Прискорювач вулканізації

Прискорювач вулканізації, що складається із сульфенаміду-Ц, який відрізняється тим, що додатково містить карбамід і каніфоль при такому співвідношенні компонентів, % мас.: сульфенамід-Ц 50-70 карбамід 20-30 каніфоль 20-10. (19) (21) 20031212399 (22) 25.12.2003 (24) 15.12.2006 (46) 15.12.2006, Бюл. №12, 2006р. (72) Машков Василь Степанович, Грицишин Володимир Омельянович, Лебедіна Тетяна Павліна, Машков Олександр Васильович, Мікуленко Людміла Іванівна, Буланова Олександра Володимирівна, Сєдих Ганна Олексіївна, Семикопний Олексій Миколаєвич (73) ПРИВАТНЕ ПІДПРИЄМСТВО НАУКОВОВИРОБНИЧА ФІРМА " ЯВІР" (56) US, 5104916, A, 14.04.1992 RU, 2217451, C2, 27.11.2003 3 вплив на кінетику вулканізації виявляється особливо цінним при вулканізації багатошарових і складних виробів, як, наприклад, автомобільних покришок, тому що при цьому забезпечується необхідний зв'язок між окремими шарами і монолітність гумового виробу, що підвищує його експлуатаційні якості. Сульфенамідні прискорювачі часто використовують у поєднанні з іншими прискорювачами, наприклад, тиурамами, альтаксом й іншими добавками в залежності від призначення гумовотехнічних виробів і вимог, які ставляться до них. Задача полягає у створенні нового виду прискорювача вулканізації, освоєнні виробництва вітчизняного прискорювача з одержанням технічного результату - зниження вмісту дорогого сульфенаміда-Ц у прискорювачі вулканізації, що додається в гумові суміші, без зниження їхньої активної дії і якості одержуваних виробів. Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що прискорювач вулканізації відомого складу, що складається із сульфенаміда-Ц додатково містить карбамід і каніфоль у наступному співвідношенні, мас. %: сульфенамід-Ц 50-70; карбамід 30-20; каніфоль 20-10. Дослідження фізико-механічних показників гумових сумішей з використанням прискорювача вулканізації складу, що заявляється, показали, що у ви пробуваних сумішей гарний опір передчасної підвулканізації, широке плато і висока швидкість вулканізації в головному періоді, фізико-механічні показники не поступаються прототипові. Прискорювач вулканізації, що заявляється, являє собою композицію, що складається із сульфенаміда-Ц карбаміду і каніфолі, у якій усі компоненти активовані один з одним при спільному диспергуванні. Основний компонент у прискорювачі вулканізації, що заявляється - сульфенамід-Ц, причому вміст його в кількості 60мас.% є оптимальним, оскільки збільшення вмісту веде до подорожчання прискорювача вулканізації без істотного поліпшення якості гумових сумішей, що виготовляються з його застосуванням, а зменшення нижче 50мас.% - веде до зниження фізико-механічних показників. Карбамід додають для зниження вмісту сульфенаміда-Ц, причому, оптимальний вміст карбаміду - 25мас.% підібрано експериментальним шляхом. При цьому заміна основного інгредієнта не позначається на якості гумових сумішей, тому що всі інгредієнти активовані один з одним і карбамід як співприскорювач, збільшує ефективність дії сульфенаміда-Ц у результаті використання подвійної системи сульфенамід-Ц – карбамід в наслідок синергетичного ефекту. Каніфоль вводять до складу прискорювача, що заявляється, для поліпшення диспергування інгредієнтів і їхнього кращого розподілу в гумових сумішах, що поліпшує їхню технологічність у процесі переробки, і як наслідок, підвищує якість як гумових сумішей, так і гумовотехнічних виробів. Таким чином, заявлений прискорювач вулканізації відповідає усім вимогам, що пред'являються до нього в процесі використання, і всі наведені у 70726 4 формулі та обґрунтовані в описі суттєві ознаки винаходу необхідні і достатні для його здійснення. При проведенні заявником аналізу рівня техніки по патентних і науково-дослідних джерелах інформації заявник не знайшов аналогів, що характеризуються ознаками, подібними всім істотним ознакам винаходу. Визначення з переліку виявлених аналогів прототипу, як найбільш близького по сукупності суттєвих ознак аналогу, дозволив виявити сукупність суттєвих по відношенню до потрібного технічного результату відрізняючих ознак, викладених у формулі винаходу. Отже, заявлений винахід відповідає умові “новизна". Стосовно відповідності винаходу, який заявляться, умові „рівень техніки" заявник пояснює, що він не засновує свій винахід на зміні кількісної ознаки, але пропонує новий склад прискорювача вулканізації, в якому зменшується вміст основного інгредієнту - сульфенаміду-Ц, при цьому змінюються властивості інгредієнтів, які він містить в собі, а також їхній вплив на процесвулканізації за рахунок взаємної активації один до одного і кращого розподілення прискорювача вулканізації в гумовій суміші у присутності каніфолі. Винахід ілюструється таблицями. У Таблиці 1 представлені склади прискорювача, що заявляється, у Таблиці 2 - склади гумових сумішей з його використанням у порівнянні з прототипом, у Таблиці 3 - фізико-механічні показники гумових сумішей. Дані, що підтверджують можливість впровадження винаходу з отриманням потрібного технічного результату, полягають у такому. Прискорювач вулканізації, що заявляється, це композиція на основі сульфенаміду-Ц, який додатково містить у собі карбамід і каніфоль, що активовані один з одним в процесі диспергування, і має склад, мас. %: сульфенамід-Ц 50-70; карбамід 30-20; каніфоль 20-10. Цей прискорювач має світло-зеленуватий колір у вигляді дрібнодисперсного порошку, який має однорідний склад, у якому карбамід є співприскорювачем. Отримують прискорювач вулканізації за складом, що заявляється, застосуванням простих механохімічних технологій, наприклад, перемішуванням компонентів, попередньо підсушених до вологості 1-2% у змішувачі, і наступним диспергуванням у мікромлині. При диспергуванні відбувається активізація компонентів один з одним, отримується продукт більш активної форми. Процес ведуть при нормальних умовах на стандартному обладнанні. Прискорювач, що заявляється, використовується у виробництві гумовотехнічних виробів і вищезазначений технічний результат стосується як самого прискорювача, так і гумових сумішей. Заявник провів випробування прискорювача вулканізації, що заявляється, у виробничих умовах на прикладах каркасної, брекерної і протекторної гумових сумішей. З великої кількості результатів обрано найбільш характерні (табл. 2, 3). Показни 5 ки, які характеризують гумові суміші, подані у порівнянні з показниками прототипу. Приклад 1 (негативний) До гумової суміші (Таблиця 2), у якій на 100мас.ч. каучуку як основного інгредієнта припадає, мас.ч.: сірки технічної 1,0; сірки полімерної 1,5; білил цинкових 5,0; модифікатора адгезії 1,5; сантогарду PVI 0,3; гексолу ХПІ 0,8; каніфолі соснової 2,0; смоли стирольно-інденової 4,0; олії ПН-6 6,0; диафену ФП 0,7; технічного вуглецю 514 40,0; технічного вуглецю П-234 15,0, додають прискорювач вулканізації, що заявляється, (склад 1, Таблиця 1) у кількості 0,6мас.ч. Процес ведуть у виробничих умовах відповідно до діючого регламенту. Фізико-механічні показники гумових сумішей: умовна напруга при подовженні 300%, МПа 8,5; умовна міцність при розтягуванні, МПа 14,5; відносне подовження, % 425; опір роздиру, кН/м 83. Інші фізико-механічні показники наведені у Таблиці 3, у якій показані також фізико-механічні показники гумових сумішей з вмістом прискорювача, що заявляється, у кількості 1,0 і 2,0мас.ч. на 100мас.ч. основного інгредієнта - каучуку, не приведені в прикладах, з яких випливає, що якість гумових сумішей з вмістом сульфенаміда-Ц нижче 50мас.% не відповідає вимогам, що пред'являються до них. Приклад 2 (позитивний) До гумової суміші за прикладом 1 додають прискорювач вулканізації, що заявляється (склад 2, Таблиця 1), у кількості 0,6мас.ч. Процес ведуть у виробничих умовах і відповідно до діючого регламенту. Фізико-механічні показники одержаних гумових сумішей: умовна напруга при подовженні 300%, МПа 10,0; умовна міцність при розтягуванні, МПа 18,1; відносне подовження, % 480; опір роздиру, кН/м 95. Інші фізико-механічні показники наведені у Таблиці 3. Приклад 3 (позитивний). До гумової суміші за прикладом 1 додають прискорювач вулканізації, що заявляється (склад 2, Таблиця 1), у кількості 1,0мас.ч. Процес ведуть у виробничих умовах і відповідно до діючого регламенту. Фізико-механічні показники одержаних гумових сумішей: умовна напруга при подовженні 300%, МПа 10,6; умовна міцність при розтягуванні, 20,0; 70726 6 МПа відносне подовження, % 510; опір роздиру, кН/м 98. Інші фізико-механічні показники наведені у Таблиці 3. Приклад 4 (позитивний) До гумової суміші за прикладом 1 додають прискорювач вулканізації, що заявляється (склад 2, Таблиця 1) у кількості 2,0мас.ч. по відношенню до основного інгредієнта - каучуку. Процес ведуть у виробничих умовах відповідно до дію чого регламенту. Фізико-механічні показники одержаних гумових сумішей: умовна напруга при подовженні 300%, МПа 11,5; умовна міцність при розтягуванні, МПа 19,8; відносне подовження, % 510; опір роздиру, кН/м 97. Інші фізико-механічні показники наведені у Таблиці 3. Приклади 2-4 ілюструють фізико-механічні показники гумових сумішей з оптимальним вмістом (60мас. %) сульфенаміда-Ц у прискорювачі, що заявляється. Приклад 5. До гумовоїсуміші за прикладом 1 додають прискорювач вулканізації, що заявляється (склад 3, Таблиця 1) у кількості 0,6 мас.ч. Процес ведуть у виробничих умовах відповідно до діючого регламенту. Фізико-механічні показники одержаних гумових сумішей: умовна напруга при подовженні 300%, МПа 10,2; умовна міцність при розтягуванні, МПа 18,5; відносне подовження, % 480; опір роздиру, кН/м 97. Інші фізико-механічні показники наведені у Таблиці 3. З прикладу 5 і приведених у табл. 3 інших показників, випливає, що при використанні прискорювача вулканізації складу, що заявляється, з вмістом сульфенаміда-Ц 70мас.%, фізико-механічні показники гумових сумішей значно не підвищуються, а збільшення кількості сульфенаміда-Ц веде до їх подорожчання. Таким чином, викладені дані свідчать про виконання при використанні прискорювача вулканізації, що заявляється, такої сукупності умов: - прискорювач вулканізації, що втілює заявлену речовину при його здійсненні, призначено для використання у промисловості, а саме, при виробництві гумовотехнічних виробів; - для прискорювача вулканізації, що заявлено, у тому вигляді, як він охарактеризований у незалежному пункті викладеної формули винаходу, підтверджено можливість його здійснення за допомогою наведених в опису заявки методів; - використання прискорювача вулканізації, що заявляється, дозволить покращити фізикомеханічні показники гумовотехнічних виробів (табл. 3), отже підвищить якість виробів, знизить 7 70726 витрати сульфенаміду - сировини, яка дорого коштує, по відношенню до прискорювача вулканізації по прототипу приблизно на 40%, причому добавки 8 до прискорювача, що заявляється, - карбамід та каніфоль є недорогою доступною сировиною, що виробляється в Україні. Таблиця 1 Склади прискорювача вулканізації, що заявляється Компоненти Сульфенамід-Ц Карбамід Каніфоль Склад 1 50 30 20 Склад 2 60 25 15 Склад 3 70 20 10 Таблиця 2 Склад гумової суміші Склад 1 Приклади 2 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 Склад 2 Приклади 3 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 4 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 5 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 0,6 1,0 2,0 0,6 1,0 2,0 0,6 1,0 2,0 Інгредієнти Прототип Каучук СКІ-3 Сірка технічна Сірка полімерна Білила цинкові Модифікатор адгезії Сантогард PVI Гексол ХПІ Каніфоль соснова Смола стирольноінденова ОліяПН-6 Диафен ФП Технічний вуглець 514 Технічний вуглець Π 234 Сульфенамід-Ц Прискорювач вулканізації, що заявляється 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 1 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 100 1,0 1,5 5,0 1,5 0,3 0,8 2,0 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 4,0 6,0 0,7 40,0 40,0 15,0 1,0 Склад 3 Приклади Таблиця 3 Фізико-механічні показники гумових сумішей Інгредієнти Склад 1 Приклади Прототип 2 Склад 2 Приклади 3 4 5 40 14,0 49 14,0 48 17,5 48 17,0 44 13,5 4’00’’ 7,30 10’20’’ 21’50’’ 29,7 5’32’’ 8,00 10’90’’ 22’30’’ 32,6 5’59’’ 8,50 11’45’’ 24’10’’ 33,2 1 Опір вулканізації при 130 С мін.: мін. в’язкість Т5 Вулканізаційні характеристики на реометрі Монсанто 153 С х 15: s, мін. М, мін. 50, мін. 90, мін. М, мax. 47 16,5 5’47’’ 8,60 11’30 24’00’’ 33,9 38 12,7 42 14,5 3’25’’ 4’00’’ 7,00 7,50 8’00’’ 10’00’’ 22’30’’ 21’00’’ 30,6 29,5 Склад 3 Приклади 5’55’ 5’3’’ 8,60 8,20 11’40’’ 10’80’’ 23’15’’ 23’50’’ 33,1 32,5 48 17,3 47 16,5 5’39’’ 8,45 11’33’’ 25’15’’ 33,0 5’41’’ 8,47 11’40’’ 24’45’’ 33,1 9 70726 10 Продовження таблиці 3 V1, % в мін. Умовна напруга при подовженні 300%, МПа Умовна міцність при розтягуванні, МПа Відносне подовження, % Опір роздиру, кН/м 5,5 5,3 5,6 5,6 5,6 5,7 5,7 5,5 5,6 5,65 10,4 8,5 9,0 10,1 10,0 10,6 11,5 10,2 11,9 12,0 19,2 14,5 16,5 17,0 18,1 20,0 19,8 18,5 20,9 21,0 500 97 425 83 450 89 480 90 480 95 510 98 510 97 480 97 515 98 495 98 Комп’ютерна верстка В. Сердюк Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601