SK284017B6 - Prípravok na výrobu vytvrdených elastomérnych produktov obsahujúci nerozpustnú síru a použitie tohto prípravku - Google Patents

Prípravok na výrobu vytvrdených elastomérnych produktov obsahujúci nerozpustnú síru a použitie tohto prípravku Download PDF

Info

Publication number
SK284017B6
SK284017B6 SK1020-96A SK102096A SK284017B6 SK 284017 B6 SK284017 B6 SK 284017B6 SK 102096 A SK102096 A SK 102096A SK 284017 B6 SK284017 B6 SK 284017B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
sulfur
composition
anhydride
rubber
aging
Prior art date
Application number
SK1020-96A
Other languages
English (en)
Other versions
SK102096A3 (en
Inventor
Robert J. Cornell
Darilyn H. Roberts
William R. True
Original Assignee
Uniroyal Chemical Company, Inc.
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 Uniroyal Chemical Company, Inc. filed Critical Uniroyal Chemical Company, Inc.
Publication of SK102096A3 publication Critical patent/SK102096A3/sk
Publication of SK284017B6 publication Critical patent/SK284017B6/sk

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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432Six-membered rings
    • C08K5/3437Six-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/07Aldehydes; Ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds

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)
  • Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)

Abstract

Prípravok obsahujúci nerozpustnú síru s obsahom účinného množstva reakčného produktu získaného skombinovaním (A) prvej reaktívnej zložky, ktorá samotná je vyrábaná reaktívnym skombinovaním alifatického ketónu s primárnym aromatickým amínom a (B) druhej reaktívnej zložky, ktorou je anhydrid kyseliny s tým, že takto získaný reakčný produkt je v tomto zmesovom prípravku prítomný v takom množstve, ktoré je účinné na redukciu rýchlosti konverzie nerozpustnej síry na rozpustnú formu síry, schopnú migrácie. Vynález zahrnuje použitie tohto prípravku na zníženie rýchlosti, ktorou je nerozpustná síra premieňaná na migrácie schopnú formu síry v produkte vyrobenom z vytvrditeľného prípravku obsahujúcom nerozpustnú síru.ŕ

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka kaučukového zmesového prípravku obsahujúceho nerozpustnú síru na výrobu vytvrdených elastomémych produktov, a použitie tohto prípravku na zníženie rýchlosti konverzie nerozpustnej síry na migrácie schopnú formu síry.
Vynález bráni konverzii nerozpustnej síry na síru rozpustnú, ktorá je schopná migrovať smerom k povrchu elastomémych produktov predtým, ako sú tieto produkty podrobené vulkanizácii.
Doterajší stav techniky
Z doterajšieho stavu techniky je všeobecne známe, že atmosféra, ktorá obsahuje kyslík, môže spôsobovať praskanie povrchu konvenčných nenasýtených kaučukových vulkanizátov, pokiaľ sú tieto vulkanizáty vystavene opakovanému ohýbaniu v prostredí, ktoré obsahuje kyslík. Výskyt poškodenia býva pozorovaný vtedy, pokiaľ malé povrchové prasklinky rýchle prerastajú do hlbokých rozrušujúcich trhlín. Trhliny tohto druhu môžu spôsobovať podstatné skrátenie životnosti elastomémych produktov, vyrobených z kaučukového vulkanizátu.
Trvalá požiadavka na predĺženie času použiteľnosti elastomémych produktov, vyrobených z kaučuku, či už prírodného, alebo syntetického, je rovnako všeobecne známa.
Napríklad v patente Spojených štátov amerických č. 4 158 000 (autori Nagasaki a kol.) sa opisuje použitie prostriedkov proti starnutiu kaučuku s tým, že tieto prostriedky sú účinné pri ochrane proti starnutiu, spôsobenému účinkom tepla a proti vzniku trhliniek následkom dynamickej únavy. V tomto patente Nagasakiho a kol. je ako prísada, poskytujúca kaučuku ochranu proti starnutiu, zmienená zmes, obsahujúca hlavne určité percento 2,2,4-trimetyl-l ,2-dihydrochinolinového monoméru, jeho diméru a do vyššieho stupňa polymerizovaných produktov.
Ďalej sú v patente Spojených štátov amerických č. 2 400 500 (autor Gibbs) opisované rôzne kondenzačné produkty 1,2-dihydrochinolínov s diarylamínmi s tým, že tieto látky sú účinné pri ochrane kaučuku proti vzniku trhliniek následkom dynamickej únavy. V tomto patente sa uvádza, že je známa reakcia alifatického ketónu s primárnym aromatickým amínom vedúca k vzniku 1,2-dihydrochinolínu.
Z doterajšieho stavu techniky je 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolín, čo je hlavatý produkt, vznikajúci reakciou acetónu a anilínu, známy ako účinný antioxidant.
Mnohé chemické prostriedky proti starnutiu, založené na chemických vlastnostiach amínu, boli v skutočnosti vyvinuté ako látky, zastavujúce alebo spomaľujúce fyzikálne poškodzovanie produktov, vyrobených z vytvrdených elastomémych materiálov.
Zmesové prípravky, bežne používané na výrobu vytvrdzovaných elastomémych produktov, zvyčajne zahŕňajú nerozpustnú formu síry, ktorá bráni migrácii síry predtým, ako sú tieto produkty podrobené vulkanizácii. Ukazuje sa, že konverzia nerozpustnej formy síry na jej rozpustnú formu, vedúcu vo svojom dôsledku k migrácii rozpustnej síry smerom k povrchu nevytvrdeného kaučukového produktu, je spôsobená prítomnosťou prostriedkov proti starnutiu na báze amínu.
Zatiaľ čo zmesi, ktoré zahŕňajú 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolín, sú známe svojou schopnosťou žiaducim spôsobom predlžovať čas použiteľnosti elastomémych produktov, je rovnako známe, že táto prítomnosť 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolínu a jeho rôznych foriem spôso buje nežiaducu konverziu nerozpustnej formy síry na rozpustnú formu síry.
Z doterajšieho stavu techniky je napríklad známe, že rozpustná síra má schopnosť migrovať smerom k povrchu nevytvrdených kaučukových produktov. Rovnako je známe, že tento typ migrácie, označovaný ako „kvitnutie síry“, spôsobuje stratu tzv. „konfekčnej lepivosti“.
Výraz „konfekčná lepivosť“ býva uvádzaný v súvislosti s určitými adhezívnymi vlastnosťami nevytvrdených elastomémych materiálov, takých ako kaučuk, a to hlavne vtedy, ak sú tieto materiály vyrábané vo forme relatívne tenkých plátov a ak sú tieto pláty potom spájané do vrstiev a používané pri výrobe pneumatík.
Získanie vlastností, ktoré sú z hľadiska „konfekčnej lepivosti“ nežiaduce a ktoré súvisia s používaním týchto typov elastomémych materiálov, sa tak môže stať predmetom ďalšieho skúmania.
Podstata vynálezu
Jedným z cieľov uvedeného vynálezu je dosiahnutie výrazného zníženia rýchlosti, s ktorou prebieha konverzia nerozpustnej formy síry na jej rozpustnú formu. Ďalším cieľom vynálezu je zamedzenie javu, označovaného ako „kvitnutie“ síry. Rovnako tak je cieľom vynálezu udržanie radu žiaducich fyzikálnych vlastnosti vytvrdzovaných elastomémych produktov počas dlhších časových období. Ostatné charakteristiky a výhody vyhotovenia podľa vynálezu budú zrejmé z nasledovného opisu.
Vynález sa týka prípravku obsahujúceho nerozpustnú síru na výrobu vytvrdzovaných elastomémych produktov, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje účinné množstvo reakčného produktu, ktorý sa získa skombinovaním:
(A) prvej reaktívnej zložky, ktorá samotná je vyrábaná reaktívnym skombinovaním alifatického ketónu s primárnym aromatickým amínom, a (B) druhej reaktívnej zložky, ktorou je anhydrid kyseliny, s tým, že takto získaný reakčný produkt je v tomto zmesovom prípravku prítomný v takom množstve, ktoré je účinné na redukciu rýchlosti konverzie nerozpustnej síry na rozpustnú formu síry, schopnú migrácie.
Vo výhodnom uskutočnení je v prípravku podľa predmetného vynálezu alifatickým ketónom acetón a primárnym aromatickým amínom je anilín.
Rovnako je výhodné, ak v prípravku podľa vynálezu je prvou reaktívnou zložkou zmes 2,2,4-trimetyl-l,2- dihydrochinolinového monoméru, diméru, triméru a zložiek s vyššou molekulovou hmotnosťou.
Rovnako je výhodné, ak v prípravku podľa vynálezu je anhydridom kyseliny buď anhydrid kyseliny maleínovej, anhydrid kyseliny fialovej, anhydrid kyseliny octovej alebo anhydrid kyseliny jantárovej.
Do rozsahu predmetného vynálezu rovnako patrí použitie definovaného prípravku na zníženie rýchlosti, ktorou je nerozpustná síra premieňaná na migrácie schopnú formu síry v produkte, vyrobenom z vytvrditeľného prípravku, obsahujúceho nerozpustnú síru.
Tento prípravok podľa vynálezu je určený najmä na výrobu vytvrdzovaných elastomémych produktov.
Pokiaľ ide o prípravu tohto zmesového prípravku podľa vynálezu, bolo zistené, že ak je určité relatívne množstvo prvej reaktívnej ingredience (A) skombinované v chemicky reaktívnom prostredí s určitým relatívnym množstvom druhej reaktívnej ingredience (B), môže dochádzať k vzniku reakčného produktu (C), pričom tento reakčný produkt (C)
SK 284017 Β6 dokáže účinne redukovať rýchlosť konverzie nerozpustnej síry na rozpustnú formu síry, ktorá je schopná migrácie a ktorá býva označovaná tiež ako rozpustná síra.
Prvá reaktívna ingrediencia (A) je samotná reakčným produktom, vznikajúcim reaktívnym skombinovaním alifatického ketónu s primárnym aromatickým amínom. Druhou reaktívnou ingredienciou (B) je anhydrid kyseliny.
Tieto dve reaktívne ingredience (A a B) sú vo vyhotovení podľa vynálezu reaktívne skombinované, čím dôjde k ich premene na nový reakčný produkt (C).
Podľa predmetného vynálezu bolo zistené, že tento reakčný produkt (C), vzhľadom na skutočnosť, že vzniká z reakčnej zložky na báze amínu, je schopný prepožičať novému zmesovému prípravku vo vyhotovení podľa vynálezu také žiaduce fyzikálne vlastnosti, ktoré bývajú inak dané prítomnosťou prostriedku proti starnutiu na báze amínu.
Kaučukový zmesový prípravok a postup zabránenia konverzie nerozpustnej síry podľa vynálezu môžu byť použité na výrobu rôznych produktov z nenasýtených kaučukových vulkanizátov. Ako kaučuk môže byť použitý prírodný kaučuk, syntetický kaučuk a rovnako i zmesi týchto dvoch typov kaučuku.
Medzi typické príklady nenasýtených elastomérov, bežne použiteľných pri výrobe kompozitných produktov vo vyhotovení podľa vynálezu, môže byť zahrnutý prírodný kaučuk, syntetický polyizoprén, polychloroprén, tzv. „cyklokaučuky“, norboménové kaučuky, polysulfídové kaučuky, styrén - butadiénové kaučuky, polybutadiénové kaučuky, nitrilové kaučuky, karboxylované nitrilové kaučuky, butylové kaučuky, kaučuky na báze etylén - propylén - diénového monoméru („EPDM“), epichlorohydrínové homopolyméry a kopolyméry, etylén - propylénové kaučuky („ÉPR“) a polyizobutylénové kaučuky.
Hlavné komerčné použitie vynálezu je možné všeobecne očakávať hlavne v oblasti výroby pneumatík, dopravníkových pásov a elastomémych rúrok.
Schopnosť pôsobiť ako prostriedok proti starnutiu, dosahovaná podľa predmetného vynálezu, môže byť využitá podľa najvýhodnejšieho vyhotovenia pri výrobe akejkoľvek zložky alebo súčasti pneumatiky. Medzi tieto druhy použitia patrí aplikácia na drôtené pásy alebo kordové tkaniny pneumatiky. Touto pneumatikou môže potom byť pneumatika na nákladné automobily, pneumatika na osobné automobily a tiež pneumatika na terénne vozidlá. Akákoľvek takáto pneumatika môže navyše obsahovať rôzne výstužné elastoméme vrstvy, pričom akákoľvek takáto vrstva môže mať rôzne znaky vyhotovenia podľa vynálezu. Napríklad zložky pneumatík tohto typu zvyčajne obsahujú viac ako jeden teplom vytvrditeľný kaučukový polymér v zmesi, ktorá musí byť chránená proti oxidačnému napadnutiu.
Údaje prezentované v ďalšom demonštrujú, že prostriedok proti starnutiu, ktorý má antidegradačné vlastnosti, zamedzuje konverzii nerozpustnej síry na jej rozpustnú formu. Táto schopnosť pôsobiť ako prostriedok proti starnutiu rovnako zlepšuje odolnosť proti pôsobeniu kyslíka a odolnosť proti tepelnému starnutiu pri tých elastomémych materiáloch, v ktorých je táto nová ingrediencia vo vyhotovení podľa vynálezu inkorporovaná. Táto nová kompozícia podľa predmetného vynálezu potom pri svojom použití nespôsobuje žiadne badateľné obmedzenia ohybových vlastnosti pri tých elastomémych materiáloch, v ktorých je inkorporovaná.
Táto nová kompozícia podľa predmetného vynálezu, ktorá vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu má vlastnosti prostriedku proti starnutiu, býva spravidla v pevnom skupenstve a je teda možné ju ľahko používať a manipulovať s ňou.
Zvyčajne je táto zložka „C“, majúca vo vyhotovení podľa vynálezu vlastnosti prostriedku proti starnutiu, pripravovaná tak, že zložka „A“ (t.j. produkt reakcie alifatického ketónu a primárneho aromatického amínu) je skombinovaná v chemicky reaktívnom prostredí so zložkou „B“ (anhydridom kyseliny) tak, aby vznikla táto požadovaná zložka „C“.
Vo vyhotovení podľa vynálezu sa teda 85 % hmotnostných až 99 % hmotnostných zložky A, vo výhodnom vyhotovení 90 % hmotnostných až 98 % hmotnostných zložky A, vo zvlášť výhodnom vyhotovení 93 % hmotnostných až 96 % hmotnostných zložky A skombinuje so zodpovedajúcim množstvom zložky B tak, aby súčet hmotností zložiek A a B bol 100 % celkovej hmotnosti tejto novej zložky C, ktorá vo vyhotovení podľa vynálezu má vlastnosti prostriedku proti starnutiu a ktorá je inkorporovaná ako súčasť zmesového prípravku na výrobu vytvrdzovaných elastomémych produktov.
Termín „elastomémy“ je v tomto texte chápaný tak, že zahŕňa kaučukovité polyméry a kopolyméry, rovnako tak ako rôzne zmesi, ktoré bývajú odborníkmi pracujúcimi v danom odbore charakterizované ako „kaučuk“, napríklad prírodný kaučuk, syntetický kaučuk a rovnako rôzne zmesi týchto kaučukov. Termín „elastomémy“ teda zahŕňa prírodný kaučuk, „EPDM“ kaučuk, cis-polyizoprénové, polybutadiénové, styrén - butadiénové kopolyméry, polychloroprénové a akrylonitril - butadiénové kopolyméry, a to tak individuálne, ako i vo forme rôznych kaučukových zmesí. Termínom „EPDM“ je v tomto texte označovaný elastomémy térpolymér etylénových, propylénových a diénových monomérov. (Pozri napríklad strana 400 - 401 publikácia: The Textbook of Polymér Science (F. W. Billmeyer Jr.), 2. vyd. z roku 1971, John Wiley and Son, Inc.). Táto zložka, ktorá vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu má vlastnosti prostriedku proti starnutiu, je hlavne používaná v kombinácii so zmesovými prípravkami, ktoré zahŕňajú prírodný kaučuk.
Ostatné termíny, použité v tomto texte, sú vysvetlené v ďalšom. Termín „zmiešavame“, pokiaľ je použitý v kombinácii s elastomémym materiálom, ako napríklad kaučukom, označuje miešanie rôznych ingrediencií, ktoré môže byť sprevádzané zahrievaním, ale ktoré prebieha bez pôsobenia tlaku. Termín „vytvrdzovanie“ elastomémych (zvyčajne kaučukových) zmesových prípravkov zahŕňa pôsobenie tepla a tlaku po určitý časový úsek. Termín „vulkanizovať“ označuje modifikovanie vlastností elastomémych materiálov, ako napríklad kaučuku, ich spracovaním so sírou alebo s inými aditívami, a to za pôsobenia tepla a tlaku.
Prv ako dôjde k úprave pôsobením tepla a tlaku, je potrebné, aby takéto vulkanizovateľné elastoméme materiály zahŕňali vo svojej štruktúre dvojné väzby, aby tak bola vulkanizácia týchto elastomémych materiálov vykonateľná.
Vo vyhotovení podľa vynálezu býva spravidla používané približne od 0,2 hmotnostného dielu do približne 8 hmotnostných dielov síry, vo výhodnom vyhotovení od približne 2 hmotnostných dielov do 7 hmotnostných dielov síry na sto (100) hmotnostných dielov kaučuku.
Aby elastoméme produkty vo vyhotovení podľa vynálezu mali dostatočnú mieru odolnosti, ich príprava môže prebiehať podľa ľubovoľného zvyčajne používaného postupu, a to vrátane použitia takých látok, ktoré bývajú pri príprave týchto produktov bežne používané. V zmesových prípravkoch vo vyhotovení podľa vynálezu môžu byť napríklad obsiahnuté vulkanizačné činidlá, akcelerátory, aktivátory, retardačné prostriedky, antiozonanty, plastifikačné oleje alebo zmäkčovadlá, plnidlá a stužovacie pigmenty alebo sadze.
SK 284017 Β6
Látka, majúca vo vyhotovení podľa vynálezu vlastnosti prostriedku proti starnutiu, môže byť pridávaná k zmieneným typom nenasýtených polymérov alebo kaučukov v množstve v rozmedzí od 0,25 hmotnostného dielu do 6 hmotnostných dielov na sto (100) dielov elastomémeho materiálu. Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu je táto látka pridávaná v množstve od 0,3 hmotnostného dielu do 5 hmotnostných dielov na sto (100) dielov elastomémeho materiálu a vo zvlášť výhodnom vyhotovení potom v množstve od 0,5 hmotnostného dielu do 2 hmotnostných dielov na sto (100) dielov elastomémeho materiálu.
Vo vyhotovení podľa vynálezu môžu byť použité také alifatické ketóny, v ktorých každá jednotlivá alkylová skupina môže obsahovať od jedného do štyroch uhlíkových atómov. Vhodnými príkladmi takýchto ketónov sú acetón, metyletylketón, metylpropylketón, dietylketón a metylbutylketón.
Do skupiny primárnych aromatických amínov, použiteľných vo vyhotovení podľa vynálezu, je možné zahrnúť anilíny, ako napríklad para-etoxyanilín, ďalej toluidíny a xylidíny, z ktorých ktorýchkoľvek môže byť substituovaný alebo nesubstituovaný a rovnako i zmesi týchto látok s tým, že uvedené toluidíny môžu mať tak orto-, ako i metaštruktúru.
Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu je ako alifatický ketón použitý acetón a ako primárny aromatický amín je použitý anilín.
Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu je produktom reakcie alifatického ketónu a primárneho aromatického amínu zmes 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolínového monoméru, diméru, triméru a zložiek s vyššou molekulovou hmotnosťou.
Z hľadiska vyhotovenia podľa vynálezu označuje termín „anhydrid kyseliny“ takú látku, v ktorej štruktúre je zastúpený kyslíkový atóm, viazaný na dva karbonylové uhlíkové atómy.
Anhydrid kyseliny, použiteľný z hľadiska vyhotovenia podľa vynálezu, môže mať tak cyklickú, ako i necyklickú štruktúru.
Medzi ilustratívne príklady vhodných symetrických anhydridov kyselín, majúcich necyklickú štruktúru, môže byť zahrnutý anhydrid kyseliny octovej, anhydrid kyseliny propiónovej, anhydrid kyseliny maslovej, anhydrid kyseliny izomaslovej, anhydrid kyseliny n-valerovej, anhydrid kyseliny n-kaprónovej, anhydrid kyseliny cyklohexánkarboxylovej a anhydrid kyseliny bis-(3-brómpropánovej), (pozri napríklad strany 226 a 233, Organic Chemistry (R. Q. Brewster, W. E. McEven), 3. vyd. z roku 1964, Prentice-Hall Inc. of Englewood Cliffs, New Jersey a ďalej strana 137, Nomenclature of Organic Compounds (J. H. Fletcher, O. C. Dermer, R. B. Fox), vyd. z roku 1974, Američan Chemical Society, Washington, D. C.).
Anhydridy kyselín, odvodené od dvoch molekúl tej istej monokarboxylovej kyseliny, sú označované ako „symetrické“, zatiaľ čo „nesymetrické“ anhydridy kyselín sú odvodené od dvoch rôznych monokarboxylových kyselín (strany 137 - 138, Nomenclature of Organic Compounds).
Medzi ilustratívne príklady asymetrických anhydridov kyselín, majúcich necyklickú štruktúru a vhodných na účely tohto vynálezu, môže byť zahrnutý anhydrid kyseliny octovej a maslovej (tiež označovaný ako acetylbutyryloxid) a ďalej anhydrid kyseliny cyklohexánkarboxylovej a propánovej (pozri napríklad strana 233, Organic Chemistry (Brewster, McEven) a ďalej strana 138, Nomenclature of Organic Compounds).
Anhydridy kyselín, majúce cyklickú štruktúru, sú pripravované z látok, obsahujúcich aspoň dve karboxylové funkčné skupiny (pozri napríklad strana 667, Organic Chemistry (R. T. Morrison, R. N. Boyd), 3. vyd. z roku 1976, Allyn and Bacon, Inc. of Boston, Mass.).
Medzi ilustratívne príklady anhydridov kyselín, majúcich cyklickú štruktúru a vhodných na účely vyhotovenia podľa vynálezu, môžu byť zahrnutý anhydrid kyseliny jantárovej, anhydrid kyseliny glutarovej, anhydrid kyseliny maleínovej, anhydrid kyseliny fialovej a anhydrid kyseliny pyromelitovej (pozri napríklad strany 340, 341, 354, 665 a 667, Organic Chemistry (Brewster, McEven)).
Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu sú potom medzi anhydridy kyselín zahrnuté anhydrid kyseliny maleínovej, anhydrid kyseliny fialovej, anhydrid kyseliny octovej a anhydrid kyseliny jantárovej.
Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu je pri príprave látky, majúcej vlastnosti prostriedku proti starnutiu, pridávaný dihydrochinolín „Naugard Q“ (obchodný názov) k výhodnému anhydridu kyseliny. („Naugard Q“ je obchodný názov pre polymerizovaný 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolín, vyrábaný Uniroyal Chemical Company, Inc., ofMiddlebury, Connecticut).
Vo vyhotovení podľa vynálezu je výhodný anhydrid kyseliny pridávaný k dihydrochinolínu „Naugard Q“ v množstve od 3 % hmotnostných do 9 % hmotnostných, vzťahujúc na množstvo polyméru „Naugard Q“, pričom tento polymér „Naugard Q“ môže ešte obsahovať i isté množstvo 1,2-dihydrochinolínového monoméru.
Pokiaľ je žiaduce zistiť množstvo prítomného monoméru, môže byť toto stanovenie vykonané podľa bežne známych metodík založených na vypudzovaní parou alebo vypudzovaní do vákua.
Množstvo anhydridu kyseliny, pridávané vo vyhotovení podľa vynálezu k 1,2-dihydrochinolínu, sa môže pohybovať v rozmedzí od približne 3 % hmotnostných do 20 % hmotnostných, pričom toto množstvo sa vzťahuje na hmotnosť 1,2-dihydrochinolínu a anhydridu kyseliny.
Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu sa množstvo tohto pridávaného anhydridu pohybuje v rozmedzí od 4 % hmotnostných do 10 % hmotnostných a vo zvlášť výhodnom vyhotovení potom v rozmedzí od 4 % hmotnostných do 7 % hmotnostných, pričom v oboch týchto prípadoch sa tieto množstvá vzťahujú na hmotnosť 1,2-dihydrochinolínu a anhydridu kyseliny.
„Zakázková výroba“ látky, majúca vo vyhotovení podľa vynálezu vlastnosti prostriedku proti starnutiu, spočíva najprv v reakcii vybraného alifatického ketónu s vybraným primárnym aromatickým amínom, ktorého produktom je prostriedok proti starnutiu, majúci požadované fyzikálne vlastnosti, a potom v pridaní anhydridu kyseliny k tomuto prostriedku proti starnutiu tak, aby bola vytvorená zmes.
Táto zmes môže potom byť podrobená konečnému spracovaniu s použitím štandardných postupov, napríklad tvorenia vločiek.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V nasledujúcich príkladoch budú podrobnejšie objasnené spôsoby vyhotovenia podľa vynálezu.
Príklady, uvedené v ďalšom, ilustrujú hlavne všeobecné princípy a výhody vyhotovenia podľa vynálezu a nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.
Príklad 1
Anhydrid kyseliny maleínovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
SK 284017 Β6
Podľa tohto vyhotovenia bolo 40 gramov komerčne dostupného dihydrochinolínového polyméru „Naugard Q“ (obchodný názov pre 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolínový polymér, obsahujúci menej ako tri hmotnostné percentá monoméru) a 1,6 gramu anhydridu kyseliny maleínovej (komerčne dodávanej od Aldrich Chemical Company of Milwaukee, Wisconsin) skombinovaných v 50 mililitrovej trojhrdlovej banke s guľatým dnom tak, aby bola vytvorená zmes. Táto banka bola vybavená teplomerom, mechanickým miešadlom a prívodom dusíka. Zmes v banke bola zahrievaná pri teplote 140 °C (284 °F) a miešaná tak, aby došlo k reakcii látok prítomných v tejto zmesi. Táto reakčná zmes bola udržiavaná na teplote 140 °C (284 °F) počas dvoch hodín. Potom bol tento reakčný produkt vybraný z banky a bolo s ním vykonané vločkovanie. Po vločkovaní bol tento reakčný produkt rozomletý, umiestnený do zásobnej fľaše a až do ďalšej manipulácie prechovávaný pri izbovej teplote 25 °C (77 °F).
Tento získaný materiál bol potom používaný pri príprave zmesových kaučukových produktov a následne po tejto príprave bolo pri týchto zmesových kaučukových produktoch vykonané testovanie ich určitých fyzikálnych vlastností. Výsledky tohto testovania sú uvedené v ďalšom v tabuľkách V - VII a X - XII.
Príklad 2
Anhydrid kyseliny fialovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
Podľa tohto postupu bolo 40 gramov dihydrochinolínového polyméru „Naugard Q“ skombinovaných s 2 gramami anhydridu kyseliny fialovej (Aldrich Chemical Co.), pričom sa postupovalo rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Výsledky testovania fyzikálnych vlastnosti takto pripraveného produktu sú rovnako uvedené v ďalšom v tabuľkách V-VIIaX-XII.
Príklad 3
Anhydrid kyseliny octovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
Pri tomto postupe bolo 40 gramov dihydrochinolínového polyméru „Naugard Q“ skombinovaných s 2 gramami anhydridu kyseliny octovej (od JT Baker Company of Phillipsburg, New Jersey), pričom sa postupovalo rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Výsledky testovania fyzikálnych vlastnosti takto pripraveného produktu sú rovnako uvedené v ďalšom v tabuľkách V - VII a X - XII.
Príklad 4
Anhydrid kyseliny maleínovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
Podľa tohto vyhotovenia bolo 20 gramov 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolínového polyméru s obsahom monoméru od 4 do 9 % hmotnostných, vzťahujúc na hmotnosť polyméru (komerčne dostupného od Uniroyal Chemical Company lnc. of Middlebury, Connecticut) skombinovaných s 1 gramom anhydridu kyseliny maleínovej (Aldrich), pričom sa postupovalo rovnakým spôsobom ako v príklade 1, s tým rozdielom, že reakcia bola udržiavaná v čase tri hodiny. Výsledky testovania fyzikálnych vlastností takto pripraveného produktu sú rovnako uvedené v ďalšom v tabuľkách V - VII a X - XII.
Príklad 5
Anhydrid kyseliny fialovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
Podľa tohto postupu bolo 40 gramov dihydrochinolínového polyméru podľa príkladu 4 skombinovaných s 3 gra mami anhydridu kyseliny fialovej (Aldrich), pričom sa postupovalo rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Výsledky testovania fyzikálnych vlastností takto pripraveného produktu sú rovnako uvedené v ďalšom v tabuľkách V - VII a X - XII.
Príklad 6
Anhydrid kyseliny jantárovej a 1,2-dihydrochinolínový polymér
Pri vykonávaní postupu podľa tohto príkladu bolo 40 gramov dihydrochinolínového polyméru podľa príkladu 4 skombinovaných s 2 gramami anhydridu kyseliny jantárovej (komerčne dostupný od spoločnosti Aldrich), pričom sa postupovalo rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Výsledky testovania fyzikálnych vlastností takto pripraveného produktu sú rovnako uvedené v ďalšom v tabulkách V -VIlaX-XII.
Postup hodnotenia prostriedkov proti starnutiu
V každom z vyhotovení podľa príkladov 1 až 6 bolo potvrdenie skutočnosti, že amín a anhydrid zreagovali za tvorby amidu, vykonané s použitím vysoko účinnej kvapalinovej chromatografie. Reakčné produkty vo vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 6 boli testované v kaučukovej zmesi, aby tak bolo možné kvantitatívne posúdiť ich schopnosť redukovať konverziu nerozpustnej síry na rozpustnú formu síry, schopnú migrácie, ktorá by inak vzhľadom na túto schopnosť migrovala smerom k povrchu nevulkanizovaného elastomémeho (napríklad kaučukového) produktu.
Tieto hodnotenia boli vykonávané s použitím nasledujúceho postupu.
Tabuľka 1
Zloženie zmesi na vyhodnocovanie
Zložka Hmotnostné diely
elastomér 200,00
síra 7,50
prostriedok proti starnutiu 2,00
Ako elastomér bol použitý cis-4-polybutadiénový kaučuk (komerčne dodávaný od Američan Synthetic Rubber of Louisville, Kentucky), majúci hodnotu číselný priemer molekulovej hmotnosti približne 139 000 a hodnotu hmotnostný priemer molekulovej hmotnosti približne 315 000.
Použitou sírou bola polymerizovaná síra s obchodným názvom „Crystex HS 90 OT 20“, komerčne dodávaná od Akzo Chemicals of Chicago, Illinois.
Pre každé z vyhotovení podľa príkladov 1 až 6 boli látky, uvedené v tabuľke I, premiešané s použitím miešacieho zariadenia „Brabender“, pričom východisková teplota vnútri tohto miešacieho zariadenia bola 80 °C (176 °F).
Toto miešacie zariadenie je konštruované s dutým priestorom na umiestnenie premiešavaných látok, s premiešavacím elementom, situovaným vnútri tohto dutého priestoru, a ďalej s prítlačným klinom, pohyblivým v rámci tohto dutého priestoru a zaisťujúci, aby premiešavané látky boli v kontakte s premiešavacím prvkom.
Premiešavame týchto látok bolo buď vykonávané počas piatich minút, alebo bolo skončené pri dosiahnutí teploty 99 °C (210 °F), pokiaľ bola táto teplota dosiahnutá vnútri miešacieho zariadenia ešte pred uplynutím týchto piatich minút.
Reakčný produkt každého z príkladov 1 až 6 bol následne použitý na vylisovanie testovacej (alebo kalibrovanej) doštičky (číslo 80) s rozmermi 8,9 cm x 7,6 cm (3,5 palca x 3 palce) s tým, že každá táto doštičková vzorka bola
SK 284017 Β6 lisovaná medzi dvoma polyesterovými fóliami s obchodným názvom „Mylar“ s približne rovnakými rozmermi, pričom bol použitý tlak 2812 kg/cm2 (40 000 libier na štvorcový palec) počas 15 minút a pri zvýšených teplotách 99 °C (210 °F), 110 °C (230 °F) a 121 °C (250 °F).
Tieto vzorky boli potom ponechané pri izbovej teplote 25 °C (77 °F) počas dvoch dní.
Tretí deň bola každá z týchto vzoriek vo forme doštičky, získaných v jednotlivých vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 6 a následne spracovaných pri troch rôznych teplotách, opäť podrobená pôsobeniu tlaku 2812 kg/cm2 (40 000 libier na štvorcový palec), a to počas 7 minút pri teplote 132 °C (270 F).
Potom boli tieto doštičkové vzorky opäť nechané pri izbovej teplote, pričom zostávali stále pokryté polyesterovou fóliou „Mylar“.
Povrchy týchto doštičkových vzoriek boli potom každodenne vizuálne kontrolované, a to počas celkovo 14 dní, pričom sa zisťoval výskyt kryštálov síry.
Pokiaľ nedošlo v priebehu týchto dvoch týždňov na povrchu doštičkových vzoriek k tvorbe kryštálov síry, bolo podľa zhody, všeobecne uznávanej v danom odvetví výroby, predpokladané, že akákoľvek následná tvorba kryštálov síry na povrchu týchto doštičkových vzoriek bude iba zanedbateľná.
V priebehu štrnásťdenného testovania týchto doštičkových vzoriek, zodpovedajúcich jednotlivým vyhotoveniam podľa príkladu 1 až 6, nebola na ich povrchu zistená žiadna tvorba kryštálov.
Uskutočnenie s vynechaním úvodnej reakcie
Aby bolo možné sledovať ďalší aspekt vyhotovenia podľa vynálezu, bolo 1,90 hmotnostného dielu „Naugardu Q“ (s nízkym obsahom monoméru) a 0,10 hmotnostného dielu anhydridu kyseliny maleínovej pridaných do zmesi vo forme individuálnych komponentov, s použitím rovnakých uvedených postupov, pričom účelom bolo testovanie rýchlosti konverzie síry (diskutované vyššie). V tomto prípade bol už po uplynutí 48 hodín pozorovaný výskyt kryštálov síry.
Postup bez prítomnosti anhydridu kyseliny
Postupy prípravy zmesí, uvedené vo vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 6, boli v tomto prípade v zásade opakované, iba s tým rozdielom, že prostriedok proti starnutiu „Naugard Q“ tu vystupoval ako prostriedok proti starnutiu, použitý pri príprave zmesí pre kaučukové produkty.
V prípadoch, kedy bol týmto spôsobom použitý dihydrochinolínový polymér s obsahom monoméru menším ako 3 % hmotnostné a ďalej s obsahom v rozmedzí od 4 % hmotnostných do 9 % hmotnostných, bola pri testovaní doštičkových vzoriek pozorovaná tvorba kryštálov síry, ako je ukázané na výsledkoch, uvedených v tabuľke II.
Tabuľka II
Zistenie tvorby kryštálov síry
Dihydrochinolínový polymér Zistenie výskytu kryštálov
menej ako 3 % hmotnostné po uplynutí
monoméru 24 hodín
4 až 9 % hmotnostných po uplynutí
monoméru 22 hodín
Ďalšie fyzikálne vlastnosti reakčných produktov vo vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 6
Okrem potlačenia tvorby kryštálov síry boli rovnako sledované ďalšie žiaduce sledované znaky a výhodné vlastnosti reakčných produktov získaných postupmi podľa príkladov 1 až 6. Aby sa overilo, že reakčné produkty vo vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 6 pôsobia účinne ako antioxidanty, každý z týchto reakčných produktov vo vyhotovení podľa týchto príkladov bol použitý na prípravu predzmesi s použitím predpisu, uvedeného v tabuľke III. Táto predzmes bola pripravená dvojnásobným premiešavaním v zmienenom miešacom zariadení typu Brabender.
Pri prvom premiešavaní (pozri tabuľka III, ktorá nasleduje a v ktorej sú uvedené jednotlivé zložky) bol prírodný kaučuk premiešavaný v miešacom zariadení počas 1,5 minúty so sadzami.
Ďalej bol pridaný oxid zinku, kyselina stearová a naftalénový olej a potom bolo vykonané druhé premiešavame, ktoré bolo skončené buď po 3,5 minútach, alebo v okamihu, kedy teplota premiešavanej zmesi dosiahla 132 °C (270 °F), pokiaľ bola táto teplota dosiahnutá prv ako za 3,5 minúty.
Náplň miešacieho zariadenia bola zhrnutá po 2,5 a 3,5 minútach a následne bola táto náplň vybraná, a to buď po uplynutí 5 minút, alebo v okamihu, kedy teplota vnútri miešacieho zariadenia dosiahla 132 °C (270 °F), pokiaľ bola táto teplota dosiahnutá prv ako za 5 minút. (Termín „zhrnutá“, tak, ako je použitý v tomto odseku, označuje činnosť, spočívajúcu vo zdvihnutí horného prítlačného klina, umiestneného nad dutým priestorom miešacieho zariadenia a následnom zhrnutí premiešavaných ingrediencií z tohto klina späť do dutého priestoru miešacieho zariadenia tak, aby bolo zaručené, že zmes obsahuje požadované množstvo každej zložky.)
Tabuľka III Zloženie na prípravu kaučukového zmesového prostriedku
Látky Hmotnostné diely
prírodný kaučuk 100,00
sadze 58,00
oxid zinku 7,00
nafténový olej 6,00
polymér 2,50
kyselina stearová 2,00
naftenát kobaltu 1,00
Prírodný kaučuk, uvedený v tabuľke III, známy v danom priemyselnom odvetví ako „SMR 5CV“ (obchodný názov), je bežne komerčne dostupný od firmy Herman Weber Co. Inc. of Chatham, Massachusetts. Naftenát kobaltu obsahuje 10 percent kobaltu (vzťahujúc na celkovú hmotnosť). Použitou živicou je bežne komerčne dostupná resorcinol - formaldehydová živica, dodávaná od firmy Schenectady Chemicals of Schenectady, New York.
Druhé premiešavanie bolo začaté premiešaním predchádzajúcej náplne, prebiehajúcim jednu minútu a potom bol pridaný naftenát kobaltu a resorcinol - formaldehydová živica. Druhé premiešavanie, po ktorom bola náplň vybraná, bolo vykonávané buď počas 5 minút, alebo do okamihu, kedy teplota vnútri miešacieho zariadenia dosiahla 121 °C (250 °F), pokiaľ bola táto teplota dosiahnutá skôr ako za 5 minút.
Tento teplotný limit nebol bežne dosiahnutý a zmes tak bola vyberaná po uplynutí 5 minút, spravidla pri teplote 104 °C (220 °F).
Týmto spôsobom pripravená predzmes bola potom spracovaná rozvalcovaním v mlyne tak, aby mohla byť následne použitá pri treťom premiešavaní, ktoré bolo vykonané podľa návodu uvedeného v nasledujúcej tabuľke IV.
Tabuľka IV
Zloženie na prípravu nevulkanizovanej kaučukovej zmesi
Látky Diely
Predzmes 176,50
Síra (80 %, v oleji) 6,25
Hexametoxymetylmelamín 2,50
Reakčný produkt z príkladov 1 - 5 1,00
N,N-dicyklohexyl-2-benzotiazolsulfénamid 0,70
Celková hmotnosť nevulkanizovanej kaučukovej zmesi 186,95
Spôsob premiešavania látok, uvedených v tabuľke IV, je špecifikovaný v ďalšom.
Najprv bola polovica zložiek predzmesi spolu s reakčným produktom každého z príkladov 1 až 5 pridaná do miešacieho zariadenia a potom bol do miešacieho zariadenia pridaný zvyšok zložiek predzmesi.
Po jednominútovom premiešavaní bol k tejto zmesi pridaný hexametoxymetylmelamín (dodávaný firmou Američan Cyanamid of Akron, Ohio), ďalej Ν,Ν-dicyklohexyl-2-benzotiazolsulfénamid a síra.
Každá vzorka tejto nevulkanizovanej kaučukovej zmesi bola následne premiešavaná počas ďalšie 3 minúty, pričom bola zvyčajne pred vybratím z miešacieho zariadenia dosiahnutá vnútorná teplota 116 °C (241 °F).
Vzorky nevulkanizovanej kaučukovej zmesi boli potom spracovávané rozvalcovaním v mlyne, pričom každá vzor ka tejto zmesi bola rozvalcovaná takým spôsobom, že päťkrát po sebe prešla medzi mlecími valcami.
Každá vzorka tejto nevytvrdenej kaučukovej zmesi bola následne vytvrdená v testovacej (alebo kalibrovanej) forme (číslo 75) s rozmermi 15 cm x 15 cm (6 palcov x 6 palcov) pri teplote 160 °C (320 °F) a pri tlaku 2812 kg/cm2 (40 000 libier na štvorcový palec).
Čas tohto vytvrdzovania bol definovaný ako „množstvo času potrebné na dosiahnutie 90 %-ného vytvrdenia, plus dve minúty“.
Následne bolo pri každej z takto vytvrdených vzoriek vykonané vyhodnotenie tvrdosti podľa Shorea A, pevnosti v ťahu, 100 % a 300 % modulu a rovnako i percentá pretiahnutia (alebo ťažnosť), pričom toto vyhodnotenie bolo vykonané na vzorkách s troma rôznymi spôsobmi starnutia: na vzorkách nestarnúcich, na vzorkách po dvojdennom starnutí pri teplote 100 °C (212 °F) v peci s cirkulujúcim horúcim vzduchom a na vzorkách po štvordennom starnutí pri 100 °C (212 °F) v peci s cirkulujúcim horúcim vzduchom.
Výsledky, zistené pre látky, majúce vo vyhotoveniach podľa príkladov 1 až 5 vlastnosti prostriedku proti starnutiu, sú uvedené v tabuľke V až VII, pričom tieto výsledky sú porovnané s vyhotovením, pri ktorom bol ako prostriedok proti starnutiu použitý iba nezreagovaný Naugard Q, ďalej označovaný ako „štandardný“ prostriedok proti starnutiu.
Tabuľka V
Fyzikálne vlastnosti nestamutej vzorky
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
300 % modul, (MPa) 19,443 20,271 19,168 18,616 18,410 18,616
Pevnosť v ťahu, (MPa) 22,822 21,995 22,202 21,9950 22,547 22,822
Pomerné predĺženie v % pri pretrhnutí 360 320 360 350 390 360
Tvrdosť podľa Shorea A 80 83 81 82 81 82
Tabuľka VI
Fyzikálne vlastnosti vzorky po vykonanom dvojdennom starnutí pri teplote 100 °C
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
Pevnosť v ťahu %, Retencia 29 32 30 31 28 27
Predĺženie, % Retencia 22 25 19 23 21 19
Tvrdosť Delta +3 +2 +6 +4 +5 +6
Tabuľka VII
Fyzikálne vlastnosti vzorky po vykonanom štvordennom starnutí pri teplote 100 °C
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
Pevnosť v ťahu %, Retencia 24 25 25 25 14 23
Predĺženie, % Retencia 17 16 17 17 10 11
Tvrdosť Delta +3 +4 +6 +3 +4 +5
Poznámky k tabuľkám V - VII
Uvedená skratka TMQ, označuje komerčne dostupný poly(l,2-dihydro-2,2,4-trimetylchinolín), obsahujúci približne 4 až 9 percent monoméru.
Percentuálne vyjadrené hodnoty v pevnosti ťahu a hodnoty predĺženia (ťažnosti), uvedené v tabuľkách VI a VII, sú bezrozmemé, pretože tieto hodnoty boli získané vypočítaním pomeru konečnej a pôvodnej hodnoty pevnosti v ťahu a pomeru konečnej a pôvodnej hodnoty predĺženia a následným vynásobením týchto pomerov sto (100), čím boli získané uvedené bezrozmemé veličiny v týchto tabuľkách.
Uvedené hodnoty tvrdosti „Delta“, boli získané vždy odpočítaním hodnoty tvrdosti nestarnutej vzorky (uvedené v tabuľke V) od hodnoty tvrdosti, zistenej pre vzorku, podrobenú starnutiu.
Reakčný produkt vo vyhotovení podľa príkladu 6 nebol do tohto vyhodnocovania zahrnutý.
SK 284017 Β6
Druhé vyhodnotenie
Aby bolo možné spoľahlivejšie posúdiť schopnosť pôsobiť ako prostriedok proti starnutiu, ktorú majú reakčné produkty vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu, bol vykonaný druhý súbor vyhodnocovania.
Pri tomto druhom súbore vyhodnocovania bol použitý nižší obsah síry a podmienky pri starnutí vzoriek boli rovnako menej náročné ako v prípade prvého súboru overovania.
V zložení pre prípravu predzmesi (pre druhý súbor vyhodnocovania) bol vynechaný naftenát kobaltu, hexametoxymetylmelamín a resorcinolformaldehydová živica a ďalej bol obsah síry znížený na 2,50 hmotnostného dielu oproti obsahu 6,25 hmotnostného dielu, uvedeného v tabuľke IV a rovnako starnutie vzoriek bolo vykonávané 24 hodín pri teplote 100 °C (212 °F) a dva týždne pri teplote 70 °C (158 °F), oproti dvom a štyrom dňom pri teplote 100 °C (212 °F).
Pre druhý súbor vyhodnocovania bolo použité zloženie uvedené v nasledujúcej tabuľke VIII.
Tabuľka VIII
Zloženie na prípravu kaučukového zmesového prostriedku
Zložky Hmotnostné diely
prírodný kaučuk 100,00
sadze 58,00
oxid zinku 7,00
nafténový olej 6,00
kyselina stearová 2,00
Prírodný kaučuk, uvedený v tabuľke VIII, je opísaný v spojení s tabuľkou III.
Polovica tohto prírodného kaučuku, všetky sadze, všetok oxid zinku, všetka kyselina stearová a všetok nafténový olej boli postupne skombinované a potom bol k tejto zmesi pridaný zvyšok prírodného kaučuku.
Výsledná zmes bola potom premiešaná s použitím toho istého vybavenia, o ktorom bolo zmienené v súvislosti s tabuľkou 1. Náplň miešacieho zariadenia bola zhrnutá najprv po 2,5 minútach a potom po 3,5 minútach.
Náplň miešacieho zariadenia bola potom vybraná, a to buď po uplynutí 5 minút, alebo v okamihu, kedy teplota vnútri miešacieho zariadenie dosiahla 149 °C (300 °F), pokiaľ bola táto teplota dosiahnutá prv ako za 5 minút. Tento teplotný limit bol zvyčajne dosiahnutý pred uplynutím časového limitu.
Táto náplň bola potom spracovaná rozvalcovaním a následne rozrezaná tak, aby mohla byť použitá v zložení pre nevulkanizovanú kaučukovú zmes, uvedenom v nasledovnej tabuľke IX.
Tabuľka IX
Zloženie na prípravu druhej nevulkanizovanej kaučukovej zmesi
Zložky Diely
Predzmes 173,00
Síra (80 %, v oleji) 2,50
Reakčný produkt z príkladov 1 - 5 1,00
N,N-dicyklohexyl-2-benzotiazolsulfénamid 0,70
Celková hmotnosť nevulkanizovanej kaučukovej zmesi 177,20
Vzorky nevulkanizovanej kaučukovej zmesi pre druhý súbor vyhodnocovania boli premiešané podobným spôsobom, ktorý bol opísaný pri vzorkách pre prvý súbor vyhodnocovania a potom bolo pri týchto vzorkách rovnako podobným spôsobom vykonané vytvrdenie.
Rovnaké fyzikálne vlastnosti ako v prípade prvého súboru vyhodnocovania boli potom zmerané pri nestamutých vzorkách, pri vzorkách po 24 - hodinovom starnutí pri teplote 100 °C (212 °F) a pri vzorkách po dvojtýždennom starnutí pri teplote 70 °C (158 °F), pričom výsledky týchto meraní sú prezentované v tabuľkách X až XII.
Výsledky uvedené v tabuľkách X až XII jasne ukazujú, že schopnosť mať vlastnosti prostriedku proti starnutiu, ktorú prejavujú látky vo vyhotovení podľa vynálezu, je porovnateľná so schopnosťami komerčne dostupných a široko používaných prostriedkov proti starnutiu kaučuku.
Tabuľka X
Fyzikálne vlastnosti nestamutej vzorky
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
300 % modul, (MPa) 13,445 12,273 12,962 13,307 12,342 13,238
Pevnosť v ťahu, (MPa) 25,335 23,925 23,512 24,334 23,374 23,650
Pomerné predĺženie v % pri pretrhnutí 500 500 470 480 490 480
Tvrdosť podľa Shorea A 68 67 67 67 67 68
Tabuľka XI
Fyzikálne vlastnosti vzorky po vykonanom 24 - hodinovom starnutí pri teplote 100 °C
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
300 % modul, Retencia 136 142 132 133 136 133
Pevnosť v ťahu, % Retencia 98 98 92 99 100 96
Predĺženie, % Retencia 82 80 77 85 82 81
Tvrdosť Delta +4 +3 +4 +5 +3 +3
Tabuľka XII
Fyzikálne vlastnosti vzorky po vykonanom dvojdennom starnutí pri teplote 70 °C
TMQ Príklad 1 Príklad 2 Príklad 3 Príklad 4 Príklad 5
300 % modul, Retencia 133 144 126 126 134 124
Pevnosť v ťahu, % Retencia 84 85 83 80 80 82
Predĺženie, % Retencia 70 66 72 71 67 71
Tvrdosť Delta +3 +3 +4 +4 +4 +3
SK 284017 Β6
Poznámky k tabuľkám XI až XII
1. Percentuálne vyjadrené hodnoty pevnosti v ťahu a predĺžení (ťažnosti), rovnako tak ako hodnoty tvrdosti „Delta“, boli určované spôsobom, ktorý bol diskutovaný v súvislosti s tabuľkami V a VII.
2. Percentuálne vyjadrené hodnoty 300 % modulu, prezentované v tabuľkách XI a XII, boli vyjadrené formou pomeru konečnej hodnoty 300 % modulu proti počiatočnej hodnote 300 % modulu, pričom tento pomer bol násobený sto (100), aby tak boli získané bezrozmemé hodnoty v tej forme, v ktorej sú v týchto tabuľkách uvedené.
I napriek skutočnosti, že opis tohto vynálezu bol vykonaný vzhľadom na výhodné vyhotovenia a na príklady výhodných vyhotovení, bude odborníkom z oblasti technológie kaučuku zrejmé, že tieto výhodné vyhotovenia ani uvedené príklady výhodných vyhotovení nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.
Napríklad pre odborníka pracujúceho v oblasti organickej chémie, ktorý sa tiež zoznámil s výhodnými vyhotoveniami podľa tohto vynálezu, je zrejmé, že nielen anhydrid kyseliny benzoovej, ale tiež anhydrid kyseliny cis-cyklopentán-l,2-dikarboxylovej patrí k príkladom anhydridov kyselín, majúcich také typy necyklických symetrických a cyklických štruktúr, ktoré by boli vhodné na použitie vo vyhotovení podľa vynálezu. (Pozri napríklad strana 659 publikácie Organic Chemistry (Morrison and Boyd) a strana 355 publikácie Organic Chemistry (Brewster and McEven)).
Na základe opisu podstaty vynálezu a príkladov vyhotovenia podľa vynálezu budú odborníkom, znalým danej problematiky, zrejmé rôzne zmeny, modifikácie, alternatívy a funkčné ekvivalenty.
Pokiaľ teda takéto zmeny, modifikácie, alternatívy a funkčné ekvivalenty spadajú do rámca podstaty vynálezu a do rozsahu nárokov, uvedených v ďalšom, je potrebné chápať ich ako súčasť vyhotovenia podľa vynálezu.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Prípravok obsahujúci nerozpustnú síru na výrobu vytvrdených elastomémych produktov, vyznačujúci sa tým, že obsahuje účinné množstvo reakčného produktu, ktorý je získaný skombinovaním: (A) prvej reaktívnej zložky, ktorá samotná je vyrábaná reaktívnym skombinovaním alifatického ketónu s primárnym aromatickým aminom, a (B) druhej reaktívnej zložky, ktorou je anhydrid kyseliny, s tým, že takto získaný reakčný produkt je v tomto zmesovom prípravku prítomný v takom množstve, ktoré je účinné na redukciu rýchlosti konverzie nerozpustnej síry na rozpustnú formu síry, schopnú migrácie.
  2. 2. Prípravok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že alifatickým ketónom je acetón a primárnym aromatickým aminom je anilín.
  3. 3. Prípravok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvou reaktívnou zložkou je zmes 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrochinolínového monoméru, diméru, triméru a zložiek s vyššou molekulovou hmotnosťou.
  4. 4. Prípravok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že anhydridom kyseliny je buď anhydrid kyseliny maleinovej, anhydrid kyseliny fialovej, anhydrid kyseliny octovej alebo anhydrid kyseliny jantárovej.
  5. 5. Použitie prípravku podľa nároku 1 na zníženie rýchlosti, s ktorou je nerozpustná sira premieňaná na migrácie schopnú formu síry v produkte, vyrobenom z vytvrditeľného prípravku, obsahujúceho nerozpustnú síru.
SK1020-96A 1994-02-03 1995-01-25 Prípravok na výrobu vytvrdených elastomérnych produktov obsahujúci nerozpustnú síru a použitie tohto prípravku SK284017B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/192,220 US6171517B1 (en) 1994-02-03 1994-02-03 Rubber compounding formulation and method
PCT/US1995/000986 WO1995021214A1 (en) 1994-02-03 1995-01-25 Rubber compounding formulation and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK102096A3 SK102096A3 (en) 1997-05-07
SK284017B6 true SK284017B6 (sk) 2004-08-03

Family

ID=22708745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1020-96A SK284017B6 (sk) 1994-02-03 1995-01-25 Prípravok na výrobu vytvrdených elastomérnych produktov obsahujúci nerozpustnú síru a použitie tohto prípravku

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6171517B1 (sk)
EP (1) EP0742810B1 (sk)
JP (1) JP2873093B2 (sk)
KR (1) KR100320064B1 (sk)
AU (1) AU1690395A (sk)
BR (1) BR9506677A (sk)
CZ (1) CZ291405B6 (sk)
DE (1) DE69509222T2 (sk)
ES (1) ES2133735T3 (sk)
MY (1) MY140499A (sk)
SK (1) SK284017B6 (sk)
TW (1) TW290567B (sk)
WO (1) WO1995021214A1 (sk)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2400500A (en) 1944-02-04 1946-05-21 Goodrich Co B F Dihydroquinoline condensation product
US2561524A (en) * 1948-07-09 1951-07-24 Harrison & Morton Lab Inc Vulcanization controlling process
US2955100A (en) 1955-07-13 1960-10-04 Monsanto Chemicals Increasing effectiveness of amine antioxidants
GB1010637A (en) * 1963-06-28 1965-11-24 Monsanto Chemicals Novel rubber compositions
US3413253A (en) * 1965-10-27 1968-11-26 Monsanto Co Stabilizing diene rubbers
US3620742A (en) 1969-01-24 1971-11-16 Agfa Gevaert Nv Photoconductive element containing a dihydroquinoline polymer
JPS53145854A (en) 1977-05-25 1978-12-19 Sumitomo Chem Co Ltd Deterioration of inhibitor for rubber
US4247664A (en) 1978-10-02 1981-01-27 The B. F. Goodrich Company Polymeric alkylated 1,2 dihydroquinolines
SU1616933A1 (ru) 1988-03-28 1990-12-30 Научно-исследовательский институт крупногабаритных шин Вулканизуема резинова смесь
EP0412832A3 (en) 1989-08-11 1992-03-04 Nippon Petrochemicals Company, Limited Graft-modified substance, process for preparing same, and thermoplastic resin composition using the graft-modified substance
US5244028A (en) * 1992-05-20 1993-09-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire sidewall composition containing silica having low pH

Also Published As

Publication number Publication date
SK102096A3 (en) 1997-05-07
DE69509222D1 (de) 1999-05-27
US6171517B1 (en) 2001-01-09
ES2133735T3 (es) 1999-09-16
KR970700722A (ko) 1997-02-12
JP2873093B2 (ja) 1999-03-24
CZ229696A3 (en) 1997-01-15
CZ291405B6 (cs) 2003-03-12
TW290567B (sk) 1996-11-11
MY140499A (en) 2009-12-31
DE69509222T2 (de) 1999-09-16
EP0742810A1 (en) 1996-11-20
MX9603197A (es) 1997-07-31
JPH09501984A (ja) 1997-02-25
BR9506677A (pt) 1997-09-09
AU1690395A (en) 1995-08-21
KR100320064B1 (ko) 2002-04-22
EP0742810B1 (en) 1999-04-21
WO1995021214A1 (en) 1995-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2292687B1 (en) Improved vulcanisable guanidine-free mixtures containing ethylene acrylate (AEM), polyacrylate (ACM) and/or hydrogenated acrylnitrile (HNBR)-based rubbers compounds, vulcanisates, prepared by cross-linking this vulcanisable mixtures and their use
JP2891294B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物
KR101636079B1 (ko) 가황성 중합체 조성물
US4764547A (en) Rubber composition comprising surface-treated carbon black
JP3717302B2 (ja) アクリル系エラストマー組成物
EP0746587A1 (en) Heat-resistant perfluoroelastomer composition
US4158000A (en) Antidegradants for rubber
EP2868676A1 (de) Funktionalisierter nitrilgruppenhaltiger Copolymerkautschuk
US4376189A (en) Rubber compositions and method of treating rubber
US4543440A (en) Curable composition comprising elastomeric terpolymer of carbon monoxide
US20010044500A1 (en) Fluoroelastomer composition
SK284017B6 (sk) Prípravok na výrobu vytvrdených elastomérnych produktov obsahujúci nerozpustnú síru a použitie tohto prípravku
US5985970A (en) EPDM rubber composition
EP0118312A2 (en) Curable polymeric compositions
US4575531A (en) Partially hydrolyzed ethylene-vinyl acetate (EVA) elastomers vulcanizable with sulfur
CA2181572C (en) Rubber compounding formulation and method
JP2913897B2 (ja) タイヤ用として好適なゴム組成物およびその製造方法
JPH02284935A (ja) ゴム配合物
JP5512674B2 (ja) アジド組成物並びにその製造及び使用方法
JPH02117939A (ja) ゴム組成物
MXPA96003197A (en) Hule and met composition formulation
CN111954693B (zh) 与冷却剂接触的包含hnbr-peg丙烯酸酯共聚物的固化产品的用途
JP2022034134A (ja) ゴム組成物
JP2005343995A (ja) ゴム組成物
JPH01234442A (ja) ゴム重合体用架橋剤