RU2811806C1 - Противообрастающая резиновая композиция - Google Patents

Противообрастающая резиновая композиция Download PDF

Info

Publication number
RU2811806C1
RU2811806C1 RU2023113558A RU2023113558A RU2811806C1 RU 2811806 C1 RU2811806 C1 RU 2811806C1 RU 2023113558 A RU2023113558 A RU 2023113558A RU 2023113558 A RU2023113558 A RU 2023113558A RU 2811806 C1 RU2811806 C1 RU 2811806C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
herbicide
fouling
parts
carbon black
Prior art date
Application number
RU2023113558A
Other languages
English (en)
Inventor
Марат Абдурахманович Ваниев
Дмитрий Андреевич Нилидин
Игорь Аланович Колиев
Денис Сергеевич Микуров
Дмитрий Владимирович Демидов
Николай Владимирович Сычев
Иван Александрович Новаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
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)
Application granted granted Critical
Publication of RU2811806C1 publication Critical patent/RU2811806C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к изготовлению резинотехнических изделий, обладающих высокой устойчивостью к обрастанию в морской воде. Предложена противообрастающая резиновая композиция, содержащая 70-80 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 и 30-20 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука БНКС-40, где на 100 мас.ч. каучуков приходится (в мас.ч.): технического углерода П-803 – 100, технического углерода П-324 – 20, стеариновой кислоты – 1, оксида цинка – 7, дибутилсебацината – 25, тиурама Д – 2, сульфенамида Ц – 1,5, N,N’-дитиодиморфолина – 1,5, диафена ФП – 2, ацетонанила Р – 1, парафина – 5 и гербицида – 5. Технический результат – повышенная устойчивость вулканизатов резиновой смеси к обрастанию в условиях морской среды. 4 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл., 8 пр.

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резинотехнических изделий, обладающих высокой устойчивостью к обрастанию в морской воде.
Известна полимерная композиция, включающая сочетание бутадиен-нитрильных каучуков парафинатных марок БНКС-18А(АН) и БНКС-40А(АН), серу, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, N, N'-дитиодиморфолин, оксид цинка, стеариновую кислоту, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин, парафин нефтяной, технический углерод марки П-803 и П-324, дибутилсебацинат, N-нитрозодифениламин, тетраметилтиурамдисульфид и поли-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (RU 2165440, МПК C08L9/02, C08K13/02, C08L45/00, C08K3/04, C08K3/06, C08K3/22, C08K5/01, C08K5/09, C08K5/10, C08K5/18, C08K5/43, C08K5/44, 20.04.2001).
Однако получаемые на основе данной рецептуры резины не обладают устойчивостью к обрастанию морскими микроорганизмами.
Известна резиновая смесь, пригодная для изготовления резиновых изделий, контактирующих с морской водой, включающая эпихлоргидриновый каучук Т-3000, эпихлоргидриновый каучук Т-6000, вулканизирующий агент - серу, ускорители - каптакс и тиурам, активатор - оксид цинка, наполнитель - технический углерод N-220, пластификатор - стеарин и норман 346, технологическую добавку - сорбитан моностеарат (RU 2630562 МПК C08L19/00, C08L63/08, C08K3/04, C08K3/06, C08K3/22, C08K5/09, C08K5/40, C08K5/47, 11.09.2017).
Недостатком данной композиции является низкая устойчивость вулканизатов к обрастанию морскими микроорганизмами.
Известна резиновая смесь для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях воздействия морской воды, включающая комбинацию бутилкаучука БК-1675, бутадиен-метилстирольного каучука с содержанием α-метилстирола 22-25 мас.%, бутадиен-нитрильного каучука с массовой долей связанного нитрила акриловой кислоты в пределах от 36 до 40%, полиизобутилена высокомолекулярного П-200, вулканизующие агенты - серу и N,N'-дитиодиморфолин, ускоритель вулканизации - N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, активаторы вулканизации - оксид цинка, стеариновую кислоту, модификатор для резиновых смесей - гепсол ХПК, противостарители - ацетонанил Н и N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, наполнители - технический углерод N-220, полимерный наполнитель - транс-полинорборнен, мягчители - масло индустриальное И-12А и П-514, тонкомолотый минеральный порошок из шунгита, канифоль, фактис темный, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин (RU 2745994, МПК C08L9/00, C08L9/02, C08L9/06, C08L23/22, C08K3/04, C08K3/06, C08K5/09, C08K5/17, C08K5/44, 05.04.2001).
Недостатком данной композиции является высокая подверженность резин к обрастанию моллюсками в условиях морской среды.
Наиболее близкой является резиновая композиция для противообрастающего резинового покрытия на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующую систему из меркаптобензилтиазола и серы, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод и биоцид – бис-трибутилоловооксид (US 3426473, МПК B32B27/00, C08K5/57, C09D5/16, A01M1/20, C09D5/14, E02D5/60, 11.02.1969).
Вулканизаты указанной композиции обладают высокой устойчивостью к обрастанию морскими организмами, однако, международная морская организация с сентября 2008 г. ввела обязательный запрет на применение противообрастающих покрытий, содержащих в своём составе соединения трибутилолова.
Задачей изобретения является создание эластомерного материала, пригодного для изготовления резинотехнических изделий эксплуатирующихся в условиях морской среды.
Техническим результатом изобретения является повышенная устойчивость вулканизатов резиновой смеси к обрастанию в условиях морской среды.
Технический результат достигается при использовании противообрастающей резиновой композиции на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающей вулканизующую систему, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод и биоцид, при этом композиция дополнительно содержит дибутилсебацинат, диафен ФП и ацетонанил Р, в качестве вулканизующей системы − тиурам Д, сульфенамид Ц и N,N’-дитиодиморфолин, а в качестве биоцида содержит смесь парафина и гербицида, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 70-80
бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40 30-20
технический углерод П-803 100
технический углерод П-324 20
стеариновую кислоту 1
оксид цинка 7
дибутилсебацинат 25
тиурам Д 2
сульфенамид Ц 1,5
N,N’-дитиодиморфолин 1,5
диафен ФП 2
ацетонанил Р 1
парафин 5
гербицид 5.
Противообрастающая резиновая композиция характеризуется тем, что в качестве гербицида содержит глифосат.
Противообрастающая резиновая композиция характеризуется тем, что в качестве гербицида содержит тиофанат-метил.
Противообрастающая резиновая композиция характеризуется тем, что в качестве гербицида содержит дикват дибромид.
Противообрастающая резиновая композиция характеризуется тем, что в качестве гербицида содержит имазапир.
Сущностью изобретения является использование в составе композиции в качестве противообрастающего биоцида смеси из равных количеств парафина и гербицида. Биоцидную смесь получают смешением парафина и гербицида при температуре 100°С. При увеличении указанного содержания гербицида в составе смеси происходит падение физико-механических свойств получаемых вулканизатов. При уменьшении указанного содержания парафина увеличивается скорость высвобождения гербицидной добавки, что может сказаться на сроке защитного действия от морского обрастания.
Противообрастающая резиновая композиция содержит смесь бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 АМ и бутадиен-нитрильного каучука БНКС-40 АМ, вулканизующую систему, включающую тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид), сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензотиазол сульфенамид) и N,N’-дитиодиморфолин, наполнители – технический углерод марок П-803 и П-324, оксид цинка, стеариновую кислоту, пластификаторы – дибутилсебацинат, диафен ФП и ацетонанил Р.
В качестве парафина может использоваться, например, парафин П-2. В качестве гербицида могут использоваться, например, (N-(фосфонометил)-глицин (глифосат), 1,2-ди-(3-метоксикарбонид-2-тиоуридо)-бензол (тиофанат-метил), 1,1-этилен-2,2-дипиридилий дибромид (дикват дибромид) и 2-(4-изопропил-4-метил-5-оксо-2-имидазолон-2-ил)никотиновая кислота (имазапир) и другие.
Противообрастающая резиновая композиция готовится следующим образом. На лабораторных вальцах ЛБ-320 объединяют каучуки и развальцовывают в течении 5 минут. После вводят оксид цинка и стеариновую кислоту. Далее в получившуюся смесь вводят пластификатор совместно с наполнителями. После полного ввода наполнителями в смесь вводят противостарители и смесь гербицидной добавки с парафином. На последнем этапе вводят вулканизующие агенты. После ввода всех компонентов резиновую смесь 5-7 раз пропускают на минимальном зазоре. После чего гомогенизируют на вальцах в течении 5 мин. В процессе изготовления композиции температура смеси не должна превышать 80 °C.
Примеры композиций и их физико-механические свойства приведены в таблице.
Для определения устойчивости к морскому обрастанию проводились натурных испытаний на территории климатической станции Дам Бай СРВ.
Изобретение иллюстрируется изображениями. На фиг. 1 показан образец из противообрастающей резиновой композиции, закрепленный в кассете из органического стекла перед постановкой на испытание, на фиг. 2 показан образец из контрольной резины не содержащей биоцидной добавки, закрепленный в кассете из органического стекла перед постановкой на испытание, на фиг. 3 показаны кассеты из органического стекла с закрепленными образцами резин, на фиг. 4 показаны кассеты, размещенные в море 12 месяцев, на фиг. 5 и 7 показаны образцы из противообрастающей резиновой композиции после года экспозиции в море, на фиг. 6 и 8 показаны образцы из контрольной резины не содержащей биоцидной добавки после года экспозиции в море, на фиг. 9 показан образец из противообрастающей резиновой композиции после извлечения из ячейки и удаления биопленки проточной водой, на фиг. 10 показан образец из контрольной резины после извлечения из ячейки и удаления наростов посредством шпателя и (на поверхности присутствуют остатки цемента ракушек 1, удаление остатков цемента ракушек удается осуществить только с отслоением резинового слоя 2).
Таблица
Компоненты резиновой смеси Состав и свойства композиции:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 АМ, масс.ч. 70 65 80 70 65 80 70 65 80 70 65 80
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40 АМ, масс.ч. 30 25 20 30 25 20 30 25 20 30 25 20
Тетраметилтиурамдисульфид, масс.ч. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
N,N’-дитиодиморфолин, масс.ч. 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
N-циклогексил-2-бензотиазол сульфенамид, масс.ч. 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
Углерод технический П-803, масс.ч. 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Углерод технический П-324, масс.ч. 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
Дибутилсебаценат, масс.ч. 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
Стеариновая кислота, масс.ч. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Оксид цинка, масс.ч. 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
Диафен ФП, масс.ч. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Ацетонанил Р, масс.ч. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Парафин, масс.ч. 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
Глифосат, масс.ч. 5 5 5
Тиофанат-метил, масс.ч. 5 5 5
Дикват дибромид, масс.ч. 5 5 5
Имазапир, масс.ч. 5 5 5
Условная прочность при растяжении, МПа 13,3 13,4 14,1 13,1 13,2 13,5 13,3 13,4 13,6 13,5 13,5 13,6
Относительное удлинение при разрыве, % 172 173 165 173 181 179 183 181 174 162 159 155
Твердость, ед. Шор А 81 81 82 81 81 82 81 81 82 81 81 82
Температурный предел хрупкости, °С. -44 -45 -45 -44 -45 -45 -44 -45 -45 -44 -45 -45
Относительная остаточная деформация при сжатии 20% при температуре 100°С в течение 24 ч, %. 33 33 34 33 33 34 33 33 34 33 33 34
Для проведения испытания образцы резиновых пластин размером 140х120х2 мм помещались в кассеты из органического стекла. После размещения в кассете образцы резин погружались в море сроком на 12 месяцев. Через год экспозиции кассеты доставали из моря, образцы извлекали из кассет и оценивали на предмет наличия обрастания на образцах из противообрастающей резиновой смеси и контрольных образцах, не содержащих биоцидной добавки.
Образцы вулканизатов из противообрастающей резиновой смеси были покрыты легко смываемой водой биопленкой, после смывания (ополаскиванием в емкости с водой) которой, поверхность образцов оказалась не поврежденной.
Контрольные образцы по истечении 12 месяцев экспозиции резины были покрыты множеством морских обрастателей жестко закрепленных к поверхности, удаление которых сопряжено с повреждением целостности резин.
Таким образом, вулканизаты, полученные из противообрастающей резиновой композиции на основе смеси бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 и БНКС-40, включающей тиурам Д, сульфенамид Ц, N,N’-дитиодиморфолин, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод марок П-803 и П-324, дибутилсебацинат, диафен ФП, ацетонанил Р и смесь парафина и гербицида, при заявленном соотношении компонентовобладают повышенной устойчивостью к обрастанию в условиях морской среды.

Claims (6)

1. Противообрастающая резиновая композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующую систему, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод и биоцид, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит дибутилсебацинат, диафен ФП и ацетонанил Р, в качестве вулканизующей системы − тиурам Д, сульфенамид Ц и N,N’-дитиодиморфолин, а в качестве биоцида содержит смесь парафина и гербицида при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 70-80 бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40 30-20 технический углерод П-803 100 технический углерод П-324 20 стеариновая кислота 1 оксид цинка 7 дибутилсебацинат 25 тиурам Д 2 сульфенамид Ц 1,5 N,N’-дитиодиморфолин 1,5 диафен ФП 2 ацетонанил Р 1 парафин 5 гербицид 5
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гербицида содержит глифосат.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гербицида содержит тиофанат-метил.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гербицида содержит дикват дибромид.
5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гербицида содержит имазапир.
RU2023113558A 2023-05-25 Противообрастающая резиновая композиция RU2811806C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2811806C1 true RU2811806C1 (ru) 2024-01-17

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3426473A (en) * 1966-03-31 1969-02-11 Goodrich Co B F Antifouling covering
RU2745994C1 (ru) * 2020-08-20 2021-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
WO2022045916A1 (ru) * 2020-08-25 2022-03-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Минералика" Нанокомпозитные покрытия для защиты объектов подводной и прибрежной инфраструктуры от биообрастания

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3426473A (en) * 1966-03-31 1969-02-11 Goodrich Co B F Antifouling covering
RU2745994C1 (ru) * 2020-08-20 2021-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Резиновая смесь
WO2022045916A1 (ru) * 2020-08-25 2022-03-03 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Минералика" Нанокомпозитные покрытия для защиты объектов подводной и прибрежной инфраструктуры от биообрастания

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ваниев М. А. и др. ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ИЗВЕСТИЯ. 2022, No 5, 111-118 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60004248T2 (de) Selbstpolierende anwuchsverhindernde anstrichfarbe für wasserfahrzeuge - mit silizium enthaltenden copolymeren und fasern
Yebra et al. Antifouling technology—past, present and future steps towards efficient and environmentally friendly antifouling coatings
Zhao et al. Slime-resistant marine anti-biofouling coating with PVP-based copolymer in PDMS matrix
EP2103655A1 (en) Curable composition, antifouling coating composition, antifouling coating film, base with antifouling coating film, and method for preventing fouling on base
KR20140064832A (ko) 스테롤 및/또는 그의 유도체를 포함하는 내오염성 조성물
US20100272910A1 (en) Antifouling coating composition and method
RU2811806C1 (ru) Противообрастающая резиновая композиция
US20160311788A1 (en) Antifouling Compounds And Use Thereof
DE60030332T2 (de) Selbstpolierende Antifouling-Unterwasseranstrichzusammensetzung, die Fasern und Metall enthaltende Copolymere umfasst
US20110086223A1 (en) Fluid and method for cleaning antifouling coating, antifouling coating repair method, and underwater structure
DK161336B (da) Overfladebelagt marin struktur, blanding til fremstilling af belaegningen og fremgangsmaade til fremstilling af den
JP2013515114A (ja) 生物付着防止被覆の調製のための組成物
Sun et al. Fabrication of an anti-fouling coating based on epoxy resin with a double antibacterial effect via an in situ polymerization strategy
CN1204210C (zh) 船舶用防污漆组合物及其制备方法
KR20060125683A (ko) 도료 조성물, 오염방지 도막, 수중 구조물, 및 수중구조물의 오염방지 방법
DE19717377B4 (de) Fluorhaltige Elastomerzusammensetzung
Dong et al. Synergistic effect of copolymeric resin grafted 1, 2-benzisothiazol-3 (2 H)-one and heterocyclic groups as a marine antifouling coating
EP4038149B1 (en) Antifouling compounds
EP3225667A1 (en) Antifouling coating composition, antifouling coating film, substrate having antifouling coating film, antifouling substrate, method for producing substrate having antifouling coating film, and method for preventing fouling of substrate
EP0270465B1 (fr) Liants résistant aux salissures et organismes présents en milieu aqueux et leur procédé de préparation
CN114539897A (zh) 一种有机氟/硅改性聚硫氨酯防污涂料的制备方法
RU2318696C2 (ru) Состав для защиты подводных поверхностей плавучих средств и гидротехнических сооружений от биологического обрастания
CN109957307B (zh) 一种具有抑藻功效的季铵盐改性环氧涂层及其制备方法
JPS6286034A (ja) ゴム混合物及びその共加硫物
EP0425709B1 (en) Undersea antifouling agent