Способ изготовления полимерной композиции для производства резинотехнических изделий

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Долинская Раиса Моисеевна Свидерская Татьяна Дмитриевна Гугович Светлана Александровна Прокопчук Николай Романович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ изготовления полимерной композиции для производства резинотехнических изделий, при котором смешивают каучук СКЭПТ-40, серу, оксид цинка, кислоту стеариновую, углерод технический П-514, тетраметилтиурамдисульфид, меркаптобензтиазол и модификатор, отличающийся тем, что в качестве модификатора вводят 300 при следующем соотношение компонентов, мас.ч. каучук СКЭПТ-40 100 сера 1,5 оксид цинка 3,0 кислота стеариновая 1,0 углерод технический П-514 40,0 тетраметилтиурамдисульфид 1,5 меркаптобензтиазол 1,0 модификатор 300 2,0-15,0. Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к способу изготовления модифицированных эластомерных композиций для производства резинотехнических изделий. Известны эластомерные композиции на основе этиленпропилендиенового каучука 1. Полученные вулканизаты отличаются низкими адгезионными показателями при креплении резины к металлу. Наиболее близким к предлагаемому способу изготовления полимерной композиции по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления полимерной композиции на основе этиленпропилендиенового каучука марки СКЭПТ-40, серы,оксида цинка, кислоты стеариновой, углерода технического П-514, тетраметилтиурамди 17991 1 2014.02.28 сульфида, меркаптобензтиазола и модификатора 2. Однако данная полимерная композиция обладает недостаточными адгезионными показателями. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа изготовления полимерной композиции на основе этиленпропилендиенового каучука марки СКЭПТ-40, которая характеризуется повышенной адгезией. Техническим результатом является разработка способа изготовления полимерной композиции на основе этиленпропилендиенового каучука марки СКЭПТ-40, которая характеризуется повышенной адгезией к металлу, улучшенными физико-механическими показателями. Для решения поставленной задачи предложен способ изготовления полимерной композиции для производства резинотехнических изделий, при котором смешивают каучук СКЭПТ-40, серу, оксид цинка, кислоту стеариновую, углерод технический П-514, тетраметилтиурамдисульфид, меркаптобензтиазол и модификатор, отличающийся тем, что в качестве модификатора вводят 300 при следующем соотношение компонентов,мас.ч. какучук СКЭПТ-40 100 сера 1,5 оксид цинка 3,0 кислота стеариновая 1,0 углерод технический П-514 40,0 тетраметилтиурамдисульфид 1,5 меркаптобензтиазол 1,0 модификатор 300 2,0-15,0. Этиленпропилендиеновый каучук марки СКЭПТ-40 - сополимерный этиленпропиленовый синтетический каучук марки СКЭПТ-40 - является продуктом совместной полимеризации этилена, пропилена и дициклопентадиена. Синтетический каучук СКЭПТ-40 предназначен для изготовления резинотехнических изделий и термопластичных эластомеров со специальными свойствами для автомобильной, энергетической промышленности и др. Сера - вулканизующий агент. Оксид цинка - активатор ускорителя вулканизации. Стеариновая кислота активатор вулканизации. Технический углерод марки П-514 - наполнитель. Тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) - ускоритель вулканизации. Меркаптобензтиазол (каптакс) - ускоритель вулканизации.300 (аморфный диоксид кремния) - модификатор свойств для резинотехнических изделий (РТИ) - является высокоэффективной технологической добавкой для приготовления смесей для РТИ на основе всех видов каучуков.300 способствует улучшению смешения всех компонентов рецептуры композиции. В разрабатываемом способе изготовления полимерной композиции на основе этиленпропилендиенового каучука марки СКЭПТ-40 впервые вводили модификатор 300 для улучшения адгезии к различным материалам. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1 (таблица, образец 1). На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор 300 (2,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка(5,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (1,5 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,0 мас. ч.),технический углерод (40,0 мас. ч.) и серу (1,5 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. 2 17991 1 2014.02.28 Физико-механические показатели условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве - определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ 4 (ГОСТ 411-77). Пример 2 (таблица, образец 2). На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор 300 (5,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка(5,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (1,5 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,0 мас. ч.),технический углерод (40,0 мас. ч.) и серу (1,5 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве - определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ 4 (ГОСТ 411-77). Пример 3 (таблица, образец 3). На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор 300 (10,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка(5,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (1,5 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,0 мас. ч.),технический углерод (40,0 мас. ч.) и серу (1,5 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве - определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ 4 (ГОСТ 411-77). Пример 4 (таблица, образец 4). На обогреваемых лабораторных вальцах ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор 300 (15,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводили стеариновую кислоту (1,0 мас. ч.), оксид цинка(5,0 мас. ч.), тетраметилтиурамдисульфид (1,5 мас. ч.), меркаптобензтиазол (1,0 мас. ч.),технический углерод (40,0 мас. ч.) и серу (1,5 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 160170 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве - определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-73, твердость - по ГОСТ 263-75. Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ 4 (ГОСТ 411-77). Составы заявляемой смеси и результаты испытаний в сравнении с прототипом представлены в таблице. Из данных таблицы видно, что предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обладает лучшей адгезией и улучшенными физико-механическими показателями условная прочность при растяжении, МПа 21,7-25,4 (у прототипа - 20,3) относительное удлинение при разрыве,168-175 (у прототипа - 140) твердость по Шору А, ед. Шора 90-95 (у прототипа - 93) сопротивление раздиру, Н/см 5,9-6,3 (у прототипа - 5) 3 17991 1 2014.02.28 прочность при равномерном отрыве, МПа 1,6-1,68 (у прототипа - 1,35). 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). Состав и физико-механические показатели заявляемого способа изготовления полимерной композиции и прототипа Образцы Прототип 1 2 3 4 Каучук СКЭПТ-40 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Сера 2,0 1,5 1,5 1,5 1,5 Оксид цинка 5,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Кислота стеариновая 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Углерод технический П-514 100,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Тетраметилтиурамдисульфид 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Меркаптобензтиазол 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Модификатор 300 2 5 10 15 Физико-механические показатели Условная прочность при растяжении, МПа 20,3 21,7 23,1 25,4 24,7 Относительное удлинение при разрыве,140 168 171 175 174 Твердость, ед.Шор А 93 90 92 95 93 Сопротивление раздиру, Н/см 5,0 5,9 6,15 6,3 6,1 Прочность при равномерном отрыве, МПа 1,35 1,6 1,61 1,68 1,67 Источники информации 1. А.с. СССР 798136, МПК 08 23/16, 1981. 2. Патент РФ 2307850, МПК 08 23/16, 2007 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4