Спосіб одержання технологічної добавки

Спосіб одержання технологічної добавки методом твердофазного синтезу із жирної кислоти фракцій С10-С25 та окису цинку, який відрізняється тим, що синтез проводять в присутності простих олігоефірів загальної формули R де п = 2-120, Ri = -ОН, -С 4 Н 9 , R2 = —Н, —СНз, при масовому співвідношенні вказаних компонентів 1 (0,1-1,5) (0,01 0,3) ВІДПОВІДНО CM Винахід відноситься до промисловості інгредієнтів гумових сумішей, а саме до одержання технологічних добавок, які покращують технологічні властивості гумових сумішей та не впливають негативно на фізико-механічні властивості вулканізатів, а також мають активаційниий вплив на процес аркової вулканізації Відомий спосіб одержання технологічної добавки для гумових сумішей шляхом етерифікації гліколем карбоксилвмістних сполук, які знаходяться в кубовому залишку колони дистилляцн виробництва Б-капролактама (А С СРСР №1520071, 1989 Публікація заборонена) Недоліком даного способу одержання технологічної добавки є те, що цільовий продукт має низьку та нестабільну якість не має необхідної пластифщируючої та диспергуючої здібності, а також не активує процес вулканізації Сам спосіб одержання технологічної добавки вимагає значних витрат енергії та часу Найбільш близьким по технічній сутності та результату, що досягається, є спосіб одержання технологічної добавки методом твердофазного синтезу цинкової солі жирної кислоти фракцій С-іоСг5, яка додатково містить жирну кислоту фракцій С10-С27, або оксиетильовану жирну кислоту фракцій С16-С21 із ступенем оксиетилування 15-20, або їх суміш - Диспактол, Диспактол ЦМ, Диспактол М (1 Патент Російської Федерації №2054016, 1992г 2 Новые материалы полифункционального действия / Писаренко Т И , Елыиевская Е А , Почникова И Г, Васильевых Н Я , Гришин Б С // Тез докл Междун конф - М - 1994г, с 224 - 232) При здійсненні відомого способу одержання технологічної добавки останню одержують недостатньо високої якості, що виявляється в недостатньому рівні зниження в'язкості, жорсткості еластичного відновлення та підвищення пластичності гумових сумішей В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання технологічної добавки як з функцією активатора сіркової вулканізації, так і без неї з більш високим технічним результатом, а саме - покращення якості цільового продукту, що проявляється в більшому в порівнянні з прототипом зниженні в'язкості, жорсткості, еластичного відновлення та більшому підвищенні пластичності гумових сумішей без погіршення фізико - механічних властивостей вулканізатів Ознаками прототипу, які співпадають з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є спо О ю CO Ю CO 35375 протягом 10 хвилин та потім її вигружають Аналогічно готуються технологічні добавки, що заявляються, з іншим співвідношенням вказаних компонентів В якості прототипу застосовують технологічну добавку - диспактол ЦМ (ТУ 6-09-17-293-97), яка містить цинкову сіль жирної кислоти фракцій СюСг5, окис цинку та оксиетиловану жирну кислоту R,- (-СН Г СН-ОХг Н Технологічну добавку, що заявляється, та про(І) тотип застосовують в складах жорстких гумових сумішей для протектора (бігова частина) легкових деп = 2-120, шин Р (склад 1 табл 1) та для бортової стрічки = Ri -ОН, -С4Н9, ЦМК шин (склад 2, табл 2), які виготовляються в Rs = -Н, -СНз, промислових умовах в 3 стадії при масовому співвідношенні вказаних компоВсі гумові суміші, які містять технологічну донентів 1 (0,1-1,5) (0,01 0,3) відповідно бавку, що заявляється, або прототип, готують в 2 Покращення якості технологічної добавки, що стадії Для порівняння якості готують стандартну заявляється, пояснюється тим, що вона водночас гумову суміш без технологічної добавки в 3 стадії функціонує за двома механізмами як внутрішня Склади одержаних технологічних добавок та змазка за рахунок цинкової солі жирної кислоти результати їх ІСПИТІВ наведені в таблиці 2 фракцій Сю-С25 та як зовнішня змазка за рахунок Гумові суміші готують в гумозмішувачі з об'присутності простих олігоефірів ємом змішувальної камери 2л Швидкість оберДля одержання якісної технологічної добавки тання роторів на першій стадії - 40об/хв , темпепотрібно дотримувати вказане масове співвідноратура змішування - 150°С, час змішування - 5 і шення компонентів Ремілінг контрольної гумової суміші без технологіПри використанні у складі технологічної добачної добавки проводять при швидкості обертання вки компонентів в концентрації нижче меж, які зароторів - 30об/хв , температурі змішування - 130°С являються, не відбувається покращення якості на протязі 4' Швидкість обертання роторів на загумовихсумішей в недостатній мірі знижується їх ключній стадії (друга стадія для гумових сумішей з в'язкість, жорсткість, еластичне відновлення та не технологічними добавками та третя стадія для підвищується пластичність Якщо прості олігоефіконтрольної гумової суміші без технологічних дори або окис цинку вводити в концентрації вище бавок) - 30об/хв , температура змішування - 100°С, меж, які заявляються, погіршується якість технолочас змішування -1,5' Технологічні добавки вводять гічної добавки, що проявляється в зниженні СТІЙКОсумісно з сипучими інгредієнтами та технічним СТІ гумових сумішей до передчасної вулканізації, а вуглецем на першій стадії змішування Для витакож цільовий продукт одержується з поганою вчення дп технологічних добавок на фізиковипускною формою, яка не дозволяє його автомамеханічні властивості гум взірці вулканізують в тично дозувати електропресі при температурі 153 ± 1 °С на протязі 25 хвилин (склад 1, табл 1) та 20 хвилин (склад 2, Згідно даним, які має заявник, сукупність істотабл 1) тних ознак, що заявляється, які характеризують суть винаходу, не відома з рівня техніки Отже, Вивчення технологічних та фізико-механічних винахід відповідає критерію "новизна" властивостей гум проводять в ВІДПОВІДНОСТІ З ДІЮВ результаті проведеного аналізу встановлеЧИМИ ГОСТами но, що властивості ознак способу, що заявляється, Технологічні властивості не збігаються з властивостями аналогів, що виявв'язкість ПО Муні при 100°С - ГОСТ 10722-76, лені, додаткову класифікацію ознак, які заявлені, пластичність - ГОСТ 415-75, виконати не можливо Отже, ознаки, які заявляжорсткість по Дефо та еластичне відновленються, відповідають визначенню "ВІДМІННІ ознаки" ня - ГОСТ 1020175, Суть винаходу, який заявляється, не випливає вулканізаційні характеристики, які знімаються для спеціаліста, явним чином з відомого рівня техна реометрі фірми «Монсанто» - ГОСТ 12535-84 ніки Сукупність ознак, які характеризують ВІДОМІ Фізико-механічні властивості вулканізатів рішення (винаходи) не забезпечують досягнення пружньо-міцні властивості при розтягуванні нових властивостей і тільки присутність ВІДМІННИХ ГОСТ 270-75, ознак дозволяє одержати новий технічний резульопір роздиру - ГОСТ 262-79, тат Отже, винахід, який заявляється, відповідає динамічна виносливість - ГОСТ 216-79, ГОСТкритерію "винахідний рівень" 26365-84 Винахід ілюструють наступні приклади Як видно з даних, які наведені в таблиці 2, В клейомішалку вводять 78,8г стеаринової киприклади 2, 3, технологічна добавка, що заявляслоти (ГОСТ 6484-64) та 12,5г простого олігоефіра ється , в порівнянні з прототипом на 10 - 15% знизагальної формули (1), конкретно - поліетиленгліжує в'язкість ЯК маточних, так і готових гумових коль (ТУ 6-36-6205603-12-89, ТУ 6-14-719-82, ТУ 6сумішей, на 100 - 150гс жорсткість по Дефо, на 14-826-86) або поліпропіленгліколь (Пропінол Б15 - 20% еластичне відновлення, та на 12 - 17% 400 ТУ 6-14-300-80) Введені компоненти при попідвищує їх пластичність При цьому вулканізати з стійному перемішуванні нагрівають до 140°С, а технологічною добавкою, що заявляється, та пропотім засипають 11,2г цинкових білил (ГОСТ 202тотипом практично рівноцінні за фізико - механіч84) Відключають обігрів, перемішують всю масу ними властивостями мають однаковий рівень лучения жирної кислоти фракцій С10-С25 та окису цинку методом твердофазного синтезу Задача вирішується тим, що технологічну добавку одержують методом твердофазного синтезу із жирної кислоти фракцій С10-С25 та окису цинку в присутності простих олігоефірів загальної формули 35375 умовного напруження при 300 (200)% подовження, приводить до одержання цільового продукту висоумовної МІЦНОСТІ при розриві, опору роздиру та кої якості, який забезпечує переваги гумових сумівідносного подовження Але гуми з прототипом шей по технологічним властивостям та вулканізапоступаються гумам з технологічною добавкою, тів по динамічній виносливості в порівнянні з що заявляється, по динамічній виносливості на прототипом 55 - 60% для протекторних гум (склад 1, табл 1) Результати прикладу 4 свідчать про те, що та на 35 - 40% в випадку гум для бортової стрічки твердофазний синтез цинкової солі жирної кислоЦМК шин (склад 2, табл 1), ти фракцій С10-С25, можливо проводити в присутПриклади 1 та 3 (таблиця 2) показують, що в ності поліетиленгліколю (R2 = -Н) або поліпропілепорівнянні з контрольною гужовою сумішшю без нгліколю (R2 = -СНз) з Ri = -ОН або Ri = -С4Н9, технологічних добавок, виготовленою в три стадії, ступінь полімеризації яких лежить в межах 2-120 гумові суміші з технологічними добавками, що заПри цьому технологічні властивості гумових суміявляються,після двох стадій змішання мають рівшей та фізико-механічні показники вулканізатів ноцінні жорсткість, еластичне відновлення, декільпрактично не змінюються При ступені полімерика вищу пластичність та нижчу в'язкість Вулканізазації простого олігоефіра менше 2 сполуки, що ти гумових сумішей, що порівнюються, по умовнозаявляються, є мономерами і не входять до обламу напруженню при 300 (200)% подовженні, умовсті домагань по заявці При ступені полімеризації ній МІЦНОСТІ при розриві, опору роздиру та відноспростих олігоефірів більше 120 покращення техному подовженню також ідентичні, але технологічнологічних властивостей гумових сумішей не відна добавка, що заявляється, в значній мірі покрабувається щує виносливість гум до втоми при багатократноПо способу, що заявляється, була виготовлему розтягуванні (на 40 - 65%) Таким чином, викона дослідна партія технологічної добавки для гуристання технологічних добавок, що заявляються, мових сумішей та направлена на виробниче видозволить знизити стадійність процесу виготовпробування на ЗАТ СП «Росава» лення жорстких гумових сумішей з 3 до 2 без погіВипробування показали, що при використанні ршення якості гум, що дасть значну економію енетехнологічних добавок, що заявляються, покраргії і трудозатрат та підвищення продуктивності щуються технологічні властивості гумових суміпраці Розрахункові дані показують, що при перешей знижується \х в'язкість, жорсткість, еластичне ході від трьох на двох стадійний режим змішання відновлення та підвищується пластичність, без при виготовленні 1кг гумових сумішей (склад 1 та погіршення фізико-механічних властивостей вул2, таблиця 1) економиться 0,92кВт/ч електроенерканізатів Таким чином підтвердилась ефективгії, а продуктивність праці зростає на 425,4кг/ч гуність способу одержання технологічної добавки, мових сумішей що заявляється Аналіз вулканізаційних характеристик гумових Таким чином, спосіб одержання технологічної сумішей, які досліджуються в прикладах 1, 2 та З, добавки, який заявляється, відповідає критерію показує що технологічні добавки, які заявляються, «промислова застосовність» з масовим співвідношенням жирної кислоти фракВинахід був створений колективом авторів цій С10-С25. окису цинку та поліетиленгліколю від Кутяніною Валентиною Степанівною, Рогато1 0,3 0,1 до 1 1,5 0,3 ВІДПОВІДНО також як і вою Тетяною Вікторівною, Пщик Валентиною АнДиспактол ЦМ мають активаційний вплив на протонівною, Шевцовою Ксенією Вікторівною, Терецес сірково) вулканізації, що проявляється в скощук Мариною Миколаївною, Ігнатенко Альоною роченні часу до досягнення 50% вулканізації (tso) Степанівною, Куликовою Ольгою Анатоліївною та підвищенні максимального крутячого моменту (Мглах) При чому, при зростанні співвідношення Таблиці 1 Рецептура гумових сумішей дні іспиту технологічної добавки що вказаних компонентів від 1 0,3 0,1 до 1 1,5 0,3 заявляється цей вплив посилюється Концентрація інгредієнтів в складах, мас ч Найменування інгредієнтів Оптимальним масовим співвідношенням жиркаркасна. Брекеряа ної кислоти фракцій С10-С25, окису цинку та полі1 2 СКМС-ЗОАРК 100,0 етиленгліколю при одержанні технологічної добавНК пластикат (2 пр ) 400 ки, що заявляється, є 1 (0,1 - 1,5) (0,01 0,3) СКМС ЗОАРКМ 15 60,0 ВІДПОВІДНО При використанні окису цинку або поліетиленгліколю в КІЛЬКОСТІ нижче меж, які заявляються, не відбувається значного зниження в'язкості, жорсткості, еластичного відновлення гумових сумішей, та не підвищується їх пластичність Якщо використовувати вказані компоненти в концентрації вище меж, які заявляються, погіршується якість технологічної добавки, що призводить до передчасної вулканізації гумових сумішей, а також цільовий продукт одержується з поганою випускною формою, яка не дозволяє його автоматично дозувати Використання при виготовленні технологічної добавки, що заявляється, жирної кислоти фракцій Сю-С25 окису цинку та поліетиленгліколя в масовому співвідношенні від 1 0,1 0,01 до 1 1,5 0,3 Сірка молота СульфенамдМ СульфенашдЦ Диподиморфолш СангагардРУІ Оксид цинку Смола ОС Стеаринова кислота Олеїнова кислота Масло ПН-бш Каніфоль соснова ДіафенФП АцетонакшР Фталевий ангідрид ВоскЗВП Техшчений вуглець П 245 Техшчевий вуглець П 514 Технологічна добавка, що заявляється 1,3 1,3 1,0 3,0 4,0 . 2,0 6,0 2,0 1,5 1,0 0,5 1,0 60,0 3,0 2,0 1,3 0,4 50 3,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 40 40 3,0 35375 Таблмпя 2.Результати Обед поозштжя випробування Склад гумо вої суміші технологічної добавки v склад] Тошологпиі властиюси гумових сумяпей Муш Жорст Еня Плас Вулканізаційні характекіст* твч- ристики, flu зняті на при стк 100 "С•УМ.ОД, ність реометрі фірми во чиє ПІСЛЯ ВІЛ «МойсяНТО» Дефо, У" стадії змішування ГС •ов од В «КІСТЬ по ШИННИХ гум Фиихо-мехажічш показники гум Умова» Ошр Ум ВІД напруження ов нос- розди мШ,при вя яе РУ. водовисеяяі М1Ц локН/м ш лев **> СП. при ро» ри M M ДОВ жеж Дкаяют на. витривалість (Б-100Н), цикл Bt, 1 3 2 М max., 1 1 2 3 2 3 Контрольна гумова, сумап без технавогічиоідобавке,виготовлена, в 3 стадії Гумовя суміш з 3,0 мас ч. техаолотної добавки-Двсиактол ЦМ (прототип) Гумова суміш з 3,0 мас ч технолотво] добавка, що заявляється, яка одержана, методом твердофазного синтезу із жирної кислоти фракції Cur-C» таокаху цвяху в присутності поліетнлеиглиюли (Rv*" -ОН, В^ГН, а-40) при масовому співвідношенні мазаних компонентів відповідно 1 ОД 0,01 і 0,3 ОД ПОД 1 1,5 0.3 1 2 033 4 Гумова суміш з 3,0 масч. тегнолопчної добавки, що заявляється, яка. одержана, «получениям в масовому сшввідвошеаяі 10,3 0,1 відповідно жирної кислоти фракцій СкгОв та окису цкнку в присутності полі етиленгліколю (Ri—OH,Rj--H) з п-2 п=120 я-130 чюиіетввентлікшпо (R4--C1H1. п-35 •полшрояшквгтколю (R3--CH5) з в-53 R^-OH R1--CJH9 4 7 6 5 2 1 120 121 96 99 87 87 9 8 10 мШ ЕРм 200% 12 11 300 % 13 1530 2650 0,9 U 0,33 0Д5 7*56" 6*46" 11*19" ЮЧЗ" 39,4 49,0 12^ . 1 110 «7 1630 13 033 7*39" 1041" 41,0 108 89 2650 1,0 0,24 6*49" 9*11*' 49,8 • 1 111 94 2100 1,8 0,28 7*33" 11*20" 393 12,0 2 1 96 78 79 78 80 79 80 79 80 86 88 2800 1550 2530 1300 2550 1520 2330 1320 2350 1630 2650 13 0,20 0,38 0,28 0.37 0Д7 0,38 0,27 0,38 0.27 «•47" 7*57" 6*46" 7*59" 6*48" 7'58" 6*49" 7*59" 6'50" 6*39" 5*41" ІО'ІЗ" 11*23" 10*12" 10*14" 9*13" ЮЧО" 940" 10*05" 9*08" 10*00" 9*00" 41.9 39,4 49,1 41,1 2 115 95 97 96 98 95 98 96 98 105 101 49.4 41,4 13Д 49.6 41.7 13,6 50,0 1 2 1 2 1 2 1 2 96 98 95 97 96 97 100 102 79 80 79 79 79 79 83 84 1320 2250 1500 2550 1500 2520 1600 2730 10*13" 9*13* 10*14" 9*15" 10*12" 944" 10*11'* 9*13" 41,2 49 3 41.3 49,5 41,1 49.4 41,0 49,2 1 2 96 98 79 80 1 2 1 93 97 96 98 79 80 79 80 15 13,0 2 14 2 1 2 1 2 1 2 1 2 • ІД 0,8 1,1 0,8 ІД О» Д ІД 0.8 13 1,0 0,24 ІД ІД 0,8 ІД 0,8 0,37 0,27 0,38 0,27 0,37 0,23 0.9 035 0,26 1300 2330 U 7*39" 6*48" 7*58" 6*49** 7*57" «•48" 7*57" 6*47" ІД 0,8 0,38 0,28 7*56" 6*49" 1044" 941" 1520 2500 1300 2300 ІД 0,37 0,28 0,38 0,27 7*58" 648" 7'39" 6'49" 10*14" 9*13" 10*10" 940* 0,8 0,8 М 0.8 Підписано до друку 03 04 2003 р 493 413 12,9 1ЇД 12,9 17 18 19,9 17,6 475 280 75 70 2250 1550 2350 20Д 480 76 13,8 18,0 276 71 1730 ш 19,6 470 74 2250 174 280 20,0 472 17,7 285 20,1 475 17,8 286 19,8 478 17,8 285 20,2 474 18 0 278 18,5 430 16,8 440 69 74 73 73 77 74 76 75 69 63 1700 5250 3000 5300 2700 5550 2750 5320 2650 1950 1250 476 285 475 288 478 285 474 280 75 73 77 75 77 72 74 69 3250 2750 5350 2600 5300 2630 3000 1700 їзд 1ЭД 13,4 13,6 . 13.7 14,0 75 13,0 13,0 20,0 17,9 20,1 18,0 20,2 18,1 19,8 17.7 413 49,3 . 13 4 134 19,в 17,8 478 286 77 77 5500 2350 41 1 49 3 41,2 49,4 12,9 20,1 17,8 20,2 18,0 475 286 287 283 75 73 78 75 5550 2700 5520 2630 13,0 12.9 13,0 13,4 13,3 13,5 13.4 ізз Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет' вул Артема 77 м Київ, 04050 Україна (044)236 - 47 - 24 12,8 16