ОГНЕСТОЙКАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
FIRE RESISTANT RUBBER COMPOUND

Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в автомобильной, нефтяной и резинотехнической промышленности.
Известна огнестойкая резиновая смесь (Пат. 2567292 РФ, МПК C08L 9/00, C08K 13/02, 10.11.2015) содержащая синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук диеновый, поливинилхлорид, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, стеарин, парафин, технический углерод, нафтам-2, диафен ФП, моноэтаноламин, N-нитрозодифениламин, оксанол КД-6, мыло хозяйственное, полиметилсилоксан, хлорпарафины ХП-70 и ХП-470, трехокись сурьмы и органоглину на основе монтмориллонита, модифицированного ПАВ.
Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели.
Известна огнестойкая резиновая смесь (Пат. 2522627 РФ, МПК C08L 9/00, C08L 13/02, C08L 23/06, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/06, C09K 21/02, C09K 21/06, 20.07.2014) содержащая изопреновый и бутадиеновый каучуки, серу, сульфенамид Ц, оксид цинка, оксид магния, парафин, нафтам-2, диафен ФП, технический углерод, N-нитрозодифениламин, хлорпарафин, триоксид сурьмы, гидроксид алюминия.
Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели и более сложный состав.
Наиболее близкой является огнестойкая резиновая смесь (Авт. свид. SU1002314, МПК C08L9/00, C08K9/01, 07.03.1983) на основе синтетического изопренового каучука, содержащая серу, альтакс, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод, дифенилгуанидин и пластификатор фракцию кубового остатка ректификации додецилена.
Недостатком данной резиновой смеси являются невысокие прочностные показатели и более сложный состав.
Задачей предлагаемого изобретения является создание огнестойкой резиновой смеси с улучшенными прочностными свойствами.
Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение прочностных свойств вулканизатов огнестойкой резиновой смеси.
Технический результат достигается тем, что огнестойкая резиновая смесь, содержащая синтетический каучук изопреновый, серу, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод при этом дополнительно содержит альтакс, дифенилгуанидин и модифицирующую добавку - фосфоразотсодержащий олигомер, полученный путем взаимодействия диметилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, взятых в массовом отношении 1:2,5:0,75, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: синтетический каучук изопреновый 100,0, сера 1,0, альтакс 1,0, оксид цинка 5,0, стеариновая кислота 1,0, дифенилгуанидин 3,0, технический углерод П-324 50,0, фосфоразотсодержащий олигомер 3,0-7,0.
Использование в качестве модифицирующей добавки фосфоразотсодержащего олигомера придает вулканизатам из заявленной резиновой смеси на основе синтетического каучука изопренового повышенную огнестойкость, т.к. препятствует его деструкции при воздействии высокой температуры за счет ингибирования радикально-цепных процессов окисления, способствует процессам коксообразования под действием пламени.
Кроме этого, в результате увеличения концентрации полярных функционально-активных групп в смеси, в процессе вулканизации происходит образование дополнительных химических связей, что способствует увеличению прочности вулканизатов из огнестойкой резиновой смеси.
Заявленное количество модифицирующей добавки в сочетании с используемыми ускорителями вулканизации и остальными компонентами огнестойкой резиновой смеси позволяет получить из нее вулканизаты, обладающие повышенными прочностными и огнестойкими характеристиками.
В предлагаемой огнестойкой резиновой смеси используют следующие компоненты:
Полиизопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79).
Вулканизующая группа, включающая: вулканизующие агенты - сера (ГОСТ 127-76), альтакс (ГОСТ 3087-75), дифенилгуанидин (ТУ 2491-497-05763441-2006); активаторы вулканизации - оксид цинка (ГОСТ 202-84), стеарин (ГОСТ 6484-96).
Наполнитель - технический углерод П-324 (ГОСТ 7885-86).
В качестве модифицирующей добавки используется фосфоразотсодержащий олигомер, который получают путем взаимодействия диметилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 1:2,5:0,75 при температуре 100°С в течение 1 часа (в соответствии с патентом RU 2656864, МПК C08K 3/04, C08L 23/16; 2018).
Огнестойкую резиновую смесь готовят на вальцах при температуре валков 65-70°С. Продолжительность смешения 25 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 165°С в течение 30 минут. Затем полученные образцы подвергают необходимым испытаниям.
Составы заявляемой огнестойкой резиновой смеси и прототипа приведены в таблице 1.
Образцы вулканизатов огнестойкой резиновой смеси подвергались испытаниям по ГОСТ 270-75 «Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении».
Огнестойкость и физико-механические свойства резиновых смесей приведены таблице 2.
Огнестойкость определяли по времени до прекращения горения стандартных образцов после их выдержки в течение 20 секунд в пламени горелки.
Для определения коксового числа, предварительно взвешенный образец помещался в муфельную печь на 30 минут при 600°С. Затем образец извлекался, охлаждался при температуре 25°С и снова взвешивался. Коксовое число вычислялось по остаточной массе относительно исходного веса образца.
Основные свойства предлагаемой огнестойкой резиновой смеси приведены в таблице 2.
Как видно из представленных данных, предлагаемая огнестойкая резиновая смесь, в сравнении с прототипом, обладает повышенной прочностью при растяжении.
Таким образом, вулканизаты огнестойкой резиновой смеси, содержащей синтетический каучук изопреновый, серу, оксид цинка, стеариновую кислоту, технический углерод, альтакс, дифенилгуанидин и модифицирующую добавку - фосфоразотсодержащий олигомер, при заявленном соотношении компонентов, обладают улучшенными физико-механическими свойствами.