Резиновая смесь
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления уплотнительных элементов, применяемых в производстве пакерно-якорного оборудования нефтегазодобывающей промышленности.
Известна резиновая смесь на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент - новоперокс БП-40, в качестве соагента вулканизации - триаллилцианурат 70 GR, технический углерод N 220 и технический углерод П 514, магнезию жженую и дополнительно содержит антиоксидант - агидол-2, противостаритель - ацетонанил H, активатор вулканизации - стеарат цинка, пластификатор - дибутилфталат, смазку для резины - полиметилсилоксановую жидкость-200, модификатор - тиокол НВБ-2. RU 2559883 МПК C08L 9/02, опубл. 20.08.2015.
Недостатком резины на основе данной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении и твердости.
Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-40 АМН; вулканизующий агент - перкадокс BC-FF; соагент вулканизации - дельтагран HVA 2 70 GE; оксид цинка; антиоксидант - ирганокс 1010; олигоэфиракрилат ТГМ-3; в качестве наполнителя технический углерод марок Н 220 и Т 900; диспергатор цинколет ВВ 222 и в качестве антискорчинга сантогард PVI. RU 2501820 МПК C08L 9/02, C08K 5/16, C08K 5/14, C08K 3/04, C08K 13/02, опубл. 20.12.2013.
Недостатком резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие значения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и сопротивления раздиру.
Задачей изобретения является создание резиновой смеси, содержащей технологические добавки для повышения степени диспергирования наполнителя и других ингредиентов смеси в матрице бутадиен-нитрильного каучука.
Технический результат - улучшение показателей условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, сопротивления раздиру за счет улучшения степени диспергирования компонентов смеси в матрице каучука и высокой стойкости резины к старению в агрессивных углеводородных средах при повышенных температурах.
Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для изготовления уплотнительных элементов, включающая бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН, вулканизующий агент - перкадокс BC-FF, противостаритель - ирганокс 1010, наполнитель - технический углерод Н 220, олигоэфиракрилат ТГМ-3, согласно изобретению, она дополнительно содержит соагенты перекисной вулканизации - триаллилизоцианурат, малеид Ф, монометакрилат цинка, замедлитель подвулканизации - каптакс, наполнитель - технический углерод П 514, олигоэфиракрилат МГФ-9, противостаритель - новантокс 8ПФДА, а в качестве технологической добавки содержит лубстаб-01 или лубрикант MA-L22 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН
100,0
Перкадокс BC-FF
3,5-4,0
Триаллилизоцианурат
0,5-1,0
Малеид Ф
0,3-0,5
Монометакрилат цинка
2,5-3,0
Каптакс
0,5-1,0
Ирганокс 1010
0,5-1,0
Новантокс 8ПФДА
1,5-2,0
Технический углерод Н 220
55,0-60,0
Технический углерод П 514
15,0-20,0
Олигоэфиракрилат МГФ-9
4,5-5,5
Олигоэфиракрилат ТГМ-3
4,5-5,5
Технологическая добавка
2,0-3,0
Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические характеристики резины и работоспособность резины при высоких температурах и действии агрессивных сред.
Эффективность влияния указанных технологических добавок на перерабатываемость резиновой смеси определяется их способностью в процессе изготовления резиновой смеси понижать поверхностное натяжение, концентрируясь на границах каучука с наполнителями (Гришин Б.С. Материалы резиновой промышленности (информационно-аналитическая база данных). 4.1, Казань: Казан. гос. технол. ун-т., 2010. - 506 с.).
Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на лабораторных вальцах ЛБ 320 150/150 в две стадии. Перкадокс BC-FF и соагенты вулканизации вводились на второй стадии смешения.
Составы резиновых смесей приведены в табл. 1. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2.
Заявляемую резиновую смесь изготавливают из следующих материалов:
Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-40 АМН (ТУ 38.30313-2006); перкадокс BC-FF (проспект фирмы Akzo Nobel Chemicals BV); триаллилизоцианурат (ТУ 2491-014-16993055-2007); малеид Ф (ТУ 2491-362-05800142-2010); монометакрилат цинка (проспект фирмы Sartomer); каптакс (ГОСТ 739-94); ирганокс 1010 (проспект фирмы Ciba-Geigy, Швейцария); новантокс 8ПФДА (ТУ 2492-465-05763441-2004); технический углерод Н 220 (ТУ 2166-001-00149676-01); технический углерод П 514 (ГОСТ 7885-86); олигоэфиракрилат МГФ-9 (ТУ 2226-065-05761-2003); олигоэфиракрилат ТГМ-3 (ТУ 2226-065-05761-2003); лубстаб-01 (ТУ 24.92-001-37450212-2014); лубрикант MA-L22 (проспект фирмы Master Additives Sdn Bhd, Малайзия). В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.
Из таблицы 2 следует, что резины, содержащие технологические добавки лубстаб-01, или лубрикант MA-L22 обладают высокими значениями условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, сопротивления раздиру по сравнению с прототипом. Данные резины также характеризуются высокой термоагрессивостойкостью, то есть после их выдержки в стандартной жидкости СЖР-1 при 125°С в течение 24 часов величины условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве изменяются в меньшей степени. Указанные резины обладают меньшим изменением массы после воздействия изооктан + толуол (70:30) при 23°С в течение 24 часов по сравнению с прототипом.