Термопластичная резиновая смесь

Изобретение относится к эластомерам на основе термоэластопластов (ТЭП) бутадиенстирольного класса, которые могут использоваться в конструкциях бортовых кабельных систем ракетно-космической техники.

Известна термопластичная резиновая смесь марки 51-1704 ТУ 2543-446-001-493-11 (ближайший аналог), которая широко используется в кабельной промышленности для обрезинивания кабельных лент в измерительных системах для органопластиковых корпусов ракетных двигателей.

Рецептура термопластичной резиновой смеси марки 51-1704 указана в таблице 1.

При испытаниях новых изделий ракетной тематики с кабельными лентами, изготовленными с применением термопластичной резиновой смеси марки 51-1704, были выявлены отслоения и разрушения резиновой оболочки кабельных лент. В результате исследования установлено, что причиной отслоений и разрушений резиновой оболочки кабельных лент стало изменение величины амплитуды частоты динамической нагрузки, вследствие чего были изменены требования к физико-механическим характеристикам (ФМХ).

Из-за изменения ФМХ установлены следующие недостатки термопластичной резиновой смеси марки 51-1704: низкий показатель относительного удлинения и высокий показатель твердости.

Задачей изобретения является разработка новой рецептуры термопластичной резиновой смеси с улучшенными физико-механическими (ФМХ) показателями, в частности повышенным показателем относительного удлинения и уменьшенной твердостью.

Технический результат достигается тем, что термопластичная резиновая смесь состоит из термоэластопласта ДСТ 30-01, наполнителя Миволл 03-96, технического углерода П-514, масла ПН-6Ш, низкомолекулярного олигомера СКД-О, стеарата цинка и ацетонанила Н при следующем соотношении компонентов м.ч.:

Использование блок-сополимера стирола и бутадиена линейной полимерной цепи марки ДСТ 30-01 ТУ 38.103267-99 в совокупности с низкомолярным бутадиеновым (дивиниловым) каучуком марки СКД-О ТУ 38.103570-84 позволяет заменить активный наполнитель БС-100 (белая сажа) на более инертный марки Миволл 03-96 (микроволластонит фракционированный) ТУ 5777-006-40705684-2013, что значительно улучшает технологические свойства приготовления термопластичной резиновой смеси и повышает показатель относительного удлинения, а также уменьшает твердость термопластичной резиновой смеси.

Введение в рецептуру антиадгезионной добавки стеарата цинка с уменьшенной концентрацией вместо стеарата кальция способствует предотвращению залипания (комкования) резиновой смеси при ее изготовлении.

Резиновую смесь изготавливают на горячих вальцах (роторах) при температуре не менее 95°C для предотвращения деструкции ТЭП. При более низких температурах изготовления резиновой смеси на вальцах возможна механо-химическая деструкция ТЭП, что приведет к ухудшению физико-механических свойств резиновой смеси.

Для определения оптимальных соотношений массовых частей разрабатываемой термопластичной резиновой смеси проведены исследования. Результаты приведены в таблице 2.

Наилучшие результаты получены путем введения в рецептуру резиновой смеси низкомолекулярного олигомера СКД-О в количестве 30 м.ч., наполнителя Миволл 03-96 - 30 м.ч. и масла ПН-6Ш - 4 м.ч. при минимальном введении (1 м.ч.) стеарата цинка в качестве стабилизатора поверхностно-активного вещества.

В таблице 3 сравниваются показатели физико-механических характеристик вновь разработанной и базовой рецептуры термопластичной резиновой смеси.

Использование новой рецептуры ТЭП позволяет значительно улучшить физико-механические характеристики резиновой смеси - повысить показатель относительного удлинения и уменьшить твердость.

Изготовление термопластичной резиновой смеси осуществляется следующим образом.

В смесительную камеру лабораторной установки Haake PolyLab объемом 47 см³ при температуре 110°C и частоте вращения роторов 30 мин^-1 вводят ингредиенты в порядке, приведенном в таблице 4. Время смешения - 14 минут.

Полученную готовую термопластичную резиновую смесь используют при изготовлении кабельных лент для новых изделий ракетной тематики.

Применение данного изобретения позволяет получить термопластичную резиновую смесь с улучшенными физико-механическими характеристиками, в частности, повышенным показателем относительного удлинения и уменьшенной твердостью.