Гумова суміш

Винахід відноситься до розробки гумових сумішей на основі бутадієн-нітрильного каучука і може бути використаний в гумовій промисловості при виготовленні гум спеціального призначення. Відомо, що гумові суміші є багатокомпонентні системи, які містять полімерну основу і різні хімічні добавки: вулканізувальну систему, стабілізатори, наповнювачі, пластифікатори та ін. Вулканізувальні системи - це вулканізувальні сполуки, прискорювачі, активатори, які обумовлюють перехід каучука з пластичного в високо-еластичний стан. (див.. Справочник резинщика., М., Химия, 1971г., с. 264-298). Найбільш близькою до гумової суміші, що заявляється, та вибраною за прототип є гумова суміш, яка містить бутадієн-нітрильний каучук, вулканізувальний агент (сірку), активний (дифенілгуанідин), прискорювач (альтакс), антиоксидант (нафтам, діафан ФП), активатор вулканізації (цинкові білила), наповнювач (технічний вуглець) диспергатор (стеаринову кислоту) та пластифікатор (дибутифталат). (див. ТУ У 6-00152.135-040-96). Недоліком відомої гумової - суміші є те, що прискорювач вулканізації альтакс є гостродефіцитним імпортним продуктом і має достатньо високу ціну, що призводить до високої собівартості гумової суміші. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення гумової суміші шляхом зміни складу та вмісту компонентів, завдяки чому відбувається заміна імпортної сировини на вітчизняну та зменшується собівартість гумової суміші. Поставлена задача вирішується тим, що в гумову суміш на основі бутадієн-нітрильного каучука, яка містить бутадієн-нітрильний каучук, вулканізувальний агент, активний прискорювач, антиоксидант, активатор, наповнювач, пластифікатор, диспергатор, прискорювач вулканізації, згідно винаходу, як прискорювач вулканізації вводять прискорювач ТК в кількості 2,10-2,60мас.ч. на 100мас.ч. каучука при такому співвідношенні решті компонентів, мас.ч.: Бутадієн-нітрильний каучук СКН-18 100 Вулканізувальний агент 1,5-2,5 Активний прискорювач 0,25-0,5 Активатор вулканізації 5,0-7,5 Наповнювач 100-150 Антиоксидант 4,0-7,0 Диспергатор 1,0-2,0 Пластифікатор 15,0-20,0 Прискорювач вулканізації ТК, виготовляється згідно ТУ У 24.6-31444092-001-2001: порошок від жовтого до світлокоричневого кольору, з масовою долею вологи - не більше 1,5%, масовою долею золи - не більше 1,0%, масовою долею нерозчинних у воді сполук - не менше 45%, залишок при просіюванні на ситі 014К не більше 0,15%. Вказаний прискорювач вулканізації ТК дешевше відомого альтаксу на 10%. Роль решти компонентів гумової суміші така. Як вулканізувальний агент використують сірку (ГОСТ 127), як активний прискорювач дифенілгуанідин (ГОСТ 40), як активатор вулканізації цинкові білила (ГОСТ 202), як наповнювач технічний вуглець (ГОСТ 7885), як диспергатор стеаринову кислоту (ГОСТ 6484), як антиоксидант нафтам-2 (ГОСТ 39) та діафен ФП (ТУ 6-14-817), як пластифікатор дибутилфталат (ГОСТ 8728). Склади гумової суміші наведені в таблиці 1. В залежності від складу та призначення суміші вміст прискорювача вулканізації ТК може змінюватись від 2,10 до 2,60мас.ч. на 100мас.ч. каучука. При меншому або більшому вмісті прискорювача вулканізації ТК гумова суміш втрачає необхідні властивості. Гумову суміш готують на вальцях CM 1500 550/550 в одну стадію протягом 40 хвилин. Зразки для випробувань гумової суміші виготовляють в електропресі, фізико-механічні властивості вулканізатів визначають за стандартними методиками. Властивості гумової суміші на основі бутадієн-нітрильного каучука СКН-18 в порівнянні з прототипом наведені в таблиці 2. Як видно із таблиці 2, умовна міцність гумової суміші (приклад 5) з прискорювачем ТК вище, ніж з альтаксом при заміні в співвідношенні 1:1, але при цьому відносне подовження нижче нормативних показників, а твердість наближається до максимального значення. Зменшення вмісту прискорювача ТК до 2,4мас.ч. в гумовій суміші (приклад 2) призвело до зменшення умовної міцності при розриванні та твердості, -а відносне подовження збільшилось з 136% до 170%, також зменшилась зміна відносного подовження після старіння та зміна об'єму післядії СЖР-3. При зменшенні вмісту прискорювача ТК до 2,10мас.ч. в гумовій суміші (приклад 3) відбувається подальше зниження умовної міцності та твердості, збільшення відносного подовження, зміни відносного подовження після старіння, зміни об'єму після дії СЖР-3, але при цьому всі показники відповідають нормам, які пред'являються до прототипу. Таким чином, запропонована гумова суміш (приклади 1, 2 та 3) не поступається за всіма параметрами гумовим сумішам з прискорювачем вулканізації альтаксом, а за фізико-механічними показниками: умовною міцністю при розтягуванні, відносному подовженні та зміні відносного подовження після старіння значно краща від відомої гумової суміші. Таблиця 1 Склади гумової суміші на основі бутадієн-нітрильного каучука СКН-18 Найменування компонентів Бутадієн-нітрильний каучук Відома сумішпрототип 1 Суміш за винаходом, мас ч 2 3 4 5 СКН-18 Вулканізувальний агент Сірка Активний прискорювач Дифенілгуанідин Прискорювач: Альтакс Прискорювач ТК Антиоксидант: Нафтам 2 Діафан ФП Активатор вулканізації Цинкові білила Наповнювач Технічний вуглець Диспергатор Стеаринова кислота Пластифікатор Дибутилфталат 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2,7 2,60 2,40 2,10 2,00 2,70 4,0 2,0 4,0 2,0 4,0 2,0 4,0 2,0 4,0 2,0 4,0 2,0 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 130 130 130 130 130 130 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 Таблиця 2 Властивості гум на основі бутадієн-штрильного каучука СКН-18 № п/п 1 2 3 4 5 Відома сумішпрототип Умовна міцність при розтягуванні, МПа 11,8 Відносне подовження при розриванні, % 140 Твердість по Шору, ум.од 75 Зміна відносного подовження після -20 старіння (1000Сх24год), % Зміна об'єму після дії СЖР-3 при 20 1000Сх24год.% Найменування компонентів показників 1 14,1 150 82 Суміш за винаходом, мас ч 2 3 4 5 13,5 12,3 10,1 15,0 170 210 202 136 82 78 78 83 -8,6 -1,8 -9,4 -4,0 -16,5 16,2 15,9 16,5 15,1 18,6