термостойкая резиновая смесь

Классы МПК:C08L9/02 сополимеры с акрилонитрилом
C08K3/04 углерод
C08F28/02 с серой
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-28
публикация патента:

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности. Термостойкая резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, серу, тиазол 2 МБС, дифенилгуанидин, N-нитрозодифениламин, оксид цинка, стеарин, дибутилсебацинат, технический углерод и диафен ФП. Она дополнительно содержит противостаритель - порошковую форму Новантокса 8 ПФДА (Новантокс 8 ПФДА+шунгит). Технический результат - улучшение стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. 2 табл.

Формула изобретения

Термостойкая резиновая смесь, содержащая каучук, вулканизирующий агент - серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - тиазол 2 МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук 100,0
Тиазол 2
МБС2,7-3,0
Дифенилгуанидин 0,25-0,30
N-нитрозодифениламин 1,0-1,5
Дибутилсебацинат 25,0-30,0
Технический углерод70,0-80,0
Оксид цинка7,0-7,5
Сера2,0-2,5
Стеарин1,0-1,5
Противостаритель3,0-3,5

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термостойким резиновым смесям и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - бензамидазольное производное абиетиновой кислоты (1,8-5,4). RU 2086582 МПК7 C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Известна также резиновая смесь для производства термостойких резиновых изделий, включающая бутадиен-нитрильный каучук (100,0); вулканизующую систему - серу (1,4-1,6); ускоритель вулканизации - каптакс (0,7-0,9); активатор вулканизации - цинковые белила (4,6-5,2); наполнитель - технический углерод (40,0-70,0) и модификатор - 2,2-бис(винил) бензимидазол (0,58-2,88). RU 2086581 МПК6 C08L 9/02, C08K 13/02 C08K 13/02, C08K 3:04, C08K 3:06, C08K 3:22, C08K 5:47, C08K 5:3447, 10.08.1997.

Недостатком данных резиновых смесей является недостаточно высокая термостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь на основе композиции из натурального каучука, содержащая вулканизующий агент - серу (3,0); активатор вулканизации - цинковые белила (5,0); ускоритель вулканизации - гуанид Ф (1,0), 2-меркоптобензтиазол (1,0), каптакс (1,0), пластификатор стеариновую кислоту (1,0) и противостаритель - порошковую форму Новантокс 8 ПФДА+каолин (5,0). Сандалов С.И., Ушмарин Н.Ф., Кольцов Н.И. Применение Новантокса 8ПФДА в качестве противостарителя в производстве РТИ // Каучук и резина, - 2010. - № 3. - С.32-36.

Недостатком данной резиновой смеси является недостаточно высокая термостойкость, после термического старения резин на воздухе.

Задачей изобретения является создание термостойкой резиновой смеси стойкой к термическому старению на воздухе, расширяющей ассортимент средств данного назначения.

Технический результат - улучшение показателей стойкости резины к термическому старению на воздухе, удешевление смеси за счет уменьшения количества противостарителя при сохранении достаточно хороших физико-механических свойств. Технический результат достигается тем, что термостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен - нитрильный каучук, вулканизирующий агент-серу, активатор вулканизации - оксид цинка, ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин, пластификатор, противостаритель, согласно изобретению она дополнительно содержит замедлитель вулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - технический углерод, ускоритель вулканизации - Тиазол 2МБС, в качестве каучука - бутадиен-нитрильный каучук, в качестве пластификатора - стеарин и Дибутилсебацинат, а в качестве противостарителя смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 или Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и Диафен ФП при следующем соотношение компонентов в масс.ч:

Бутадиен-нитрильный каучук 100,0
Тиазол 2 МБС 2,7-3,0
Дифенилгуанидин 0,25-0,30
N-нитрозодифениламин 1,0-1,5
Дибутилсебацинат 25,0-30,0
Технический углерод70,0-80,0
Оксид цинка7,0-7,5
Сера2,0-2,5
Стеарин1,0-1,5
Противостаритель3,0-3,5

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные компоненты и соотношение их с уже известными, а также использование в композиции противостарителя - смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1 и смеси Диафена с смесью Новантокс 8 ПФДА+шунгит как 1:1. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, после ее термического старения на воздухе. Причем использование смеси Новантокса 8 ПФДА с шунгитом, позволяет уменьшить количество дорогостоящего противостарителя при сохранении физико-механических свойств, а также расширить ассортимент составов для производства резин.

Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси В-14 НТА по ТУ 2512-046-00152081-2003, гр. III-Iв-23 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1. В табл.1 также приводятся составы 1,2, в которых для контроля используется в качестве противостарителя только Диафен.

Физико-механические свойства резиновых смесей приведены табл.2. Термостойкость определяли в воздушном термостате при 100°С в течение 24 и 72 часов.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы:

Бутадиен-нитрильный каучук марок БНКС-18 АМН и БНКС-18 АН-ТУ 38.30313-2006; тиазол 2-МБС (2,2'-дибензтиазолдисульфид). ТУ 6-14-851-86; Дифенилгуанидин гранулированный технический - ГОСТ 40-80; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; дибутилсебацинат - ГОСТ 8728-88; N-НДФА (N-нитрозодифениламин) - ТУ 6-14-907-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; шунгит - ТУ 2169-001-57753937-2002; Новантокс 8 ПФДА-ТУ 2492-465-05763441-2004 изм.1, 2.

Таблица 1
Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильно каучука с применением противостарителей
КомпонентыСоставы
12 345 (прототип)
Бутадиен-нитрильный каучук 100,0100,0100,0 100,0-
Натуральный каучук --- -100,0
Тиазол 2-МБС2,7 3,02,73,0 -
2-меркоптобензтиазол -- --1,0
Каптакс- --- 1,0
Сера 2,02,52,0 2,53,0
Оксид цинка7,5 7,07,5 7,05,0
Стеарин1,01,5 1,01,5 1,0
Технический углерод 80,070,080,0 70,0-
N-нитрозодифениламин 1,01,51,0 1,5-
Дибутилсебацинат30,0 25,030,0 25,0-
Дифенилгуанидин0,25 0,300,250,30 1,0
Диафен ФП1,51,5 -- -
Новантокс 8 ПФДА+шунгит 2,01,5 3,03,5-
Новантокс 8 ПФДА+каолин --- термостойкая резиновая смесь, патент № 2495889 5,0

Таблица 2
Физико-механические свойства резиновых смесей
термостойкая резиновая смесь, патент № 2495889 Варианты
Свойства резиновой смеси
термостойкая резиновая смесь, патент № 2495889 12 34 5 (прототип)
Прочность при растяжении, МПа12,412,1 12,312,1 25,0
Относительное удлинение при разрыве, %180 178180181 600
После старения на воздухе при 100°C в течение 24 часов
Изменение прочности при растяжении, %+9,7+9,2 +8,9+9,1 -15,3
Изменение относительного удлинения при разрыве, %-7,8 -7,3-9,1-9,4 -10,3
После старения на воздухе при 100°С в течение 72 часов
Изменение прочности при растяжении, %+13,4+16,5 +9,8+17,6 -39,8
Изменение относительного удлинения при разрыве, %-23,0 -21,9-26,0-24,4 -32,7

Из табл.2 следует, что резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, в которых в качестве противостарителей используются смесь Новантокс 8 ПФДА+шунгит и Диафен ФП, и Новантокс 8 ПФДА+шунгит, обладают более высокой термостойкостью, то есть после выдержки резин на воздухе при 100°C величины предела прочности при разрыве и относительного удлинения при растяжении для этих вариантов резиновой смеси изменяются в меньшей степени, чем для прототипа.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2495889

patent-2495889.pdf

Класс C08L9/02 сополимеры с акрилонитрилом

морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
полимерная композиция -  патент 2519402 (10.06.2014)
вулканизуемая резиновая смесь -  патент 2507224 (20.02.2014)
композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий -  патент 2507223 (20.02.2014)
маслобензостойкая резиновая смесь -  патент 2507221 (20.02.2014)
вулканизующаяся полимерная композиция, способ ее получения, полимерный вулканизат и способ его получения -  патент 2506286 (10.02.2014)
полимерная композиция для изготовления труб -  патент 2505563 (27.01.2014)
вулканизуемая резиновая смесь -  патент 2503692 (10.01.2014)
твердый полимерный электролит для литиевых источников тока -  патент 2503098 (27.12.2013)
резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука -  патент 2501820 (20.12.2013)

Класс C08K3/04 углерод

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 C08F28/02 с серой

Наверх