SU759554A1

SU759554A1 - Butadienestyrene rubber-based rubber mixture

Info

Publication number: SU759554A1
Application number: SU782624544A
Authority: SU
Inventors: Mark A Polyak; Sergej N Sveshnikov; Anna A Chekanova; Nikolaj D Zakharov; German S Mironov; Yurij A Moskvichev; Vyacheslav A Sapunov
Original assignee: Yaroslavskij Polt Inst
Priority date: 1978-06-07
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области изготовления резиновых смесей.The invention relates to the manufacture of rubber compounds.

Известна резиновая смесь на основе бутадиенстирольного каучука, 5Known rubber compound based on styrene-butadiene rubber, 5

включающая мягчитель, активатор, углеродный наполнитель, ускоритель вулканизации, вулканизующий агент и поликонденсационноспособныё модифицирующие агенты, например хлоран- Ю гидриды алифатических или ароматических дикарбоновых кислот с алифатическими или ароматическими диаминами [1].including a softening agent, an activator, a carbon filler, a vulcanization accelerator, a vulcanizing agent, and polycondensation-capable modifying agents, for example, chlorine hydrates of aliphatic or aromatic dicarboxylic acids with aliphatic or aromatic diamines [1].

Однако резиновые смеси с добавка- 15 ми диаминов и хлорангидридов дикарбоновых кислот отличаются повышенной, склонностью к подвулканизации, а резины недостаточно высоким сопротивлением разрастанию трещин при дина- 20 мических условиях нагружения.However, rubber compounds with additives of diamines and dicarboxylic acid chlorides are characterized by an increased tendency to vulcanisation, and rubber is not sufficiently high in resistance to crack propagation under dynamic loading conditions.

Целью изобретения является уменьшение склонности резиновых смесей к подвулканизации и повышение сопротивления разрастанию трещин при ди- 25 намических условиях нагружения.The aim of the invention is to reduce the tendency of rubber compounds to scorch and increase the resistance to crack propagation under dynamic loading conditions.

Цель достигается тем, что известная резиновая смесь в качестве модифицирующих агентов включает алифатический диАмин-гексаметилендиамин и зоThe objective is achieved in that the known rubber mixture as modifying agents includes aliphatic di-amine-hexamethylenediamine and

22

ароматический дисульфохлори^, взятые в молярном соотношении 2:1, при оптимальной концентрации дисульфохлорида 0,01 моль на 100 масс.ч. каучука, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:aromatic disulfohlori ^, taken in a molar ratio of 2: 1, with an optimal concentration of disulfochloride 0.01 mol per 100 mass.h. rubber, in the following ratio of components, mass:

Каучук Rubber 100 100 Мягчитель Softener 1-3 1-3 Активатор Углеродный Activator Carbon 1-5 1-5 наполнитель Ускоритель filler Accelerator 40-60 40-60 вулканизации Вулканизующий vulcanization Vulcanizing 0,2-1,2 0.2-1.2 агент Алифатический agent Aliphatic 1,5-2,1 1.5-2.1 диамин Ароматический diamine Aromatic 1,1-4,7 1.1-4.7 ди сульфохлорид di sulfochloride 1,3-5,5 1.3-5.5

Модифицирующие агенты вводят в каучук на резиносмесительном оборудовании при температуре 5-10°С.Modifying agents are introduced into rubber on rubber-mixing equipment at a temperature of 5-10 ° C.

Избыток диамина берут для поглощений выделяющегося при реакции хлористого водорода.An excess of diamine is taken to absorb the hydrogen chloride released during the reaction.

В модифицированный каучук вводят остальные ингредиенты резиновой смеси согласно принятому режиму смеше3The remaining rubber compound ingredients are introduced into the modified rubber according to the accepted mix3 mode.

759554759554

4four

•К»*·' .- ····-:- -- ....... .• K * * · '.- ···· -: - - ........

ния и затем приготовленную резиновую смесь вулканизуют.and then the prepared rubber mixture is vulcanized.

Пример 1. Вбутадиенстироль... ный каучук СКМС-ЗОАРКМ-15 на резиносмесительном оборудовании при температуре ·360-370°Κ в течение 10 мин вводят гексаметилендиамин (ГМДА) — 0,03 моль и хлорангидрид терефталевой кислоты (ХТК) — 0,015 моль на 100 масс.ч. каучука.Example 1. Vbutadiene styrene ... SKMS-ZOARKM-15 rubber on rubber-mixing equipment at a temperature of · 360-370 ° ввод for 10 min is injected hexamethylenediamine (HMDA) - 0.03 mol and terephthalic acid chloride (CTC) - 0.015 mol per 100 wt.h. rubber

На основе модифицированного бутадиенстирольного каучука изготавливают резиновую смесь состава, масс.ч.:On the basis of a modified styrene-butadiene rubber, a rubber mixture is made up, in mass:

СКМС-ЗОАРКМ-15 100 Стеарин 1-3 Окись цинка 1-5 Техуглерод'SKMS-ZOARKM-15 100 Stearin 1-3 Zinc oxide 1-5 Carbon black '

ПМ-75 40-60 Дифе нилгуа нидин 0,1-0,5PM-75 40-60 Dife nilgua nidine 0.1-0.5

Сантокюр 0,1-0,7Santokur 0.1-0.7

Сера 1,5-2,1Sulfur 1.5-2.1

Результаты физико-механических ис питаний представлены в табл. 1.The results of physical and mechanical simulations are presented in Table. one.

. Пример 2.в бутадиенстироль 5 ный каучук СКМС-30РКМ-15 на резиносмесительном оборудовании при температуре 340-350*К в течение 10 мин вводят гексаметилендиамин (ГМДА) — 0,01-0,04 моль и дисульфохлорид. Example 2. In the rubber-mixing equipment at a temperature of 340-350 * K, hexamethylenediamine (HMDA) - 0.01-0.04 mol and disulfonyl chloride are introduced for 10 minutes in rubber-mixing equipment at rubber-mixing equipment SKMS-30RKM-15.

’0 бензола (ДСХБ) - 0,005-0,02 моль на 100 масс.ч. каучука.’0 benzene (DHB) - 0.005-0.02 mol per 100 mass parts. rubber

На основе модифицированного бутаДиенстирОльного каучука иэготавли,5 вают резиновую смесь состава, представленного в примере 1.Based on the modified rubber and rubber, the rubber mixture of the composition shown in example 1 is 5.

Результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 1.The results of physico-mechanical tests are given in table. one.

Таблица!Table!

ПоказателиIndicators

Добавки к каучуку,Rubber Additives,

моль на 100 масс.чmol per 100 mass.h

каучукаrubber

ГМДА:ХТК HMDA: HTK ί ί ГМДА:ДСХБ HMDA: DSHB ГМДА HMDA ДСХБ DSHB 0,03:0,015 0.03: 0.015 0,01:0,005 0.01: 0.005 0,02:0,01 0.02: 0.01 0,04:0,02 0.04: 0.02 0,02 0.02 0,01 0.01 Время начёта подвулканизации при 394°К, мин Time will start scorching at 394 ° K, min 16 sixteen 24 24 23 23 15 15 * . *. Когезионная прочность, мПа Cohesive strength, MPa 0,85 0.85 0,84< 0.84 < 0,93 0.93 0,96 0.96 - - - . -. Режим вулканизации, 416°К, 60 мин The vulcanization mode, 416 ° K, 60 min Условное напряжение при 300%-ном Удлинении, МПа Conditional stress at 300% Elongation, MPa 11,2 11.2 12,5 12.5 12,3 12.3 9,6 9.6 3,3 3.3 6,2 6.2 Предел прочности прйГ разрыве, мПа Tensile strength prey rupture, MPa 21,7 21.7 22,7 22.7 24,3 24.3 19,2 19.2 13,4 13.4 15,5 15.5 Относительное удлинение, % Relative extension, % 492 492 498 498 480 480 448 448 700 700 670 670 Остаточное удлинение , % Residual elongation,% 16 sixteen 21 21 18 18 18 18 > 50 > 50 40 40 Сопротивление раз?диру, кн/м Resistance times? Dir, kN / m 70 70 69 69 75 75 75 75 - - - - Твердость по ТМ-2, усл.ед. Hardness TM-2, used 70 70 69 69 72 72 73 73 - - - - Коэффициент теплового старения при 373*К, 48 ч Coefficient of thermal aging at 373 * K, 48 h • по пределу прочности • by tensile strength 0,98 0.98 - - 1,05 1.05 - - - - — - по относительному удлинению relative elongation 0,57 0.57 — - 1,05 1.05 ... ... — - — -

5 759554 65 759554 6

. Продолжение таблицы 1. Continuation of table 1

Добавки к каучуку, моль на 100 масс.ч. каучукаAdditives to rubber, mol per 100 wt.h. rubber

Показатели Indicators ГМДА:ХТК HMDA: HTK ГМДА:ДСХБ HMDA: DSHB ГМДА HMDA ДСХБ DSHB 0,03:0,015 0.03: 0.015 0,01:0,005 | 0,02:0,01 0.01: 0.005 | 0.02: 0.01 0,04:0,02 0.04: 0.02 0,02, 0,01 0.02, 0.01

Коэффициент теплостойкости при 373°К 0,45 0,41 0,47 0,43The coefficient of heat resistance at 373 ° K 0.45 0.41 0.47 0.43

Сопротивление разрастанию трещин сCrack resistance with

X-образной канавкой (деформацияX-shaped groove (deformation

150%) , кЦ 63 94 110 '47150%), cc 63 94 110 '47

Пример З.В бутадиенстирольный каучук СКМС-30АРКМ на реЭиносмесительном оборудовании при температуре 330-340°К в течение 10 мин / вводят гексаметилендиамин (ГМДА) — 0,02 моль и дисульфохлорид толуола СЦСХТ) - 0,01 моль на 100 масс.ч. .Example Z. In the styrene butadiene rubber SKMS-30ARKM on reEinosmesitelnoe equipment at a temperature of 330-340 ° K for 10 min / enter hexamethylenediamine (HMDA) - 0.02 mol and toluene disulfonyl chloride (CTLCT) - 0.01 mol per 100 mass.h. .

ПоказателиIndicators

Добавки к каучуку, моль на 100 масс.ч. Additives to rubber, mol per 100 wt.h. каучука rubber ГМДА:ДСХТ HMDA: JOL ГМДА:ДСХДФО HMDA: XYLPD ДСХТ LSCHT ДСХДФО CERPD 0,02:0,01 0.02: 0.01 0,02:0,01 0.02: 0.01 0,01 0.01 0,01 0.01

каучука. На основе модифицированного бутадиенстирольного каучука изготавливают резиновую смесь состава,rubber Based on the modified styrene-butadiene rubber, a rubber compound is made,

20 представленного в примере 1.20 presented in example 1.

Результаты физико-механических испытаний приведены в табл. '2.The results of physico-mechanical tests are given in table. '2.

Таблица 2table 2

Время начала подвулканизации при (Т₅) при 394^σΚ, минStart time scorch at (T ₅ ) at 394 ^{σ σ} , min

Режим вулканизации 41б^вК, 60 минThe vulcanization mode 41b ⁱⁿ K, 60 min

Условное напряжение при 300%-ном удлинении, мПаConditional stress at 300% elongation, MPa

Предел прочности при разрыве, мПаTensile strength at break, MPa

Относительное удлинение, %Relative extension, %

Остаточное удлинение , %Residual elongation,%

Сопротивление раздиру, кн/мTear resistance, kN / m

Твердость по ТМ-2, усл.ед.Hardness TM-2, used

Коэффициент теплового старения при 373°К, 48 чThe coefficient of thermal aging at 373 ° K, 48 h

по пределу прочностиby tensile strength

22 22 24 24 11,8 11.8 11/4 11/4 6,5 6.5 10, ten, 22,2 22.2 21,5 21.5 16,2 16.2 18, 18, 496 496 454 454 656 656 528 528 20 20 19 nineteen 32 32 24 24 78 78 73 73 - - - - 71 71 71 71 — - 1,0 1.0 1,00 1.00

759554759554

Продолжение таблицы 2Continuation of table 2

Показатели Indicators Добавки к каучуку, моль на 100 масс.ч. каучука Additives to rubber, mol per 100 wt.h. rubber ГМДА:ДСХТ HMDA: JOL ГМДА:ДСХДФО HMDA: XYLPD ДСХТ LSCHT ДСХДФО CERPD 0,02-:0,01 0.02-: 0.01 0,02:0,01 0.02: 0.01 0,01 0.01 0,01 0.01

по относительному удлинению 0,60relative elongation 0.60

Коэффициёнт теплостойкости при 373 кHeat resistance coefficient at 373 k

по пределу прочности 0,4 5at tensile strength 0,4 5

Сопротивление разрастанию трещин с ^.-образной канавкой (деформация 150%),· 113Resistance to growth of cracks with a ^ .- shaped groove (deformation 150%), · 113

кЦ , ,KC,

Пример 4. В бутадиенстирольный каучук СКМС-ЗОАРКМ-15 на резиносмесительном оборудовании при температуре 405-415°К в течение 10 мин 25 вводят гексаметилендиамин (ГМДА) —Example 4. In the styrene butadiene rubber SKMS-ZOARKM-15 on rubber-mixing equipment at a temperature of 405-415 ° K for 10 minutes 25 injected hexamethylenediamine (HMDA) -

0,02 моль и дисульфохлорид дифенилоксида ДСХДФО - 0,01 моль нц.0.02 mol and diphenyloxide disulfonyl chloride DSPAP - 0.01 mol nts.

100 масс.ч·. каучука.100 mass.h ·. rubber

На основе модифицированного бу- 30 тадиенстирольного каучука изготавливают резиновую смесь состава, представленного в примере 1. Результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 2. 35On the basis of the modified bu-30 thiadienne rubber, a rubber mixture is made of the composition shown in Example 1. The results of the physicomechanical tests are given in Table. 2. 35

Таким образом, использование в резиновых смесях на основе бутадиенстирольных. каучуков в качестве модифицирующих поликонденсационноспособных агентов гексаметилендиамина и дисульфохлоридов бензола, толуола и дифенилоксида позволяет уменьшить склонность резиновых смесей к подвулканизации и повысить сопротивление" разрастанию трещин у полученных резин. 45Thus, use in rubber mixtures based on butadiene styrene. rubbers as modifying polycondensation agents of hexamethylenediamine and disulfochlorides of benzene, toluene and diphenyloxide reduces the tendency of rubber mixtures to scorch and increase the resistance to "crack growth in the resulting rubber. 45

Claims

<claim-text> Formula of Invention </ claim-text> <claim-text> Rubber compound based on butadi-50 styrene rubber, including softening agent, activator, carbon filler, vulcanization accelerator, </ claim-text> <claim-text> 0.60 </ claim-text> <claim-text> 0.48 </ claim-text> <claim-text> 82 </ claim-text> <claim-text> vulcanizing agent and polycondensation modifying agents, characterized in that, in order to reduce the tendency of rubber compounds to vulcanise, increase the crack propagation resistance under dynamic loading conditions, as a modifying agent, the mixture contains hemeamethylenediamine and aromatic disulfonchloride, taken in a molar ratio 2: 1, with the following ratio of ingredients, mass parts: </ claim-text> <claim-text> Butadiene styrene - </ claim-text> <table border = "1"> <tr> <td> <claim-text> New rubber </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 100 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> Softener </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 1-3 "</ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> Activator </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> '1-5 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td colspan = "2"> <claim-text> Carbon </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> filler </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 40-60 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td colspan = "2"> <claim-text> Accelerator </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text>. vulcanization </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 0.2-1.2 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td colspan = "2"> <claim-text> Vulcanizing </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> agent </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 1.5-2.1 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> Hexamethylen - </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> diamine </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 1.1-4.7 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> Aromatic </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td> <claim-text> disulfonyl chloride </ claim-text> </ td> <td> <claim-text> 1.3-5.5 </ claim-text> </ td> </ tr> <tr> <td colspan = "2">