Гумова суміш на основі карболанцюгового каучуку

Гумова суміш на основі карболанцюгового каучуку, яка містить сірку, тіурам Д і альтакс, наповнювач, зм'якшувач або пластифікатор, активатор вулканізації, діафен ФП і неозон Д, фізичний протистарювач, яка відрізняється тим, що вона містить як фізичний протистарювач віск коден-М, який 35806 каучук карболанцюговий 100 сірка 1,0-4,0 тіурам Д 0,2-1,5 альтакс 1,0-3,0 наповнювач 50-150 зм'якшувач або пластифікатор 10-46 активатор вулканізації 2,5-6,0 діафен ФП 1,0-2,0 неозон Д 1,0-2,0 віск коден-М 2-10 Процес інгібірування старіння вулканізатів під дією озону, кисню та інших атмосферних факторів засновано на тому, що воски після введення у гумову суміш після вулканізації та під час експлуатації виробу мігрують на його поверхню і утворюють на ній захисну плівку. Крім того воски виконують допоміжну роль "носія", який полегшує доступ хімічним протистарювачам до поверхні гумового виробу, збільшує концентрацію хімічного протистарювача на ній, що тим самим підвищує стійкість гумових виробів до різних видів старіння: теплового, озонного та атмосферного. Озоностійкість гуми зростає із збільшенням товщини воскової плівки. Згідно з винаходом, застосування воску коденМ дозволить підвищити озоностійкість вулканізатів гумової суміші та стійкість до теплового та атмосферного старіння за рахунок збільшення товщини воскової плівки на поверхні вулканізатів порівняно з серійним антилюксом 654 і озокеритом. Автори встановили, що використання воску менше 2 мас.ч. на 100 мас.ч. каучуку не забезпечує необхідного рівня захисту гум від озонного старіння. При підвищенні дозування воску більш ніж 10 мас.ч., віск діє як зм'якшувач, що погіршує фізико-механічні показники гум. Роль інших компонентів гумової суміші полягає у такому. Сірку використовують як вулканізуючий агент. Тіурам і альтакс використовують як прискорювач вулканізації. Як наповнювач можуть бути використані каолін, окис кальцію, технічний вуглець П-803. Як зм'якшувач використовують масло І-8А, як пластифікатор - ДБФ. Як активатор вулканізації використовують білила цинкові, стеарин або СЖК. Діафен ФП, неозон Д використовують як хімічний протистарювач. Компоненти гумової суміші характеризуються такими властивостями. СКС-30АРКМ-15 - твердий продукт з в'язкістю по Муні 37-44 ум.од. (ГОСТ 111-38-75). СКН-26АСМ - твердий продукт в брикетах. Сірка - порошок сіро-жовтого кольору, tпл 114°С, спалаху - 261°C (ГОСТ 127-73). Білила цинкові - порошок білого кольору з густиною 5,47 г/см і tпл. - 1500°С (ГОСТ 202-84). СЖК - забарвлені рідини або тверді речовини від білого до коричневого кольору (ГОСТ 1336277). Стеарин - твердий продукт білого кольору з густиною 0, 84-0,99, tпл. - 52-75°С (ГОСТ 6484-84). Тіурам Д - порошок білого кольору з густиною 1,40 г/см, tпл. - 140-142°С (ГОСТ 740 - 76). Альтакс - порошок жовто-сірого кольору, tпл. 170°С (ГОСТ 7067-75). Технічний вуглець П-803 - порошок чорного кольору з адсорбційною поверхнею 10-20 м 2/г (ГОСТ 7885-86Е). Каолін - порошок світло-коричневого кольору (ГОСТ 6138-61). ДБФ - складний ефір Н-бутилового спирту і ортофталевої кислоти (ГОСТ 8726-66). Бітум - нафтовий високоплавкий зм'якшувач з температурою розм'якшення 125-135°С (ГОСТ 781-78). Масло І-8А - рідина світло-коричневого кольору з густиною 0, 875-0, 890 г/см 3 (ГОСТ 20799-88). Діафон ФП - коричнево-сірий кристалічний порошок, tпл - 70°С (ТУ 38.101564-80). Неозон Д - порошок світло-сірого або світлокоричневого кольору з tпл. - 105°С (ГОСТ 39-79). Віск коден-М - воскоподібна речовина коричневого кольору з tпл - 80°C (ТУ 6-00209651.06595). У табл. 1 і 3 наведені склади відомої і запропонованої гумової суміші. Гумову суміш готують відомим способом за режимом виготовлення стандартних гумових сумішей на вальцях. Вулканізати виготовляють у гідравлічних рамних пресах з електричним нагрівом при температурі 143°C протягом 20 хв. Винахід ілюструється прикладами. Приклад 1. Виготовили гумові суміші на основі карболанцюгового каучуку СКС-30 АРКМ-15 відомого складу з воском антилюкс 664 як фізичним протистарювачем і відповідно до винаходу з воском коден-М. У табл. 2 наведені властивості гумових сумішей на основі каучуку СКС-30 АРКМ-15. З даних табл. 2 видно, що порівняно з відомим воском та з воском коден-М, згідно з винаходом, міцність підвищується на 5-13%, у тому числі після теплового старіння на 18-22%, після атмосферного старіння на 24-35%. Озоностійкість зразків підвищується на 90%. Приклад 2. Виготовили гумові суміші на основі карболанцюгового каучуку СКН-26 АСМ відомого складу з озокеритом та з воском коден-М згідно з винаходом. У табл. 4 наведені властивості гумових сумішей на основі каучуку СКН-26 АСИ. З даних таблиці випливає, що порівняно з відомим воском при використанні воску коден-М умовна міцність гуми підвищується на 310%, у тому числі після теплового старіння на 2-5%, після атмосферного старіння на 12-16%. Озоностійкість зразків підвищується на 14-27%. 2 35806 Таблиця 1 Склад гумової суміші на основі каучуку СКС-30 АРКМ-15 Найменування компонентів СКС-30 АРКМ-15 Сірка Тіурам Д Альтакс Технічний вуглець П-803 Каолін Окис кальцію Бітум Масло І-8 А Білила цинкові СЖК Неозон Д Діафон ФП Антилюкс 654 Коден-М Відома суміш, прототип 1 Склад сумішей за винаходом 2 3 4 Каучук 100 100 Вулканізуючий агент 2,5 0,2 Прискорювач вулканізації 0,2 0,1 1,5 0,5 Наповнювач 110 30 30 10 10 0 Зм'якщувач-пластифікатор 14 3 25 5 Активатор 5 1 1 0,5 Хімічний протистарювач 1 0,5 1 0,5 Фізичний протистарювач 3,0 1 3 5 100 100 100 100 1,0 3,0 4,0 4,5 0,2 1,0 0,2 2,0 0,3 3,0 0,4 3,5 50 10 10 100 20 12 110 30 10 140 40 15 5 7 10 15 14 25 15 30 2 0,5 4 0,7 5 1 5,5 1,5 1 1 1,5 0,5 2 2 2,5 2,5 3 5 10 11 35806 Таблиця 2 Властивості гумової суміші на основі каучука СКС-30АРКМ-15 Суміш за винаходом Відома суміш, прототип Найменування показників 1 2 3 4 5 У нормальних умовах 1 Відносне подовження, % 300 240 310 350 290 230 6,1 4,5 6,0 6,4 6,9 4,0 3 Твердість по ШорА 75 75 54 65 76 75 80 4 Температура крихкості, -°С 41 35 40 41 40 38 47,5 40,5 41,4 42,5 43,6 50,2 2 5 Умовна міцність при розриві, МПа 6, 1 Відносна залишкова деформація стискання (20% при 70 °Cх24 г) Теплове старіння 100°Сх48 г 1 Відносне подовження, % 232 232 140 254 300 260 150 Умовна міцність при розриві, МПа 5,5 3,5 6,5 6,6 7,1 5,4 85 68 68 79 75 90 2 3 Твердість по ШорА 85 Стерилізація 100°Сх48 г 1 Відносне подовження, % 210 120 290 322 270 295 Умовна міцність при розриві, 2 МПа 6, 4 6,4 4,0 6,2 6,3 6,7 3,5 3 Твердість по ШорА 78 58 63 75 75 85 Атмосферне старіння (червень-жовтень) 1 Відносне подовження, % 265 180 285 324 270 190 Умовна міцність при розриві, 2 МПа 5, 1 5,1 5,6 6,3 6,7 7,2 5,3 3 Озоностійкість, г, конц. О3-1, 5х10-4, подовження 20% 13 9 13 25 30 32 4 Товщина воскової плівки на поверхні гуми (км),експозиція - 1 місяць (червень) 2,0 1,5 2,1 2,6 3,0 3,1 4 35806 Таблиця 3 Склад гумової суміші на основі каучуку СКС-30 АРКМ-15 Склад сумішей за винаходом Найменування компонентів Відома суміш, прототип 1 2 3 4 5 100 100 100 100 2,0 4,0 5,0 Каучук СКС-30 АРКМ-15 100 100 Сірка 1,50 Альтакс 1,0 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 Тіурам Д 0,5 0,3 0,5 1,0 1,5 2,0 Стеарин 1,15 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Білила цинкові 3,04 1,0 1,5 3,0 4,0 4,5 Вулканізуючий агент 0,8 1,0 Прискорювач вулканізації Активатори вулканізації Наповнювач Каолін ТВ П-803 4,37 4,0 4,0 4,37 10 15 98,33 40 50,0 98,33 140 150 10,0 25 45,65 47 Пластифікатор Дибутилфталат 45,65 9,0 Хімічний протистарювач Діафен ФП 1,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Неозон Д 1,0 0,5 1,5 1,0 2,0 2,5 Фізичний протистарювач Озокерит 4,37 Коден-М 1 2 4,37 10 12 5 35806 Таблиця 4 Властивості гумових сумішей на основі каучуку СКН-26 АС М Суміш за винаходом Відома суміш, прототип Найменування показників 1 2 3 4 5 Нормальні умови 1 Відносне подовження, % 426 400 430 494 470 390 2 Умовна міцність при розриві, МПа 9,4 8,5 9,7 10,4 10,0 7,4 3 Залишкове подовження, % 12 10 8 7 10 10 4 Твердість по ШорА 54 45 50 53 54 60 5 Температура крихкості, -°С 42 37 40 43 43 45 52,1 54,3 51,3 50,9 50,5 54,8 22 13 22 25 28 25 2,5 1,0 2,5 3,5 3,8 4,0 Відносна залишкова деформація стискання (20% при 70°Cх24 г) Озоностийкість, г, конц. О3 – 7 1,5х10-4, подовження – 20% 6 Товщина воскової плівки на пове8 рхні гуми (мкм), експозиція - 1 місяць (червень) Теплове старіння 100°Сх48 г 1 Відносне подовження, % 320 280 400 476 453 294 2 Умовна міцність при розриві, МПа 10,1 7,0 10,0 10,6 10,3 8,1 59 52 53 57 57 64 3 Твердість по ШорА Стерилізація 100°Сх48 г 1 Відносне подовження, % 355 300 400 474 450 340 2 Умовна міцність при розриві, МПа 6,8 5,3 8,7 9,5 9,2 6,9 3 Твердість по ШорА 56 50 52 54 55 64 Атмосферне старіння (червень-жовтень) 1 Відносне подовження, % 374 330 410 476 455 360 2 Умовна міцність при розриві, МПа 10,3 10,5 10,0 11,6 11,2 9,4 6 35806 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 7