Стабілізатор для гуми

Применение спироциклического метилфенил(окси)(ацетокси)олигосилоксана формулы: Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки резиновых смесей, применяемых для изготовления шин и резино-технических изделий Одной из основных проблем отрасли является поиск новых высокоэффективных добавок для эластомерных смесей, обладающих стабилизирующим действием и полученных на основе доступного сырья. С целью придания эластомерным изделиям необходимого комплекса физико-механических показателей, атмосферо- и озоностойкости, в резиновые смеси вводят стабилизаторы, из которых в настоящее время наибольшее распространение получили производные дифениламина и замещенные парафенилендиамина (Кошелев Р.Ф., Корнев А.Е., Буканов A.M. Общая технология резины. М.: Химия, 1978. Справочник резинщика М/ Химия, 1971). Одним из наиболее эффективных стабилизаторов для резин является диафен ФП (продукт 4010 NA) широко применяемый в производстве шин и РТИ. Однако диафен ФП обеспечивает недостаточный уровень прочностных и усталостных свойств резин, кроме того, подавляющая часть потребности в этом стабилизаторе удовлетворяется за счет импорта Однако основной эффект их действия заключается в повышении динамической выносливости вулканизатов, без изменения озоностойкости, кроме того их синтез довольно сложен и сопряжен с применением токсичных хинолиниевых оснований. В основу изобретения поставлена задача замены (полной или частичной) дефицитного стабилизатора диафена ФП, с одновременным повышением эффективности стабилизатора (уменьшение дозировки и улучшение комплекса физико-механических свойств вулканизатов). Поставленная задача решается тем, что в резиновую смесь вводят спироциклический метилфенил(окси)(ацетокси)олигосилоксан, формулы: {[RgiO(OCCH3)k(RSiO)m[RSiO(OH)]n}e, О где R = СНз и/или СвН5, соотношение СвНб/СНз - 2; m = 1; п = 0.04-0,06; к = 0.01-0,015; е =» 8-14, в качестве стабилизатора для резин. сч {[RSto(OCCH3)K(RSiO)m[RSiO(OH)]n}e, II ' ----- ' О где R = СНз и/или СеНб, соотношение СбНб/СНз = 2; m = 1; п = 0,04-0,06, к = 0,01-0,015. е = 8-14. Указанный олигоорганосилоксан известен и выпускается П/О "Кремнийполимер" (г. Запорожье) в качестве связующего для изготовления стеклопластиков, пресс-композиций и лакокрасочных Наиболее близким к заявляемому техничесматериалов (Номенклатурный перечень выпускаеким решением является применение в резиновых мой продукции / Производственное объединение композициях олигомерных кремнийорганических "Кремнийполимер", Запорожье. 1993 - 21 с). Он 3 хинолиниевых солей (А.с. № 1028689 СССР МКИ представляет собой разнозвенный олигомер, сосС 08 1 9/00. Резиновая смесь на основе ий из силсесквиоксановых и стирольного каучука / В.В. Замковая, З.В.|Онищен ко, Ю Р. разветвленных /ментов, согласно Ш |Г Колесник и др. // БИ № 26, 1983)| . ДД рйанШЖ. (Хананашвили Л М., Анд-Технология інформаційного фонд элементноорганических № О екс. ертизи < 5Г 21247 мономеров и полимеров М Химия, 1983 - 416 С ) Его основные свойства приведены в тэбл 1 Составы резиновых смесей со стабилизаторами приведены в табл 2, результаты их испытаний сведены в таблицу 3 Как свидетельствуют показатели физико-механических испытаний вулканизатов (см таблицу 3), введение олигоорганосилоксана при уменьшении или даже исключении из состава резиновых смесей диафена ФП приводит к повышению прочностных показателей вулканизатов, как при нормальных условиях, так и после теплового старения, возрастает сопротивление многократным деформациям, повышается озоностойкость Таким образом, использование спироциклического метилфенил(окси)(ацетокси)олигосилоксана в качестве стабилизатора позволяет улучшить эксплуатационные свойства изделий из резины и исключить необходимость импортной закупки стабилизаторов типа диафена ФП Таблица 1 Свойства спироциклического метилфенил(окси)(ацетокси)олигосилоксана Наименование показателя Норма № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Внешний вид Массовая доля летучих веществ, не более Массовая доля двуокиси кремния Желирование при 200°С Реакция среды (рН неводного раствора) Растворимость в этаноле Температура плавления Желирование с катализатором АДЭ-3 при 200°С Условная вязкость спирто-ацетоноаого раствора смолы с массовой долей 80%, по ВЗ-1 Требования безопасности 10 Наименование ингредиентов ски-з екд Наиболее оптимальной концентрацией использования олигоорганосилоксана является 0,5 масч при исключении диафена ФП (смеси 5, 10, 18), при этом отмечается повышение прочности до и после старения на 10-35%, усталостной выносливости на 20-50% и озоностойкости в 1,5 раза СКН-18 Сера Сульфенамид ЦТиурам Д Альта кс Гуанид Ф Оксид цинка Диафен ФП Неозон Д Стеариновая кислота Гексахлорпароксилол Воск ЗВ-1 Технический углерод П83 Технический углерод К-354 Битум нефтяной Дибутилфталат илигоорганосилоксан Хинолиневая соль (прототип) Твердый продукт светло-желтого цвета 3% 52-55% 50 мин 6-7 полная 60-85°С до 5 мин 40 с олигосилокеан нетоксичен, взрывобезопасен, хим инертен, не вызывает раздражающего и общетоксического действия на организм человека и относится к 4 классу опасности {4] Рецептура резиновых смесей с олигомерами Количество, массовых частей Таблица 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 75,0 25,0 0,31 3,0 0.5 15,0 2,0 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 75,0 25,0 — 0,31 3,0 0,5 15,0 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 75,0 25,0 _ 0,31 3,0 0,5 — 15,0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 75,0 25,0 _ 0,31 3,0 0,5 — 15,0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 75,0 25,0 _ 0,31 3,0 0,5 — 15,0 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 75,0 25,0 _ 0,31 3,0 0,5 _ — 15,0 — 1,0 1,0 0,5 1,0 15,0 100,0 — _ 1,0 — _ 0,6 3,0 5,0 0,6 0,6 1,0 — _ 50,0 100,0 — 100,0 _ _ 1,0 — _ 0,6 3,0 5,0 _ 0,6 1,0 _ 100,0 _ _ 1,0 _ — 0,6 3,0 5,0 _ 0,6 1,0 _ 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 — 2,0 2,0 0,5 2,0 0,1 2,0 0,5 — 2,0 0.5 — 2,0 — 0,1 — _ — — 1,0 — — 0,6 3,0 5,0 — 0,6 1,0 _ _ 50,0 __ ___ 50,0 50.0 _ _ ___ _ — — 0,5 __ _ 0,3 _ _ 0,5 ___ 21247 Продолжение табл. 2 Наименование ингредиентов Количество, массовых частей 14 15 16 17 11 СКИ-3 скд СКН-18 Сера Сульфенамид Ц Тиурам Д Альтакс Гуанид Ф Оксид цинка Диафен ФП Неозон Д Стеариновая кислота Гексахлорпароксилол Воск ЗВ-1 Технический углерод П83 Технический углерод К-354 Битум нефтяной Дибутилфталат Олигоорганосилоксан Хинолиневая соль (прототип) 12 13 18 19 20 100.0 1,0 0,6 3,0 5,0 0,6 1,0 — 50,0 100.0 1,0 0,6 3,0 5,0 1,0 — 50.0 100,0 1,0 0,6 3,0 5,0 1,0 50,0 — — — — — — 100,0 1,0 3,0 0,5 7,5 1,0 1,0 1,0 0,6 121,0 100.0 1,0 3,0 0,5 1.0 1,0 0,6 121,0 100,0 1,0 3,0 0,5 7,5 0,5 1.0 1.0 0,6 _ 121,0 100,0 1.0 3,0 0,5 — — 7,5 0,5 1,0 1.0 0,6 — 121,0 100,0 1,0 3,0 0,5 — — 7,5 — 1,0 1,0 0,6 — 121,0 100,0 1.0 3,0 0.5 — — 7,5 1,0 1,0 0,6 — 121,0 100.0 1,0 3,0 0,5 — — 7.5 — — 1.0 0,6 _ 121,0 — — 1,0 — 0,5 1,0 21,45 21,45 0,5 21,45 0,1 21,45 0,3 — — 21,45 0,5 — — 21,45 1.0 — 21,45 0,5 — 7,5 Таблица 3 Физико-механические показатели резин с олигоорганосилоксаном Наименование показателей Шифррезиновой смеси 4 5 7 6 ^ 1 Условная прочность, мПа нормальные условия после старения 100°С на 48 часов 100°С на 72 ч Относительное удлинение, о/ /0 нормальные условия после старения 100°С х 48 ч 100°Сх72ч Относительная остаточная деформация, % нормальные условия 100°Сх48ч 100°Сх72ч Сопротивление многократным деформациям, тис цикл 300% удлинение 100% удлинение Озоностойкость, час 2 3 8 9 10 13,7 14,1 13,9 14,0 18,7 16.6 23.7 24,5 25,0 25,9 13,2 11,5 13,8 12,4 13,4 12,0 13,5 13,8 16,7 14,8 13,6 12,8 7,7 7,2 11.3 8,4 10,2 10,0 11,8 8,8 697 710 700 707 720 690 590 600 603 610 653 590 670 605 685 600 670 603 680 623 610 593 427 412 480 430 473 456 495 420 8 8 8 4 4 4 8 8 8 8 8 8 10 8 4 8 8 4 20 20 10 15 15 10 20 20 10 20 20 8 2,7 30 3.0 28 2,8 30 2.8 35 3,2 48 2,6 48 1,5 24 1.9 26 1J 24 2.0 30 Шифррезиновой смеси 14 15 16 17 Продолжение табл. 3 Наименование показателей 11 Условная прочность, мПа нормальные условия после старения 100°С на 48 часов 100°Сна72ч Относительное удлинение, 0/. /о нормальные условия 12 13 18 19 20 25,7 25,2 23,8 9,1 10,1 9.3 10.0 10.4 10.6 10,7 10,4 8,2 10,0 7.9 9,5 7.6 9.1 10.3 10,3 10,8 10,8 11,5 10,9 11,8 11,6 12,2 11,9 12.0 12,3 12.4 600 643 637 180 200 190 210 207 220 235 21247 Продолжение табл. 3 Наименование показателей Шифррезиновой смеси 14 15 16 17 11 после старения 100°С х 48 ч 100°С х 72 ч Относительная остаточная деформация, % нормальные условия 100°Сх48ч 100°С х 72 ч Сопротивление многократным деформациям, тис.цикл 300% удлинение 100% удлинение Озоностойкость, час 12 13 18 19 20 480 460 510 454 480 444 173 167 190 185 180 191 200 175 210 180 250 185 265 190 20 20 10 20 20 10 20 20 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,3 30 1.9 30 1.8 30 8,2 48 9,0 48 8,5 48 8,9 48 9,1 72 9.4 72 8,7 48 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 ( 031 22) 3- 7 2- 8 9 ( 0312 2) 2- 5 7- 03