SU1087541A1

SU1087541A1 - Vulcanizable rubber stock based on ethylene-propylene rubber

Info

Publication number: SU1087541A1
Application number: SU823488738A
Authority: SU
Inventors: Рафаил Шаевич Френкель; Александр Викторович Сафонов; Виктор Федорович Каблов; Адольф Михайлович Огрель; Борис Иванович Но; Юрий Львович Зотов; Владимир Николаевич Карев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4913
Priority date: 1982-09-06
Filing date: 1982-09-06
Publication date: 1984-04-23

Abstract

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНПРОПШТЕНОВОГО КАУЧУКА, включающа серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение, о тличающа с тем, что, с целью повьшени прочности при разрыве сопротивлени тепловому старению и снижени твердости вулканизатов из нее, в качестве адамантансодержащего соединени она содержит триадамантилфенил- или триадамантилнафтилфосфит при следующем соотношении компонентов, мае. ч: Этиленпропиленовьпй каучук 100 Сера0,2-1,0 Пероксимон3-10 Оксид цинка2-12 Технический углерод20-60 О 9 Адамантансо (Л держащее сое3-6 динениеVULCANIZABLE RUBBER MIXTURE ON THE BASIS OF ETHYLENE-PROT-WIRE APPLICA TESTS OTHER APPLICATIONS. contains triadamantylphenyl- or triadamantylnaphthyl phosphite in the following ratio of components, May. h: Ethylene propylene rubber 100 Sulfur 0,2-1-1,0 Peroximon 3-10 Zinc oxide 2-12 Technical carbon 20-60 O 9 Adamantanso (L containing 3-6-6 alloying

Description

0000

-vi ел-vi ate

йь 1 . Изобретение относитс к модифици рованным резиновым смес м на основе этиленпропиленового каучука и может быть применено в резинотехнической промьппленности дл получени различ ньи прокладок, сальников, транспортерных лент, рукавов и т.д. Известна вулканизуема резинова смесь на основе этиленпропиленового каучука С 13 широко используема в резиновой промьшшенности и имеюща следующий состав, мае. ч: Этиленпропиленовый каучук ПерокСимон Оксид цинка Технический углерод ПМ-75 Недостатками этой резиновой смеси вл ютс низка прочность и невы сока теплостойкость вулканизатов из нее. ,. Наиболее близкой к изобретению п технической сущности вл етс вулка низуема резинова смесь на основе этиленпропиленового каучука, включа ща серу, пероксимон, оксид цинка, технический углерод и адамантансодержащее соединение - адамантансодержащие полные эфиры ортакремниевой кислоты г2 3. Однако известна смесь имеет недостаточную прочность, невысокую теплостойкость и высокую твердость Целью изобретени вл етс увели чение прочности при разрыве, сопро тивлени тепловому старению и снижение твердости вулканизатов резин на основе этиленпропиленового каучу ка. Поставленна цель достигаетс путем введени в вулканизуемую рези новую смесь на основе этиленпропиле нового каучука, включающую серу, пероксимон, оксид цинка, технически углерод и адамантансодержащее соеди нение, в качестве адамантансодержащего соединени триадамантилфенилили триадамантилнафтилфосфита при следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Этиленпропиленовый каучук 0,2-1,0 3-10 Пероксимон 2-12 Оксид цинка Технический углерод 1 Фосфорадамантансодержащие соединени 3-6 Три(адамантилфенил)фосфит и три(адамантилнафтил-2)фосфит впервые получены взаимодействием триарилфосфитов , в качестве которых использовали трифенилфосфит и три(нафтил 2 )фосфит с 1-бромадамантаном при мольном соотношении реагентов триарилфосфит : бромадамантан (1,31 ,5):3. Реакцию проводили при 170220° С в среде растворител алкана. Вькод продуктов по данной реакции до 90%. Три(адамантилфеНИЛ)фосфит и три(адамантилнафтил-2)фосфит - твердые вещества, имеющие T 129-130 С оI I А И 192-193 С соответственно, Увеличение прочности резин объ сн етс тем, что фосфорадамантансодержащие соединени улучшают диспергирование ингредиентов резиновой смеси и способствуют их лучшему распределению в матрице каучука. Улучшение теплостойкости резин объ сн етс , очевидно, наличием в модифицирующих добавках трехвалентного фосфора. Таким образом, в процессе термоокислени трехвалентный фосфор переходит в п тивалентный, тем самым способствует увеличению теплостойкости резин. Дл исследовани предлагаемых и известных резин готов т резиновые смеси на основе СКЭП на лабораторных вальцах и вулканизуют в электропрессе . Фосфорадамантансодержащие соединени ввод т в конце цикла смешени . Испытани провод т по стандартным методикам. г Пример 1, Дл исследовани свойств предлагаемой и известной резиновой смесей готов т резиновую смесь на основе СКЭП следующего состава , масоч; Этиленпропиленовый каучук100 Сера0,6 Пероксимон7,5 Оксид цинка5,0 Технический углерод ПМ-75 40,0 в которую ввод т дополнительно 5 мае.ч.три(адамантилфенил)фосфита. Вулканизацию провод т в электропрессе при 165 С в течение АО мин. Результаты испытаний резин с различным содержанием три(адамантилфенил )фосфита приведены в табл. 1.y 1. The invention relates to modified rubber compounds based on ethylene-propylene rubber and can be used in rubber industry to obtain various gaskets, seals, conveyor belts, hoses, etc. Known vulcanizable rubber mixture based on ethylene-propylene rubber C 13 is widely used in rubber industry and having the following composition, May. h: Ethylene propylene rubber PerokSimon Zinc Oxide. Technical carbon PM-75 The disadvantages of this rubber mixture are low strength and low heat resistance of vulcanizates from it. , Closest to the invention, the technical essence is a volatile rubber mixture based on ethylene-propylene rubber, including sulfur, peroximone, zinc oxide, carbon black, and adamantane-containing compound — adamantane-containing full esters of orthosilicic acid r2. However, the known mixture has insufficient strength, low heat resistance and high hardness. The aim of the invention is to increase the strength at break, resist heat aging and reduce the hardness of vulcanizates of rubber on the base ie ethylene-propylene rubber product ka. This goal is achieved by introducing a new rubber based on ethylene propylene, including sulfur, peroximone, zinc oxide, technically carbon and an adamantane-containing compound, as an adamantane-containing compound triadamantylphenylacetylene triadamantylnaphthylphosphite, which is used as an adamantane-containing triadamantylnaphthylphosphite compound, as a resultant compound triadamantylphenylamine triadamantylnaphthylphosphite, as a diamantane compound containing triadamantylphenylphenyl or triadamantylnaphthylphosphite. Part 1: Ethylene-propylene rubber 0.2-1.0 3-10 Peroximone 2-12 Zinc oxide Technical carbon 1 Phosphoradamantane-containing compounds 3-6 Three (adamantylphenyl) phosphite and three (adamantylnaphthyl-2) phosphite obtained for the first time by the interaction of triarylphosphites, which Triphenyl phosphite and tri (naphthyl 2) phosphite with 1-bromoadamantane were used at a molar ratio of triarylphosphite: bromadamantane (1.31, 5): 3 reagents. The reaction was carried out at 170220 ° C in an alkane solvent. Vkod products for this reaction to 90%. Three (adamanthenfenil) phosphite and three (adamantylnaphthyl-2) phosphite are solids having T 129-130 C oI I A and 192-193 C, respectively. Increasing the strength of rubber is due to the fact that phosphorodamantane-containing compounds improve the dispersion of the ingredients of the rubber mixture and contribute to their better distribution in the rubber matrix. The improvement in heat resistance of rubbers is explained, obviously, by the presence of trivalent phosphorus in modifying additives. Thus, in the process of thermo-oxidation, trivalent phosphorus becomes pyrivalent, thereby contributing to an increase in the heat resistance of rubber. To study the proposed and well-known rubbers, rubber mixtures based on EPDM are prepared on laboratory rolls and vulcanized in electric pressure. Phosphoradamantane-containing compounds are introduced at the end of the mixing cycle. The tests are carried out according to standard procedures. g Example 1 To study the properties of the proposed and well-known rubber mixtures, a rubber mixture based on EPDM of the following composition is prepared, masoch; Ethylene propylene rubber100 Sulfur0.6 Peroximone7.5 Zinc oxide5.0 Technical carbon PM-75 40.0 in which an additional 5 parts by weight of three (adamantylphenyl) phosphite is introduced. Vulcanization is carried out in electric pressure at 165 ° C for AO minutes. The test results of rubber with different content of three (adamantylphenyl) phosphite are given in table. one.

Пример 2. Дл сравнени свойств предлагаемых и известных резиновых смесей готов т резиновую смесь на основе СКЭП, дополнительно содержащую 5 мае. ч. три(адамантилнафтил-2 )фосфита. Вулканизацию резиновых смесей и их дальнейшие испытани провод т согласно методикам по примеру 1. Результаты испытани резин на основе СКЭП с различным содержанием три(ддамантилнафтил-2 )фосфита приведены в табл. 2. В табл. 3 приведены составы известных и предлагаемых резиновых смесей с различным содержанием вход щих в них ингредиентов и свойства вулканизатов из них.Example 2. To compare the properties of the proposed and known rubber compounds, a rubber mixture was prepared based on EPDM, additionally containing 5 May. including three (adamantylnaphthyl-2) phosphite. Vulcanization of rubber compounds and their further testing is carried out according to the methods of Example 1. The results of testing rubber based on EPDM with different contents of three (dd-manna-naphthyl-2) phosphite are given in Table. 2. In table. Figure 3 shows the compositions of the known and proposed rubber mixtures with various contents of the ingredients included in them and the properties of vulcanizates from them.

Как видно из табл. 1-3 применение предлагаемых резиновых смесей позвол ет в 1,24-1,80 раза увеличить прочность резин. Так, сопротивление разрыву возрастает с 14,5 до 18,2 и 18,8 ЬШа (табл. 1 и 2 смеси 2 и 5) В то же врем величина относительного удлинени почти не измен етс .As can be seen from the table. 1-3, the use of the proposed rubber compounds allows a 1.24-1.80 increase in the strength of rubbers. Thus, the tensile strength increases from 14.5 to 18.2 and 18.8 HCa (Tables 1 and 2 mixtures 2 and 5). At the same time, the magnitude of the relative elongation almost does not change.

Значительно улучшаетс теплостойкость резиновых смесей (в 1,17 2 ,20 раза) по сравгению с известными . Так, коэффициент сопротивлени The heat resistance of rubber compounds is significantly improved (by 1.17 2, 20 times) in comparison with the known ones. So, the resistance coefficient

тепловому старению по прочности увеличиваетс с 0,83 до 0,96 и 0,97, а коэффициент сопротивлени тенловому старению по относительному удлинению увеличиваетс с 0,78 до 1,28 и 1,32 (табл. 1 - 3, смеси 2, 4 и 5) .thermal aging with respect to strength increases from 0.83 to 0.96 and 0.97, and the coefficient of resistance to aging with respect to elongation increases from 0.78 to 1.28 and 1.32 (Tables 1–3, mixtures 2, 4 and 5).

Снижаетс твердость вулканнэатов с 68 до 61 и 62 ед.The hardness of volcanneates decreases from 68 to 61 and 62.

Введение в резиновую смесь фосфорадамантансодержацих соедниеккй менее 3 мае. ч. на 100 мае. ч. каучка не позвол ет улучшить прочность, теплостойкость и снизить твердость вулканнзатов. Увеличение дозировок фосфорадамантансодержацих соедмквм К более 6 мае. ч. на 100 мае. ч, каучука приводит к значительному iimoтеваиюо их на поверхность резн и ухудшению механических свойств резин (табл. 1 и 2).Introduction to the rubber mixture of phosphoradamantan-containing compounds less than 3 May. hours at 100 May. rubber does not allow to improve the strength, heat resistance and reduce the hardness of volcannates. Increase in dosages of phosphoradamantane containing K compounds over 6 May. hours at 100 May. h, rubber leads to a significant iimoteeviyuo them to the surface of the cutting and deterioration of the mechanical properties of rubber (Tables 1 and 2).

Полученные результаты позвол ют рекомендовать предлагаемые ре иновые смеси дл производства ответственных резинотехнических изделий транспортерных лент, прокладок, рукавов и т.д. Технико-зконоктческий зффект от использовани изобретени получаетс за счет увеличени .срока службы резиновых изделий. IТ а б л и ц а 1The results obtained allow us to recommend the proposed re-mixes for the production of responsible rubber products of conveyor belts, gaskets, hoses, etc. The technical and economic effect of the use of the invention is obtained by increasing the service life of rubber products. IT a b l and c a 1

СоставComposition

Метил-р-этиладамантил-ди (п-децилфенокси )силанMethyl-p-ethyldamantyl-di (p-decylphenoxy) silane

Три(адамантилфенилфосфитThree (adamantylphenylphosphite

Свойства Предел прочности при разрыве, 10,7 14,5 15,8 МПа Относительное Т80 520 420 удлинение, % 18,0 18,2 16,0 15,5 540 530 510 450Properties Strength at break, 10.7 14.5 15.8 MPa Relative T80 520 420 elongation,% 18.0 18.2 16.0 15.5 540 530 510 450

Тепловое старение при 150° С а течение 72 ч Коэффициент сопротивлени тепловому старению по 0,79 0,8,3 0,85 прочности Коэффициент сопротивлени тепловому старению по относительно0 ,56 0,78 0,92 му удлинению Thermal aging at 150 ° С and for 72 hours Thermal aging resistance coefficient at 0.79 0.8.8 0.85 strength Thermal aging resistance coefficient at a relatively 0, 56 0.78 0.92 th lengthening

10,8 18010.8 180

520520

Продолжение табл. 1Continued table. one

Таблица 2table 2

16,6 18,3 18,16.6 18.3 18,

16,3 15,716.3 15.7

430 500 517430 500 517

480 420 0,95 0,960,900,83 1,32 1,301,050,80480 420 0.95 0.960,900.83 1.32 1.301.050.80

Тепловое старение при 150° С в течение 72 чHeat aging at 150 ° C for 72 h

0,79 0,.830.79 0, .83

0,56 0,780.56 0.78

СоставComposition

Этиленпропиленовый кауМетил-Й-этиладамантилди (п-децилфенокси )Ethylene-propylene couMethyl-Y-ethyladamantyldi (p-decylphenoxy)

0,82 0,94 0,97 0,87 0,840.82 0.94 0.97 0.87 0.84

0,60 1,28 1,27 1,10 0,920.60 1.28 1.27 1.10 0.92

9 Тепловое старение, 150 С Коэффициент сопротивлени тепловому старению по прочности 0,79 0,83 0,80 по относительному удлинению 0,56 0,78 0,6 Три(адамантилфенил )фосфит Свойства Предел прочности при разрыве, 14,5 15, МПа10,8 Относительное 520 400 удлинение, % Остаточное удлинение, % Твердость, Шор А 689 Thermal aging, 150 C Coefficient of resistance to thermal aging in strength 0.79 0.83 0.80 in relative elongation 0.56 0.78 0.6 Three (adamantylphenyl) phosphite Properties Tensile strength at break, 14.5 15, MPa10 , 8 Relative 520 400 elongation,% Residual elongation,% Hardness, Shore A 68

10 ten

1087541 Продолжение таблицы 31087541 Continuation of table 3

0,81 2 в течение 72 ч 0,93 0,94 0,97 1,25 1,27 1,08 3 5 6 17,4 18,2 15,3 530 5300.81 2 within 72 hours 0.93 0.94 0.97 1.25 1.27 1.08 3 5 6 17.4 18.2 15.3 15.3 530 530

11eleven

Тепловое старение, 150 С в течение 72 ч Коэффициент сопротивлени тепловому старению по 0,79 0,83 0,84 прочности по относительному 0,56 0,78 0,90 удлинениюHeat aging, 150 ° C for 72 hours Heat aging resistance coefficient of 0.79 0.83 0.84 strength in relative 0.56 0.78 0.90 elongation

10875411087541

12 Продолжение табл. 3 0,96 0,96 0,92 0,80 1,27 1,30 1,08 0,7612 Continued table. 3 0.96 0.96 0.92 0.80 1.27 1.30 1.08 0.76

Claims

VOLCANIZED RUBBER MIXTURE BASED ON ETHYLENE PROPYLENE RUBBER, including sulfur, peroximon, zinc oxide, carbon black and an adamantane-containing compound, characterized in that, in order to increase the strength when the resistance to thermal aging ruptures and reduces its hardness, it contains volcanic compounds contains triadamantylphenyl or triadamantyl naphthylphosphite in the following ratio of components, May. h:

Ethylene propylene

new rubber 100 Sulfur 0.2-1.0 Peroximon 3-10 Zinc oxide 2-12 Technical carbon 20-60 Adamantan- holding soy force 3-6

SU w, 1087541>

1 1087541