Термопластичная композиция

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Крутько Эльвира Тихоновна Долинская Раиса Моисеевна Щербина Евгений Иванович Гугович Светлана Александровна Пасько Вера Борисовна Марусова Татьяна Сергеевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Термопластичная композиция, включающая изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, полиэтилен высокого давления, низкомолекулярный полиэтилен, оксид цинка, серу,тиурам, каптакс и синтетические жирные кислоты фракции С 17-С 21 при следующем соотношении компонентов, мас.изопреновый каучук 24,2-46,9 бутадиеновый каучук 8,1-15,6 полиэтилен высокого давления 15,6-32,3 низкомолекулярный полиэтилен 15,7-32,2 окись цинка 1,6-3,1 сера 0,6-1,3 тиурам 0,5-0,9 каптакс 0,2-0,3 синтетические жирные кислоты фракции С 17-С 21 0,3-0,6,отличающаяся тем, что содержит низкомолекулярный полиэтилен, модифицированный 5 мас.мета-фениленбис-малеамидокислоты. Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к производству термопластичных композиций для резинотехнических изделий. Известны сырьевые термопластичные композиции на основе диенового эластомера и полипропилена 1. Недостатком этих композиций являются низкое сопротивление раздиру и ударным нагрузкам. Наиболее близкой к предлагаемой термопластичной композиции по технической сущности и достигаемому результату является термопластичная композиция на основе изо 10387 1 2008.02.28 пренового каучука и термопластичной смолы, содержащая компоненты при следующем соотношении, мас.2 полипропилен высокой плотности 83,6 хлорированный изопрен-изобутиловый сополимер 10,0 окись магния 0,04 антиоксидант фенольного типа 0,07 тальк 5,6 окись цинка 1,0-диэтилдитиокарбомат 0,03. Недостатком данной композиции является невысокое сопротивление расслоению, низкое сопротивление истиранию, значительное время вулканизации. Задачей предполагаемого изобретения является снижение времени вулканизации, повышение сопротивления истиранию и сопротивления расслоению термопластичной композиции при сохранении на уровне других ее физико-технических показателей. Для решения поставленной задачи предложена термопластичная композиция на основе изопренового каучука, полиолефина и оксида цинка, которая в качестве полиолефина содержит полиэтилен высокого давления и низкомолекулярный полиэтилен модифицированный 5 мас.мета-фениленбис-малеамидокислотой и дополнительно бутадиеновый каучук, серу, тиурам, каптакс и синтетические жирные кислоты фракции 17-21 при следующем соотношении компонентов, мас.изопреновый каучук 24,2-46,9 бутадиеновый каучук 8,1-15,6 полиэтилен высокого давления 15,6-32,3 низкомолекулярный полиэтилен, модифицированный 5 мас.метафениленбис-малеамидокислоты 15,7-32,2 оксид цинка 1,6-3,1 сера 0,6-1,3 тиурам (тетраметилтиурамдисульфид) 0,5-0,9 каптакс (2-меркаптобензтиазол) 0,2-0,3 синтетические жирные кислоты фракции С 17-С 21 0,3-0,6. Бутадиеновый каучук СКД - выпускается по ГОСТ 14924-75, является каучуком общего назначения и применяется, главным образом, в комбинации с изопреновыми, бутадиенстирольными и другими каучуками в производстве транспортерных лент, изоляции кабелей, морозостойких изделий, подошв и т.д. Полиэтилен высокого давления ПЭВД - выпускается по ГОСТ 16337-77. В резиновой промышленности ПЭВД применяется, главным образом, в составе резиновых смесей для улучшения их технологических свойств (когезионной прочности, термопластичности), а также для усиления резин. Низкомолекулярный полиэтилен - отход сепарации производства ПЭВД. Применяется в качестве пластификатора резин, а также для снижения усадки и липкости резиновых смесей. Мета-фениленбис-малеамидокислота - промежуточный продукт синтеза мета-фениленбис-малеинимида. Его получают взаимодействием мета-фенилендиамина с малеиновым ангидридом в растворе осушенного диметилформамида при комнатной температуре. Использование мета-фениленбис-малеамидокислоты в качестве модификатора резин неизвестно. Целевой продукт взаимодействия м-фенилендиамина с малеиновым ангидридом - мета-фениленбис-малеимид используют для получения термостойких полимеров и в качестве модификатора полиимидов. Из литературных источников неизвестно использование композиции на основе бутадиенового каучука, смеси полиэтилена высокого давления и низкомолекулярного полиэтилена модифицированного 5 мас.мета-фениленбис-малеамидокислотой в термоплас 2 10387 1 2008.02.28 тичной композиции на основе изопренового каучука с целью снижения времени вулканизации, повышения сопротивления истиранию и сопротивлению расслоению и нами предлагается впервые. Остальные компоненты, входящие в состав композиции, соответствуют СКИ-3 ГОСТ 14325-79 сера техническая ГОСТ 127-76 оксид цинка ГОСТ 202-76 каптакс (2-меркаптобензтиазол) ГОСТ 739-74 тиурам (тетраметилтиурамдисульфид) ГОСТ 740-76 синтетические жирные кислоты фр. С 17-С 21 ГОСТ 19113-84. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1. На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 П смешивают изопреновый(15,6 мас. ) и низкомолекулярным полиэтиленом, модифицированным 5 мас.метафениленбис-малеамидокислотой (15,7 мас. ) в вязкотекучем состоянии в течение 5 мин. В полученную смесь последовательно вводят окись цинка (3,1 мас. ) и синтетические жирные кислоты фракций 17-21 (0,6 мас. ) и подвергают смесь динамической вулканизации с помощью серной вулканизующей системы, содержащей 0,9 мас.тиурама,0,3 мас.каптакса и 1,3 мас.серы, при температуре 140-150 С в течение 8-9 мин. Формование образцов осуществляют на гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели термопластичной композиции условная прочность при разрыве, относительное удлинение при растяжении, остаточная деформация после разрыва определяют по ГОСТ 270-75,сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73,твердость - по ГОСТ 263-75,эластичность по отскоку - по СТ СЭВ 108-74,истираемость - по ГОСТ 426-66. Примеры 2-3. Выполнены аналогично примеру 1, но отличаются разным соотношением компонентов в смеси. Составы заявляемой смеси и результаты испытаний представлены в таблице. Состав и физико-механические показатели заявляемой смеси и прототипа Прототип,Заявляемое, мас.Ингредиенты и показатели мас.1 2 3 1 2 3 4 5 изопреновый каучук 10,0 46,9 28,8 24,2 бутадиеновый каучук 15,6 9,6 8,1 полиэтилен высокого давления 15,6 28,8 32,3 низкомолекулярный полиэтилен, модифицированный 5 мас.мета-фениленбис 15,7 28,9 32,2 малеамидокислотой (плотностью 645 кг/м 3) полипропилен 83,6 оксид магний 0,04 синтетические жирные кислоты фр.С 17-С 21 0,6 0,4 0,3 оксид цинка 1,0 3,1 1,9 1,6 каптакс (2-меркаптобензтиазол) 0,3 0,25 0,2 тиурам (тетраметилтиурамдисульфид) 0,9 0,6 0,5 3-диэтилдитиокарбомат 0,3 тальк 5,0 антиоксидант фенольного типа 0,07 Физико-механические показатели условная прочность при разрыве, МПа 9,5 13,0 15,2 16,3 относительное удлинение при растяже 540 420 470 450 нии,относительная остаточная деформация по 15 16 15 15 сле разрыва,сопротивление раздиру, кН/м 28,0 78,0 82,0 84,0 твердость по Шор А, усл.ед. 80,0 87,0 88,0 88,0 эластичность по отскоку,26,0 42,0 44,0 46,0 Из данных таблицы видно, что предлагаемая термопластичная композиция по сравнению с прототипом обладает улучшенными физико-механическими показателями сопротивление раздиру - 78-84 кН/м (у прототипа 28,0 кН/м) эластичность по отскоку - 42-46(у прототипа - 26,0 ) истираемость (127,2-132,4)102 м 3/Дж (у прототипа 180,210-12 м 3/Дж). Изобретение может быть использовано на предприятиях Республики Беларусь, на которых осуществляется выпуск резинотехнических изделий, а именно ОАО Беларусьрезинотехника (г. Бобруйск) и ОАО Резинотехника (г. Борисов). Источники информации 1. Патент США 5023301, МПК 08 9/00, 1991. 2. Патент США 5100947, МПК С 08 К 3/10, 1992 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4