Спосіб одержання композиційного прискорювача вулканізації гумових сумішей

Спосіб одержання композиційного прискорювача вулканізації гумових сумішей, що включає 3 49964 вулканізації у порівнянні з альтаксом призводить до погіршання фізико-механічних показників гум. Таким чином, основними недоліками відомого прискорювача вулканізації [3] є: - недостатньо високі фізико-механічні показники гум на основі відомого прискорювача вулканізації; - достотньо висока вартість прискорювача вулканізації за рахунок значного вмісту в суміші бензтиазолів і гексаметилентетраміну. Задачею корисної моделі є розробка способу одержання композиційного прискорювача вулканізації гумових сумішів, в якому використання допоміжних компонентів - мікрокальциту і стеаринової кислоти та застосування особливого режиму змішування компонентів прискорювача забезпечило б одержання економічного композиційного прискорювача вулканізації гум з високими фізикомеханічними показниками на рівні альтаксу і сульфенаміду Ц, що дозволить ефективно використовувати його в гумах різноманітних рецептур та широкого технічного призначення. Для вирішення поставленої задачі запропоновано спосіб одержання композиційного прискорювача вулканізації гумових сумішів,що включає змішування альтаксу і/або сульфенаміду Ц з допоміжними компонентами, в якому, згідно з винаходом, як допоміжні компоненти використовують мікрокальцит та стеаринову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас.% : альтакс і/або сульфенамід Ц 30,0-50,0 мікрокальцит 45,0-63,0 стеаринова кислота 5,0-7,0 І змішування здійснюють з енергією. 20-100 кДж/кг Нами вперше показано, що заявляємий режим змішування компонентів прискорювача вулканізації гумових сумішів, що містить мікрокальцит та стеаринову кислоту, обумовлює ефективну активацію альтаксу або сульфенаміду Ц і забезпечує одержання прискорювача з високими фізикомеханічними показниками гум,які досягаються лише при використанні альтаксу або сульфенаміду. Таким чином, сукупність суттєвих ознак способу одержання композиційного прискорювача вулканізації гумових сумішів, що заявляється, є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, який забезпечується винаходом, одержання економічного прискорювача вулканізації з високими фізико-механічними показниками вулканізованих гум, відповідними тим, які досягаються при використанні альтаксу і сульфенаміду Ц. Спосіб реалізується наступним чином Для одержання композиційного прискорювача вулканізації беруть альтакс(ГОСТ 7087-54), сульфенамід Ц (ТУ 113-00-05761637-02-95), мікрокальцит (молотий мармур) марки SC - 1 виробництва Турції та стеаринову кислоту (ГОСТ 941978).Суміш зазначених компонентів змішують з енергією 20-100 кДж/кг в лабораторному кульковому млині протягом 1-5 год. Для визначення фізико-механічних показників гум із одержаним композиційним прискорювачем вулканізації та прискорювачами за способами [1] і 4 [3] використовували гумову суміш наступного складу, мас. ч.: СКС-30 - 200; сірка - 5; тіурам Д 0,8; каніфоль-7; технічний вуглець П-803 - 260; масло 1-20 - 50; крейда - 17; стеарин - 2; оксид цинку - 8,4 та прискорювач вулканізації - 2,7, що застосовується при вхідному контролі компонентів гум. Фізико-механічні показники вулканізованих гум ( умовну міцність під час розтягування, відносне подовження під час розриву, відносну залишкову деформацію) визначали за стандартними методиками [ГОСТ 270-75 зі зм. 1, 2, 3. Методы определения упруго-прочностных свойств при растяжении ] [4]. Приклад реалізації за винаходом Брали 400 г суміші альтаксу і сульфенаміду Ц (1:1),540 г мікрокальциту та 60 г стеаринової кислоти, вносили в барабан лабораторного кулькового млина та змішували компоненти з енергією 60 кДж/кг протягом З годин. Одержали прискорювач вулканізації гумових сумішів наступного складу, мас. %: суміш альтаксу і сульфенаміду Ц - 40,0, мікрокальцит - 54,0; стеаринова кислота - 6,0. Для визначення структуруючої здатності одержаного прискорювача вулканізації 2,7г останнього вводили в гумову суміш: каучук СКС-30 - 200,0 г,сірка - 5,0г;тіурам Д - 0,8 г; каніфоль - 7,0г; технічний вуглець П-803 -260г; масло 1-20 - 50,0г, крейда - 17,0г; стеарин - 2,0г; оксид цинку - 8,4г. Одержану гумову суміш використовували для формування стандартних зразків на фізикомеханічні випробування. Фізико-механічні показники вулканізованої при 153° С протягом 25 хвилин гуми становлять: умовна міцність під час розтягування - 73 МПа, відносне подовження під час розриву - 420%, відносна залишкова деформація - 4,5 %. Дані приведено в таблиці, приклад 2. Аналогічно прикладу реалізації за винаходом були проведені досліди по визначенню фізикомеханічних показників гум сталої рецептури при використанні прискорювача вулканізації з різним масовим співвідношенням компонентів при різних значеннях енергії змішування, як у заявленому діапазоні, так і при позамежних значеннях. Отримані результати представлені в таблиці, приклади 1-11. Встановлено, що при використанні прискорювача вулканізації із складом і співвідношенням компонентів та режимом приготування, що заявляються, формують гуми з фізико-механічними показниками, ідентичними фізико-механічним показникам гум, сформованих з використанням такої ж кількості альтаксу ( таблиця, приклади 1-5, 12 ). При позамежному зменшенні вмісту в прискорювачі альтаксу і сульфенаміду Ц, наприклад до 25 мас.%, при одночасному підвищенні вмісту мікрокальциту до 67,5 мас.%, фізико-механічні показники гум менші від фізико-механічних показників гум на основі альтаксу за рахунок недостатньої кількості основного прискорюючого компонента ( таблиця, приклад 6). При позамежному збільшенні вмісту в прискорювачі основного компоненту, наприклад до 55 мас.%, при одночасному зменшенні вмісту мікро 5 49964 кальциту до 41,5 мас.%, фізико-механічні показники гум переважають аналогічні характеристики гум з використанням лише альтаксу ( таблиця, приклад 7 ), але спостерігається підвулканізація сумішів, яка призводить до скорочення строку служби гум. Позамежне збільшення в композиційному прискорювачі вмісту стеаринової кислоти, наприклад до 8,0 мас.%, не призводить до суттєвих змін характеристик прискорювача вулканізації, проте спричиняє агрегацію матеріалу та ускладнює реалізацію технології^ таблиця, приклад 8 ). Позамежне зменшення в прискорювачі вмісту стеаринової кислоти,наприклад до 4,0 мас.%,призводить до зниження прискорюючої здатності матеріалу порівняно з альтаксом за рахунок недостатньої активації альтаксу в прискорювачі(таблиця, приклад 9). Заявлені кількості мікрокальциту забезпечують одержання сипучих гомогенних порошків, що легко розподіляються в гумових сумішах. Позамежне зниження енергії змішування, наприклад до 10 кДж/кг, призводить до зменшення прискорюючої здатності матеріалу. Це зумовлено недостатнім підводом енергії змішування, необхід 6 ної для механоактивації альтаксу в присутності стеаринової кислоти та дисперсного носія (таблиця, приклад 10). Позамежне підвищення енергії змішування,наприклад до 110 кДж/кг, не призводить до суттєвих змін характеристик прискорювача вулканізації, проте пов'язане з нераціональними витратами енергії та агрегуванням матеріалу (таблиця, приклад 11). Переваги запропонованого способу одержання прискорювача вулканізації гум в порівнянні з відомим [3] полягають в наступному: - одержаний заявляемым способом композиційний прискорювач вулканізації забезпечує високі фізико-механічні показники гум, ідентичні показникам при використанні альтаксу;; - кількісний та якісний склад прискорювача вулканізації за способом забезпечує значне зменшення його вартості та відповідно вартості гум з його використанням. Використання прискорювача вулканізації згідно заявляемого способу забезпечує суттєве зниження споживання технічно труднодоступных традиційно використовуваних альтаксу і сульфенаміду Ц. Таблиця Склад прискорювача вулканізації, мас. % № п/п альтакс і/або сульфенамід Ц мікрокальцит стеаринова кислота Фізико-механічні показники гум Енергія Змішування, кДж/кг За винаходом 60 60 60 100 20 Позамежні значення 6 25,0 67,5 7,5 60 7 55,0 41,5 4,5 60 8 30,0 62,0 8,0 60 9 50,0 46,0 4,0 60 10 40,0 54,0 6,0 10 11 40,0 54,0 6,0 ПО За способом [2] 12 альтакс 100 За способом [3] 13 сульфенамід гексаметилентетрамінсечовина 35,7 альтакс 50,0 14,3 1 2 3 4 5 30,0 40,0 50,0 40.0 40,0 63,0 54,0 45,0 54,0 54,0 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 7,0 6,0 5,0 6,0 6,0 умовна міцність, МПа відносне подовження,% залишкова деформація,% 72,0 73,0 73,5 74,0 72,0 410 420 430 440 430 4,0 4,5 5,0 5,0 5,5 65,0 75,0 72,0 68,0 66,0 72,0 400 450 405 420 400 430 6,0 4,0 6,0 6,5 7,5 6,0 73,0 420 4,5 65.0 370 7,5 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601