РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ
RUBBER MIXTURE FOR MAKING POROUS ARTICLES

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов на основе этиленпропиленовых каучуков.
Применение пористых резин в качестве теплоизоляционных материалов эффективно, поскольку, являясь полимерным материалом со сшитой структурой, они могут работать при температурах до 70°С и выдерживать скачки повышения температуры до 125°С, не переходя в вязкотекучее состояние.
Известны составы и их свойства пористых (губчатых) резин на основе этиленпропиленовых каучуков, применяемых в технике. В состав резиновых смесей для губчатых резин входят органические или неорганические порообразователи, вулканизирующая система (сера, ZnO, ускоритель), противостарители, мягчители, наполнители (Химическая энциклопедия под ред. Н.С.Зефирова, М., Химия, т.4. стр.221).
Недостатком известных составов является их недостаточная температура эксплуатации, ограниченная пределом в 70°С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является композиционный состав для пористой резины, приведенный в примере №3 описания к авторскому свидетельству №392073, МПК С08С 11/04, опубл. 21.01.1974 г. Рецептура, в %:
Каучук СКЭПТ-40
50,0
Белая сажа БС-100
35,1
Сера
1,5
Азодикарбонамид, роданистый
натрий, вода
3,0
Окись цинка
4,0
Вазелиновое масло
3,0
Каптакс
0,4
Кумароновая смола
3,0
Композиция, прототип имеет усадку материала при температуре 100°С в течение 3-х часов выдержки его в пределах 1,2%, что отражается на способности качественно изолировать материалы, элементы конструкции при работе теплоизоляционного материала в условиях высоких температур. Недостатком композиции-прототипа является низкая теплостойкость, оцениваемая по усадке в течение 3-х часов при температуре 100°С.
Задачей создания изобретения является разработка композиции резиновой смеси с улучшенными теплофизическими свойствами.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как резиновая смесь, для изготовления пористых изделий, содержащая этиленпропиленовый каучук, наполнители, порообразователи, сшивающие агенты и другие целевые добавки, и отличительных существенных признаков, таких как в качестве добавки, повышающей теплостойкость изделий, используют смесь, включающую 50% этиленпропиленового каучука и 50% органомодифицированного солью алкиламония монтмориллонита, обработанного силаном с акриловой функциональной группировкой в количестве 1,5-8,0 мас.%.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - получение пористых изделий из этиленпропиленовых каучуков, эксплуатируемых при температурах до 125°С с перепадами температур до 150°С.
Наличие в композиции органомодифицированного монтмориллонита приводит к лучшей совместимости монтмориллонита, имеющего на поверхности частиц органический радикал с каучуком. А при сшивке каучука происходит прививка органического радикала силана к макромолекулам каучука. Следовательно, к макромолекулам каучука прививаются частицы глины, что приводит к повышению теплофизических показателей резин.
Предлагаемая добавка содержит оптимальное соотношение 50:50% этиленпропиленового каучука и органомодифицированного солью алкиламония монтмориллонита, обработанного силаном с акриловой функциональной группировкой, который представляет собой гранулы размером 3-4 мм.
Если добавку в общей массе композиции взять меньше 1,5 мас.%, то не достигается резкое повышение теплостойкости, а если больше 8,0 мас.%, то в результате получится пористая резина с большой жесткостью, что отрицательно влияет на эксплуатационные свойства изделий.
Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.
Пример. Получение пористой резины.
Получение пористой теплоизоляционной резины на основе этиленпропиленового каучука производится по следующей технологии. Смешение компонентов производят на валковых смесителях при температуре 30-50°С в течение 30-35 минут. Сырую резиновую смесь калибруют на каландре или экструдере, режут на заготовки и вулканизируют в термокамерах по схеме: при 100°С в течение 15-20 минут; при 135-140°С соответственно 15-20 минут; при 155-165°С соответственно 15-20 минут. По такой технологии могут быть получены пористые резины на этиленпропиленовом каучуке с сопряженными двойными связями.
Примеры смесей для получения пористой резины на этиленпропиленовом каучуке с сопряженными двойными связями марки СКЭПТ-50 приведены в таблице.
Таблица
Компоненты, мас.%.
Смесь №1 без добавки
Смесь №2
Смесь №3
Смесь №4
Каучук марки СКЭПТ-50
85,0
88
85,5
81,5
Сера
2
2
2
2
Паралайт
2
2
2
2
Каптакс
0,5
0,5
0,5
0,5
Мочевина
2
2
2
2
Сажа
3
3
3
3
Двуокись титана
0,5
0,5
0,5
0,5
Биурет
0,5
0,5
0,5
0,5
Добавка - включающую 50% этиленпропиленового каучука и 50% органомодифицированного солью алкиламония монтмориллонита, обработанного силаном с акриловой функциональной группировкой
-
1,5
4,0
8,0
Показатели пористой резины
Средняя плотность, г/см<sup>3</sup>
0,89
0,89
0,9
0,92
Предел прочности при растяжении, кгс/см<sup>2</sup>
7,5
9,0
8,7
8,4
Относительное удлинение в %
181
170
182
162
Усадка: 3 часа при Т-100°С, %
0,4
0
0
0
72 часа при Т-135°С + 48 часов при 150°С вдоль формования
6,6
2,3
2,2
0
72 часа при 135°С + 48 часов при Т-150°С поперек формования
11,4
3,1
2,9
1,5
Остаточная прочность после термич. старения (288 часов при 150°С), кгс/см<sup>2</sup>
0
17
16
14
Относительное удлинение после термического старения (288 часов при 150°С), %
0
35
33
30
Представленные данные таблицы подтверждают эффект повышения теплостойкости предлагаемого технического решения при температурах до 150°С.
Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.