Способ стабилизации резин на основе ненасыщенных каучуков

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЗИН НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННЫХ КАУЧУКОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Свибович Ирина Николаевна Прокопчук Николай Романович Прокопович Владимир Петрович Климовцова Ирина Аркадьевна Шашок Жанна Станиславовна Гугович Светлана Александровна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(56) Прокопчук Н.Р. и др. Химия и технология органических веществ // Труды БГТУ. - 2000. - Вып. . - . 17-27.554817, 1977. Свибович И.Н. и др. Каучук и резина.(57) Способ стабилизации резин на основе ненасыщенных каучуков путем введения в резиновую смесь -фенилизопропилфенилендиамина и бис-замещенного эфира 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинола и фталевой кислоты, взятых в массовом соотношении 41, отличающийся тем, что в качестве бис-замещенного эфира используют бис-(2,2,6,6 тетраметил-4-пиперидинил)ортофталат. Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, содержащих стабилизаторы. Одним из важнейших показателей вулканизатов является усталостная выносливость. Известны следующие способы повышения усталостной выносливости резин на основе ненасыщенных каучуков, содержащих серийный стабилизатор введение поверхностноактивного вещества - сочетания кальциевой и натриевой соли алкилбензолсульфокислоты 1 введение эпоксидно-новолачного блоколигомера с содержанием эпоксидных групп 8,0-9,5 мас.и мицеллиальных отходов производства бензилпинициллина 2. Однако вулканизаты, полученные на основе резиновых смесей, содержащих перечисленные добавки, не обладают высокой усталостной выносливостью. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ повышения усталостной выносливости резин на основе ненасыщенных каучуков за счет введения в качестве стабилизатора комбинации соединений -фенилизопропил-фенилендиамина (диафена ФП) и бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)терефталата 3. Однако указанный способ стабилизации является недостаточно эффективным при защите резин от воздействия многократных деформаций, так как бис-(2,2,6,6-тетраметил-4 пиперидинил)терефталат имеет высокую температуру плавления (Тпл.208-210 С) и не 7217 1 2005.09.30 может равномерно распределиться в объеме каучука в процессе смешения (Тсмешения 100-160 С). Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение эффективной защиты резин против разрушения при воздействии многократных деформаций и повышение усталостной выносливости. Для решения поставленной задачи предложен способ стабилизации резин на основе ненасыщенных каучуков путем введения в резиновую смесь -фенилизопропил-фенилендиамина и бис-замещенного эфира 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинола и фталевой кислоты, взятых в массовом соотношении 41, отличающийся тем, что в качестве бисзамещенного эфира используют бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)ортофталат. Бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)ортофталат относится к классу пространственно-затрудненных аминов (ПЗА) 4. Молекулярная масса - 444 Тпл.97-100 С, т.е. в процессе смешения данный ингредиент находится в расплавленном состоянии, что позволяет получать более качественную продукцию за счет более равномерного диспергирования ингредиента в эластомерной матрице. Промышленный синтез бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)ортофталата может быть налажен в Республике Беларусь с использованием отходов местных предприятий. Предлагаемую комбинацию стабилизаторов вводили в резиновую смесь следующего состава Таблица 1 Наименование ингредиентов Натуральный каучук Сера СульфенамидОксид цинка Стеариновая кислота Высокоароматическое масло Канифоль Смесь микровоска и парафинового воска Кремнекислотный наполнитель Углерод технический П-245 (ПМ-105) Введение бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)ортофталата не оказывает влияния на режим приготовления и технологические свойства резиновой смеси, а также на время и температуру достижения оптимума вулканизации. Соотношение компонентов внутри комбинации -фенилизопропилфенилендиамина и бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-ортофталата (41) выбрано из условий достижения максимального эффекта сохранения прочностных свойств после теплового старения и повышения усталостной выносливости вулканизатов. Изобретение поясняется примерами Пример 1. Используют резиновую смесь вышеуказанной рецептуры с применением в качестве химических стабилизаторов комбинации -фенилизопропилфенилендиамина и бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-ортофталата (41). Резиновую смесь готовят в лабораторном резиносмесителе с объемом смесительной камеры 2,2 л и на лабораторных вальцах в 2 стадии. На первой стадии смешения в смеситель загружают все ингредиенты, за 2 7217 1 2005.09.30 исключением серы и ускорителя вулканизации. Введение технического углерода осуществляют в два приема до загрузки жидких мягчителей. Вторую стадию - введение серы и ускорителей - осуществляют на вальцах Лб 320160160. Вулканизацию резиновых пластин толщиной 10,2 мм осуществляют на гидравлическом прессе с электрообогревом плит при удельном давлении 10 П при температуре 1411 С в течение 45 мин. Оценивают механические свойства вулканизатов. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Таблица 2 Наименование показателя Условное напряжение при 300 удлинении, МПа Условная прочность при растяжении, МПа при 20 С после старения Относительное удлинение при разрыве,при 20 С после старения Усталостная выносливость при растяжении,тыс. циклов дин 200 , стат 0 дин 100 , стат 20 Как видно из приведенных данных, комбинация -фенилизопропилфенилендиамина и бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинил)-ортофталата (41) позволяет получить высокие прочностные свойства резин и показателей усталостной выносливости. Предлагаемый способ стабилизации резин с использованием бис-(2,2,6,6-тетраметил 4-пиперидинил)-ортофталата в протекторных резиновых смесях прошел апробацию на БШК Белшина. Применение предлагаемого способа позволит повысить сроки эксплуатации изделий, снизить их стоимость и утилизировать отходы химических предприятий,что является дополнительным техническим результатом для данного изобретения. Источники информации 1. А.с. СССР 954402, МПК С 08 9/00, С 08 К 5/42, 1982. 2. А.с. СССР 1677046 А 1, МПК С 08 9/00, С 08 К 13/02, 1991. 3. Прокопчук Н.Р., Свибович И.Н., Смоляк Л.Ю., Хапугалле Г., Прокопович В.П.,Климовцова И.А. Стабилизация термопластов и эластомеров пространственно-затрудненными аминами //Труды БГТУ. - Мн. - 2000. - Вып. . - С. 17-29 (прототип). 4. Патент Румынии 92779, МПК С 07 211/48, 1987. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3