Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутандиен-нитрильного каучука

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ БУТАНДИЕН-НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Беларусьрезинотехника(72) Авторы Русецкий Валерий Викторович Лейзеронок Марина Евгеньевна Кротова Татьяна Валентиновна Русецкий Денис Валерьевич Максимова Валентина Петровна Коровина Юлия Владимировна Михедов Николай Николаевич Касперович Виктор Иосифович Кузьмин Игорь Викторович Мельников Вячеслав Иванович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Беларусьрезинотехника(57) Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, оксид цинка, технический углерод и стеариновую кислоту, отличающаяся тем,что дополнительно содержит акрилатный каучук, тетраметилтиурамдисульфид, -циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, четвертичную аммониевую соль, стеарат металла,-фенилизопропилфенилендиамин, 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, дибутилсебацинат и технологическую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.ч. бутадиен-нитрильный каучук 90-99 сера 0,1-1,0 оксид цинка 3-10 технический углерод 60-120 стеариновая кислота 0,5-2,0 акрилатный каучук 1-10 тетраметилтиурамдисульфид 1-4-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1-2 четвертичная аммониевая соль 0,1-2,0 стеарат металла 0,1-2,0-фенилизопропилфенилендиамин 1,0-1,5 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин 1-2 дибутилсебацинат 5-20 технологическая добавка 0,5-4,0. Изобретение может быть использовано для производства вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука, применяемой для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств методом литья под давлением. 14837 1 2011.10.30 Вулканизуемые резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука характеризуются отличными физико-механическими свойствами, хорошим сопротивлением раздиру,высокой стойкостью к действию различных типов масел и смазок, низким накоплением остаточных деформаций при сжатии. Благодаря комплексу свойств бутадиен-нитрильный каучук используется для изготовления уплотнителей, работающих в статическом и динамическом режимах. Важным показателем для уплотнительных резин является накопление остаточных деформаций при сжатии в процессе термического старения. Однако резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков имеют некоторые недостатки - высокие вязкостные показатели и недостаточную стойкость к тепловому старению 1. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой смеси является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 1723 мас.в количестве 100,0 мас.ч., включающая серу в количестве 2,452,65 мас.ч., оксид цинка в количестве 7,407,60 мас.ч., технический углерод П-803 с удельной поверхностью 1218 м 2/г в количестве 128,032,0 мас.ч., стеариновую кислоту в количестве 0,80-1,20 мас.ч. Дополнительно резиновая смесь содержит ,-дифенилгуанидин в количестве 0,200,30 мас.ч., ди-(2-бензтиазолил)-дисульфид в количестве 2,602,80 мас.ч., альдольнафтиламин в количестве 3,804,20 мас.ч.,-(4-гидроксифенил)нафтиламин-2 в количестве 0,901,10 мас.ч., -(1,3-диметилбутил)-фенилендиамин-1,4 в количестве 0,801,20 мас.ч., дибутилфталат в количестве 18,022,0 мас.ч., ультрадисперсный алмазосодержащий порошок в количестве 0,101,00 мас.ч. 2. Недостатком известной резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука,обладающей повышенными упругоэластическими характеристиками при сохранении высоких показателей морозостойкости, твердости, является достаточно высокая вязкость,затрудняющая переработку методом литья под давлением, и низкое сопротивление накоплению остаточных деформаций сжатия при повышенных температурах (до 130 С). При использовании ускорительно-вулканизующей системы известной резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука образуется сетка неустойчивых полисульфидных поперечных связей, что приводит к повышению накопления остаточных деформаций сжатия при высоких температурах 3. Задача настоящего изобретения направлена на увеличение сопротивления резин термическому старению при сжатии при сохранении упругоэластических характеристик смеси,снижение вязкостных свойств резиновой смеси, позволяющее изготавливать уплотнительные изделия методом литья под давлением. Поставленная задача достигается тем, что предлагается вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая акрилатный каучук, вулканизующие агенты, ускорители вулканизации, активатор вулканизации, наполнители, антиоксиданты, диспергатор, пластификатор, технологические добавки при следующих соотношениях компонентов, мас. ч. бутадиен-нитрильный каучук 90,0-99,0 акрилатный каучук 10,0-1,0 вулканизующий агент сера 0,1-1,0 тетраметилтиурамдисульфид 1,0-4,0 стеарат металла 0,1-2,0 ускорители вулканизации четвертичная аммониевая соль 0,1-2,0-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,0-2,0 активатор вулканизации оксид цинка 3,0-10,0 2-фенилизопропилфенилендиамин 1,0-1,5 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин 1,0-2,0 стеариновая кислота 0,5-2,0 дибутилсебацинат 5,0-20,0 технологическая добавка 0,5-4,0. В предлагаемой смеси могут использоваться бутадиен-нитрильные каучуки марок БНКС с содержанием нитрила акриловой кислоты от 1720 до 2730 мас. . Акрилатные каучуки марок Ну 4051, Ну 4052, Ну 4053 фирмы ,представляющие собой продукты полимеризации этилакрилата, или сополимеризации бутилакрилата и этилакрилата, или сополимеризации метоксиэтилакрилата, бутилакрилата и этилакрилата. В качестве вулканизующего агента используются сера, тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид), стеараты металлов (натрия, цинка). В качестве ускорителей вулканизации используются четвертичная аммониевая соль,сульфенамид Ц (-циклогексил-2-бензтиазолил-сульфенамид). В качестве активатора вулканизации используется оксид цинка. С целью усиления резиновых смесей могут быть использованы следующие марки активных и полуактивных наполнителей технический углерод П-234, П-514. В качестве антиоксиданта могут использоваться диафен ФП (-фенилизопропил-фенилендиамин), ацетонанил(полимеризованный 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин). Пластификатор, представляющий собой ди-н-бутиловый эфир себацинатовой кислоты, вводится в резиновую смесь для улучшения обработки и снижения уровня набухания в агрессивных средах. В качестве технологической добавки могут использоваться олигоэфиракрилаты, низкомолекулярный полиэтилен, структол 222 (сложные эфиры насыщенных жирных кислот), -159/4 (цинковые соли жирных кислот) 4, 5. Отличительным признаком предлагаемой вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука является использование акрилатного каучука, тетраметилтиурамдисульфида, -циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида, четвертичной аммониевой соли, стеарата металла, -фенилизопропилфенилендиамина, 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолина, дибутилсебацината и технологической добавки. Процесс смешения резиновых смесей осуществляется на вальцах См 2130 660/660 при последовательном вводе компонентов. Общее время смешения и гомогенизации составляет от 40 до 50 минут. Возможно использование других традиционных методов смешения. Изобретение поясняется примерами 1-8, составы которых представлены в табл. 1. Физико-механические показатели резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука приведены в табл. 2. Физико-механические показатели определялись по ГОСТ 10722-76, ГОСТ 270-75,ГОСТ 9.029-74 на стандартных образцах, свулканизованных в оптимуме вулканизации 155 С 30 минут. Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая акрилатный каучук, вулканизующие агенты, ускорители вулканизации,активатор вулканизации, наполнители, антиоксиданты, диспергатор, пластификатор, технологические добавки, обеспечивает увеличение сопротивления резин термическому старению при сжатии при сохранении упругоэластических характеристик смеси, снижение вязкостных свойств резиновой смеси, позволяющее изготавливать уплотнительные изделия методом литья под давлением. Вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука благодаря невысокой вязкости и низкому накоплению остаточных деформаций при сжатии в процессе термического старения и сохранении упругоэластических характеристик смеси используется для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств методом литья под давлением. 3 Бутадиен-нитрильный каучук БНКС-18 БНКС-28 Акрилатный каучук 4053 Сера Четвертичная аммониевая соль-25 Оксид цинка Стеарат металла Ди-(2-бензтиазолил)-дисульфид-Фенилизопропилфенилендиамин 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин Дибутилфталат Дибутилсебацинат Технический углерод П-234 П-514 П-803 Стеариновая кислота Физико-механические показатели резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука Наименование показателей Вязкость, ед. Муни Условная прочность при растяжении, МПа Относительное удлинение при разрыве,Твердость по Шору А, усл.ед. Относительная остаточная деформация 20 Алмазосодержащий порошок (УДАГ) Технологическая добавка низкомолекулярный полиэтилен 21 структол 14837 1 2011.10.30 Источники информации 1. Аналитическая обзорная информация. Современное состояние мирового производства неформовых и формовых РТИ. - Москва, 2005. 2. Патент 2129132 1, 20.04.1999 (прототип). 3. Тематический обзор. Влияние вулканизующих систем на устойчивость резин к высоким температурам вулканизации. - Москва, 1972. 4. Корнев А.Е., Буканов , Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов. . НППАИстек, 2009. 5. Махлис Ф.А., Федкжин Д.Л. Терминологический справочник по резине. - . Химия, 1989. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.