Гумова суміш

Гумова суміш на основі комбінації цисізопренового СКІ-3, цис-бутадієнового СКД та бутадієн-метилстирольного СКМС-30 АРКМ-15 каучуків, до складу якої входять сірка, сульфенамід Ц, сантогард PVI, масло ПН-6Ш, каніфоль соснова, стирольно-інденова смола, активатор вулканізації, технічний вуглець П-234, діафен ФП, мікровіск ЗВ-1, ацетонаніл Р, стеаринова кислота та активатор вулканізації, яка відрізняється тим, що вона містить як активатор вулканізації суміш 20-80% оксиду цинку та 80-20% каоліну, оброблену поліетиленгліколем загальної формули від маси суміші, при наступному співвідношенні компонентів, мас ч СКІ-3 50 ,0 СКД ЗО,0 СКМС-30 АРКМ-15 20 ,0 Сірка мелена 0,8 - 4 ,0 Сульфенамід Ц 0,9 - 2 ,0 Сантогард PVI Масло ПН-6Ш Каніфоль соснова Стирольно-інденова смола Технічний вуглець П-234 0,2 - 0 ,4 5,0- 18 ,0 0,5 - 3 ,0 0,5 - 3 ,0 50, 065 ,0 Діафен ФП Мікровіск ЗВ-1 0,5 - 2 ,0 Ацетонаніл Р Стеаринова кислота Активатор вулканізації 0,5 - 2 ,0 0,5 - 3 ,0 1,0 - 3 ,0 2,0 - 6 , 0 НО-(-СН2-СН2-О-)п-Н при п=2-=-120 в КІЛЬКОСТІ 1 - 6% по сухому залишку Винахід відноситься до області гумової промисловості, а саме до гумових сумішей на основі карболанцюгових каучуків, та може використовуватись у виробництві гумових виробів В якості активаторів вулканізації гумових сумішей на основі карболанцюгових каучуків ВІДОМІ наступні органічні речовини моноетаноламш, діетаноламін, триетаноламш, тетраетиленпентамш (Блох Г А Органические ускорители вулканизации каучуковЛ Химия,1972- 560с) Однак ці гумові суміші мають незадовільні ступінь вулканізації та СТІЙКІСТЬ до підвулканізацм, а їх вулканізати -низький опір тепловому старінню та реверси, з-за утворення в процесі вулканізації переважно полісульфідних зв'язків З неорганічних речовин, в якості активаторів сіркової вулканізації гумових сумішей на основі карболанцюгових каучуків застосовуються оксиди та гідроксиди металів (Кошелев Ф Ф , Корнев Ф Е , Климов Н С Общая технология резины - М Химия, 1968-559 с ) серед яких універсальним та найбільш ефективним є оксид цинку (Справочник резинщика Материалы резинового производства М Химия, 1971 -606 с) Однак через те, що оксид цинку отримують спалюванням металічного цинку, природні родовища якого дуже обмежені (зокрема на території України він не видобувається) оксид цинку відноситься до продуктів з високою вартістю Найбільш близькими по технічній суті та результату, що досягається, є гумові суміші на основі карболанцюгових каучуків СКІ-3, СКД та СКМС-30 АРКМ-15, які містять сірку, сульфенамід Ц, сантогард PVI, масло ПН-6Ш, каніфоль соснову, стирольно-інденову смолу , технічний вуглець П234, діафен ФП, мікровіск ЗВ-1, ацетонаніл Р, стеаршову кислоту та в якості активатору сіркової 44170 вулканізації оболонкові системи, одержані шляхом обробки дюксиду кремнію парами хлориду цинку при 500-520°С у потоці сухого повітря з наступною обробкою одержаного продукту парами (МН^СОз або перемішуванням його з (МН^СОзта прожарюванням при 380-400°С (автор свид 4 СССР № 1420012, МКИ С 09 С 1/28, 3/06, С 09 К 9/02, «Способ получения активатора вулканизации», авт Степанова НА и др , № БИ №32, 1988) - прототип Але гумові суміші, що містять оболонкові активатори вулканізації мають незадовільні технологічні властивості недостатній ступінь вулканізації, низьку СТІЙКІСТЬ до підвулканізацм, а їх вулканізати - низький опір тепловому старінню та реверсії В основу винаходу поставлена мета створення гумової суміші з підвищеними ступенем вулканізації, СТІЙКІСТЮ ДО підвулканізацм, опором вулканізатів тепловому старінню та реверсії та зменшення м собівартості, шляхом покращення розподілення та ефективності використання оксиду цинку, а також отримання просторових зв'язків різної природи за рахунок спільного використання органічного та неорганічного активаторів вулканізації Поставлена мета досягається тим, що відома гумова суміш із цис-ізопренового СКІ-3, цисбутадієнового СКД та бутадієн-метилстирольного СКМС-30 АРКМ-15 каучуків, сірки, сульфенаміду Ц, сантогарду PVI, масла ПН-6Ш, каніфолі соснової, стирольно-інденової смоли, активатору вулканізації, технічного вуглецю П-234, діафену ФП, мікровоску ЗВ-1, ацетонанілу Р, стеаршової кислоти ВІДПОВІДНО до винаходу вона містить як активатор вулканізації суміш 20 - 80% оксиду цинку та 80 -20% каоліну оброблену поліетиленгліколем загальної формули НО-(-СН2-СН2-О-)п-Н при п =2-ь 120 в КІЛЬКОСТІ 1 - 6% по сухому залишку від маси суміші при наступному співвідношенні компонентів, мас ч СКІ-3 СКД СКМС-30 АРКМ-15 Сірка мелена Сульфенамід Ц Сантогард PVI Масло ПН-бш Каніфоль соснова Стирольно-інденова смола Технічний вуглець П-234 Діафен ФП Мікро віск ЗВ-1 Ацетонаніл Р Стеаршова кислота Активатор вулканізації 50,0 30,0 20,0 0,8-4,0 0,9-2,0 0,2-0,4 5,0-18,0 0,5-3,0 0,5-3,0 50,0-65,0 0,5-2,0 0,5-3,0 0,5-2,0 1,0-3,0 2,0-6,0 Таким чином по рецепту, що пропонується виготовляють гумову суміш, яка характеризується підвищеними СТІЙКІСТЮ до підвулканізацм, ступенем поперечного зшивання та опором тепловому старінню та реверсії вулканізатів та має знижену собівартість Це досягається завдяки використанню в рецептурі гумової суміші композиційного активатору вулканізації, який містить своєму складі не тільки неорганічний активатор вулканізації оксид цинку але і органічний - поліетиленгліколь Крім того, поліетиленгліколь як поверхнево-активна речовина покращує розподілення в гумовій суміші оксиду цинку, що призводить до його використання з більшою ефективністю, ніж в прототипі Винахід ілюструють наступні приклади Приклад 1 КОМПОЗИЦІЙНІ активатори вулканізації вводять у гумові суміші на основі комбінації цисізопренового, ДІВІНІЛОВОГО та бутадієн-стирольного каучуків, рецептура яких приведена вище Гумові суміші готують у гумозмішувачі з об'ємом змішувальної камери 2 л у 2 стадії швидкість обертання роторів на 1 стадії 40об/хв, температура змішування-140 °С, швидкість обертання роторів на 2 стадії 30об/хв, температура змішування-100°С Паралельно готують аналогічні гумові суміші з прототипом Властивості гумових сумішей та їх вулканізатів оцінюють по наступним показникам - СТІЙКІСТЬ до передчасної вулканізації по Муні (ДСТ 10722-76), - кінетика вулканізації на реометрі фірми "Монсанто" (ДСТ 12535-84), - пружно-міцносні властивості (ДСТ 270-75) після вулканізації в різних режимах для визначення опору реверси, - СТІЙКІСТЬ до термічного старіння (ДСТ 9 024 74) Як видно з приведених даних, приведених в таблиці 1 (приклад 1,2) застосування композиційного активатора вулканізації дозволяє підвищити порівняно з прототипом опір гумових сумішей підвулканізацм (ts та ts) на ЗО % при збереженні оптимального часу вулканізації (tgo), збільшити на 20 % ступінь поперечного зшивання, що оцінюється по максимальному крутячому моменту (М т а х ) та умовному напруженню при подовженні 300%, покращити СТІЙКІСТЬ вулканізатів до реверсії на 20% та їх опору тепловому старінню на 15% Оптимальною концентрацією оксиду цинку в композиційному активаторі є 20-80мас % (приклад 2) При зниженні концентрації оксиду цинку нижче 20% знижуються опір гумових сумішей підвулканізацм та СТІЙКІСТЬ їх вулканізатів до реверсії та теплового старіння Підвищення концентрації оксиду цинку вище 80% призводить до невиправдано високої витрати його дефіцитного продукту без суттєвого поліпшення властивостей гум Приведені дані (приклад 3) свідчать, що оптимальна концентрація поліетиленгліколя в композиційному активаторі вулканізації є 1,0-6,0 мас % по сухому залишку При зниженні концентрації поліетиленгліколя нижче 1,0 мас % по сухому залишку призводить до зниження ступеня поперечного зшивання, що оцінюється по максимальному крутячому моменту (М т а х ) та умовному напруженню при подовженні 300%, а при підвищенні його концентрації вище 6,0 мас % по сухому залишку знижується опір гумових сумішей під вулканізації та опір реверсії та тепловому старінню у вулканізатів Ступінь полімеризації у поліетиленгліколя (ПЕГ-115) повинен знаходитися в межах п = 2 120 (приклад 4) При ступені полімеризації п 120 властивості вулканізатів суттєво не змінюються Дані таблиці 2 показують, що оптимальна концентрація композиційного активатору в гумовій суміші є 2,0 - б.Омас ч на ЮОмас частин каучуку (приклади 3-5) Введення у склад гумових сумішей активатора у концентрації менше 2,0мас частин (приклад 2) призводить до зниження ступеню вулканізації та зниження СТІЙКОСТІ ДО ПІД вулканізації гумових сумішей та СТІЙКОСТІ вулканізатів до теплового старіння та реверсії Використання у складі гумових сумішей 44170 активатора у КІЛЬКОСТІ більш б.Омас частин (приклад 6) приводить до невиправдано великої витрати активатору, яка не приводить до якісного поліпшення технологічних властивостей гумових сумішей та фізико-механічних властивостей їх вулканізатів По рецепту гумової суміші, який заявляється, була виготовлена дослідна партія гумової суміші та проведені и виробничі випробування на ВАТ «Росава» (заключения додається) Випробування показали високий технічний результат та підтвердили ефективність використання розробленого активатора вулканізації гумових сумішей Винахід, що пропонується може бути використанний при виготовленні шин та гумовотехнічних виробів Використання у складі гумової суміші композиційного активатора вулканізації приводить до зниження її собівартості ціе-яг K S f T O T i f l ЖШ.ПОНіОВИІ' a firjl 1 і"! і•[А"1*'Z ШИН! • ІЖ WHJ8H~I --1Я в Ш 1047 1Л 44170 \n Г і З «ІЗИІ.Ц ОС on J H I O в т 4шт ш 9 44170 10 иа.Ящ.ш...2.... ;7,C 1**05 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90