Гумова суміш на основі карболанцюгового каучуку

Винахід відноситься до гумової промисловості, а саме до гумових сумішей на основі карболанцюгового каучуку, які використовуються для виготовлення гумово-технічних виробів, що працюють в контакті з мастиками, топливом, кислотами, лугами та в а тмосферних умовах. Відомо, що до складу гумових сумішей входять різні наповнювачі, такі як крейда, каолін, біла сажа, технічний вуглець, які функціонально покращують технологічні властивості гумових сумішей, підвищують їх фізико-механічні властивості. Найбільш близькою до гумової суміші, що заявляється, та вибраною за прототип є гумова суміш на основі карболанцюгового каучуку, яка містить як мінеральний наповнювач крейду, та як активний наповнювач технічний вуглець (див. ТУ У 6-00152135.040-96 «Смеси резиновые невулканизованные товарные»). Відома гумова суміш містить компоненти при такому їх співвідношенні, мас.ч.: карболанцюговий каучук 100 вулканізувальний агент 2,0 прискорювач 1,25 активатор 5,0 протистаритель 1,0 мінеральний наповнювач 55,0 активний наповнювач 65,0 зм'якшувач 20,0 диспергатор 1,0 Недоліком відомої гумової суміші є те, що вона містить в своєму складі крейду, запаси якої в природі на теперішній момент дуже виснажені, і вона стає .дуже дефіцитним компонентом. Крім цього, суміш має низьку міцність та є недостатньо пластичною та технологічною, що затрудняє її переробку. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення гумової суміші на основі карболанцюгового каучуку шляхом зміни вмісту та складу її компонентів, що дозволяє замінити дефіцитну природну крейду, підвищити міцність гумової суміші та покращити її технологічність. Поставлена задача вирішується тим, що в гумову суміш на основі карболанцюгового каучуку, яка містить вулканізувальний агент, прискорювач вулканізації, активатор вулканізації, протистаритель, активний та мінеральний наповнювачі, зм'якшувач та диспергатор, згідно винаходу, вводять як мінеральний наповнювач мусковіт при такому співвідношенні компонентів, мас.ч.: карболанцюговий каучук 100 вулканізувальний агент 0,5-3,0 прискорювач 0,5-2,0 активатор 2,0-5,0 протистаритель 1,0-4,0 активний наповнювач 25,0-65,0 мінеральний наповнювач (мусковіт) 5,0-25,0 диспергатор 0,5-3,0 Згідно винаходу гумова суміш містить, як мінеральний наповнювач замість крейди мусковіт-біла слюда, яка має здібності легко розщеплюватись на тонкі пружні пластинки, що характеризуються високою гнучкістю. Хімічна формула мусковіта така: K2Al4 (Аl2Sі6 O20) (ОН4), хімічний склад такий, %: SiO2 47,90 Аl2О 33,13 MgO 0,69 Fe2O3 2,04 K2O 9,80 Na2O 0,80 CaO 0,50 Роль решти компонентів гумової суміші така. Карболанцюговий каучук (СКН-18, або СКН-26, або СКН-40) є полімерною основою. Як вулканізувальний агент використовують сірку. Як прискорювач вулканізації використовують альтакс, як активатор вулканізації білило цинкове, як диспергатор стеарин, як протистаритель неозон Д, як зм'якшувач дибутилфталат. Як активний наповнювач суміш місить технічний вуглець П-803. Компоненти мають такі характеристики. Каучук карболанцюговий - твердий продукт в брикетах (ГОСТ 7738-79). Сірка технічна (ГОСТ 127-78) - порошок сіро-жовтого кольору, Т.пл. 114°С, Тсп. 261°С. Альтакс (ГОСТ 7087-75) - порошок жовто-сірого кольору, Тпл. 170°С. Білило цинкове (ГОСТ 202-84) - порошок білого кольору з щільністю 5,47г/см 3 і Т пл. 1800°С. Стеарин (ГОСТ 6484-64) - порошок або пластівці білого, сірого або світло-коричневого кольору. Неозон Д (ГОСТ 39-79) - кристалічний порошок сірого кольору. Дибутилфталат (ГОСТ 8728-88) - складний ефір н-бутилового спирту та себацинової кислоти. Технічний вуглець П-803 (ГОСТ 7885-86Е) - порошок чорного кольору з питомою адсорбційною поверхнею 1020м 2. Автори встановили, що оптимальним є вищевказаний вміст мусковіта в складі гумової суміші. Введення мусковіта менше 5,0мас.ч. на 100мас.ч. каучуку призводить до погіршення технологічних властивостей гумової суміші та збільшення її собівартості, а якщо його вміст більше 25мас.ч. погіршуються фізико-механічні показники гуми. Гумову суміш го тують на вальцях См 1500 550/550 в одну стадію за режимом, наведеним в табл. 1. Таблиця 1 Стадія технологічного процесу Введення і пластикація каучуку Введення та змішування білил цинкових, альтакса, стеарина, неозона Д Введення та змішування технічного вуглецю П-803, мусковіта, дибутилфталата в три прийоми Введення та змішування сірки Час змішування Час введення та змішування інгредієнтів, хв 0-3 4-8 Температура валків, °С 9-18 19-21 21 50-90 90-100 20-40 40-50 Вулканізати виготовляють в електропресі одностадійним способом за режимом 150°С´10хв. Склади гумових сумішей та їх фізико-механічні властивості наведені в таблиці 2. Як видно із таблиці 2 введення мусковіту в гумову суміш дозволяє не тільки замінити дефіцитну природну крейду без погіршення фізико-механічних властивостей гуми, але й підвищити її міцність та покращити технологічність, про що свідчить підвищення пластичності. Таблиця 2 Склади гумових сумішей та їх фізико-механічні властивості Компоненти, показники Карболанцюговий каучук - СКН-40 Вулканізувальний агент - Сірка Активатор вулканізації - Білило цинкове Протистартель - Неозон Д Активний наповнювач - Технічний вуглець П-803 Мінеральний наповнювач - Крейда Мусковіт Диспергатор - Стеарин Зм'якшувач - Дибутилфталат Прискорювач вулканізації - Альтакс 1 Пластичність, ум од. 2 Міцність під час розривання, МПа 3 Відносне видовження, % 4 Залишкова деформація,% 5. Твердість по Шору А, ум. од. Відома суміш прототип 100 2 5 1 65 25 1 20 1,25 0,32 8,5 305 4 75 Склади за винаходом, мас ч 1 2 3 4 5 100 100 100 100 100 0,4 1,0 2,0 3,0 3,1 1,9 2 3,5 5 5,1 0,9 1 2,5 4 4,1 65 65 35 25 4 5 15 25 26 0,4 0,5 1,75 3 3,1 4 5 12,5 20 21 0,4 0,5 1,05 2 2,1 0,32 8,5 306 4 75 0,33 8,7 310 4 74 0,38 9,2 325 4 70 0,40 8,6 307 4 70 0,42 8,4 250 4 65