РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДИАФРАГМ ФОРМАТОРОВ-ВУЛКАНИЗАТОРОВ
RUBBER MIXTURE FOR PRODUCTION OF DIAPHRAGMS OF FORMATOR-VULCANISERS

Изобретение относится к рецептуре резиновых смесей и может быть использовано в резиновой промышленности в производстве шин и резинотехнических изделий.
Известна резиновая смесь на основе хлоропренового и изопренового каучуков, включающая в качестве модификатора хлоролефин (SU 516718, 1976). Однако резины, получаемые из данной резиновой смеси, имеют значительную истираемость.
Известна другая резиновая смесь на основе хлоропренового и бутадиен-метилстирольного каучуков, включающая цинковые белила, технический углерод, N-фенилнафтиламин - 2, ди (2-бензотиазолил) дисульфид, серу, стеариновую кислоту, парафин и индустриальное масло. Получаемые резины обладают высокими прочностными показателями, но имеют высокую истираемость (Технические условия на детали автомобильного и тракторного машиностроения, №38-005-204-71).
Из SU 1054379, 15.11.1983 известна резиновая смесь на основе хлоропренового и бутадиен-метилстирольного каучуков, включающая цинковые белила, технический углерод, N-фенилнафтиламин-2, ди (2-бензотиазолил) дисульфид, серу, стеариновую кислоту, парафин, индустриальное масло, полиоксипропилендиуретандиаллилат или полиоксипропилентриуретантриаллилат при определенных соотношениях этих компонентов. Получаемая резиновая смесь обладает повышенной устойчивостью к истиранию, но не обладает необходимыми свойствами, являющимися технической задачей изобретения.
n
(2n+2)-х
х
Из RU 2296782, 10.04.2007 известна резиновая смесь, которая содержит изопреновый каучук, наполненный хлорбутилкаучук, полученный взаимодействием при смешении бутилкаучука и хлорированного углеводорода общей формулы С Н Сl, где n=10-30, х=7-24 при температуре 80-150°С в присутствии коллоидной двуокиси кремния, вводимой в смесь в процессе их смешения, серу, сульфенамидный ускоритель, стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод, полиэтилен высокого давления, алкилфеноламинную смолу. Технической задачей является повышение защиты резиновой смеси от возможной преждевременной вулканизации в процессах ее изготовления и переработки. Однако известная резиновая смесь не обладает необходимым комплексом свойств и предназначена для герметизирующего слоя при производстве бескамерных шин и пневмоконструкций.
Технической задачей заявленного изобретения является уменьшение ползучести, осмоляемости и увеличения динамической выносливости резин для диафрагм форматоров-вулканизаторов.
n
(2n+2)-х
х
Поставленная техническая задача достигается тем, что резиновая смесь для производства диафрагм форматоров-вулканизаторов включает бутилкаучук, хлоропреновый каучук и хлорсодержащий этилен-пропилен-диеновый наполненный каучук, полученный смешением этилен-пропилен-диенового каучука и хлорсодержащего углеводорода общей формулы СН Сl, где n=10-30, х=7-24 при температуре 80-150°С в присутствии коллоидной двуокиси кремния, вводимой в смесь в процессе их смешения, а также резиновая смесь содержит в расчете на 100 мас.ч смеси каучуков стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод, минеральное масло «Стабилойл» и фенолформальдегидную смолу «Амберол-137» при следующем соотношении компонентов резиновой смеси в мас.ч.:
Бутилкаучук
75,0-90,0
Хлоропреновый каучук
0-10,0
Вышеуказанный хлорсодержащий
этилен-пропилен-диеновый наполненный каучук
7,0-20,0
Стеариновая кислота
1,0-3,0
Оксид цинка
4,0-10,0
Технический углерод
30,0-60,0
Минеральное масло «Стабилойл»
3,0-8,0
Смола фенолформальдегидная «Амберол-137»
5,0-10,0
В резиновой смеси по изобретению используют, например, в качестве бутилкаучука - бутилкаучук БК-1675, технического углерода - технический углерод N 330 (ПМ-75), минерального масла - масло «Стабилойл», фенолформальдегидной смолы - смолу «Амберол-137».
В качестве хлорсодержащего этилен-пропилен-диенового каучука резиновая смесь по изобретению содержит хлорсодержащий этилен-пропилен-диеновый каучук ХЭПДК-2, полученный, например, по следующей технологии:
n
(2n+2)-x
x
2
В резиносмеситель типа РВСД (фрикция 1:1.5) загружается этилен-пропилен-диеновый эластомер (СКЕПТ-60) в количестве 95 мас.ч. Затем загружается хлорированный углеводород формулы С H Cl, где n=20, х=21 в количестве 5 мас.ч. Смесь перерабатывается при температуре 80°С и частоте вращения роторов, об/мин: переднего - 30, заднего - 45. На 11 минуте в смеситель загружается 5 мас.ч. коллоидной кремнекислоты (SiO). Полученный продукт содержит связанного хлора 2,0-2,3 мас.%.
Применение нового хлорсодержащего этилен-пропилен-диенового каучука с содержанием хлора 2±0,5% мольных хлора (ХЭПДК-2) взамен 15 мас.ч. бутилкаучука БК-1675 в рецептах диафрагменных резин позволяет оптимизировать ряд специфических характеристик (ползучесть, динамическая выносливость, осмоляемость), что может привести к существенному увеличению сроков эксплуатации диафрагм форматоров-вулканизаторов. Применение нового каучука ХЭПДК-2 позволяет также несколько повысить условную прочность при растяжении, эластичности по отскоку и относительного остаточного удлинения после разрыва с сохранением остальных свойств резиновых смесей и вулканизатов на требуемом уровне.
Нижеследующий пример иллюстрирует изобретение, но не ограничивает его (см. таблицу 1). Для сравнения с резиновой смесью по изобретению была приготовлена известная резиновая смесь для производства диафрагм форматоров-вулканизаторов (технологический регламент Московского шинного завода №404 ш-89 «Производство легковых радиальных шин с металлокордным брекером»).
Пример.
Резиновые смеси изготавливают в резиносмесителе РВСД-250-40 в две стадии. Первая стадия - продолжительность смешения 15 мин, температура выгрузки 175°С, вторая стадия - продолжительность смешения 5 мин, температура выгрузки 120°С. На второй стадии вводится оксид цинка и фенолформальдегидная смола.
Вулканизацию смесей проводят в прессе при температуре 175°С. Пластоэластичные, физико-механические и некоторые специфические свойства резиновых смесей и вулканизатов определяют в соответствии с существующими ГОСТами. Осмоляемость резин определяют в соответствии с методикой, приведенной в диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тургумбаева Х.Х. (Исследование СКЭПТ в шинных резинах, Москва, МИТХТ, 1968, 136 с.).
Таблица 1
Компоненты
Содержание компонентов в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука в смеси
известная по регламенту
по изобретению
Бутилкаучук БК-1675
95,0
80,0
Хлоропреновый каучук
5,0
5,0
Каучук ХЭПДК-2
-
15,0
Стеариновая кислота
2,0
2,0
Оксид цинка
5,0
5,0
Технический углерод N 330 (ПМ-75)
50,0
50,0
Масло «Стабилойл»
5,0
5,0
Смола фенолформальдегидная «Амберол-137»
8,0
8,0
Свойства резиновой смеси по изобретению и известной представлены в таблице 2.
Таблица 2
Свойства
Показатели свойств резиновых смесей и вулканизатов
известная по регламенту
по изобретению
Пластичность, усл. ед.
0,41
0.42
Вязкость по Муни при 140°С, усл. ед.
37
36
Условная прочность при удлинении 300%, МПа
5,0
6,0
Условная прочность при растяжении, МПа
10,2
12,6
Относительное удлинение при разрыве, %
620
600
Относительное остаточное удлинение после разрыва, %
34
20
Сопротивление раздиру, кН/м
60
63
Коэффициент теплового старения при 180°С за 24 ч (по условной прочности)
0,6
0,6
Коэффициент температуростойкости при 100°С (по условной прочности)
0,7
0,62
Твердость по TM-2, усл. ед.
74
78
Динамическая выносливость до разрушения, тыс. циклов
42
>50
Ползучесть при 160°С за 24 ч (при 30 гc/мм<sup>2</sup>), мм
119
53
Эластичность по отскоку после теплового старения при 180°С за 24 ч, %
при 20°С
16
18
при 100°С
28
30
Осмоляемость, %
1,2
0,6
Как следует из вышеприведенных данных, резиновая смесь по изобретению обладает высокими прочностными свойствами, стойкостью к тепловому старению, уменьшенной ползучестью и низкой осмоляемостью.