Гумова суміш

Гумова суміш на основі синтетичного цисполизопренового каучуку СКІ-3, що містить мелену сірку, полімерну сірку, сульфенамід Ц, антискорчинг сантогард PVI, масло ПН-6Ш, каніфоль соснову, стирольно-інденову смолу, спецбітум Г, технічний вуглець, діафен ФП, оксид цинку, стеаринову кислоту, модифікатор РУ та промотор адгезії, який отримують сплавленням гексахлор-пксилолу (ГХПК), захисного воску, ПАР - Са-сульфонолута шпбітора виділеного хлористого водню, яка відрізняється тим, що як інгібітор виділеного хлористого водню в промоторі адгезії (гексол УП) використовують азотовмісний полімер полігексаметиленгуанідин або його солі загальної формули NH2-[-(CH2)6-NH-C-NH-]n-H NH2+A де п = 2-90, А = Сі7Н35СОО , СІ, Н2РО4 , НСОз, NO3, або поліамшогуанідини загальної формули Г-R-NH-C-NH-L де п= 2-90, R = [-СН2 СН2- NH]m - СН 2 - СН 2 -, ш= 1-8, або їх солі загальної формули Г-R-NH-C-NH-L NH2+A де п= 2-90, R = [-СН2 СН2- NH]m - СН 2 - СН 2 -, ш = 1-8, А = Н2РО4 , Сі 7 Н 35 СОО , НСОз, СІ в концентрації 0,3-15,0 мас % від маси продукту, при сплавленні ГХПК, захисний віск та аніоноактивну ПАР - Са-сульфонол беруть в співвідношенні (70-90) (30-10) (0,5-1,0), при наступному співвідношенні компонентів гумової суміші, мас ч цис-полизопреновий каучук СКІ3 100 ,0 оксид цинку 2,0-8 ,0 спецбітум Г 1,0-7 ,0 діафен ФП 0,5-2 ,0 каніфоль соснова 0,5-3 ,0 масло ПН-6Ш 5,0-15 ,0 стирольно-інденова смола 1,0-7 ,0 стеаринова кислота 1,0-3 ,0 технічний вуглець 50,0-65 ,0 сірка мелена 0,8-4 ,0 сульфенамід Ц 0,5-1 ,5 модифікатор РУ 0,5-1 ,5 сірка полімерна 0,2-2 ,5 сантогард PVI 0,2-0 ,4 гексол УП (промотор адгезії) 0.1-2. 0 NH Винахід відноситься до області гумової промисловості, а саме до гумових сумішей на основі карболанцюгових каучуків, та може використовуватись у виробництві гумових виробів ВІДОМІ гумові суміші в складі яких використовується гексахлор-п-ксилол (ГХПК) з метою підвищення адгезії гум до текстильних кордів (А с СССР №872533, МКИ4 C08L9/00, С08КЗ/03, «Вул канизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука», авт Шмурак ИЛ и др, БИ №38, 1981) Однак ГХПК має високу схильність до злежування, що затрудняє автоматичне розважування в гумозмішувальне обладнання при виготовленні гумових сумішей та може призвести до отримання гум низької якості з-за похибок у наважках ^+ 00 ^» ^00 Ю 58118 З метою усунення цього недоліку були розроблені гумові суміші з використанням в якості промоторів адгезії Гексоду ЗВ (Шмурак И Л , Алексеева И К , Аннушкина Н Г , Митропольская Р Н Повышение прочности связи корда с резиной и оптимизация рецептуры пропиточных составов и резин // Каучук и резина - 1992 - №2 - С 21-22), який отримують сплавлянням гексахлор-п-ксилолу та захисного воску в співвідношенні 80 20, або Гексолу ХПІ, який отримують змішуванням розплаву ГХПК, що містить хлорований поліетилен з захисним воском та поверхнево-активною речовиною Са-сульфонолом, що застосовується для покращення однорідності продукту та його розподілення в гумових сумішах (Альясов Р С, Дорожкин В П , Зеленова В Н Производственные исследования модификаторов на основе гексахлорпараксилола // Производство и использование эластомеров -2001 - №4 -С 14-19) Недоліком вищезгаданих гумових сумішей є виділення при термічному розкладі ГХПК хлорвмісних речовин, а насамперед хлористого водню, який кородує обладнання в процесах їх виготовлення та переробки Найбільш близьким по технічній суті та результату, що досягається, є гумова суміш на основі синтетичного цисполизопренового каучуку СКІ-3, що містить мелену та полімерну сірку, сульфенамід Ц, антискорчинг сантогард PVI, масло ПН-6Ш, каніфоль соснову, стирольно-інденову смолу, спецбітум Г, технічний вуглець, діафен ФП, мікровіск ЗВ-1, ацетонаніл Р, оксид цинку, стеаринову кислоту, модифікатор РУ та в якості промотору адгезії гуми до армуючих матеріалів Гексол ЗВІ, що отримують сплавлянням гексахлор-п-ксилолу, захисного воску, Са-сульфонолута шпбітора виділеного хлористого водню - уротропіну в співвідношенні (80-85) (20-15) (0,5-1,0) (0,5-1,0) - прототип ( Кандырин К Л Гексахлор-п-ксилол в резинах опыт и перспективы // Каучук и резина 1999 -№6 -С 30-34) Але гумові суміші, що містять гексол ЗВІ мають низьку якість, що виявляється в невисокому рівні підвищення адгезії гум до текстильних та латунованих металокордів та СТІЙКОСТІ адгезійного зв'язку до різних режимів старіння В основу винаходу поставлена мета створення гумових сумішей, які мають більш високий рівень адгезії гум до текстильних та латунованих металокордів при нормальних умовах та після старіння в різних режимах, шляхом використання в їх складі промотору адгезії (гексолу УП), який містить азоТВМІСНІ полімери, в якості шпбітора виділеного хлористого водню Поставлена мета досягається тим, що відома гумова суміш на основі синтетичного цис-полмзопренового каучуку СКІ-3, що містить мелену та полімерну сірку, сульфенамід Ц, антискорчинг сантогард PVI, масло ПН-6Ш, каніфоль соснову, стирольно-інденову смолу, спецбітум Г, технічний вуглець, діафен ФП, оксид цинку, стеаршову кислоту, модифікатор РУ та промотор адгезії, що являє собою сплав гексахлор-п-ксилолу, захисного воску, анюнактивної ПАР - Са-сульфонолу та інгібітору виділеного хлористого водню ВІДПОВІДНО до винаходу, в якості останнього в промоторі адгезії (гексол УП) використовують азотвмісній полімер полігексаметиленгуанідин , або його солі загальної формули NH2 - [- ( СН 2 )б - NH - С - NH - ] л - Н I I 0) + NH2 A" де п = 2-90, А = Сі7Н35СОО , СІ, Н2РО4 , НСОз ,NO 3 , або поліамшогуанідини загальної формули [-R-NH-C-NII-], (2) NH де п=2-90, або їх солі загальної формули [- R - NH - С- NH -]„ (3) NH/Aде п=2-90, R=[-CH2CH2-NH]m-CH2-CH2-, т=1-8, А =Н2РО4 , Сі7Н35СОО , НСОз, СІ в концентрації 0,3-15,Омас % від маси продукту, при сплавленні ГХПК, захисний віск та анюнактивну ПАР - Са-сульфонол беруть в співвідношенні (70-90) (30-10) (0,5-1,0) при наступному співвідношенні компонентів гумової суміші, мас ч СКІ-3 100,0 Оксид цинку 2,0-8,0 Спецбітум Г 1,0-7,0 Діафан ФП 0,5-2,0 Каніфоль соснова 0,5-3,0 Масло ПН-6Ш 5,0-15,0 Стирольно-інденова смола 1,0-7,0 Стеаринова кислота 1,0-3,0 Технічний вуглець 50,0-65,0 Сірка мелена 0,8-4,0 Сульфенамід Ц 0,5-1,5 Модифікатор РУ 0,5-1,5 Сірка полімерна 0,2-2,5 Сантогард PVI 0,2-0,4 Гексол УП (промотор адгезії) 0,1-2,0 Таким чином по рецепту, що пропонується, виготовляють гумову суміш, яка характеризується більшою адгезійною активністю до текстильних та латунованих металокордів Це досягається завдяки використання у рецептурі гумової суміші гексолу УП, який містить у своєму складі азотовмісні полімери, які використовуються в якості інгібітору корозії латуні та крім поглинання виділеного хлористого водню та усунення корозії обладнання, додатково виявляють здатність підвищення адгезії гум до текстильних та металевих армуючих матеріалів Винахід ілюструють наступні приклади Приклад 1 Промотори адгезії вводять у гумові суміші на основі цис-ізопренового каучуку, рецептура яких приведена вище Гумові суміші готують у гумозмішувачі з об'ємом змішувальної камери 2л у 2 стадії швидкість обертання роторів на першій стадії - 40об/хв , температура змішування - 150°С, час змішування - 4'30" Швидкість обертання ро 58118 торів на другій стадії - 30об/хв, температура змішування - 100°С, час змішування - 2'30" Гексоли УП вводять сумісно з сипучими інгредієнтами на другій стадії змішування Паралельно готують аналогічні гумові суміші з прототипом Для вивчення дії модифікаторів адгезії на фізико-механічні властивості гум взірці вулканізують в електропресі при температурі 153+1°С на протязі 15 хвилин Вивчення адгезійних властивостей гум проводять в ВІДПОВІДНОСТІ з методом визначення МІЦНОСТІ зв'язку корду з гумою по Н-методу ДСТ 2378 5-89, СТ СЕВ 1763-79 Як видно з даних, які наведені в таблиці 1 (приклади 1, 2) гумова суміш, що заявляється, в порівнянні з прототипом надає гумам на 15-30% більшу адгезію до текстильних кордів марок 23КНТС, 13А и 232ВР при нормальних умовах та після теплового старіння в режимі 120°Сх12г Адгезія гум, що заявляється до латунованого металокорду 15Л18 при нормальних умовах, при 100°С та після кип'ятіння В 5% розчині NaCI на протязі 6 годин на 20-30% перевищує прототип Приведені дані (приклад 2, таблиця 1) свідчать, що оптимальною концентрацією в гексолі УП шпбітора виділеного хлористого водню - азотовмісного полімеру, конкретно полігексаметиленгуанідинстеарату є 0,3-15,0масч Зниження концентрації полігексаметиленгуанідинстеарату нижче О.Змас ч призводить до зниження адгезії гуми до текстильних та металокордів, а и підвищення вище 15,0масч призводить до невиправдано високої витрати дефіцитного продукту високої вартості без суттєвого покращення адгезійних властивостей гум Ступінь полімеризації азотовмісних полімерів заявляються в межах п=2-90 При п90 покращення адгезійних властивостей гум з гексодом УП не відбувається (приклад 3, таблиця 1) Результати, наведені в прикладі 4 (таблиця 1), показують, що в якості шпбітора виділеного хло ристого водню замість полігексаметиленгуанідинстеарату можуть бути використані полігексаметиленгуанідин, або його солі, конкретно - пдрохлорид, або пдрофосфат, або гідрокарбонат, або нітрат При цьому адгезія гум до армуючих матеріалів практично не змінюється Для азотовмісних полімерів поліамшогуанідинів загальної формули (2) та їх солей загальної формули (3) m лежить в межах від 1 до 8 При т 8 поліамшогуанідини МІСТЯТЬ ДОМІШКИ низькомолекулярних продуктів, що негативно впливає на якість гум (приклад 5, таблиця 1) Результати, які приведені в прикладі 6 (таблиця 1), показують, що при використанні в складі гексолу УП, в якості інпбітора виділеного хлористого водню поліаміногуанідинів, або їх солей, конкретно - стеаратів, або пдрохлоридів, або пдрофосфатів, або гідрокарбонатів, якість продукту, тобто МІЦНІСТЬ та СТІЙКІСТЬ зв'язку гум з текстиль ними та металокордами в різних умовах випробувань не змінюється Дані таблиці 2 показують, що оптимальна концентрація гексолу УП в гумовій суміші є 0,12,0мас ч на ЮОмас частин каучуку (приклади 3-5, таблиця 2) Введення у склад гумових сумішей гексолу УП у концентрації менше 0,1 мас частин (приклад 2, таблиця 2) призводить до зниження МІЦНОСТІ зв'язку гум з текстильними та латунованими металевими армуючими матеріалами та його СТІЙКОСТІ до різних видів старіння Використання у складі гумових сумішей гексолу УП у КІЛЬКОСТІ більш 2,0мас частин (приклад 6, таблиця 2) не приводить до якісного поліпшення адгезійних властивостей гум Використання гумових сумішей, що заявляються, дозволить отримувати гуми які мають підвищену адгезійну здатність до текстильних та латунованих металевих кордів, а тим самим підвищити якість шин, чи гумовотехнічних виробів в цілому Таблиця 1 Вплив композиційних промоторів адгезії на властивості гум № прикладу 1 1 Склад промотора адгезії Концентрація гексолу УП в гу МІЦНІСТЬ зв'язку гум* з кордом 15Л18 по Нметоду, Н ПІСЛЯ МОВІЙ 2 Прототип - гумова суміш з гексолом ЗВІ, одержаним сплавленням ГХПК, воску ЗВІ Сасульфонолу та уротропіну в співвідношенні (85 15 05 05) МІЦНІСТЬ зв'язку гум** з текстильним кордом по Н-методу, Н при 22°С суміші, мас ч 3 4 1,0 305 кип'яті при ння в 100°С 5% р-ні 23 NaCI* 6 КНТС год 5 6 7 244 183 118 після старіння в режимі 120°С*12год при 22°С 13А 232 ВР 23 КНТС 13А 232 ВР 8 9 10 11 12 82 96 83 57 67 58118 5 6 7 8 9 10 11 12 255 305 312 320 321 216 258 265 270 272 121 152 154 157 159 81 91 93 94 95 97 103 105 107 109 97 122 123 126 127 65 73 75 75 76 78 83 84 86 87 309 312 316 318 262 265 268 270 152 154 154 153 91 93 94 94 103 105 103 102 122 123 123 122 73 75 75 76 83 84 83 82 310 263 153 104 122 74 83 313 265 154 105 123 75 84 309 261 152 102 122 72 82 305 258 151 101 121 72 81 307 260 153 104 122 74 83 314 314 316 300 265 266 268 254 167 167 166 159 90 91 90 86 123 122 123 117 134 134 133 127 72 73 72 69 CD CD CD CD CO CO CO CD о 4 6 CD о о о о 3 5 CD CD CD О CO CO 2 2 3 4 Гумова суміш з гексодом УП одержаним сплавленням ГХПК воску ЗВП Са-сульфонолу в співвідношенні (85 15 0,5) та пол і гексаметилєнгуанідинстеарату (п=30), мас % 300 0,1 0,3 359 3,0 367 15,0 375 20,0 378 Гумова суміш з гексолом УП, одержаним сплавленням ГХПК воску ЗВП, Са-сульфонолу в співвідношенні (85 15 0,5) та пол і гексаметиленгуанідинстеарату 3,0мас % при п 1,0 363 2 ЗО 1,0 367 90 1,0 372 100 1,0 374 Гумова суміш з гексодом УП, одержаним сплавленням ГХПК, воску ЗВП, Са-сульфонолу в співвідношенні (85 15 0,5) та 3,0мас % П ол і гекса м етил є н гуа ні д и ну 1,0 365 (п=70) П ол і гекса м етил є н1,0 368 гуанідинпдрохлориду (п=70) П ол і гекса м етил є н1,0 363 гуанідинпдрофосфату (п=45) П ол і гекса м етил є н1,0 359 гуанідинпдрокарбонату (п=53) П ол і гекса м етил є н1,0 361 гуанідиннітрату (п=62) Гумова суміш ч гексодом УП, одержаним сплавленням ГХПК, воску ЗВП, Са-сульфонолу в співвідношенні (85 15 0,5) та 3,0 мас % поліамшогуанідинстеарату (п=30) при m 1,0 369 1 2 1,0 370 8 1,0 372 10 1,0 353 Гумова суміш ч гексодом УП, одержаним сплавленням ГХПК, воску ЗВП, Са-сульфонолу в співвідношенні (85 15 0,5) та 3,0мас % Полідієтиленамшопанідину 1,0 366 (n=70, m=2) Полідієтиленамшопанідин1,0 367 пдрохлориду (n=70, m=2) Полідієтиленамшопанідин1,0 362 пдрофосфату (n=49, m=2) Полідієтиленамшогуанідин1,0 365 пдрокарбонату (n=58, m=2) гуми отримані з гумової суміші складу 1, таблиця 2, - гуми отримані з гумової суміші складу 2,таблиця 2 311 264 167 90 122 134 72 97 312 264 167 90 123 134 73 98 308 261 164 89 121 131 71 97 310 263 165 89 122 132 71 97 О 1 CD К) продовження таблиці 1 58118 10 Таблиця 2 Вплив концентрації композиційного промотора адгезії на властивості гум МІЦНІСТЬ зв'язку гум* з Концентра- КонцентраМІЦНІСТЬ зв'язку гум** з кордом 15Л18 по Нція в гумовій ція в гумовій текстильним кордом по Н-методу, Н методу, Н суміші для суміші для № ПІСЛЯ після старіння обкладки обкладки Склад гумової прикпри 22°С в режимі кип'ятінметал отекстильних суміші ладу при при ня в 5% 120°С*12год корда, кордів, 22°С 100°С р-ні мас ч мас ч 23 232 23 232 NaCI*6 13А 13А (склад 1) (склад 2) КНТС ВР КНТС ВР год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 Прототип 100,0 100,0 СКІ-3 7,0 4,0 Оксид цинку 2,0 3,0 Спецбітум Г 1,0 1,0 Діафен ФП 2,0 2,0 Каніфоль 6,0 6,0 Масло ПН-6 Ш 2,0 20 СІС Стеаринова 2,0 2,0 кислота ТВП-514 58,0 30,0 ТВ П-324 20,0 Сірка мелена 1,6 1,3 Сульфенамід 0,9 09 Ц Модифікатор 10 1,0 РУ Сірка 2,4 1,0 полімерна 0,3 Сантогард PVI 0,3 Гексол ЗВІ 1,0 305 244 183 118 82 96 83 57 67 1,0 СКІ-3 100,0 100,0 Оксид цинку 7,04,0 Спецбітум Г 2,0 3,0 Діафен ФП 1,0 1,0 Каніфоль 2,0 2,0 Масло ПН-6 Ш 6,0 6,0 СІС 2,0 2,0 Стеаршова 2,0 2,0 кислота ТВП-514 58,0 30,0 ТВ П-324 20,0 Сірка мелена 1,6 1,3 Сульфенамід 0,9 0,9 Ц Модифікатор 1,0 1,0 РУ Сірка 2,4 1,0 полімерна 0,3 0,3 Сантогард PVI Гексол УП в Концентраціях 2 0,05 0,05 300 240 180 112 80 93 81 54 65 3 0,1 0,1 365 311 264 152 91 103 122 74 82 4 1,0 1,0 367 312 265 154 93 105 123 75 84 5 2,0 20 368 314 267 155 93 106 124 76 85 6 ЗО 3,0 389 316 269 157 95 107 125 77 86 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна