резиновая смесь на основе фторкаучука

Формула изобретения

Резиновая смесь на основе фторкаучука СКФ-26, содержащая оксид магния, сульфат бария, фторид кальция, гидроокись кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый - ТЭБАХ, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит тройной сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и тетрафторэтилена СКФ-264 с вязкостью по Муни при 120°С 50-79 единиц, карнаубский воск, технический углерод N 660 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

фторкаучук СКФ-26	75-77
фторкаучук СКФ-264	23-25
оксид магния	11,0-11,3
сульфат бария	15,0-15,4
фторид кальция	11,0-11,5
гидроокись кальция	0,1 -0,2
резорцин	0,60-0,63
триэтилбензиламмоний хлористый -ТЭБАХ	0,30-0,31
технический углерод N 660	0,40-0,46
карнаубский воск	1,15

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновой смеси на основе фторкаучука, и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий (кольца, уплотнители, прокладки, манжеты, сальники), работающих в агрессивных средах при повышенных температурах.

Известна резиновая смесь, которая содержит, мас.ч.: высокомолекулярный сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 80-90, низкомолекулярный сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 10-20, углеродный или минеральный наполнитель 15-40, бисфенол 0,8-5,0, оксид двухвалентного металла 2-5, гидроксид кальция 4-8, четвертичную аммониевую или фосфониевую соль 0,2-0,8, воск или низкомолекулярный полиэтилен 0,5-5,0 (патент РФ 2097393 С1, 27.11.1997). Резиновая смесь технологична, но нуждается в повышении скорости вулканизации.

Известна также резиновая смесь состава, мас.ч.: сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26 66-68, сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом низкомолекулярный 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод ТГ-10 20-26, полиэтилен низкомолекулярный 1-3, бисфенол А 0,8-1,0, катализатор 0,2-0,4 (патент РФ 2193583 С2, 27.11.2002). Смесь технологична, расширен арсенал катализаторов, но уступает резиновым смесям на одном фторкаучуке СКФ-26 по условной прочности при растяжении.

Известна также смесь состава, мас.ч.: фторкаучук СКФ-26 66-68, низкомолекулярный каучук СКФ-26 OHM 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод Т-900 20-26, ди-(4-оксифенил)диметилметан 0,8-1,0, трифенилбензилфосфонийхлорид 0,2-0,4, диспергатор - тетраперфторпеларгонат, пентаэритрит 0,15-0,25 (патент РФ 2220989 С2, 10,01.2004) и смесь по патенту РФ 2199560 С2, 27.02.2003 состава, мас.ч.: СКФ-26 66-68, низкомолекулярный СКФ-26 OHM 32-34, оксид магния 6-10, сульфат бария 26-30, гидроокись кальция 5-7, технический углерод Т-900 20-26, ди-(4-оксифенил)диметилметан 0,8-1,0, трифенилбензилфосфонийхлорид 0,2-0,4, диспергатор-анилид перфторпеларгоновой или 9-хлорперфторпеларгоновой кислоты 0,15-0,25.

Обе смеси со сниженной вязкостью и улучшением диспергируемости компонентов, но также уступают резиновым смесям на одном фторкаучуке СКФ-26 по условной прочности при растяжении.

В качестве аналога принят патент РФ 2215758 С2, 10.11.2003. Резиновая смесь на основе фторкаучука содержит, мас.ч.: СКФ-26 100, окись магния 13,0-14,4, гидроокись кальция 0,6-1,2, сульфат бария 20, фторид кальция 15, резорцин 0,6-0,7, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ) 0,3. Смесь обладает высокими физико-механическими свойствами, но высоковязкая и недостаточно технологичная.

Целью изобретения является снижение твердости резиновой смеси, улучшение технологических свойств и сохранение физико-механических показателей на уровне резиновых смесей с одним высокомолекулярным СКФ-26.

Поставленная цель достигается путем использования резиновой смеси на основе фторкаучука СКФ-26, содержащей оксид магния, сульфат бария, фторид кальция, гидроокись кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ) и отличающейся тем, что дополнительно содержит тройной сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и тетрафторэтилена СКФ-264 с вязкостью по Муни при 120°С 50-79 единиц, карнаубский воск, технический углерод N 660 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фторкаучук СКФ-26	75-77
Фторкаучук СКФ-264	23-25
Оксид магния	11,0-11,3
Сульфат бария	15,0-15,4
Фторид кальция	11,0-11,5
Гидроокись кальция	0,1-0,2
Резорцин	0,60-0,63
ТЭБАХ	0,30-0,31
Технический углерод N 660	0,40-0,46
Карнаубский воск	1,15

Пример 1

Составы сравниваемых смесей представлены в таблице 1. Резиновые смеси (образцы 1-5) готовят на вальцах. После образования «шкурки» фторкаучука СКФ-26 или фторкаучуков СКФ-26 и СКФ-264 на валке, вводят оксид магния. Снимают смесь с валка, охлаждают смесь 3-5 мин, вновь загружают на валки и вводят смесь ингредиентов (сульфат бария, фторид кальция, резорцин, триэтилбензиламмоний хлористый (ТЭБАХ), гидроокись кальция, для образцов 4, 5 - технический углерод N 660 и карнаубский воск). Для лучшего диспергирования смесь пропускают 3-5 раз при минимально возможном зазоре между валками. Общее время смешения 20-30 мин. Стандартные образцы вулканизуют в две стадии - в прессе при температуре 155-165°С в течение 15-20 мин и в термостате при 200°С в течение 24 ч.

Пример 2

Предлагаемую резиновую смесь (образцы 6 и 7) можно изготовить, используя имеющиеся готовые резиновые смеси образцов 2 или 3 таблицы 1. Разогревают на вальцах 1 кг вышеуказанного образца (2 или 3), вводят 200 г фторкаучука СКФ-264. После тщательного перемешивания резиновой смеси и каучука вводят смесь ингредиентов: технический углерод N 660 4 г,

карнаубский воск 10 г, гидроокись кальция 0,7 г.Для лучшего диспергирования вулканизующей системы в полученную смесь последовательно вводят спиртовые растворы резорцина (1,5 г в 5 мл спирта) и триэтилбензиламмония хлористого (ТЭБАХ) (0,7 г в 5 мл спирта). Общее время изготовления смеси 10-15 мин.

Физико-механические показатели известной и предлагаемой резины приведены в таблице 2. Представленные данные свидетельствуют о том, что резина предлагаемой рецептуры имеет пониженную твердость и физико-механические показатели на уровне смесей с фторкаучуком СКФ-26.

Предлагаемая резиновая смесь более технологична, перерабатывается прямым и литьевым (трансферным) прессованием.

Технологичность косвенно оценивали по растекаемости в пресс-форме для пластинок толщиной (1,0±0,1) мм при давлении 100 атм в течение 20 мин при температуре 155°С. Результаты испытаний представлены в таблице 3. Анализ данных показывает увеличение растекаемости, снижение вязкости и улучшение технологичности.

Таблица 1 Рецепты резиновых смесей
Ингредиенты	Количество ингредиентов в образце, мас.ч.
	1 Известный	2 Контрольный	3 Контрольный	4 Предлагаемый	5 Предлагаемый	6 Предлагаемый	7 Предлагаемый
Фторкаучук СКФ-26	100,0	100,0	100,0	77,0	75,0	76,9	76,9
Фторкаучук СКФ-264	-	-	-	23,0	25,0	23,1	23,1
Оксид магния	14,4	14,7	14,7	11,0	11,0	11,3	11,3
Сульфат бария	20,0	20,0	20,0	15,0	15,0	15,4	15,4
Фторид кальция	15,0	15,0	15,0	11,0	11,0	11,5	11,5
Гидроокись кальция	0,6	0,034	0,2	0,1	0,2	0,1	0,2
Резорцин	0,7	0,6	0,6	0,6	0,6	0,63	0,63
ТЭБАХ	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,31	0,31
Технический углерод N 660	-	-	-	0,4	0,4	0,46	0,46
Карнаубский воск	-	-	-	1,15	1,15	1,15	1,15

Таблица 2 Физико-механические показатели резин
Показатели	Образец
	1Изв.	2 Контр.	3Контр.	4Предл.	5Предл.	6 Предл.	7Предл.
1 Условная прочность при растяжении, МПа	13,2	12,6	12,3	12,8	12,9	12,9	13,6
2 Относительное удлинение при разрыве, %	200	230	250	290	280	300	320
3 Твердость, единицы Шора А	73	70	71	65	66	63	62
4 Изменение объема после воздействия смеси изооктана и толуола 50:50 при 70°С в течение 72 ч, %	17,7	18,8	18,0	19,0	18,5	18,9	17,2
5 Относительная остаточная деформация при сжатии на 25% через 72 ч при 150°С, %	23,8	20,0	22,7	24,3	22,5	23,0	21,0

Таблица 3 Растекаемость резиновых смесей
Показатель	Образец
	2 Контр.	6 Предл.
Вес, г	10,30	10,37
Площадь пятна, см2	54,5	59,11
Удельная площадь, г/см2	0,18889	0,17544