Добавка до гумової суміші, Банк патентів
Даний винахід відноситься до отримання гумової суміші, що містить сірку в якості вулканізуючого агента і стосується добавки до гумової суміші, що поліпшує її споживчі властивості. Добавка до гумової суміші містить сіль або суміш солей двовалентного заліза, кадмію, міді, нікелю, кобальту, олова, свинцю та цинку у вигляді броміду, нітрату або хлориду (10-40 мас.%), комбінацію органічного ефіру або ефірів з полігліколем або полігліколями , з температурою їх кипіння не нижче 150°С і при співвідношенні ефір: полігліколь від 1:4 до 4:1 (10-25 мас.%), полівінілхлорид (20-55 мас.%) і при необхідності стеарин, каолін або аеросил , взяті окремо або у вигляді суміші (0-45 мас.%). Введення даної добавки в гумову суміш зменшує запах вулканізатів із гумової суміші та підвищує одночасно фізико-механічні властивості вулканізатів. 4 табл.
Винахід відноситься до галузі створення матеріалу, що застосовується як добавка до гумової суміші, що містить сірку як вулканізуючий агент.
Відома добавка до гумової суміші на основі складних ефірів [Продукція компанії "DOG", Каучук та гума, №3, 2002 р.]. Однак дана добавка не підвищує фізико-механічні показники вулканізатів із гумової суміші.
Найбільш близьким рішенням є добавка до гумової суміші на основі складного ефіру та хлоридів цинку та кадмію [SU 1010083 А, Бюл. №13, 1983 р.]. Однак дана добавка або погано розподіляється в гумовій суміші (з хлоридом кадмію), або втрачає свою активність у процесі зберігання (з хлоридом цинку), і крім цього вона не зменшує запаху вулканізатів.
Мета винаходу - створити добавку до гумової суміші, що містить сірку як агент вулканізації, яка стійка при зберіганні, зменшує запахвулканізатів з гумової суміші та підвищує їх фізико-механічні показники.
Поставлена мета досягається тим, що добавка, що вводиться в гумову суміш у кількості від 0,5 до 20,0 масових частин на 100,0 масових частин каучуку, має наступний склад % за масою:
| 1. Сіль або суміш солей двовалентного заліза, | |
| кадмію, міді, нікелю, кобальту, | |
| олова, свинцю та цинку у вигляді броміду, | |
| нітрату, сульфату або хлориду | 10-40 |
| 2. Комбінація органічного ефіру чи суміші | |
| ефірів з полігліколем або полігліколями | |
| з температурою їх кипіння не нижче 150°С | |
| при співвідношенні ефір:полігліколь від 1:4 до 4:1 | 10-25 |
| 3. Полівінілхлорид | 20-55 |
| 4. Решта, при необхідності окремо | |
| або у вигляді суміші - стеарин, каолін, або аеросил | 0-45 |
Приклад 1. Виготовляємо гумову суміш наступного складу:
З наведених даних видно, що в процесі зберігання відомої добавки вона повністю втрачає свої властивості, а фізико-механічні показники вулканізатів з цією добавкою навіть нижче, ніж суміші без добавки, в той час як пропонована добавка повністю зберегла свою активність.
Приклад 2. Виготовляємо гумову суміш наступного складу:
СКМС-30АРКМ-15 – 60,0; СКІ-3 – 40,0; оксид цинку – 3,0; стеарин – 1,0; діафен – 0,5; ацетонаніл - 2,0; сірка – 2,2; сульфенамід – 0,6; альтакс – 1,2; наповнювач – 40,0; добавка №6 (див. таблицю 1) - 0 або 30. Як наповнювач суміш №1 містила П 324 без добавки, №2 - П 324 з добавкою, №3 - П 514 з добавкою, №4 - П 702 - з добавкою , №5 - комбінацію П 324 - 20,0 та 20,0 крейди, №6 - комбінацію П 324 (20,0)та Т-900 (20,0), де П 324, П 514, П-702 - технічний вуглець різних марок.
У таблиці 3 наведено фізико-механічні показники вулканізатів із цієї суміші. З наведених даних видно, що вулканізати з суміші з добавкою перевершують за пружноміцності властиві вулканізати без добавки, навіть у разі 50% заміни активного наповнювача на неактивний.
Приклад 3. Виготовляємо гумову суміш наступного складу:
БНКС-18АМН – 100,0; оксид цинку – 3,0; ацетонаніл - 3,0; П 514 – 50,0; ДБФ – 12,0; сірка -1,0; сульфенамід Ц – 2,0; альтакс – 2,2; добавка 0 чи 4,0. Добавка, що вводиться в гумову суміш, мала наступний склад: діетиленгліколь - 5,0; дибутілфталат – 10,0; сіль – 35,0; полівінілхлорид – 50,0. У гумову суміш №1 добавки як солі містила ZnCl 2; №2 - ZnNO3 6Н2О; №3 - ZnSO 4 7H2O; №4 – ZnBr2, а суміш №5 – добавку не містила. У таблиці 4 наведено фізико-механічні показники вулканізатів. З наведених даних видно, що пропонована добавка зменшує або усуває характерний для вулканізатів запах і збільшує їх твердість, умовну міцність при розриві, напруга при заданому подовженні, знижує набухання вулканізатів вуглеводнів і зменшує залишкову деформацію.
| Таблиця 1. | |||||||||||||
| Склад добавок до гумової суміші, % за масою | |||||||||||||
| № п/п | Найменування матеріалів | Пропонована добавка | Прототип | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6* | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13* | |
| 1 | Сіль | ||||||||||||
| SnCl2 2H2O | 30 | 10 | |||||||||||
| CoCl2 6Н2O | 20 | 10 | |||||||||||
| CdCl2 | 40 | 10 | |||||||||||
| CuCl2 2H2O | 20 | 10 | 10 | ||||||||||
| NiCl2 | 20 | 10 | |||||||||||
| PbCl 2 | 30 | 10 | |||||||||||
| ZnCl2 | 40 | 10 | 10 | 10 | 80 | ||||||||
| FeCl 2 4H2O | 30 | ||||||||||||
| 2 | Полігліколь | ||||||||||||
| Діетиленкліколь | 10 | 10 | 15 | 10 | 15 | 10 | |||||||
| Гліцерин | 10 | 20 | 15 | 10 | 5 | ||||||||
| ПЕГ-115 1 | 5 | 10 | 5 | 5 | 5 | ||||||||
| 3 | Ефір | ||||||||||||
| Дибутілфталат | 15 | 20 | 10 | 15 | 15 | 5 | 10 | 10 | 15 | 20 | |||
| Поліефір ПДА-400 | 10 | ||||||||||||
| Ефір ЛЗ-7 | 5 | ||||||||||||
| Дибутілфосфат | 5 | ||||||||||||
| 4 | Полівінілхлорид | 35 | 40 | 55 | 30 | 45 | 35 | 40 | 20 | 45 | 45 | 45 | 45 |
| 5 | Решта | ||||||||||||
| Стеарін | 10 | 15 | 10 | 5 | 20 | ||||||||
| Каолін | 10 | 25 | |||||||||||
| Аеросил 175 | 10 | ||||||||||||
| 1 - поліетиленгліколь; * - добавки застосовувалися відразу після виготовлення та після 6 місяців зберігання. |
| Таблиця 3 | ||||||
| Фізико-механічні показники вулканізатів | ||||||
| Показники | № варіанта | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 1. Твердість з ІСО, ум. од. | 63 | 67 | 66 | 65 | 62 | 65 |
| 2. Умовна міцність при розриві, МПа | 17,4 | 20,2 | 18,4 | 18,0 | 17,3 | 16,8 |
| 3. Напруга при 300% подовженні, Кн/м | 10,8 | 12,7 | 11,8 | 11,7 | 11,6 | 11,7 |
| 4. Показники після старіння повітря 100°×72 год. | ||||||
| твердість, ум. од. | 73 | 72 | 72 | 71 | 67 | 71 |
| міцність, МПа | 16,7 | 19,8 | 17,0 | 17,1 | 16,5 | 16,6 |
| залишкова деформація при 25% стисканні, % | 22,9 | 19,6 | 19,3 | 18,0 | 16,0 | 17,0 |
| Таблиця 4 | ||||||
| Фізико-механічні показники вулканізатів | ||||||
| Показники | № варіанта | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1. Твердість з ІСО, ум. од. | 67 | 63 | 61 | 65 | 58 | |
| 2. Міцність, МПа | 13,8 | 13,9 | 13,5 | |||
| 3. Відносне подовження, % | 490 | 600 | 630 | 550 | 680 | |
| 4. Напруга при 300% подовженні, Кн/м | 9,6 | 8,4 | 7,9 | 9,1 | 7,0 | |
| 5. Зміна об'єму в суміші ізооктан: толуол (70:30), % | 68 | 90 | 93 | 87 | 106 | |
| 6. Температура крихкості, °С | 57 | 56 | 56 | 56 | 55 | |
| 7. Наявність запаху у вулканізату | - | +- | +- | +- | ++ |
формула винаходу
Добавка до гумової суміші, що містить сірку як вулканізуючий агент, що включає сіль або суміш солей двовалентного заліза, кадмію, міді, нікелю, кобальту, олова, свинцю та цинку у вигляді броміду, нітрату або хлориду, комбінацію органічного ефіру або ефірів з полігліколем , з температурою їх кипіння не нижче 150 ° С і приспіввідношенні ефір:полігліколь від 1:4 до 4:1, полівінілхлорид і, при необхідності, стеарин, каолін або аеросил, взяті окремо або у вигляді суміші, при наступному співвідношенні компонентів добавки, мас.%:
Сіль чи суміш солей
кадмію, міді, нікелю,
свинцю та цинку у вигляді броміду,
| нітрату або хлориду | 10-40 |
Комбінація органічного ефіру
або ефірів з полігліколем
або полігліколями з температурою
їх кипіння не нижче 150 ° С
і при співвідношенні ефір: полігліколь
| від 1:4 до 4:1 відповідно | 10-25 |
| Полівінілхлорид | 20-55 |
| Стеарин, каолін або аеросил | 0-45 |
QB4A Реєстрація ліцензійного договору на використання винаходу
Ліцензіар(и):Андряков Євген Іванович
Вид ліцензії*:Ніл
Ліцензіат(и):Товариство з обмеженою відповідальністю "АТР-Холдинг"
* ІЛ - виняткова ліцензія НДЛ - невиключна ліцензія