Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

вулканизуемая резиновая смесь

Классы МПК:C08L9/06 сополимеры со стиролом
C08K3/04 углерод
C08K3/06 сера
C08K3/22 металлов
C08K5/09 карбоновые кислоты; их соли с металлами; их ангидриды
C08K5/31 гуанидин; его производные
C08K5/47 тиазолы
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):ГОУВПО "ВятГУ" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-11-03
публикация патента:

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе маслонаполненного бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольного каучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий для различных отраслей промышленности - нефтепереработки, трубопроводного транспорта, железнодорожного транспорта, изделий бытового назначения. Резиновую смесь готовят смешением компонентов, мас.ч.: маслонаполненного бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольного каучука - 100, серы - 2, дибензтиазолдисульфида - 1,5, дифенилгуанидина - 0,3, оксида цинка - 5, стеариновой кислоты - 2, технического углерода - 50 и 0,05-0,5 альгината натрия. Альгинат натрия предварительно смешивают с порошкообразными ингредиентами в смесителе порошков. Изобретение позволяет повысить усталостную выносливость резины при многократном растяжении при одновременном снижении теплообразования в режиме постоянной амплитуды деформации. 3 табл.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе маслонаполненного бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольного каучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий для различных отраслей промышленности, например для нефтепереработки, трубопроводного транспорта, железнодорожного транспорта, изделий бытового назначения.

Известна вулканизуемая резиновая смесь, включающая бутадиенметилстирольный каучук, серу, ди-(2-бензтиазолил)-дисульфид, оксид цинка, стеариновую кислоту, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин, технический углерод и модифицирующую добавку диэпоксид тетрагидроиндена в количестве 1,0÷1,5 мас.ч. (см. Пат. 1763455 СССР, МПК 5 C08L 9/06, С08К 13/02. Резиновая смесь на основе бутадиенметилстирольного каучука. / Онишенко З.В., Касьян Л.И., Дрюк В.Г., Батог А.Е., Емельянов Ю.П., Сеферова М.Ф., Котов Ю.Л., Соколова Г.А., Порублева Л.В.; заявитель и патентообладатель Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией. - № 4874782/05; заявл. 16.08.90; опубл. 23.09.92, Бюл. № 35. - 3 с.), используемая в качестве аналога.

Недостатками резиновой смеси по аналогу являются низкая усталостная выносливость вулканизатов при многократном растяжении. Модифицирующую добавку по аналогу сложно изготовить, кроме того, она является дорогой.

Известна вулканизуемая резиновая смесь, включающая маслонаполненный бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольный каучук, серу, дибензтиазолдисульфид, дифенилгуанидин, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод (см. ГОСТ 11138-78), используемая в качестве прототипа.

Недостатком резиновой смеси по прототипу является низкая усталостная выносливость вулканизатов при многократном растяжении.

Задачей изобретения является создание резины с повышенной стойкостью к усталостной выносливости при многократном растяжении.

Целью изобретения является повышение усталостной выносливости резины при многократном растяжении.

Поставленная цель достигается тем, что в резиновую смесь, включающую маслонаполненный бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольный каучук, серу, дибензтиазолдисульфид, дифенилгуанидин, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод, вводят от 0,05 до 0,50 мас.ч. альгината натрия на 100 мас.ч. каучука.

Альгинат натрия - это экологически чистая, изготавливаемая из биологически возобновляемого сырья добавка - соль полисахарида, состоящего из остатков вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -D-маннуроновой и вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -L-гулуроновой кислот, находящихся в пиранозной форме и связанных в линейные цепи 1,4-гликозидными связями. Эта многофункциональная соль способна обмениваться катионами с солями тяжелых металлов, а также абсорбировать большое количество влаги (производится по ТУ 15-544-83).

Альгинат натрия с точки зрения механизма действия является противоутомителем, тормозящим развивающиеся при утомлении окислительные процессы.

Пример 1. На лабораторных вальцах Лб320-160/160П при температуре поверхности валков (50±5)°С и фрикции 1:1,27 изготавливали резиновые смеси по прототипу и предлагаемому изобретению. Резиновая смесь соответствовала следующему составу: 100 мас.ч. СКМС-30 АРКМ-15 (ТУ 2294-044-48158319-2005), 1,50 мас.ч. 2,2'-дибензтиазолдисульфид (ТУ 6-14-851-86), 0,30 мас.ч. дифенилгуанидин технический марки В (ТУ 2491-001-43220031-2001), 5,00 мас.ч. белила цинковые сухие марки БЦОМ (ГОСТ 202-84), 2,00 мас.ч. кислота стеариновая техническая (стеарин) марки Т-18 (ГОСТ 6484-96), 50,00 мас.ч. углерод технический марки П 245 (ГОСТ 7885-86), 2,00 мас.ч. сера Crystex ОТ 33 фирмы «Exsys», от 0,05 до 0,50 мас.ч. альгинат натрия фирмы «Queisser pharma».

Для равномерного распределения малой добавки - альгинат натрия - предварительно готовили ее смесь с порошкообразными ингредиентами: серой, дибензтиазолдисульфидом, дифенилгуанидином, оксидом цинка, техническим углеродом - в специальном смесителе порошков (Пат.2339440 Российская Федерация, МПК 7 B01F 9/00. Смеситель порошков / Лысов Д.С., Багаев С.И., Багаева Н.Б.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение Вятский государственный университет. - № 2007103454/15 (003723); заявл. 29.01.07; опубл. 27.11.2008, Бюл. № 33. - 5 с.). Вулканизацию резиновых смесей проводили в течение 40 мин при температуре (143±3)°С.

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика резиновых смесей и резин по прототипу и предлагаемому изобретению.

Из данных таблицы (1) видно, что введение малой добавки (альгинат натрия) приводит к увеличению усталостной выносливости при многократном растяжении на 62%, сопротивления раздиру на 19%, условной прочности при растяжении на 24%, относительного удлинения при разрыве на 15% при одновременном снижении теплообразования в режиме постоянной амплитуды деформации на 16%.

Пример 2. На лабораторных вальцах в соответствии с первым примером готовили резиновые смеси по прототипу и предлагаемому изобретению. Альгинат натрия брали в количестве 0,15 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Вулканизацию резиновых смесей проводили в течение 60 мин.

В таблице 2 приведена сравнительная характеристика резиновых смесей и резин по прототипу и предлагаемому изобретению.

Из данных таблицы (2) видно, что введение малой добавки альгинат натрия приводит к увеличению усталостной выносливости при многократном растяжении на 70%.

Пример 3. На лабораторных вальцах в соответствии с первым примером готовили резиновые смеси по прототипу и предлагаемому изобретению. Альгинат натрия брали в количестве 0,20 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Вулканизацию резиновых смесей проводили в течение 60 мин.

В таблице 3 приведена сравнительная характеристика резиновых смесей и резин по прототипу и предлагаемому изобретению.

Таблица 1
Сравнительная характеристика резиновых смесей и резин по прототипу и предлагаемому изобретению
Наименование показателя Содержание альгината натрия на 100 мас.ч. каучука, мас.ч.
по прототипу по предлагаемому изобретению
-0,05 0,150,50
Пластичность, ед. 0,43 0,420,45 0,39
Вязкость по Муни (МБ 1+4, 100°С) на пластометре PMGI, ед. Муни 59 5757 62
Способность к преждевременной вулканизации при 140°С на пластометре PMGI:вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440
Минимальный крутящий момент, ед. Муни 4040 3942
Время начала подвулканизации t5, мин 10,39,7 8,58,3
Скорость подвулканизации вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 t, мин2,5 2,5 2,22,5
Условное напряжение при удлинении 100%, МПа 3,33,4 4,13,5
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа 14,715,0 16,616,0
Условная прочность при растяжении, МПа 21,621,2 26,824,1
Относительное удлинение при разрыве, %410 410 470440
Относительное остаточное удлинение, %27 27 1616
Сопротивление раздиру, кН/м53 6362 61
Твердость, ед.70 7072 70
Усталостная выносливость при многократном растяжении (деформация 150%, прокол), тыс циклов1,3 2,0 1,72,1
Эластичность по отскоку, %21 2321 19
Увеличение температуры образца, °С 2524 2421
Остаточная деформация, %3,0 1,41,4 1,4

Таблица 2
Сравнительная характеристика резиновых смесей и резин по прототипу и предлагаемому изобретению
Наименование показателя Резиновая смесь
по прототипупо предлагаемому изобретению
Вязкость по Муни (МБ 1+4, 100°С) на пластометре PMGI, ед. Муни61 61
Способность к преждевременной вулканизации при 140°С на пластометре PMGI:вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440
Минимальный крутящий момент, ед. Муни 4646
Время начала подвулканизации t5, мин 7,258,00
Скорость подвулканизации вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 t, мин2,25 2,27
Условное напряжение при удлинении 100%, МПа 4,33,7
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа 17,016,3
Условная прочность при растяжении, МПа 19,018,7
Относительное удлинение при разрыве, %330 340
Относительное остаточное удлинение, % 108
Коэффициент старения по условному напряжению при удлинении 100% (100°С, 72 ч), % 76 98
Коэффициент старения по условной прочности при растяжении (100°С, 72 ч), %-11 -10
Коэффициент старения относительному удлинению при разрыве (100°С, 72 ч), %-41 -42
Сопротивление раздиру, кН/м49 44
Усталостная выносливость при многократном растяжении (деформация 100%, прокол), тыс циклов 2,03,4

Таблица 3
Сравнительная характеристика прототипу и предлагаемому изобретению резиновых смесей и резин по
Наименование показателя Резиновая смесь
по прототипупо предлагаемому изобретению
Пластичность, ед. 0,340,36
Вязкость по Муни (МБ 1+4, 100°С) на пластометре PMGI, ед. Муни 5856
Способность к преждевременной вулканизации при 140°С на пластометре PMGI: вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440
Минимальный крутящий момент, ед. Муни 5143
Время начала подвулканизации t5, мин 7,508,38
Скорость подвулканизации вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 t, мин3,25 3,03
Условное напряжение при удлинении 100%, МПа 3,94,1
Условное напряжение при удлинении 300%, МПа 16,317,3
Условная прочность при растяжении, МПа 18,718,9
Относительное удлинение при разрыве, %350 330
Относительное остаточное удлинение, % 99
Коэффициент старения по условному напряжению при удлинении 100% (100°С, 72 ч), % 6957
Коэффициент старения по условной прочности при растяжении (100°С, 72 ч), % -15-10
Коэффициент старения относительному удлинению при разрыве (100°С, 72 ч), % -42-35
Сопротивление раздиру, кН/м43 39
Твердость по Шору А, усл. ед. 6666
Усталостная выносливость при многократном растяжении (деформация 100%, прокол), тыс циклов 1,5 3,9
Увеличение температуры, °С 2017
Остаточная деформация, %1,6 2,0

Из данных таблицы (3) видно, что введение малой добавки альгинат натрия приводит к увеличению усталостной выносливости при многократном растяжении на 160%, при одновременном снижении теплообразования в режиме постоянной амплитуды деформации на 15%.

Специальными опытами было установлено, что добавка в количестве менее 0,05 мас.ч. и (или) более 0,50 мас.ч. альгината натрия на 100 мас.ч. каучука не оказывает положительного эффекта, следовательно, интервал дозирования альгината натрия четко выявлен. Наиболее эффективно действует добавка альгината натрия в количестве от 0,15 до 0,20 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Таким образом, резиновая смесь по предлагаемому техническому решению имеет более выгодные потребительские свойства, основанные на повышенном качестве и более низкой цене.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вулканизуемая резиновая смесь, включающая маслонаполненный бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольный каучук, серу, дибензтиазолдисульфид, дифенилгуанидин, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод, отличающаяся тем, что дополнительно содержит альгинат натрия при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

маслонаполненный бутадиен-вулканизуемая резиновая смесь, патент № 2428440 -метилстирольный каучук 100
сера 2
дибензтиазолдисульфид 1,5
дифенилгуанидин 0,3
оксид цинка5
стеариновая кислота 2
технический углерод 50
альгинат натрия0,05-0,50


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2428440

patent-2428440.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08L9/06 сополимеры со стиролом

Класс C08K3/04 углерод

Патенты РФ в классе C08K3/04:
лист, характеризующийся высокой проницаемостью по водяному пару -  патент 2526617 (27.08.2014)
композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции -  патент 2526549 (27.08.2014)
шина, содержащая слой-хранилище антиоксиданта -  патент 2525596 (20.08.2014)
антифрикционный полимерный композиционный материал -  патент 2525492 (20.08.2014)
содержащий древесный уголь пластмассовый упаковочный материал и способ его изготовления -  патент 2525173 (10.08.2014)
способ получения наномодифицированного связующего -  патент 2522884 (20.07.2014)
огнестойкая резиновая смесь -  патент 2522627 (20.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
полимерная композиция для радиаторов охлаждения светоизлучающих диодов (сид) и способ ее получения -  патент 2522573 (20.07.2014)

Класс C08K3/06 сера

Класс C08K3/22 металлов

Патенты РФ в классе C08K3/22:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
тонкодисперсная органическая суспензия металл/углеродного нанокомопозита и способ ее изготовления -  патент 2527218 (27.08.2014)
морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
технологическая добавка для термопластичных полиуретанов -  патент 2520441 (27.06.2014)
полимерная композиция -  патент 2519402 (10.06.2014)
способ получения термопластичной эластомерной композиции -  патент 2519401 (10.06.2014)
керамообразующая резиновая смесь (варианты) -  патент 2519379 (10.06.2014)
формованные абразивные частицы с низким коэффициентом округлости -  патент 2517526 (27.05.2014)
резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука -  патент 2516644 (20.05.2014)
красящее многофункциональное защитное покрытие -  патент 2514940 (10.05.2014)

Класс C08K5/09 карбоновые кислоты; их соли с металлами; их ангидриды

Класс C08K5/31 гуанидин; его производные

Класс C08K5/47 тиазолы

Патенты РФ в классе C08K5/47:
композиционный материал на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков -  патент 2492193 (10.09.2013)
способ приготовления стабилизатора, ускорителя вулканизации или модифицированного посредством микроорганизма природного каучука -  патент 2480492 (27.04.2013)
девулканизатор резиновых отходов -  патент 2477730 (20.03.2013)
способ получения рециклированной резины -  патент 2477729 (20.03.2013)
резиновая смесь -  патент 2476459 (27.02.2013)
сульфенамид, ускоритель вулканизации каучука, содержащий сульфенамид, и способ получения ускорителя вулканизации -  патент 2453541 (20.06.2012)
полимерная фрикционная композиция -  патент 2442802 (20.02.2012)
способ получения фрикционных полимерных материалов -  патент 2430936 (10.10.2011)
способ получения фрикционных полимерных материалов -  патент 2419639 (27.05.2011)
резиновая смесь на основе этиленпропилендиенового каучука -  патент 2408624 (10.01.2011)

Наверх