Способ изготовления модифицированной эластомерной композиции для производства резинотехнических изделий

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЭЛАСТОМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Долинская Раиса Моисеевна Свидерская Татьяна Дмитриевна Прокопчук Николай Романович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ изготовления модифицированной эластомерной композиции для производства резинотехнических изделий, заключающийся в том, что на обогреваемых вальцах смешивают бутадиенстирольный каучук, экстракт селективной очистки масляных дистиллятов,масло-мягчитель ПН-6 Ш, углерод технический П-514, углерод технический с модифицированной 2 мас.аминосилана поверхностью, кремнийорганический модификатор 69,оксид цинка, кислоту стеариновую, 2-меркаптобензтиазол, серу и сантофлекс при следующем соотношении компонентов, мас. ч. бутадиенстирольный каучук 100,0 экстракт селективной очистки масляных дистиллятов 5,0-10,0 масло-мягчитель ПН-6 Ш 9,0 углерод технический П-514 75,50 углерод технический с модифицированной 2 мас.аминосилана поверхностью 5,0 кремнийорганический модификатор 69 4,0 оксид цинка 3,0 кислота стеариновая 2,0 2-меркаптобензтиазол 1,7 сера 2,0 сантофлекс 1,0,после чего осуществляют вулканизацию смеси в гидравлическом прессе при температуре 1303 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. 18334 1 2014.06.30 Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к способу изготовления модифицированных эластомерных композиций для производства резинотехнических изделий. Известны эластомерные композиции на основе бутадиенстирольного каучука, модифицированного полиметилсилоксанами 1. Полученные вулканизаты отличаются пониженным относительным удлинением и сниженным коэффициентом трения. Наиболее близким к предлагаемому способу изготовления резиновой смеси по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления резиновой смеси на основе бутадиенстирольного каучука, модифицированного малеиновым ангидридом 2. Полученные вулканизаты отличаются пониженным сопротивлением истиранию. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа изготовления модифицированной эластомерной композиции на основе бутадиенстирольного каучука для производства модифицированных полимерных композиционных материалов с улучшенными физико-механическими свойствами. Для решения поставленной задачи предложен способ изготовления модифицированной эластомерной композиции для производства резинотехнических изделий, заключающийся в том, что на обогреваемых вальцах смешивают бутадиенстирольный каучук,экстракт селективной очистки масляных дистиллятов, масло-мягчитель ПН-6 Ш, углерод технический П-514, углерод технический с модифицированной 2 мас.аминосилана поверхностью, кремнийорганический модификатор 69, оксид цинка, кислоту стеариновую, 2-меркаптобензтиазол, серу и сантофлекс при следующем соотношении компонентов, мас. ч. бутадиенстирольный каучук 100,0 экстракт селективной очистки масляных дистиллятов 5,0-10,0 масло-мягчитель ПН-6 Ш 9,0 углерод технический П-514 75,50 углерод технический с модифицированной 2 мас.аминосилана поверхностью 5,0 кремнийорганический модификатор 69 4,0 оксид цинка 3,0 кислота стеариновая 2,0 2-меркаптобензтиазол 1,7 сера 2,0 сантофлекс 1,0,после чего осуществляют вулканизацию смеси в гидравлическом прессе при температуре 1303 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Бутадиенстирольные синтетические каучуки - сополимеры бутадиена и стирола. Резины на основе бутадиенстирольных каучуков обладают достаточно высокими прочностными и эластическими характеристиками. Экстракт селективной очистки масляных дистиллятов (модификатор) хорошо совмещается с полимерной матрицей, улучшает технологические и эксплуатационные свойства композиций, практически не выпотевает из состава композиции. Для улучшения распределения ингредиентов в каучуковой матрице и устранения прилипания каучука и смесей на его основе к вальцам применяли обычный диспергатор - стеариновую кислоту (ГОСТ 6484-96) - в количестве 2,0 мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучука. Сантофлекс - антиоксидант, используется для резиновых изделий, обладает высокой эффективностью действия, не вымывается из резин при контакте с растворителями и водой. Технический углерод марки П-514 - наполнитель. 2-меркаптобензтиазол (каптакс) - ускоритель вулканизации. Сера - вулканизующий агент. 2 18334 1 2014.06.30 Оксид цинка - активатор ускорителя вулканизации. В качестве пластификаторов - нефтяной пластификатор ПН-6 Ш. В результате добавления пластификаторов снижается вязкость и возрастает пластичность, уменьшаются теплообразование и затраты энергии на изготовление и переработку резиновых смесей,повышается их сопротивление преждевременной вулканизации и снижается стоимость.69 - бифункциональный связующий агент используется в резиновых смесях для производства шин, а также в производстве конвейерных лент, изоляции и оболочек электрических кабелей, подошв резиновой обуви. Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1 (таблица, образец 1). На обогреваемые лабораторные вальцы ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор (экстракт селективной очистки масляных дистиллятов) (5,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводят 1/3 наполнителей и стеариновую кислоту (2,0 мас. ч.) затем вводят кремнийорганический модификатор 69 (5,0 мас. ч.), 2/3 наполнителей, потом - масло-мягчитель ПН-6 Ш(9,0 мас. ч.), углерод технический П-514 (75,5 мас. ч.), углерод технический с модифицированной 2 аминосилана поверхностью (5,0 мас. ч.), сантофлекс (1,0 мас. ч.), оксид цинка (3,0 мас. ч.), серу (2,0 мас. ч.) и 2-меркаптобензтиазол (1,7 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 130 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели прочность определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление истиранию - по ГОСТ 23509-79, твердость - по ГОСТ 263-75. Пример 2 (таблица, образец 2). На обогреваемые лабораторные вальцы ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор (10,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводят 1/3 наполнителей и стеариновую кислоту (2,0 мас. ч.) затем вводят кремнийорганический модификатор 69 (5,0 мас. ч.), 2/3 наполнителей, потом масло-мягчитель ПН-6 Ш (9,0 мас. ч.), углерод технический П-514 (75,5 мас. ч.), углерод технический с модифицированной 2 аминосилана поверхностью (5,0 мас. ч.), сантофлекс(1,0 мас. ч.), оксид цинка (3,0 мас. ч.), серу (2,0 мас. ч.) и 2-меркаптобензтиазол (1,7 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 130 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 минут с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели прочность определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление истиранию - по ГОСТ 23509-79, твердость - по ГОСТ 263-75. Пример 3 (таблица, образец 3). На обогреваемые лабораторные вальцы ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор (15,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводят 1/3 наполнителей и стеариновую кислоту (2,0 мас. ч.) затем вводят кремнийорганический модификатор 69 (5,0 мас. ч.), 2/3 наполнителей, потом масло-мягчитель ПН-6 Ш (9,0 мас. ч.), углерод технический П-514 (75,5 мас. ч.), углерод технический с модифицированной 2 аминосилана поверхностью (5,0 мас. ч.), сантофлекс(1,0 мас. ч.), оксид цинка (3,0 мас. ч.), серу (2,0 мас. ч.) и 2-меркаптобензтиазол (1,7 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 130 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели прочность определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление истиранию - по ГОСТ 23509-79, твердость - по ГОСТ 263-75. Пример 4 ( таблица, образец 4). На обогреваемые лабораторные вальцы ЛВ 320 160/160 загружают каучук (100 мас. ч.) и модификатор (20,0 мас. ч.) и обрабатывают до тех пор, пока он не перестанет проскальзывать на валках, затем вводят 1/3 наполнителей и стеариновую кислоту (2,0 мас. ч.) затем вводят кремнийорганический модификатор 69 (5,0 мас. ч.), 2/3 наполнителей, потом 3(1,0 мас. ч.), оксид цинка (3,0 мас. ч.), серу (2,0 мас. ч.) и 2-меркаптобензтиазол (1,7 мас. ч.). Формование образцов осуществляли в гидравлическом прессе при температуре 130 С и давлении 10-15 МПа в течение 10 мин с последующим охлаждением под давлением. Физико-механические показатели прочность определяли по ГОСТ 270-75, сопротивление истиранию - по ГОСТ 23509-79, твердость - по ГОСТ 263-75. 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 улучшенными физико-механическими показателями прочность (индекс) 104-114 (у прототипа - 95) сопротивление истиранию (индекс) 106-112 (у прототипа - 95) относительное удлинение при разрыве 275-290 (у прототипа данные отсутствуют) твердость по Шору А, ед. Шора 69-75 (у прототипа данные отсутствуют), а также снизилось время вулканизации, что говорит об энергосбережении. 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 эластомерной композиции и прототипа Прототип Бутадиенстирольный каучук 132,0 Малеиновый ангидрид 4,0 Экстракт селективной очистки масляных дистиллятов Ароматическое масло-мягчитель ПН-6 Ш 9,0 Углерод технический П-514 75,5 Углерод технический с модифицированной 2 мас.аминосилана 5,0 поверхностью Кремнийорганический модификатор 69 4,0 Оксид цинка 3,0 Кислота стеариновая 2,0 2-меркаптобензтиазол 1,7 Сера 2,0 Сантофлекс 1,0 Физико-механические показатели Прочность (индекс) 95 Сопротивление истиранию (индекс) 95 Относительное удлинение при разрыве,Твердость, ед. Шора А Время вулканизации, мин 15 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.