×
09.08.2018
218.016.799d

Способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью. Осуществляют коагуляцию смеси латекса натурального каучука и нестабилизированного латекса поливинилхлорида под действием 1% водного раствора полидиаллилдиметиламмоний хлорида. Вводят в полученную основу вулканизующую систему при температуре 50°С с последующей вулканизацией образованной композиции. Обеспечивается повышение стойкости термопластичного эластомера к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств. 1 табл., 1 пр., 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области полимерных термопластичных материалов на основе натурального каучука и поливинилхлорида, предназначенных для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью, используемых в различных отраслях промышленности.

Известен способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида, для повышения совместимости которых используются сопромоторы (патент WO 0034383, МПК C08L 7/00, C08L 7/02, C08L 9/02, C08L 9/04, C08L 77/06, C08L 23/06, C08L 23/08, C08L 23/12, C08L 75/04, опубл. 15.06.2000). Способ состоит из двух этапов и заключается в формировании каучуковой фазы (резиновой матрицы), состоящей из натурального каучука, сопромоторов и добавок. Резиновая матрица образуется в процессе смешивания, при температуре менее 120°С. Второй этап смешивания осуществляют в расплаве или посредством динамической вулканизации. Термопластичный эластомер формируется путем смешивания фазы поливинилхлорида и каучуковой фазы при температуре, достаточной, по меньшей мере, для смягчения поливинидхлорида и дальнейшей вулканизации полученной композиции.

Недостатком данного способа является термическое разрушение резиновой матрицы при смешении и плохая интеграция компонентов композиции, вызванная необходимостью ограничения температурного режима процесса.

Известен способ получения резин на основе натурального каучука и хлорсульфированного полиэтилена 50/50, содержащих поливинилхлорид в качестве совмещающего компонента для лучшей гомогенизации двух основ (Influence of Poly(vinyl chloride) on Natural rubber/Chlorosulfonated polyethylene blends / M. Phiriyawirut, S. Luamlam // Open Journal of Organic Polymer Materials, 2013, 3, 81-86). Компоненты эластомера смешивали на двухвалковой мельнице при комнатной температуре. Вулканизацию смеси проводили с использованием гидравлического горячего пресса при 160°С под давлением 15 МПа.

В данном способе поливинилхлорид используется в качестве сшивки для двухкомпонентной основы. Недостатком способа является необходимость использования высоких температур и давления. Кроме этого низкое количество каучука ухудшает пластичность резин.

Известен способ получения эластомера на основе смеси натурального каучука, модифицированного путем привитой сополимеризации со стиролом и метилметакрилатом, и поливинилхлорида (Blends of Poly(Vinyl Chloride) (PVC)/Natural Rubber-g-(Styrene-co-Methyl Methacrylate) for Improved Impact Resistance of PVC / W. Arayapranee, P. Prasassarakich, G.L. Rempel // Journal of Applied Polymer Science, Vol. 93, 1666-1672 (2004)). Перед выделением натурального каучука из стабилизированного латекса проводили его модификацию. После этого латекс коагулировали и выделяли модифицированный каучук. Порошок из ПВХ и привитого сополимера смешивали в расплаве, куда добавляли предварительно подготовленную вулканизующую смесь. Полученную композицию вулканизировали на экструдере при температуре 165°С.

Недостатком способа является образование смеси из модифицированного натурального каучука, свободного каучука, сополимеров и гомополимеров модифицирующих мономеров. Кроме этого способ не обеспечивает эффективной интегрированности каучука и поливинилхлорида, что не позволяет эффективно улучшить свойства вулканизата.

Наиболее близким является способ получения эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида, которую получают под действием уксусной кислоты на смесь латекса каучука и дисперсии поливинилхлорида в воде (Latex Stage Blending of Natural Rubber and Poly(Vinyl Chloride) for Improved Mechanical Properties / Laliamma J., Rani J. // International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, Vol.54, Is. 5, 387-396). Латекс натурального каучука и дисперсию поливинилхлорида смешивают с помощью высокоскоростной механической мешалки. Полученную смесь коагулируют 2%-ой уксусной кислотой. В выделенную смесь основы при 150°С вводят оксид цинка, стеариновую кислоту, антиоксидант NA 4020, перемешивают и при охлаждении на двухвалковых вальцах добавляют диоктилфталат, ускоритель вулканизации и серу. Полученную композицию вулканизуют.

Недостатком способа является многостадийный процесс получения, а также использование поливинилхлорида в виде дисперсии, при этом частицы ПВХ в композиции получаются крупными, что не обеспечивает хорошей интегрированности компонентов основы.

Задачей данного изобретения является разработка способа получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука (НК) и поливинилхлорида (ПВХ), обеспечивающего эффективную интеграцию указанных компонентов в вулканизате.

Техническим результатом являются повышенная стойкость термопластичного эластомера к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств.

Технический результат достигается при реализации способа получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида, заключающегося в коагуляции латекса натурального каучука из его смеси с водной дисперсией поливинилхлорида, введении в полученную основу вулканизующей системы и последующей вулканизации образованной композиции, при этом коагуляцию проводят под действием 1% водного раствора полидиаллилдиметиламмоний хлорида, в качестве водной дисперсии поливинилхлорида используют нестабилизированный латекс поливинилхлорида, а вулканизующую систему вводят при температуре 50°С.

Сущность заявляемого технического решения заключается в одновременном выделении неполярного эластомера (натурального каучука) и полярного термопласта (поливинилхлорида) в результате действия универсального для данной системы коагулянта полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДАДМАХ) из смеси из латексов. При этом размеры частиц ПВХ очень малы (0,1-0,5 мкм) и равномерно распределены в непрерывной эластомерной фазе.

Получение термопластичного эластомера с использованием такой основы позволяет обеспечить высокую стойкость к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред, а также повышает деформационно-прочностные свойства вулканизата.

Были исследованы характеристики полученного термопластичного эластомера.

Деформационно-прочностные свойства были определены по ГОСТ 270-75. Твердость Шора А была определена по ГОСТ 263-75. Набухание термопластичного эластомера проводилось при выдерживании вулканизатов в разных растворителях в течение 96 часов: гексан ТУ 6-09-3875-78, бензол ГОСТ 5955-75, толуол ГОСТ 5789-78 и о-ксилол ТУ 2631-008-44493179-97, и рассчитывалась по формуле:

где W1 и W2 - навески исходного и набухшего образцов соответственно, г.

Характеристики термопластичного эластомера на основе НК и ПВХ представлены в таблице.

Из таблицы видно, что полученный заявленным способом термопластичный эластомер обладает повышенными деформационно-прочностными свойствами, повышенной твердостью и меньшей степенью равновесного набухания, что обеспечивает стойкость к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред.

На фиг. 1 показано СЭМ-изображение термопластичной эластомерной композиции НК/ПВХ 90/10. Изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа VERSA 3D DualBeam (FEI, США) и показывает размерность частиц поливинилхлорида, обеспечивающее эффективную интеграцию ПВХ и НК в основе композиции.

На фиг. 2-5 показаны графики, иллюстрирующие степени набухания термопластичного эластомера, полученного по заявленному способу (кривая 1) и вулканизата на основе натурального каучука, полученного кислотной коагуляцией (кривая 2) в органических растворителях: гексане (фиг. 2), бензоле (фиг. 3), толуоле (фиг. 4) и о-ксилоле (фиг. 5).

Вулканизаты (кривая 2) на основе натурального каучука получали вулканизацией с помощью вулканизации такой же вулканизующей группы, с использованием каучука, полученного коагуляцией муравьиной кислотой (Большой справочник резинщика. Ч. 1. Каучуки и ингредиенты / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. - М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. - 744 с. - стр. 106, 110).

Из графиков видно, что степень набухания термопластичного эластомера, полученного по заявленному способу, ниже, следовательно, он более стойкий к воздействию органических жидкостей.

В составе основы для термопластичной эластомерной композиции использовали высокоаммиачный натуральный латекс ГОСТ 29081-91, поливинилхлоридный латекс марки ЕП-6602-С и в качестве коагулянта - полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ) - полиэлектролит водорастворимый катионный марки ВПК-402 ТУ 2227-184-00203312-98 «Каустик». В качестве вулканизующей группы композиции используют стандартные компоненты: стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс и серу, а в качестве стабилизатора для ПВХ - стеарат кальции.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример.

Для получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида в емкость с 116 г высокоаммиачного натурального латекса (сухой остаток 61,77%) и 25 г нестабилизированного латекса поливинилхлорида (сухой остаток 31,38%) прилили дистиллированной воды в массовом отношении смесь латексов: вода, равном 1:2. Смесь перемешивали в течение 2 часов, далее добавили к ней 63,2 г 1%-го раствора ПДАДМАХ. Время коагуляции составило 12 ч. Полученную крошку отделили фильтрованием, затем сушили при 70°С в течение 12 час.

В смесителе Брабендер при температуре 50°С и скорости вращения 70 об/мин в полученную основу ввели вулканизующую систему: 3,45 г оксида цинка, 0,34 г стеариновой кислоты, 0,38 г стеарата кальция, 0,48 г каптакса, 2,07 г серы.

Полученную термопластичную эластомерную композицию вулканизировали на прессе под давлением при 143°С в течение 15 минут с образованием термопластичного эластомера.

Таким образом, способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида, заключающийся в коагуляции смеси латекса натурального каучука и нестабилизированного латекса поливинилхлорида под действием 1% водного раствора полидиаллилдиметиламмоний хлорида, введении в полученную основу вулканизующей системы при температуре 50°С и последующей вулканизации образованной композиции, обеспечивает повышенную стойкость термопластичного эластомера к воздействию органических жидкостей и агрессивных сред при сохранении его деформационно-прочностных свойств.

Способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида, заключающийся в коагуляции латекса натурального каучука из его смеси с водной дисперсией поливинилхлорида, введении в полученную основу вулканизующей системы и последующей вулканизации образованной композиции, отличающийся тем, что коагуляцию проводят под действием 1% водного раствора полидиаллилдиметиламмоний хлорида, в качестве водной дисперсии поливинилхлорида используют нестабилизированный латекс поливинилхлорида, а вулканизующую систему вводят при температуре 50°С.
Способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Способ получения термопластичного эластомера на основе натурального каучука и поливинилхлорида
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 362 items.
13.01.2017
№217.015.8863

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов. Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины. Поперечное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602533
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.9187

Производные 2-(адамант-2-ил)этиламина, обладающие потенциальной противовирусной активностью

Изобретение относится к новым адамантансодержащим аминам нижеуказанной общей формулы, конкретно к 2-(адамант-2-ил)пентан-1-амину и 2-(адамант-2-ил)фенилэтил-1-амину, Новые соединения проявляют антивирусную активность. В общей формуле R=СН, СН. 1 табл., 2 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605698
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.a63b

Продольная галерея-потерна бетонной плотины

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к конструкциям продольных галерей-потерн бетонных плотин. Продольная галерея-потерна 5 бетонной плотины 1 выполнена в поперечном сечении в виде треугольника Рело. Причем один из углов треугольника Рело направлен в верхнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608066
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.a9ef

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью. Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает криволинейную с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611805
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa09

Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для напорных туннелей гидроэлектростанций с обделкой. Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций включает выработку 3 с углами и со сводом во вмещающей туннель породе и бетонную обделку 2 с расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611718
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aa6f

Дренажная труба

Изобретение относится к мелиорации, а именно к дренажным трубам. Дренажная труба с перфорационными отверстиями 3 в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело и имеет донную часть 1 и боковые части 2. Один из углов 4 треугольника Рело расположен в верхней сводной части трубы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611803
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa9d

Кротодренажное устройство

Изобретение относится к гидромелиоративной технике и используется при создании кротодрен. Устройство включает вертикальный нож, горизонтальный нож с симметрично расположенными относительно вертикального ножа открылками с прикрепленными к каждому из них дренером с поперечным сечением в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611787
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aaa0

Рабочий орган кротодренажной машины

Изобретение относится к гидромелиоративной технике и используется при создании кротодрен. Рабочий орган кротодренажной машины включает вертикальный нож 1 с двумя Г-образными крыльями 2 и дренеры 4, прикрепленные к Г-образным крыльям 2 вертикального ножа 1 посредством расположенных сзади него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611800
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aae8

Осушительная дренажная труба

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для устройства дренажа. Осушительная дренажная труба выполнена с расположенной в ее нижней части лотковой частью и верхней части - водоприемной частью с перфорационными отверстиями. В поперечном сечении осушительная дренажная труба...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611717
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab95

Теплозащитный материал

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит серу, оксид цинка, стеарин, технический углерод,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612304
Дата охранного документа: 06.03.2017
Showing 1-8 of 8 items.
27.01.2013
№216.012.1f89

Термопластичная эластомерная композиция

Настоящее изобретение относится к термопластичной эластомерной композиции на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, предназначенной для изготовления методами литья под давлением и экструзии прокладок, втулок, манжет и других резинотехнических изделий, работающих в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473574
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.04.2014
№216.012.b06e

Способ получения термопластичной эластомерной композиции

Изобретение относится к способу получения термопластичной эластомерной композиции с повышенной устойчивостью к действию агрессивных сред и повышенным показателем текучести расплава на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, который может быть использован для изготовления методами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510881
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.12.2014
№216.013.13da

Способ очистки внутреннего пространства пылеуловителя мультициклонного типа

Изобретение относится к способам очистки внутреннего пространства различного технологического оборудования, применяемого в газовой промышленности, в частности к способам очистки внутреннего пространства пылеуловителя мультициклонного типа от загрязнений, представляющих собой уплотненную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536506
Дата охранного документа: 27.12.2014
29.05.2018
№218.016.5972

Способ вулканизации резиновой смеси на основе натурального каучука

Изобретение относится к резинотехнической промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, полимерных напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Осуществляют вулканизацию резиновой смеси на основе натурального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655332
Дата охранного документа: 25.05.2018
29.05.2018
№218.016.5985

Термопластичная эластомерная композиция на основе натурального каучука и поливинилхлорида

Изобретение относится к области полимерных термопластичных композиций, предназначенных для изготовления изделий с повышенным уровнем бензомаслостойкости - уплотнителей, ремней, конвейерных лент, шлангов, и деталей с повышенной озоно- и атмосферостойкостью. Композиция содержит компоненты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655345
Дата охранного документа: 25.05.2018
17.08.2018
№218.016.7c4c

Эластомерная композиция на основе натурального каучука

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для производства автомобильных шин, напольных покрытий, промышленных шлангов, транспортеров, лент, ремней, строительных материалов. Эластомерная композиция на основе натурального каучука включает компоненты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664070
Дата охранного документа: 14.08.2018
25.01.2019
№219.016.b425

Способ возведения дорожной одежды

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу возведения дорожной одежды, и может использоваться на дорогах сельскохозяйственного назначения с малой интенсивностью движения в засушливых регионах России. Способ возведения дорожной одежды заключается в том, что вначале...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678173
Дата охранного документа: 23.01.2019
22.08.2019
№219.017.c21b

Термопластичная эластомерная композиция для покрытия

Изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям, предназначенным для покрытий, которые могут быть использованы для покрытий высоковольтных изоляторов. Композиция содержит поливинилхлорид в количестве 24-25 мас.%, полипропилен в количестве 29-30 мас.%, хлорсульфированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697807
Дата охранного документа: 20.08.2019
+ добавить свой РИД