Гумова суміш

Гумова суміш, яка містить каучук, вулканізуючий агент, активізатор вулканізації, прискорювач, наповнювач, пластифікатор та стабілізатор, яка відрізняється тим, що як один із стабілізаторів містить нафтам НТ наступної структурної формули Винахід відноситься до гумової промисловості, а саме до гумових сумішей, призначених для виготовлення неформових і формових гумотехнічних виробів, які працюють в повітряному середовищі при високій температурі та в агресивних середовищах Відомо, ЩО ДЛЯ підвищення СТІЙКОСТІ гумових сумішей до дії ЗОВНІШНІХ факторів до їх складу вводять стабілізатори Найбільш близькою до гумової суміші, що заявляється та вибраною за прототип є гумова суміш, яка містить каучук, вулканізуючий агент, прискорювач вулканізації, наповнювач, пластифікатор та стабілізатор, /нафтам-2, діафен ФП, параоксінеозон, неозон Д, віск/ /ДИВ ТУ У 6-001521 35 04096 "Смеси резиновые невулканизированные товарные/ Недоліком відомої гумової суміші є те, що вона має недостатню умовну МІЦНІСТЬ та СТІЙКІСТЬ ДО різних видів старіння В основу винаходу поставлено задачу удосконалення гумової суміші шляхом заміни и складу та вмісту компонентів, що забезпечує підвищення умовної МІЦНОСТІ, коефіцієнту заміни показників після теплового старіння та зміни об'єму після дії агресивних середовищ, завдяки чому розширюється область її використання та збільшується при такому співвідношенні компонентів, мас ч 100 каучук вулканізуючий агент 1,5-3,5 прискорювач вулканізації 0,1-8,8 активатор вулканізації 4,0-8,5 наповнювач 90-220 пластифікатор 20-41,2 стабілізатор 0,5-3,5 термін експлуатації Поставлена задача вирішується тим, що в гумову суміш, яка містить каучук, вулканізуючий агент, прискорювач вулканізації, активатор вулканізації, наповнювач, пластифікатор та стабілізатор, згідно винаходу, в якості одного із стабілізаторів вводять нафтам НТ наступної структурної формули о ю при такому співвідношенні компонентів, мас ч каучук 100 вулканізуючий агент 1,5-3,5 прискорювач вулканізації 0,1-8,8 активатор вулканізації 4,0-8,5 наповнювач 80-220' пластифікатор 20-41,2 стабілізатор 0,5-2,5 Стабілізатор нафтам НТ являє собою суміш каоліну та органічної складової Дослідження стабілізатора проводами в гумо 51092 вих сумішах на основі бутадієн-нітрильних, бутадієн-стирольного та комбінацій ізопренового, бутадієн-стирольногота ДИВІНІЛОВОГО каучуків Вміст НОВОГО ВІТЧИЗНЯНОГО стабілізатора наф тама НТ коригували від 0,5 до 2,5мас ч на ЮОмасч каучука Основною задачею при коригуванні рецептур було визначення такого вмісту нафтаму НТ на заміну неозону Д чи параоксінеозону /варіант рецепту 1/ та на заміну неозону Д + діафену ФП чи параоксінеозону + діафен ФП /варіант рецепту 2/, який би не мав значного впливу на дію вулканізувальної групи, а також з ураху ванням вимог нормативних документів до якості гумових сумішей та економічних міркувань Рецептури відомих гумових сумішей та два варіанти, пропонуємих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтаму НТ наведені в таблицях 1-5 Гумові суміші виготовляють на вальцях з послідуючою вулканізацією зразків у пресі з електрообігрівом Технологічність гумових сумішей оцінюють за показниками пластичність і в'язкість за Муні Результати випробувань наведені в таблиці 6 Таблиця 1 Рецептури відомої гумової суміші 7-В-14та відкорегованих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтацу НТ Найменування інгредієнтів 1 Бутадієн-нігрильний каучук СКН-18 2 Сірка 3 Альтакс 4 Піафан Ф 5 Білило цинкове 6 Неозон Д 7 Піафан ФП 8 Нафтам НТ 9 Технічний вуглець П-803 10 Дибутилфталат 11 Стеарин Відома гумова суміш-прототип 100 2,5 2,7 0,2 7,5 1 1 120 ЗО 1 Вміст, мас ч Від корегована гумова суміш Варіант 1 Варіант 2 100 100 2,5 2,5 2,7 2,7 0,2 0,2 7,5 7,5 1 1 2 120 120 ЗО ЗО 1 1 Таблиця 2 Рецептури відомої гумової суміші 4161 та відкорегованих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтаму НТ Найменування інгредієнтів 1 Бутадієн-нітрильний каучук СКН-26 2 Сірка 3 Альта кс 4 Білило цинкове 5 Піафан ФП б Параоксинеозон 7 Нафтам НТ 8 Технічний вуглець П-514 9 Крейда 10 Дибутилфталат 11 СЖКС17-С20 Відома гумова суміш-прототип 100 1,5 1,0 5,7 1,0 1,0 85,7 15,0 64,3 1,15 Вміст, мас ч Відкорегована гумова суміш Варіант 1 Варіант 2 100 100 1,5 1,5 1,0 1,0 5,7 5,7 1,0 1,0 1,0 2,0 85,7 85,7 15,0 15,0 64,3 64,3 1,15 1,15 Таблиця З Рецептури відомої гумової суміші 3826 та відкорегованих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтаму НТ Найменування інгредієнтів 1 Бутадієн-нітрильний каучук СКН-26 2 Сірка 3 Альта кс Відома гумова суміш-прототип 100 2,0 1,25 Вміст, мас ч Відкорегована гумова суміш Варіант 1 Варіант 2 100 100 2,0 2,0 1,25 1,25 51092 Продовження табл З Найменування інгредієнтів 4 Білило цинкове 5 Діафен ФП б Параоксинеозон 7 Нафтам 8 Технічний вуглець П-803 9 Крейда 10 Дибутилфталат 11 СЖКС17-С20 Відома гумова суміш-прототип 5,0 1,0 1,0 64,75 55,0 20,0 1,0 Вміст, мас ч Відкорегована гумова суміш Варіант 1 Варіант 2 5,0 5,0 1,0 1,0 2,0 64,75 64,75 55,0 55,0 20,0 20,0 1,0 1,0 Таблиця 4 Рецептури відомої гумової суміші 6190 та відкорегованих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтаму НТ Найменування інгредієнтів 1 Бутадієн-стирольний каучук СКС-30 АРКМ-15 2 Білило цинкове 3 Сірка 4 Каптакс 5, Тіурам Д 6 Неозон Д 7 Діафен ФП 8 Нафтам НТ 9 ВіскЗВ-І 10 Стеарин 11 Технічний вуглець П-803 12 Крейда 13 Бітум 14 Масло И-8А індустріальне Відома гумова суміш-прототип 100 5,0 2,5 1,5 0,2 1,0 2,0 3,0 1,0 140 ЗО 14 25 Вміст, мас ч Відкорегована гумова суміш Варіант 1 Варіант 2 100 100 5,0 5,0 2,5 2,5 1,5 1,5 0,2 0,2 2,0 1,0 3,0 3,0 3,0 1,0 1,0 140 140 ЗО ЗО 14 14 25 25 Таблиця 5 Рецептури відомої гумової суміші та відкорегованих гумових сумішей з оптимальним вмістом нафтацу НТ Найменування інгредієнтів 1 Каучук синтетичний ізопреновий СКІ-3 2 Каучук синтетичний бутадієновий СКД-2М 3 Каучук синтетичний бутадієн-стирольний СКС-30 АРКМ-15 4 Сірка 5 Сульфенамід Ц 6 Октофор 7 Білило цинкове 8 Індустріальне масло І-8 А 9 Інден-кумаронова смола 10 АСМГ 11 ВіскЗВ-І 12 Діафен ФП 13 Параоксинеозон 14 Технічний вуглець П-803 15 Нафтам НТ 16 Діфенам Н Вміст, мас ч Відома гумова Відкорегована гумова суміш суміш-прототип Варіант 1 Варіант 2 40,0 40,0 40,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 2,0 1,5 2,0 4,0 12,0 2,0 3,0 2,0 1,0 1,0 55,0 0,7 2,0 1,5 2,0 4,0 12,0 2,0 3,0 2,0 1,0 55,0 1,0 0,7 2,0 1,5 2,0 4,0 12,0 2,0 3,0 2,0 55,0 1,0 0,7 51092 Таблиця 6 Технологічні властивості відомих гумових сумішей і відкорегованих з оптимальним вмістом нафтаму НТ Значення показника Найменування показника В'язкість ПО Муні при 100°С Пластичність, ум од 1 Відома гума 7В-14 Відкореговані гуми варіант 1 варіант 2 2 Відома гума 4161 Відкореговані гуми варіант 1 варіант 2 3 Відома гума 3826 Відкореговані гуми варіант 1 варіант 2 4 Відома гума 6190 Відкореговані гуми варіант 1 варіант 2 5 Відома гума протекторна Відкореговані гуми варіант 1 варіант 2 Як видно з таблиці 6, новий вітчизняний стабілізатор не впливає на технологічність гумових сумішей Режими виготовлення /загальна тривалість циклу оброблення на вальцях та температура змішування/ пропонуємих гумових сумішей, що вміщують нафтам НТ такі самі, що і для відомих гумових сумішей Крім цього новий вітчизняний стабілізатор не впливає на процес вулканізації, при вулканізації суміш добре розтікається по пресформі, що важливо для цього процесу Питомий тиск пресування, температура та час досягнення оптимуму вулканізації для сумішей зі стабілізатором нафтамом НТ та відомими стабілізаторами однаковий, що дозволяє вулканізувати пропонуємі гумові суміші за оптимальним режимом для ВІДПОВІДНИХ ВІДОМИХ гумових сумішей 98 0,16 97 97 37 0,17 0,18 0,64 38 36 69 0,65 0,63 0,49 68 68 63 0,48 0,48 0,47 65 66 34 0,56 0,45 0,85 33 34 0,88 0,90 показали, що вітчизняний стабілізатор НТ не чинить значного впливу на загальний комплекс властивостей гум, і в той же час, має достатньо високу стабілізуючу ефективність при старінні, що знаходиться на рівні відомих стабілізаторів /нафтаму-2, параоксінеозону та діафену ФП/ Результати фізико-механічних властивостей пропонуємих гумових сумішей у порівнянні з відомими наведені в таблицях 7-11, Як видно з таблиць 7-11, показники умовної МІЦНОСТІ, коефіцієнту зміни показників після теплового старіння, зміни об"ему після дії агресивних середовищ пропонуємих гумових сумішей за варіантом і перевищують ВІДОМІ, по решті показників знаходяться на рівні відомих Пропонуємі гумові суміші за варіантом 2 знаходяться на рівні відомих гумових сумішей Випробування вулканізатів гумових сумішей Таблиця 7 Фізико-механічні властивості відомої гумової суміші 7В-14 та відкорегованих гум з нафтамом НТ Найменування показників 1 Умовна МІЦНІСТЬ при розтягуванні, МПа і2 Відносне подовження при розтягуванні, % 3 Твердість по Шору А, ум од 4 Коефіцієнт зміни показників після теплового старіння на А повітрі при Т-100°С х 24г - умовна МІЦНІСТЬ - відносне подовження Значення показників для відомої гудля відкорегованої гумової мової суміші суміші прототип Варіант 1 Варіант 2 12,6 13,4 12,6 274 73 280 72 282 72 1,07 0,81 1,08 0,82 1,05 0,80 51092 10 Продовження табл 7 -твердість 5 Набухання в агресивних середовищах, % - дизельне паливо - толуол - бензин 6 Зміна обиецу після дії стандартної суміші СЖР-3 при /100±1/°Сх24г 1,05 1,04 1,02 0,79 90,0 10,8 0,80 90,0 10,8 0,75 85,0 10,0 -9,0 -9,2 -8,0 Таблиця 8 Фізико-механічні властивості відомої гумової суміші 4161 та відкорегованих гум з нафтамом НТ Найменування показників 1 2 3 4 Умовна МІЦНІСТЬ при розтягуванні, МПа Відносне подовження при розтягуванні, % Твердість по Шору А, ум од Коефіцієнт зміни показників після теплового старіння на повітрі при Т -100°С х 24ч - умовна МІЦНІСТЬ 5 6 - відносне подовження -твердість Зміна общему після дії - стандартної суміші СЖР-3 при /100 ± 1/°С х 24год - суміші ізооктан толуол /70 ЗО/ при н у Опір багаторазовому розтягуванню, тис циклів Значення показників Для відомої Для відкорегованої гумової сугумової сумішіміші прототипа Варіант 1 Варіант 2 8,0 9,1 8,2 232 534 528 53 54 52 1,04 0,88 1,02 1,01 0,86 1,01 1,04 0,89 1,03 -11,3 18 20,8 -10,2 17,1 20,9 -11,0 18,9 20,6 Таблиця 9 Фізико-механічні властивості відомої гумової суміші 3826 та відкорегованих гум з нафтамом НТ Найменування показників 1 2 3 4 Умовна МІЦНІСТЬ при розтягуванні, МПа Відносне подовження при розтягуванні, % Твердість по Шору А, ум од Коефіцієнт зміни показників після теплового старіння на повітрі при Т -100°С х 24ч - умовна МІЦНІСТЬ 5 6 - відносне подовження -твердість Зміна об'єму після дії - стандартної суміші СЖР-3 при /100±1/°С х 24год - суміші ізооктан толуол /70 ЗО/ при н у Опір багаторазовому розтягуванню, тис циклів Для відомої гумової суміші Значення показників Для відкорегованої гумової суміші прототип 8,3 342 70 Варіант 1 Варіант 2 8,8 343 72 8,2 312 69 1,07 0,92 1,04 1,02 0,88 1,02 1,08 0,91 1,05 -10,2 17,7 25,8 -9,4 16, 1 26,1 -10,5 18Л 25,6 Таблиця 10 Фізико-механічні властивості відомої гумової суміші 6190 та відкорегованих гум з нафтамом НТ Найменування показників 1 Умовна МІЦНІСТЬ при розтягуванні, МПа Значення показників Для відомої гумо- Для відкорегованої гумової вої сумішісуміші прототип Варіант 1 Варіант 2 5,2 5,8 5,2 11 51092 12 Продовження табл 10 Найменування показників 2 3 4 Відносне подовження при розтяганні, % Твердість по Шору А, ум од Коефіцієнт зміни показників після теплового старіння на повітрі при Т-100°С х 24ч Значення показників Для відомої гумо- Для відкорегованої гумової вої сумішісуміші прототип Варіант 1 Варіант 2 275 280 282-312 76 75 76 1,08 0,79 0,98 - умовна МІЦНІСТЬ - відносне подовження -твердість 1,2 1,1 0,8, 0,78 0,97 1,0 Таблиця 11 Фізико-механічні властивості відомої протекторної гумової суміші та відкорегованих гум з нафтамом НТ Для відомої гумової суміші-прототип 16,0 Найменування показників 1 2 3 4 5 6 7 8 Умовна МІЦНІСТЬ при розтягуванні, МПа Відносне подовження при розтягуванні, % Твердість по Шору А, ум од Опір роздиранню, н/мм Опір багаторазовому розтягуванню, тис циклів Набухання по масі, % в - осьовому маслі, - бензині, Коефіцієнт зміни показників після теплового старіння на повітрі при Т 100°С х 24год Зміна об'єму після дії стандартної суміші СЖР-3 при/100±1/оСх24год Значення показників Для відкорегованої гумової суміші Варіант 1 Варіант 2 16,1 16,5 424 65 67 425 65 67 420 65 67 34,1 34,2 34,3 13,8 89,8 12,2 78,7 13,6 82,5 0,8 0,83 0,76 7,0 7,3 5,9 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71