РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, эксплуатирующихся в условиях низких температур.
Известны резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука (СКН18), включающие наполнители, активаторы вулканизации, ускорители вулканизации, мягчители, диспергаторы и серу (возможно введение других целевых добавок) (Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин. М.: Химия, 1985, с.217).
Известна также резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, которая содержит в мас.ч. (на 100 мас.ч. каучука): каучук бутадиен-нитрильной марки БНКС-40АМ, АМН - 100,00; тиурам Д - 1.5; NN'дитиоморфолин - 2,00; сульфенамид Ц - 2,00; нафтам 2 - 1,5; диафен ФП - 1,00; белила цинковые - 5,00; канифоль - 5,00; мел ММОР, ММС-1 - 30,00; технический углерод П-701 - 55,00; технический углерод П-514 - 20,00; дибутилфталат - 15,00 (RU 2232171, опубл. 10.07.2004).
Известна резиновая смесь, включающая каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-40AM, БНКС-40АМН, каучук бутадиен-нитрильный гидрированный марки БНКВ 4030, марки Тербан, серу, сульфенамид, альтакс, стеариновую кислоту, канифоль, дибутоксиэтиладипинат, белую сажу, белила цинковые, диафен ФП, технический углерод П-803, технический углерод П-245, модификатор РУ-Д, арамидное или полиамидное волокно (RU 2309962 опубл. 10.11.2007).
Недостатками данной резиновой смеси являются невысокие показатели относительного удлинения и температуры хрупкости.
2
6-x
x
x
8-х
Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, содержащая серу, N,N'-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, оксид цинка, альдоль-α-нафтиламина, N-(4-гидроксифенил)нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м/г, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, β-сиалон общей формулы SiAlON, RU 2125068. Однако известная резиновая смесь имеет недостаточные показатели по температурному пределу хрупкости и относительному удлинению при разрыве.
Наиболее близкой (а.с. 966097, опубл. 15.10.82, прототип) к предлагаемой резиновой смеси по технической сущности и достигаемому техническому результату является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая перекись, три-(оксиэтилен)-£,ω-диметакрилат, метафенилендималеимид и поливинилспиртовое волокно. Недостатком указанных резиновых смесей является низкая прочность при раздире и повышенная температура хрупкости, не позволяющая использовать резиновую смесь в широком интервале температур.
Задачей изобретения является создание морозостойкой резиновой смеси с повышенными техническими характеристиками, расширяющей ассортимент средств данного назначения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение технических характеристик.
Технический результат достигается тем, что резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, вулканизирующий агент - перекись, согласно изобретению дополнительно содержит ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид, серу, активатор вулканизации - оксид цинка, наполнитель - технический углерод, пластификатор - стеарин и дибутилсебацинат, противостарители диафен ФП и нафтам-2 и технологическую добавку к резиновым смесям (мягчитель РС-1), а в качестве вулканизирующего агента - пероксид дикумила при следующем соотношении компонентов в мас.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук
100,0
Пероксид дикумила
5,0-6,0
Тетраметилтиурамдисульфид
0,3-0,4
Дибутилсебацинат
18,0-20,0
Технический углерод
120,0-130,0
Диафен ФП
3,0-3,5
Нафтам-2
2,0-2,5
Оксид цинка
5,0-5,5
Сера
0,4-0,6
Стеарин
1,0-1,5
Технологическая добавка (мягчитель) РС-1
1,0-5,0
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные компоненты и соотношение их с уже известными, а также использование технологической добавки РС-1. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины, такие как относительное удлинение и морозостойкость, а также расширить ассортимент средств данного назначения.
Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 51-1668 по ТУ 38.005204-82, гр. III-Iв-23 на основе бутадиен-нитрильного каучука. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.
Физико-механические свойства резиновых смесей приведены в табл.2.
Для получения резиновой смеси использовали общеизвестные материалы, которые производятся предприятиями химической промышленности в соответствии с требованиями государственных стандартов: бутадиен-нитрильный каучук марок БНКС-18 АМН - ТУ 38.30313-2006; пероксид дикумила - ГОСТ 20370-74; тетраметилтиурамдисульфид - ТУ 6-14-970-73; дибутилсебацинат - ГОСТ 8728-88; углерод технический - ГОСТ 7885-86; диафен ФП (N-фенил-N'-изопропилпарафенилендиамин) - ТУ 6-14-817-94; нафтам-2 - ГОСТ 39-79; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-92; сера техническая - ГОСТ 127.1-93; стеарин - ГОСТ 6484-84; технологическая добавка РС-1, представляющая собой смесь модифицированных насыщенных жирных кислот и функциональных добавок - ТУ 2312-020-50518328-11.
Таблица 1
Составы резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука с применением технологической добавки РС-1
Компоненты
Составы
1
2
3
4
5 (протопип)
Бутадиен-нитрильный каучук
100,0
100,0-
100,0
100,0
100,0
Пероксид дикумила
5,0
6,0
5,0
6,0
2,0-3,0
Три-(оксиэтилен)-£,ω-диметакрилат (олигоэфиракрилат ТМГ-3)
5,0-20,0
Метафенилендималеимид (МФДМ)
-
-
-
-
0,5-10,0
Поливинилспиртовое волокно
20,0-50,0
Тетраметилтиурамдисульфид
0,3
0,4
0,3
0,4
-
Сера
0,4
0,6
0,4
0,6
-
Оксид цинка
5,0
5,5
5,0
5,5
-
Стеарин
1,0
1,5
1,0
1,5
-
Технический углерод
120,0
130,0
120,0
130,0
-
Дибутилсебацинат
18,0
20,0
18,0
20,0
-
Диафен ФП
3,0
3,5
3,0
3,5
-
Нафтам-2
2,0
2,5
2,0
2,5
-
Технологическая добавка РС-1
2,0
1,0
3,0
5,0
-
Таблица 2
Свойства резиновой смеси
Варианты
1
2
3
4
5 (прототип)
Условная прочность при растяжении, МПа
13,4
13,1
13,3
13,1
13,0
Относительное удлинение, %
180
140
230
140
40
Твердость по Шору, у.е.
75
76
76
75
89
Температура хрупкости, °C
-53
-55
-55
-55
-20
Из таблицы 2 следует, что составы резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, в которых используется технологическая добавка РС-1, обладают более высокими показателями относительного удлинения и низкой температурой хрупкости.