способ изготовления резиновой смеси

Формула изобретения

Способ изготовления резиновой смеси, включающей бутадиеннитрильный каучук, технический углерод К-354, белила цинковые, технический углерод Т-900, дибутилсебацинат, кислоту стеариновую, ацетонанил, сульфенамид Ц, тиурам Д, N,N'-дитиодиморфолин, заключающийся в том, что на смесительных вальцах при начальной температуре валков вальцов 45-55°С обрабатывают бутадиеннитрильный каучук в течение 5 мин, затем вводят белила цинковые в течение 2 мин, ¹/₂ часть технического углерода К-354 в течение 6 мин, добавляют по частям оставшийся технический углерод К-354 и при температуре валков вальцов 90-100°С ацетонанил 8 мин, затем вводят сульфенамид Ц 2 мин, пропускают смесь на тонком зазоре 3 раза в течение 3 мин, после этого вводят технический углерод Т-900, дибутилсебацинат и кислоту стеариновую в течение 10 мин, охлаждают валки вальцов 10 мин, затем вводят N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д по 2 мин каждый, перемешивают и пропускают на тонком зазоре 3 раза в течение 5 мин, срез осуществляют в течение 3 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству резиновых смесей, в частности к способу изготовления резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука, для получения тонкостенных резино-технических изделий, например мембран.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) с твердостью 50-65 единиц по Шор А, содержащая обычно применяемые ингредиенты, в том числе противостаритель ацетонанил (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин) и ускоритель вулканизации сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид). Каучук бутадиен-нитрильный СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) описан в ТУ 38.103488-89 "Каучуки синтетические бутадиен-нитрильные СКН-НТ, СНТ" ОКП 22 9441, группа Л 61 и в каталоге-справочнике - Моисеев В.В., Перина Ю.В. Синтетические каучуки и материалы для их производства. ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1990, с.13, табл.9. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) составляет 27,0-29,5%. Недостатками ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) как ингредиентов резиновой смеси является их выпускная форма, температура плавления свыше 80°С и повышенная склонность к агломерации, что затрудняет их распределение в резиновой смеси и препятствует получению высококачественной резины.

Смесь предназначена для изготовления мембран и имеет следующий состав, массовые части на 100 массовых частей каучука:

Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26 СМНТ
(или СКН-26 МНТ)	100,0
Тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид)	0,5-0,7
N,N'-дитиодиморфолин	1,6-2,4
Сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил-
сульфенамид)	1,8-2,2
Кислота стеариновая	0,5-1,0
Белила цинковые	4,0-7,0
Технический углерод К-354	40,0-60,0
Технический углерод Т-900	17,0-25,0
Ацетонанил (2,2,4-триметил-
1,2-дигидрохинолин)	1,0-5,0
Дибутилсебацинат	18,0-23,0

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления резиновой смеси на смесительных вальцах (Н.В. Белозеров. Технология резины. - М.: Химия, 1979, с.129, 130, 300, 301. Ф.Ф.Кошелев, А.Е.Корнев, А.М.Буканов. Общая технология резины. - М.: Химия, 1978, с. 324, 325).

По известному режиму смешения резиновой смеси, описанному в технологическом регламенте (выписка из регламента прилагается), предусматривается введение ингредиентов в смесь в определенной последовательности: обработка бутадиен-нитрильного каучука СКН-26 СМНТ (или СКН-26 МНТ) на вальцах в течении 5 минут, ввод технического углерода К-354 с белилами цинковыми 10 минут, перемешивание 2 минуты, ввод технического углерода Т-900, дибутилсебацината и кислоты стеариновой в течение 20 минут, перемешивание 2 минуты, охлаждение валков вальцов 7 минут, ввод ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) 5 минут, ввод сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) 1 минуту, ввод тиурама Д (тетраметилтиурамдисульфида) 1 минуту, ввод N,N'-дитиодиморфолина 2 минуты, перемешивание 4 минуты, срез 2 минуты.

Однако такой способ не обеспечивает равномерное распределение ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил сульфенамида) по всей массе резиновой смеси, вследствие чего затруднено получение резин с твердостью 50-65 ед. ШорА стабильного качества и отсутствием включений на поверхности РТИ.

Цель изобретения - улучшение распределения ингредиентов в резиновой смеси и, как следствие этого, повышение качества резинотехнических изделий. Поставленная цель достигается тем, что изменен порядок введения ингредиентов, обеспечивающий температуру резиновой смеси не менее 90°С при вводе ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида).

По предлагаемому режиму смешения изготовление резиновой смеси на смесительных вальцах начинают при температуре валков вальцов 50±5°С. Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26 СМНТ (МНТ) или БНКС-28 АМН (AM) или Нитриласт 26 М обрабатывают в течение 5 минут, затем на вальцы вводят белила цинковые в течение 2 минут, 1/2 часть технического углерода К-354 в течение 6 минут, далее добавляют по частям оставшийся технический углерод К-354 и, при температуре валков вальцов 95±5°С, ацетонанил (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) 8 минут, затем вводят сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолил-сульфенамид) 2 минуты и пропускают смесь на тонком зазоре 3 раза в течение 3 минут. Каучук бутадиен-нитрильный парафинатный БНКС-28 АМН (AM) описан в ТУ 38.30313-98 «Каучуки синетические бутадиен-нитрильные БНКС», ОКП 229441, группа Л61. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке БНКС-28 АМН (AM) составляет 27-30%. Каучук бутадиен-нитрильный Нитриласт 26 М описан в ТУ 3840350-99 «Каучук синтетический бутадиен-нитрильный Нитриласт», ОКП 22 9441, группа Л61. Содержание нитрила акриловой кислоты в каучуке Нитриласт 26 М составляет 27-30%.

После этого осуществляют ввод технического углерода Т-900, дибутилсебацината и кислоты стеариновой в течение 10 минут, охлаждают валки вальцов 10 минут. Затем вводят N,N'-дитиодиморфолин, тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид) по 2 минуты каждый, перемешивают и пропускают на тонком зазоре 3 раза в течение 5 минут, срез осуществляют в течение 3 минут.

Вулканизаты из резиновой смеси, изготовленной по предлагаемому режиму смешения, имеют повышенный уровень физико-механических свойств.

Свойства резин, полученных известным и предлагаемым способами, приведены в таблице (время вулканизации 60 минут, температура 151°С).

Физико-механические показатели	Известный режим смешения	Предлагаемый режим смешения
1 Условная прочность при растяжении, МПа	16,9	18,6
2 Относительное удлинение при разрыве, %	640	576
3 Твердость по Шор А, ед. Шор А	51	53
4 Изменение массы после воздействия смеси изооктан: толуол (7:3), 20°С×72 ч, %	16,7	15,6
5 Коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при минус 40°С	0,24	0,42
6 Относительная остаточная деформация при сжатии на 30% после старения в воздухе, 100°С×24 ч, %	31,6	27,0

Предлагаемый режим смешения позволяет предотвратить агломерацию и достичь равномерного распределения ацетонанила (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина) и сульфенамида Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида) в резиновой смеси, улучшить ее технологические свойства в процессе производства резинотехнических изделий и снизить процент брака тонкостенных изделий по наличию включений.