Морозостойкая резина на основе натурального каучука
FROST-RESISTANT RUBBER BASED ON NATURAL RUBBER

Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к разработке морозостойких эластомерных материалов, которые могут быть использованы для изготовления различных видов технических резин, в частности для морозостойких резин.
Известна резиновая смесь, используемая для изготовления уплотнительных резиновых прокладок блоков кольцевой обделки тоннелей метрополитена (патент RU 2290418, C08L 9/00, C08L 95/00, С08К 13/02, опубл. 27.12.2006, БИ №36).
Известна резиновая смесь, состоящая из натурального каучука 100,0 масс.ч., серы 3 масс.ч., каптакса 0,7 мас.ч., окиси цинка 5,0 мас.ч. и стеариновой кислоты 0,5 мас.ч. (Справочник резинщика. Материалы резинового производства. Коллектив авторов: Захарченко П. И, Яшунская Ф.И., Евстратов В.Ф., Орловский П.Н. Издательство: М.: Химия, 1971, 608 с.)
Известна резиновая смесь на основе натурального каучука, предназначенной для амортизационных, силовых деталей, работоспособных в контакте с водой, в интервале температур от минус 45°С до плюс 70°С. Изготавливают композицию, включающую, мас.ч.: натуральный каучук - 100, сульфенамид Ц - 1-3, белила цинковые - 5-15, стеариновую кислоту - 0,5-3,5, противостаритель - 1-2, серу - 2-3. Композиция по изобретению обладает высоким показателем эластичности по отскоку, что позволяет избежать разогрева рабочих деталей из композиции, в частности мембран насоса "Малыш" (патент RU 2247131, C08L 7/00, С08К 3/06, С08К 3/22, С08К 5/09, С08К 5/44, С08К 13/02, опубл. 27.02.2005, БИ №36).
Однако вышеперечисленные резиновые смеси обеспечивают показатели по «температурному пределу хрупкости» только от до минус 45°С.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой морозостойкой резине на основе натурального каучука является резиновая смесь для изготовления прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути (патент RU 2386650, C08L 7/00, C08L 79/04, опубл. 20.04.2010, БИ №11).
Указанная смесь содержит натуральный каучук, крошку, изготовленную из коры пробкового дуба, цинковые белила, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин (диафен ФП), стеарин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Р), углерод технический марки П-514, углерод технический марки П-701, серу техническую, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида (сульфенамид Ц) при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
Известная резиновая смесь обеспечивает стабильные показатели по «температурному пределу хрупкости» только до минус 65°С.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке морозостойкой резины на основе натурального каучука для различных видов технических резин с улучшенными характеристиками по морозостойкости (от минус 65°С до минус 70°С), низкую остаточную деформацию и высокую удельную прочность при растяжении.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается тем, что предлагается морозостойкая резина на основе натурального каучука, включающая натуральный каучук, серу техническую, белила цинковые (оксид цинка), полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Р), стеарин технический, пластификатор.
Отличительными признаками заявленного изобретения является то, что в качестве пластификатора она содержит компаунд вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему), дополнительно содержит 2-меркаптобензтиазол и тетраметилтиурамдисульфид при следующем соотношении компонентов смеси, мас.ч.:
Существенность отличительных признаков формулы объясняется следующим образом:
Введение 2-меркаптобензтиазола и тетраметилтиурамдисульфида придает морозостойкой резине на основе натурального каучука низкую остаточную деформацию и высокую удельную прочность при растяжении.
Сущность изобретения и его осуществимость иллюстрируется примерами выполнения, приведенными в таблице 1.
При выполнении резиновой смеси в соответствии с примером 2 в качестве дополнительного ингредиента было введено индустриальное масло И-12А - 5,0 мас.ч.
Предлагаемую резиновую смесь изготавливают на любом известном смесительном оборудовании (таблица 2) с использованием известных технологий производства деталей из резиновой смеси путем вулканизации в пресс-формах (см., например, Салтыков А.В., Бузун З.Е., Милюкова Н.А. Общая технология резины. М.: Химия, 1982. С. 147-150).
Как видно из таблицы 3, морозостойкая резина на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению за счет введения в состав морозостойкой резины на основе натурального каучука (предпочтительно светлого крепа) компаунда вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему) имеет условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве выше, чем у прототипа. Температурный предел хрупкости морозостойкая резина на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению выше, чем у прототипа. Также этот показатель значительно выше у морозостойкой резины на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению по сравнению с вулканизатом по примеру 2, где в качестве пластификатора используется масло И-12А, что является доказательством того, что компаунд вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему) значительно повышает морозостойкие характеристики резин на основе натурального каучука.
Технический результат состоит в том, что морозостойкая резина на основе натурального каучука из данной смеси имеют низкую остаточную деформацию, высокую морозостойкость (от минус 65°С до минус 70°С), высокую удельную прочность при растяжении.