |
| MX2012003716A (en) * | 2011-04-01 | 2013-02-20 | Evonik Degussa Gmbh | Rubber mixtures. |
| RU2534242C2 (en) * | 2012-12-29 | 2014-11-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Composite polymer material for vibration-absorbing coatings and method of their mounting |
| RU2615378C1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-04 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Rubber mixture for manufacturing acoustic coatings |
| RU2690807C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Composite rubber mixture for acoustic coatings |
| RU2739188C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232169C1 (en) * | 2002-12-15 | 2004-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТИС" | Rubber compound |
| RU2258718C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") | Rubber compound for manufacturing acoustic layer of a coating |
| MX2012003716A (en) * | 2011-04-01 | 2013-02-20 | Evonik Degussa Gmbh | Rubber mixtures. |
| RU2534242C2 (en) * | 2012-12-29 | 2014-11-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Composite polymer material for vibration-absorbing coatings and method of their mounting |
| RU2615378C1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-04 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Rubber mixture for manufacturing acoustic coatings |
| RU2690807C1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Composite rubber mixture for acoustic coatings |
| RU2739188C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5478820B2 (en) | Anti-vibration rubber | |
| EP0611800B1 (en) | Hydrophilic polymer composite and product containing same | |
| RU2254348C2 (en) | Rubber composition | |
| RU2775233C1 (en) | Rubber compound for perforated plates | |
| JPH11503483A (en) | Prevention of early curing of free radical cured elastomers | |
| RU2690929C1 (en) | Water-oil-swelling thermoplastic elastomer composition | |
| CN110423410A (en) | A kind of shock mount rubber montmorillonite composite material and preparation method thereof | |
| Dahham et al. | Sawdust Short Fiber Reinforced Epoxidized Natural Rubber: Insight on Its Mechanical, Physical, and Thermal Aspects | |
| Meissner et al. | Use of short fibers as a filler in rubber compounds | |
| US5376712A (en) | High impact strength polyamides | |
| RU2685350C1 (en) | Water-oil-swelling elastomer composition | |
| Chea et al. | Development of an O-ring from NR/EPDM filled silica/CB hybrid filler for use in a solid oxide fuel cell testing system | |
| RU2615378C1 (en) | Rubber mixture for manufacturing acoustic coatings | |
| RU2675557C1 (en) | Rubber mixture for manufacture of noise absorbing coatings | |
| RU2690807C1 (en) | Composite rubber mixture for acoustic coatings | |
| RU2683462C1 (en) | Water swelling elastomer composition | |
| RU2458943C1 (en) | Method of producing thermoplastic elastomeric composition | |
| RU2796369C1 (en) | Composite rubber mixture for vibration-damping coatings | |
| RU2630562C1 (en) | Rubber mixture | |
| EP0146579A1 (en) | A process for treating rubber. | |
| RU2796369C9 (en) | Composite rubber mixture for vibration-damping coatings | |
| US3131162A (en) | Copolymer of monovinyl ether of a glycol and vinyl ester of acetic acid and vulcanizate thereof | |
| WO1999024506A1 (en) | Partially cured thermoplastic elastomers of olefin rubber and polyolefin resin | |
| Srichan et al. | Preparation of water swellable rubber from epoxidized natural rubber and sodium acrylate by in‐situ polymerization: Effect of vulcanization system, epoxide, and dicumyl peroxide, and sodium acrylate content | |
| Jagadale et al. | Lignin as a plasticizer in nitrile rubber, it’s effect on properties |