Результат интеллектуальной деятельности: МАСЛОБЕНЗОСТОЙКАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано при изготовлении резиновых износостойких изделий конструкционного назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред, применяемых в конструкциях машин, механизмов, технологического оборудования.

Известна маслостойкая резиновая композиция на основе бутадиеннитрильного каучука, содержащая серу, М-циклогексилбензотиазолсульфенамид-2, стеарин, инденкумароновую смолу, цинковые белила, мягчители дибутилсебацинат или дибутилфталат, технический углерод, термостабилизатор олигомер 2,2,4 триметил-1,2дигидрохинолина, в качестве вулканизующего агента - тетраметитилтиурамдисульфид, для повышения диспергируемости ингредиентов и улучшения физико-механических показателей содержит гекса-хлор-n-ксилол, ингибитор N-фенил-N¹-изопропил-n-фенилендиамин и противоутомитель диоктиламин(4-фениламинофенил) тиофосфоновой кислоты RU 2356917 МПК C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 5/03, C08K 3/04, 3 C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09; опубл. 27.05.2009.

Недостатком данной резиновой смеси являются недостаточно высокие значения износостойкости.

Известна морозостойкая резиновая смесь, обладающая маслостойкостью и износостойкостью на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая серу, N₁N¹-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, оксид цинка, альдоль - N-(4-гидроксифенил)нафтилами-2, N-(1,3-диметилбутил)- N¹-фенилендиамин-1,4 технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м²/г, стеариновую кислоту, дибутилфталат, дисульфид молибдена, - сиалон, фторопласт - 4 МБ RU 2125068 МПК⁶ C08L 9/02, C08K 13/02, C08K 13/02, C08K 3:06, C08K 3:04, C08K 3:22, C08K 3:30, C08K 3:28; опубл. 20.01.1999.

Однако данная резиновая смесь имеет недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве. Кроме того, эта смесь содержит дорогой импортный противостаритель N-(1,3-диметилбутил)-N-фенилендиамин-1,4, (сантофлекс 13, производитель Англия), что значительно удорожает ее стоимость.

Известна морозо-, износо-, маслостойкая резина на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-18, включающая серу, оксид цинка, N,N-дифенилгуанидин, технический углерод П803. В резиновую смесь дополнительно вводят полимерную композицию сверхвысокомолекулярного полиэтилена с природным цеолитом при их массовом соотношении 10-30:0,5-2,0 в количестве 10,5-32,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука RU 2326903 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08K 3/36, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10; опубл. 20.06.2008.

К недостаткам известной резиновой смеси следует отнести недостаточно высокие значения относительного удлинения при разрыве.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является композиционный маслобензостойкий износо-морозостойкий материал, включающий следующие компоненты, мас.ч. (на 100 ч. массы каучука): БНКС-18АН - 34,51-38,48, серу - 0,9-1,0, сульфенамид Ц - 1,04-1,15, N,N-дифенилгуанидин - 0,07-0,12, белила цинковые - 1,04-1,15, диафен ФП - 0,35-0,36, ацетонанил Н - 0,69-0,77, канифоль - 0,69-0,77, стеарин - 0,35-0,38, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, модифицированный 7 мас.% природного углеродсодержащего материала-карбосила - 5,76-15,50, технический углерод П-803 - 27,61-30,79, технический углерод П-324 - 6,9-7,76, диоктилсебацинат - 10,35-11,54. RU 2437903 МПК C08L 9/02, C08L 23/06, C08L 93/04, C08K 3/04, C08K 3/06, C08K 3/22, C08K 5/09, C08K 5/10, C08K 5/18, опубл. 27.12.2011.

Недостатком данной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели физико-механических свойств. Резиновая смесь также содержит модифицированный природным углеродсодержащим материалом - карбоксил сверхвысокомолекулярный полиэтилен, который технологически трудно изготавливается.

Задачей изобретения является создание маслобензостойкой резиновой смеси с повышенными физико-механическими показателями, а именно условной прочности при растяжении, относительным удлинением при разрыве, уменьшенными значениями истираемости, а также пониженной стоимости, за счет введения более дешевых технологических добавок, расширение ассортимента смесей данного назначения.

Технический результат - снижение себестоимости резиновой смеси, за счет введения более дешевых технологических добавок, а также повышение физико-механических показателей, а именно условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве, истираемости.

Технический результат достигается тем, что маслобензостойкая резиновая смесь, содержащая бутадиен-нитрильный каучук, серу, сульфенамид Ц, стеарин, технический углерод П324, согласно изобретению, дополнительно содержит синтетический каучук изопреновый, синтетический каучук метилстирольный, регенерат РШТ, тиурам Д, оксид цинка, каолин, битум нефтяной, нафтам - 2, масло И-8А, N-нитрозодифениламин, и технологические добавки - диспрактол КС и смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол (ДФК-1) в следующих соотношениях компонентов, в масс. 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 характеристики резины, а именно условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, улучшенные значения истираемости. Помимо этого смесь содержит более дешевые технологические добавки Диспрактол КС и ДФК-1, что значительно удешевляет стоимость конечной продукции. Диспрактол КС представляет собой сплав ε-капролактама с производными n-фенилдиамина, канифолью и продуктами переработки нефти и защитного воска в виде бесформенных пластинок от серого до коричного цвета (Пучков А.Ф. Получение и свойства Диспрактола КС - заменителя канифоли / А.Ф. Пучков, А.И. Олефир, А.В. Голубь, В.Ф. Каблов // Каучук и резина. - 2012. - №2. - С.36-39). ДФК-1 представляет собой смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол в виде чешуек от белого до коричного цвета, применяющуюся в производстве резинотехнических изделий для улучшения перерабатываемости при сохранении на высоком уровне упруго-прочностных свойств их вулканизатов. Использование этих добавок в сочетании с заявляемыми компонентами позволяет создать маслобензостойкую резиновую смесь с улучшенными физико-механическими свойствами и расширить ассортимент средств данного назначения.

Пример.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320/150/150 по режимам, принятым для смеси 453 по ТУ 2512-148-00300209-2002 на основе изопренового, метилстирольного и бутадиен-нитрильного каучуков. Составы резиновых смесей приведены в табл.1.

Маслобензостойкость и физико-механические показатели определялись по ГОСТ 9.024-74, 9.030-74 и ГОСТ 270-75 соответственно. Полученные данные приведены в таблице 2.

Для получения резиновой смеси использовали следующие материалы: Синтетический каучук изопреновый марки СКИ-3 - ГОСТ 14925-79; синтетический каучук метилстирольный марки СКМС-30 АРКМ-15 - ГОСТ 11138-78; бутадиен-нитрильный каучук марки БНКС-40 АМН - ТУ 38.30313-98; углерод технический (ТУ П324) - ГОСТ 7885-86; цинковые белила (оксид цинка) - ГОСТ 202-84; стеарин - ГОСТ 6484-84; сера -ГОСТ 127.4-93; сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензотиазолилсульфенамид) - ТУ 2491-055-00-05761637-2005; тиурам Д - ГОСТ 740-76; каолин - ГОСТ 19608; битум нефтяной - ТУ 38.101859-81; нафтам-2 (фенил-2-нафтиламин) - ГОСТ 39-79; канифоль сосновая - ГОСТ 19113-94; масло индустриальное И-8А - ГОСТ 20799-88; регенерат РШТ - ТУ 38.108053-89; N-нитрозодифениламин (N-НДФА) - ТУ 6-14-907-88; диспрактол КС (сплав ε-капролактама с производными n-фенилдиамина, канифолью и продуктами переработки нефти) - ТУ 2494-006-98528460-2010; ДФК-1 (смесь дифенилкарбонатной и диметилкарбонатной смол) - ТУ 2451-019-74584703-2012.

Из таблицы 2 следует, что все исследованные варианты резиновой смеси на основе изопренового, метилстирольного и бутадиен-нитрильного каучуков с применением новых и более дешевых технологических добавок Диспрактола КС и ДФК-1, а также их комбинация обеспечивают увеличение уровня значений показателей, по сравнению с прототипом, такие как относительное удлинение при разрыве, условная прочность при растяжении и истираемость. Также в табл.2 приведены данные, подтверждающие то, что заявляемая резиновая смесь является маслобензостойкой.