Гумова суміш

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе карбоцепных каучуков, применяемых для изготовления резинотехнических изделий, работающих в контакте с мастиками, топливом, кислотами, щелочами и в атмосферных условиях. Общеизвестно, что для сокращения продолжительности вулканизации и улучшения физико-механических свойств резиновых смесей в них вводят ускорители вулканизации. Известно также применение в резиновых смесях двойных систем ускорителей, которые обеспечивают более эффективную вулканизацию, чем в случае самостоятельного применения одного из ускорителей [Энциклопедия полимеров. - М.: Советская энциклопедия, 1977, - Т. 3 - С.698]. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату, выбранной заявителем в качестве прототипа, является серийно-выпускаемая резиновая смесь 7-В-14-1 [ТУ 38 005 204-71 "Детали резиновые для автомобильного, тракторного, дорожного и сельскохозяйственного машиностроения и резиновые смеси, применяемые для их изготовления"], В качестве ускорителей вулканизации известная резиновая смесь содержит альтакс и гуанид Ф. Известная резиновая смесь содержит компоненты при следующем их содержании, мас.ч.: Карбоцепной каучук 100,0 вулканизующий агент 2,5 Первичный ускоритель 2,7 Вторичный ускоритель 0,25 Активатор 7,5 Противостаритель 6,0 Наполнитель 130,0 Мягчитель 20,0 Диспергатор 1,0 Недостатком известной резиновой смеси является то, что процесс вулканизации проходит при достаточно высокой температуре (160°С) и длительное время, что требует больших энергозатрат, при этом используется значительное количество дефицитного и дорогостоящего сырья (альтакс и цинковые белила), что приводит к высокой себестоимости изготовленных из нее вулканизатов. В основу настоящего изобретения поставлена задача усовершенствования резиновой смеси на основе карбоцепного каучука путем введения в нее дополнительно ультраускорителя вулканизации и изменения количественного содержания компонентов смеси, что обеспечивает снижение температуры вулканизации и уменьшение количества вулканизующих агентов, за счет чего снижаются энергозатраты и уменьшается себестоимость полученных вулканизатов. Поставленная задача решается тем, что резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, содержащая вулканизующий агент, первичный ускоритель, вторичный ускоритель, активатор, противостаритель, наполнитель, мягчитель, диспергатор, дополнительно содержит ультраускоритель вулканизации поликарбацин, при следующих соотношении компонентов, мас.ч.: Карбоцепной каучук 100,0 Вулканизующий агент 0,5-3,0 Первичный ускоритель 0,5-2,0 Вторичный ускоритель 0,1-0,8 Активатор 2,0-5,0 Противостаритель 1,0-4,0 Наполнитель 5,0-50,0 Мягчитель 5,0-50,0 Диспергатор 0,5-3,0 Поликарбацин 0,1-1,0 Целесообразно использование 0,40 мас.ч. поликарбацина на 100 мас.ч. каучука при следующем содержании компонентов резиновой смеси, мас.ч,: Каучук СКН-18 100,0 Сера техническая 2,5 Альтакс 2,0 Гуанид Φ 0,25 Белила цинковые 3,0 Диафен ФП 1,0 Параоксинеозон 1,0 Альдоль-а-нафтил-амин 4,0 Углерод технический П803 130,0 Дибутилфталат 20,0 Стеарин 1,0 Поликарбацин 0,40 Согласно изобретению ультраускоритель вулканизации - поликарбацин - выступает в качестве модификатора получения эффективной группы, который вместе с другими компонентами вулканизующей группы (альтаксом и ДФГ)- при оптимальном их соотношении приводит к созданию активной вулканизующей системы с синергетическим эффектом, которая позволяет провести процесс вулканизации при более низкой температуре и уменьшить время вулканизации. Поликарбацин имеет следующую структурную формулу: При вулканизации с серой происходит образование активных радикалов, которые взаимодействуют с серой: Образованные активные радикалы взаимодействуют с каучуком по следующей схеме: Поликарбацин (цинковая соль карбоновой кислоты) известен и выпускается по ТУ 113-04-244-87 в форме 75% смачивающего порошка. Применяется в качестве высокоэффективного фунгицида. Авторам неизвестен источник информации, в котором описано применение поликарбацина в резиновой промышленности. Авторы установили, что оптимальным является вышеуказанное (0,4 мас.ч.) содержание поликарбацина в составе резиновой смеси. Применение поликарбацина менее 0,1 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука не дает эффекта ускорения вулканизации. Повышение содержания поликарбацина выше 1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука приводит к подвулканизации резин и ухудшает физико-механические показатели резин. Роль остальных компонентов состоит в следующем: Карбоцепной каучук (СКН-18, СКН-26, СКН-40 или любой другой тип) - полимерная основа. В качестве вулканизующего агента используют серу техническую,. В качестве ускорителей вулканизации используют альтакс (первичный ускоритель) и гуанид Φ (вторичный ускоритель). В качестве активатора вулканизации используют белила цинковые, стеарин используют в качестве диспергатора. В качестве противостарителей используют диафен ФГ, параосинеозон, альдоль-a-нафтиламин. Углерод технический П8ОЗ вводят в состав в качестве наполнителя, а дибутилфталат - в качестве мягчителя. Компоненты характеризуются следующими свойствами. Каучук карбоцепной - твердый продукт в брикетах (ГОСТ 7738-79). Сера техническая - порошок серо-желтого цвета, т.пл. 114°С, т. воспл. 261°С (ГОСТ 127-78). Альтакс - порошок желто-серого цвета, т.пл. 170°С (ГОСТ 7087-75). Гуанид Φ - порошок от белого до светло-желтого или сиреневатого цвета (ГОСТ 40-80). Белила цинковые - порошок белого цвета с плотностью 5,47 г/см и т.пл. 1800°С (ГОСТ 202-84). Диафен ФП - коричнево-серый кристаллический порошок, т.пл. 70°С Параоксинеозон - кристаллический порошок серого цвета с фиолетовым оттенком. Альдоль-a-нафталамин - твердое хрупкое вещество желтого цвета (ГОСТ 830-75). Углерод технический Π 803 - порошок черного цвета с удельной адсорбционной поверхностью 10-20 м2/г (ГОСТ 7885-86Е). Дибутилфталат - сложный эфир н-бутилового спирта и себациновой к-ты (ГОСТ 8728-88). Стеарин - порошок или хлопья белого, серого или светло-коричневого цвета (ГОСТ 6484-64). Резиновую смесь готовят на вальцах См 1500 550/550 в одну стадию по режиму, приведенному в табл.1. Составы известной и предложенной резиновых смесей приведены в табл.2. Вулканизаты получают в электропрессе одностадийным способом по режиму: 150°Сх10мин. Физико-механические показатели определяют в соответствии с действующими ГОСТами. Свойства известной и предложенной резиновых смесей приведены в табл.3. Как видно из сопоставления данных табл.2 и 3, введение поликарбацина в качестве ультраускорителя вулканизации не ухудшает физико-механические и эксплуатационные свойства известных резин, позволяет снизить температуру вулканизации на 10°С или уменьшить время вулканизации, осуществить значительную экономию дефицитного альтакса и цинковых белил, а также электроэнергии. Таким образом, использование поликарбацина в резиновой смеси целесообразно и экономически выгодно.