Результат интеллектуальной деятельности: Резиновая смесь

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления уплотнительных элементов, применяемых в производстве пакерно-якорного оборудования нефтегазодобывающей промышленности.

Известна резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-40 АМН; вулканизующий агент - перкадокс BC-FF; соагент вулканизации - дельтагран HVA 2 70 GE; оксид цинка; антиоксидант - ирганокс 1010; олигоэфиракрилат ТГМ-3; в качестве наполнителя технический углерод марок H 220 и Τ 900; диспергатор цинколет ВВ 222 и в качестве антискорчинга сантогард PVI. RU 2501820 МПК C08L 9/02, C08K 5/16, C08K 5/14, C08K 3/04, C08K 13/02, опубл. 20.12.2013.

Недостатком резины на основе данной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве и сопротивления раздиру.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь на основе комбинации бутадиен-нитрильного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент - новоперокс БП-40, в качестве соагента вулканизации - триаллилцианурат 70 GR, технический углерод N 220 и технический углерод Π 514, магнезию жженую и дополнительно содержит антиоксидант - агидол-2, противостаритель - ацетонанил Н, активатор вулканизации - стеарат цинка, пластификатор - дибутилфталат, смазку для резины - полиметилсилоксановую жидкость-200, модификатор - тиокол НВБ-2. RU 2559883 МПК C08L 9/02, опубл. 20.08.2015.

Недостатком резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие значения условной прочности при растяжении и сопротивления раздиру.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси, содержащей технологические добавки для повышения степени диспергирования наполнителя и других ингредиентов смеси в матрице комбинации бутадиен-нитрильного каучука и частично гидрированного бутадиен-нитрильного каучука.

Технический результат - улучшение показателей условной прочности при растяжении, сопротивления раздиру за счет улучшения степени диспергирования компонентов смеси в матрице каучуков и высокой стойкости резины к старению в агрессивных углеводородных средах при повышенных температурах.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь на основе комбинации гидрированного бутадиен-нитрильного каучука и бутадиен-нитрильного каучука, включающая вулканизующий агент - новоперокс БП-40, активаторы вулканизации - стеарат цинка и магнезию жженую, противостаритель - агидол-2, наполнители - технический углерод H 220 и технический углерод Π 514, пластификатор - дибутилфталат, смазку для резины - полиметилсилоксановую жидкость-200, модификатор - тиокол НВБ-2 и соагент перекисной вулканизации, согласно изобретению, она дополнительно содержит противостаритель - диафен ФП, замедлитель подвулканизации - каптакс, технологическую добавку лубстаб-01 или оксанол ЦС-100, а в качестве соагента перекисной вулканизации содержит дельтагран 50DL при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются вышеперечисленные дополнительные компоненты и соотношение их с уже известными. Такое соотношение новых признаков с известными позволяет улучшить физико-механические показатели резины и работоспособность резины при высоких температурах и действии агрессивных сред.

Эффективность влияния указанных технологических добавок на перерабатываемость резиновой смеси определяется их способностью в процессе изготовления резиновой смеси понижать поверхностное натяжение, концентрируясь на границах каучука с наполнителями (Гришин Б.С. Материалы резиновой промышленности (информационно-аналитическая база данных). Ч.1, Казань: Казан. гос. технол. ун-т., 2010. - 506 с.).

Резиновую смесь готовят смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на лабораторных вальцах ЛБ 320 150/150 в две стадии. Новоперокс БП-40 и соагент вулканизации вводились на второй стадии смешения. Составы резиновых смесей приведены в табл. 1. Физико-механические свойства вулканизатов, а также их стойкость к воздействию жидких углеводородных агрессивных сред определялись после термостатирования при 160°С в течение 6 часов. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2.

Заявляемую резиновую смесь изготавливают из следующих материалов: Гидрированный бутадиен-нитрильный каучук (Проспект фирмы Ланксес); бутадиен-нитрильный каучук (ТУ 38.30313-2006); новоперокс БП-40 (ТУ 2632-008-02750395-2013); дельтагран 50DL (проспект фирмы Evonic Performance Materials GmbH, Германия); стеарат цинка (ТУ 2432-062-56856807-06); каптакс (ГОСТ 739-94); тиокол НВБ-2 (ГОСТ 12812-80); магнезия жженая (ГОСТ 844-79); агидол-2 (ГОСТ Р 55065-2012); диафен ФП (ТУ 2492-002-0576-1637-99); технический углерод Н 220 (ТУ 2166-001-00149676-01); технический углерод П 514 (ГОСТ 7885-86); дибутилфталат (ГОСТ 8728-98); полиметилсилоксановая жидкость-200 (ГОСТ 13032-77); лубстаб-01 (ТУ 24.92-001-37450212-2014); оксанол ЦС-100 (ТУ 6-36-1029-90). В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.

Из таблицы 2 следует, что резины, содержащие технологические добавки лубстаб-01 или оксанол ЦС-100, обладают высокими значениями условной прочности при растяжении и сопротивления раздиру по сравнению с прототипом. Данные резины также характеризуются высокой термоагрессивостойкостью, то есть после их выдержки в стандартной жидкости СЖР-1 при 150°С в течение 24 часов величины условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве изменяются в меньшей степени. Указанные резины обладают меньшим изменением массы после воздействия изооктан + толуол (70:30) при 23°С в течение 24 часов по сравнению с прототипом.