Модифицированная эластомерная композиция

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Долинская Раиса Моисеевна Свидерская Татьяна Дмитриевна Крутько Эльвира Тихоновна Щербина Евгений Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Модифицированная эластомерная композиция, включающая натуральный каучук, стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод, модификатор и тетраметилтиурамдисульфид, отличающаяся тем, что в качестве модификатора содержит 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид при следующем соотношении компонентов, мас. ч. натуральный каучук 100 стеариновая кислота 1,0-1,2 оксид цинка 5,0-5,5 технический углерод 40,0-45,0 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид 1,5-2,0 тетраметилтиурамдисульфид 1,0-1,2. Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к производству модифицированных эластомерных композиций для резинотехнических изделий. Известны сырьевые модифицированные эластомерные композиции на основе натурального каучука, модификатора (бисмалеимида), антиоксиданта и окиси цинка 1. Недостатком этих композиций является низкое сопротивление раздиру и низкая условная прочность при растяжении. Наиболее близкой к предлагаемой модифицированной эластомерной композиции по технической сущности и достигаемому результату является модифицированная эластомерная композиция на основе натурального каучука и модификатора 2, содержащая компоненты при следующем соотношении, ма. ч. натуральный каучук 100 стеариновая кислота 1,0 оксид цинка 5,0 антиоксидант А 2,0 антиоксидант В 2,0 технический углерод 40,0 12228 1 2009.08.30 бисмалеимид А (6) 2,0 ТМТД (тетраметилтиурамдисульфид) 1,0. Недостатком данной композиции является невысокое сопротивление раздиру и низкая условная прочность при растяжении, а также значительное время вулканизации. Задачей предполагаемого изобретения является снижение времени вулканизации, повышение сопротивления раздиру и условной прочности при растяжении модифицированной эластомерной композиции при сохранении на высоком уровне других физикомеханических показателей. Для решения поставленной задачи предложена модифицированная эластомерная композиция, включающая натуральный каучук, стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод, модификатор (3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид) и тетраметилтиурамдисульфид при следующем соотношении компонентов, ма. ч. натуральный каучук 100 стеариновая кислота 1,0-1,2 оксид цинка 5,0-5,5 технический углерод 40,0-45,0 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид 1,5-2,0 ТМТД (тетраметилтиурамдисульфид) 1,0-1,2. Натуральный каучук закупается за рубежом и является каучуком общего назначения. Резины на основе НК применяются при изготовлении шин, различных резиновых технических изделий, предметов санитарии и гигиены. Стеариновая кислота является активатором вулканизации, пластификатором. Улучшает распределение ингредиентов и обрабатываемость смесей. Оксид цинка - активатор вулканизации и пластификатор. Улучшает обрабатываемость смесей, снижает подвулканизацию. Технический углерод - наполнитель. Техуглерод используют для усиления резин из некристаллизующихся каучуков и повышения износостойкости резин (активные типы),улучшения технологических свойств резиновых смесей, повышения твердости, износостойкости, снижения стоимости резин. Тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) - ускоритель высокой активности и вулканизующее вещество. Придает резинам хорошее сопротивление старению. В зависимости от дозировки ускорителя можно получать вулканизаты с высокими или низкими модулями. Требует введения оксида цинка, стеариновой кислоты. 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид как модификатор эластомерных композиций ранее нигде не применялся, и способность его влиять на вулканизационные и физико-механические свойства обнаружена впервые. 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид хорошо растворяется в полярных апротонных растворителях (диметилформамиде, диметилацетамиде, диметилсульфоксиде, -метилпирролидоне), имеет 4 малеинимидные реакционноспособные группы 3. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1. На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 П распускали натуральный каучук (100 мас. ч.) и последовательно вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка (5,0 мас. ч.), технический углерод (40,0 мас. ч.), и подвергали смесь вулканизации с помощью вулканизующей системы, содержащей 1,0 мас. ч. тетраметилтиурамдисульфида при температуре 133 С в течение 14 мин. Формование образцов осуществляли на гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели немодифицированной эластомерной композиции условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве - определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. 2 12228 1 2009.08.30 Пример 2 (таблица, образец 1). На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 П распускали натуральный каучук (100 мас. ч.) и последовательно вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка (5,0 мас. ч.), технический углерод (40,0 мас. ч.), модификатор (3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид - 1,0 мас. ч.), и подвергали смесь вулканизации с помощью вулканизующей системы, содержащей 1,0 мас. ч. тетраметилтиурамдисульфида при температуре 133 С в течение 12 мин. Формование образцов осуществляли на гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели немодифицированной эластомерной композиции условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. Примеры 3-6. Выполнены аналогично примерам 1-2, но отличаются разным соотношением компонентов в смеси, а пример 6 выполнен (аналогично примерам 1,2) для прототипа с целью испытания недостающих в описании патента 2 данных. Составы заявляемой смеси и результаты испытаний представлены в таблице. Состав и физико-механические показатели заявляемой смеси и прототипа Антиоксидант А Антиоксидант В Технический углерод Мягчители Бисмалеимид А (4) Бисмалеимид А (12) Бисмалеимид А (6) 3,3,4,4-тетрамалеинимидодифенилоксид Ускоритель вулканизации ДБТД (ди-(2 бензтиазолил)-дисульфид) -циклогексил 2- бензтиазолил-сульфенамид ТМТД (тетраметилтиурамдисульфид) Показатели Температура вулканизации, С Оптимальное время вулканизации, мин Напряжение при удлинении 300 , МПа Условная прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение при разрыве,Сопротивление раздиру, Н/м Твердость ( А) Образцы ПротоБез модитип 1 2 фикатора 100 100 100 100 1,0 1,0 1,0 1,0 5,0 5,0 5,0 5,0 2,0 2,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Из данных таблицы видно, что предлагаемая модифицированная эластомерная композиция по сравнению с прототипом обладает улучшенными физико-механическими показателями 3 12228 1 2009.08.30 оптимальное время вулканизации - 10-12 мин (у прототипа 14 мин) сопротивление раздиру - 17 кН/м (у прототипа 13,0 кН/м) условная прочность при растяжении - 52,0-58,0 кН/м (у прототипа 41,0 кН/м). 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). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4