Протистаритель та модифікатор адгезії для гум

Изобретение относится к добавка для резин, а именно: противостарителям и модификаторам. Известно, что в качестве таких добавок используются различные органические соединения [1]. Наиболее эффективными противостарителями являются - поли-2,2,4-триметил-2-гидрохинолин (ацетонанил Р) и N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин (диафен ФП),а в качестве модификатора адгезии используется модификатор РУ-1 - комплексное соединение резорцина с гексаметилентетрамином (уротропином), полученное в присутствии борной кислоты. ацетонанил Р диафен ФП модификатор РУ-І Как правило, получение данных соединений является сложным технологическим процессом [2, 3] и сопровождается образованием большого количества отходов. В настоящее время все используемые добавки в резине дефицитны, а их недостаток сдерживает развитие резинотехнической и шинной промышленностей. Задача изобретения - создание противостарителя и модификатора адгезии для резин, в котором использован кубовый остаток производства дифениламина с определенной температурой размягчения и с определенным содержанием органически связанного азота, и за счет этого улучшается экологическая обстановка на производстве дифениламина, расширяется ассортимент противостарителей и модификаторов адгезии для резин. Поставленная задача решается тем, что противостаритель и модификатор адгезии для резин согласно изобретению представляет собой кубовый остаток, образующийся при дистилляции сырого дифениламина с температурой размягчения 28-90°С и содержанием 3,0-10,0 массовых % органически связанного азота. Поскольку кубовый остаток представляет собой твердый смолистый продукт, для удобства транспортировки и дозировки при использовании на технологических линиях получения резины предлагается предварительное смешение кубового остатка с наполнителем для придания ему порошкообразной сыпучей формы. В качестве наполнителя возможно использование каолина, цеолитовой муки, белой сажи, технического углерода, окиси цинка или других добавок, входящих в состав резин. Дополнительное содержание наполнителя в противостарителе и модификаторе адгезии не во всех случаях необходимо, поэтому этот признак является частным случаем. Дифениламин получают парофазной каталитической конденсацией двух молекул анилина или жидкофазной каталитической конденсацией анилина с хлоргидратом анилина. После выделения сырой дифениламин очищают дистилляцией. В процессе дистилляции образуется кубовый остаток в количестве 5580кг на 1т дифениламина. Этот отход представляет собой многокомпонентную смесь, содержащую первичные и вторичные ароматические амины, гетероциклические соединения, продукты осмолення, с температурой размягчения 28-90°С и содержанием органически связанного азота 3,0-10,0мас. %. В настоящее время кубовый остаток производства дифениламина выбрасывается в отвал или сжигается. В научно-технической и патентной литературе информация по использованию кубового остатка дифениламина в качестве противостарителя и модификатора для резин отсутствует. Предлагаемый кубовый остаток производства дифениламина с температурой размягчения 28-90°С и содержанием органически связанного азота 3-10мас.% был испытан в качестве модификатора, противостарителя и модификатора и противостарителя в рецептуре резиновой смеси для производства негорючих конвейерных лент и плоских бесконечных ремней с положительным результатом. Установлено, что использование кубового остатка одновременно в качестве антистарителя и модификатора позволяет уменьшить общее количество добавок, вводимых в резиновую смесь и упростить технологию получения эластомера. Используемый кубовый остаток производства ДФА в качестве противостарителя и модификатора характеризуется двумя определенными параметрами: температурой размягчения 28-90° и содержанием органически связанного азота 3-10мол.%. Применение кубового остатка с другими параметрами не позволяет получить резинотехнические изделия, обладающие качественными техническими характеристиками. Примеры осуществления изобретения: 1. Использование кубового остатка в качестве противостарителя. Данные таблиц 1-3 иллюстрируют использование кубового остатка производства дифениламина в качестве противостарителя при приготовлении стандартных резиновых смесей на основе изопренового каучука СКИ-3; бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-30-АРКМ-15; бутадиен-нитрильного каучука СКН40. Резиновые смеси были изготовлены в лабораторном резиносмесителе при температуре 70-80°С в течение 5-7 минут. Вулканизация образцов осуществлялась в процессе при температуре 143°С. В примере 1 (табл.1-3) приведены результаты испытаний в отсутствие противостарителей; в примерах 213 приведены результаты испытаний резиновых смесей с использованием базовых противостарителей ацетонанила Р, диафена ФП и их композиций; в примерах 14-25 - результаты испытаний резиновых смесей с использованием в качестве противостарителей образцов кубовых остатков производства дифениламина и их композиций с базовыми противостарителями. Как видно из табл.1-3 (оп. 14-25), условная прочность при разрыве, относительное удлинение, изменения относительного удлинения и условной прочности при разрыве после теплового старения (24 часа при 100°С) озоностойкость резиновых смесей с использованием в качестве противостарителя кубового остатка производства дифениламина находятся на уровне соответствующих показателей -базовых стандартных смесей (оп.2-13). В примерах 14-25 (табл.1-3) в качестве противостарителя использовались различные образцы кубового остатка дифениламина с температурой размягчения а интервале от 28 до 90°С и содержанием органически связанного дзота 3,0-10,0%. В примерах 26-30 (табл.1), 26 (табл.2), 26, 27 (табл.3) приведены результаты испытаний в качестве противостарителей порошкообразных смесей, полученных в результате предварительного смешения кубового остатка дифениламина с добавкой наполнителя. Использование наполнителей по сравнению с оп. 15, 17, 20, 23 (табл.1), 16 (табл.2), 17, 19 (табл.3) не ухудшает основных характеристик полученных эластомеров. II. Использование кубового остатка в качестве модификатора. В табл.4 приведены результаты испытаний кубового остатка в качестве модификатора адгезии (примеры 7-12) в рецептуре прослоечной резиновой смеси 66-102-1 для производства негорючих конвейерных лент вместо модификатора РУ-1. Использование кубового остатка дифениламина в качестве модификатора адгезии (примеры 7-12) приводит к повышению прочности связи резины в капроном по сравнению с резиной, где в качестве базового модификатора применялся модификатор РУ-1 (табл.4, примеры 1-6). Применение добавки-наполнителя для предварительного перевода кубового остатка дифениламина в порошкообразную форму (пример 13) не ухудшает его свойства (сравни с примером 8) как модификатора. III. Использование кубового остатка в качестве модификатора и противостарителя. В таблице 5 приведены результаты испытаний кубового остатка в качестве модификатора адгезии и противостарителя одновременно (примеры 7-12). В примерах 1-6 приведены результаты испытаний стандартных образцов с модификатором РУ-1 и в противостарителем - ацетонанилом Р. При использовании кубового остатка в рецептуре резиновой смеси 66-177 для производства плоских бесконечных ремней БД (примеры 7-12) прочность связи резины с полиамидными тканями превышает прочность связи для резины, в состав которой входит базовый модификатор - модификатор РУ-1 (примеры 1-6, табл.5) При этом условная прочность при разрыве, относительное удлинение, изменение относительного удлинения после термического старения для опытных образцов (примеры 7-12, табл.5) находятся на уровне показателей образцов, где в качестве противостарителя использовался ацетонанил Р (примеры 1-6, табл.5). Таким образом, в примерах 7-12 (табл.5) кубовый остаток дифениламина успешно заменяет сразу две добавки: противостаритель (ацетонанил Р) и модификатор адгезии (модификатор РУ-1), Как показано в примерах 13-15 (табл.5) предварительное смешение кубового остатка с добавками наполнителями и использование в порошкообразной сыпучей форме не ухудшает его свойства как модификатора и противостарителя (по сравнению с примером 10). Использование кубовых остатков производства дифениламина в качестве противостарителя и модификатора для резин позволяет: 1. Расширить ассортимент применяемых противостарителей и модификаторов для эластомеров, снизив потребление для этих целей других дефицитных добавок, например, ацетонанил Р, диафена ФП, модификатора РУ-1. 2. Улучшить экологическую обстановку на производстве дифениламина, исключив захоронение или сжигание кубовых остатков. 3. Заменяя одновременно противостаритель и модификатор кубовым остатком дифениламина, уменьшить общее количество добавок, вводимых в эластомер и упростить технологию его получения.