×
20.02.2019
219.016.c1e0

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ, МОДИФИЦИРОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЕЙ СВЕРХМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА И НАНОШПИНЕЛИ МАГНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к резиновой промышленности, может применяться в уплотнительных деталях в подвижных узлах механизмов. Изготавливают резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18. Вводят 2-5 мас.ч. синтетической наношпинели магния с размером частиц менее 100 нм в 10 мас.ч. порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена из расчета на 100 мас.ч. каучука и смешивают 2-3 минуты в лопастном смесителе. Полученную композицию вводят в резиновую смесь на вальцах или резиносмесителе. Резиновая смесь также содержит каучук, cepy, N,N-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)-дисульфид, оксид цинка, альдоль-α-нафтиламин, N-(4-гидроксифенил)-нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803, стеариновую кислоту, дибутилфталат. Изобретение позволяет получать резину с заданным уровнем эксплуатационных свойств с повышенным и стабильным комплексом эксплуатационных характеристик - морозо-, износо-, маслостойкости. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке морозо-, износо-, маслостойких резин на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Известно, что бутадиен-нитрильные каучуки работоспособны в среде масел. При невысоком содержании акрилонитрила они обладают достаточной морозостойкостью [1]. Однако резины на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18 с содержанием акрилонитрила 17-19 мас.% имеют невысокие триботехнические показатели. Наиболее эффективным и доступным способом, позволяющим сочетать в одном веществе свойства морозостойкости и износостойкости, является использование полимерной модификации резиновых смесей [2]. Но при использовании смесей полимеров всегда остро стоит вопрос о взаимодействии между ними. Одним из способов разрешения этой проблемы является введение в совмещаемые полимеры структурно-активных добавок (высоко- и нано- дисперсных наполнителей) [3].

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной смеси является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18, серы, N,N'-дифенилгуанидина, ди-(2-бензотиазолил)дисульфида, оксида цинка, стеариновой кислоты, альдоль-α-нафтиламина, N-(4-гидроксифенила)нафтиламина-2, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамина-1,4, технического углерода П803 с удельной поверхностью 12-18 м2/г, дибутилфталата с добавлением сверхвысокомолекулярного полиэтилена с активированным природным цеолитом (прототип) [4].

К недостаткам данной резиновой смеси следует отнести разброс по показателям, связанный с использованием минерального наполнителя, свойства которого зависят от месторождения. Кроме того, для достижения наибольшей активности частицы цеолита приходится подвергать механической активации, что заметно усложняет технологическую схему изготовления вулканизатов в конечном итоге.

Целью изобретения является повышение морозостойкости и износостойкости бутадиен-нитрильной резины с низким разбросом показателей свойств морозостойкости и износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием акрилонитрила 18 мас.% (БНКС-18), включающая серу, оксид цинка, стеариновую кислоту, N,N'-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)дисульфид, стеариновую кислоту, альдоль-α-нафтиламин, N-(4-гидроксифенила)нафтиламина-2, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м2/г, дополнительно содержит сверхвысокомолекулярный полиэтилен с синтетической наношпинелью магния при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием
акрилонитрила 18 мас.% 100,00
Сера 2,45-2,65
N,N'-дифенилгуанидин 0,20-0,30
Ди(2-бензотиазолил)дисульфид 2,60-2,80
Оксид цинка 7,40-7,60
Альдоль-α-нафтиламин 3,80-4,20
N-(4-гидроксифенил)нафтиламин-2 0,90-1,10
N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4 0,80-1,20
Технический углерод П803 128-132
Стеариновая кислота 0,80-1,20
Дибутилфталат 18,0-22,0
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен 10
Синтетическая наношпинель магния 2,0-5,0

Синтетическая наношпинель магния получена в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН (г. Новосибирск) путем механического синтеза и относится к нанодисперсным системам сложного состава [5]. Двойной оксид с общей формулой MgAl2O4 представляет собой тугоплавкий твердый раствор внедрения с удельной поверхностью 45-50 м2/г. Основа пространственной решетки кубическая. Средний размер частиц меньше 100 нм. Плотность 3,6 г/см3. Температура плавления 2135°С.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен, получаемый полимеризацией этилена при низком давлении, относится к классу полиэтиленов низкого давления ПЭНД. Увеличение молекулярной массы до 1 млн. и более резко меняет многие свойства ПЭНД, поэтому СВМПЭ относят к особому типу материала. СВМПЭ обладает высокими морозо-, влаго-, износостойкостью, химической инертностью и низким коэффициентом трения.

Технологическая схема получения композиции имеет следующий вид: нанодисперсная шпинель магния вводится в порошкообразный СВМПЭ путем сухого смешения в течение 2-3 минут на лопастном смесителе. Затем полученную композицию вводят в резиновую смесь на вальцах или резиносмесителе в течение 5 минут при температуре валков 50-60°С. Вулканизацию проводят при температуре 155°С в течение 20 минут. Производится выдержка вулканизатов при комнатной температуре до испытаний не менее 6 часов. Состав резиновых смесей приведен в табл.1.

Испытания физико-механических свойств вулканизатов проводят по ГОСТ 270-75, объемный износ - по ГОСТ 25509-79, коэффициент морозостойкости при растяжении - по ГОСТ 13808-79, маслостойкость определяют в среде масла АМГ-10 по ГОСТ 9.030-74. Свойства вулканизатов приведены в табл.2.

Технико-экономическая эффективность

Использование данного изобретения позволяет получать резины уплотнительного назначения с улучшенным и стабильным уровнем эксплуатационных характеристик.

Композиты из резиновой смеси заявляемого состава и прототипа имеют одинаковый уровень свойств, но из-за применения в заявляемом составе синтетического наполнителя (наношпинели магния) имеют более стабильные свойства в отличие от прототипа, имеющего в своем составе природный цеолит.

Отличием в изготовлении резиновой смеси заявляемого состава от прототипа является отсутствие необходимости проведения механической активации синтетической наношпинели магния, что способствует упрощению технологического способа изготовления резиновой смеси и, в конечном итоге, ведет к экономической выгоде.

Источники информации

1. Голубева А.И., Кондакова Л.А. Уплотнения и уплотнительная техника: справочник под общей редакцией А.И.Голубева, Л.А.Кондакова. - М.: Машиностроение, 1986 г. - 464 с.

2. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров. - М.: Химия, 1980 г.

3. Охлопкова А.А., Адрианова О.А., Попов С.Н. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. Якутск: ЯФ Изд-во СО РАН, 2003.

4. Соколова М.Д., Ларионова М.Л., Биклибаева Р.Ф., Попов С.Н., Морова Л.Я., Адрианова О.А. Патент РФ №2326903 «Цеолитосодержащая морозостойкая резиновая смесь». Бюл. №17 от 20.06.2008 г.

5. Авакумов Е.Г., Девяткина Е.Т., Косова Н.В., Ляхов Н.З. Патент РФ №2078037 «Способ получения алюмосиликата щелочноземельного металла». Бюл. №1 от 27.04.1997 г.

Таблица 1
Состав резиновых смесей
Ингредиент Состав, мас.ч.
Известный По изобретению Контрольные
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Бутадиен-нитрильный каучук с содержанием акрилонитрила 18 мас.% 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Сера 2,65 2,45 2,65 2,50 2,45 2,50 2,50 2,50 2,50
N,N'-дифенилгуанидин 0,30 0,20 0,30 0,25 0,20 0,25 0,25 0,25 0,25
Ди(2-бензотиазолил)дисульфид 2,80 2,60 2,80 2,70 2,60 2,70 2,70 2,70 2,70
Оксид цинка 7,60 7,40 7,60 7,50 7,40 7,50 7,50 7,50 7,50
Альдоль-α-нафтиламин 4,20 3,80 4,20 4,00 3,80 4,00 4,00 4,00 4,00
N-(4-гидроксифенил) нафтиламин-2 1,10 0,90 1,10 1,00 0,90 1,00 1,00 1,00 1,00
N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4 1,20 0,80 1,20 1,00 0,80 1,00 1,00 1,00 1,00
Технический углерод П803 132,0 128,0 132,0 130,0 128,0 130,0 130,0 130,0 130,0
Стеариновая кислота 1,20 0,80 1,20 1,00 0,80 1,00 1,00 1,00 1,00
Дибутилфталат 22,0 18,0 22,0 20,0 18,0 20,0 20,0 20,0 20,0
Шпинель магния - 0,5 1,0 2,0 1,0 2,5 0,5 2,5 1,0
Активированный цеолит 1,0 - - - - - - - -
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен 20,0 10,0 20,0 30,0 30,0 40,0 5,0 20,0 40,0

Таблица 2
Свойства вулканизатов
Показатель Резиновая смесь по примерам
Известная По изобретению Контрольные
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Условная прочность при растяжении, МПа 13,5 12,6 13,6 14,6 14,9 11,1 10,2 13,0 10,3
Относительное удлинение при разрыве, % 251 264 253 219 215 153 269 266 160
Коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия, 20% при -50°С 0,614 0,568 0,616 0,652 0,649 0,460 0,480 0,431 0,430
Объемный износ при абразивном истирании, см3 0,086 0,108 0,079 0,053 0,062 0,030 0,130 0,080 0,041
Маслостойкость в среде масла АМГ-10 при 70°С в течение 72 ч -0,016 -0,017 -0,015 -0,015 -0,014 -0,023 -0,020 -0,018 -0,021

Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием акрилонитрила 18 мас.% БНКС-18, включающая серу, оксид цинка, стеариновую кислоту, N,N'-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил)-дисульфид, альдоль-α-нафтиламин, N-(4-гидроксифенил)-нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м/г, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сверхвысокомолекулярный полиэтилен и синтетическую наношпинель магния при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
10.03.2013
№216.012.2e91

Способ анализа вяжущего материала на основе альфа-оксида алюминия (экспресс-метод)

Использование: для экспресс-анализа качества вяжущего материала (связки) на основе α-оксида алюминия, применяемого для изготовления огнеупоров. Способ анализа качества вяжущего материала на основе α-оксида алюминия заключается в том, что гранулометрическим методом определяют распределение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477452
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.01.2014
№216.012.971d

Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана. Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана, заключающийся в том, что биомассу дрожжей предварительно подвергают механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504384
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.03.2019
№219.016.e874

Электрохимическая ячейка с обновляемой рабочей поверхностью индикаторного электрода

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для изучения свойств электрохимических систем твердый электрод-электролит. Изобретение обеспечивает постоянство площади обновляемой поверхности индикаторного электрода и повышение точности измерений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408877
Дата охранного документа: 10.01.2011
29.03.2019
№219.016.f4a4

Способ получения висмута цитрата

Изобретение относится к способу получения висмута цитрата. Способ включает его осаждение лимонной кислотой из азотнокислого раствора при температуре 50-90°С, промывку полученного осадка водой. После промывки ведут его сушку. Осаждение висмута цитрата проводят из азотнокислого раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002416571
Дата охранного документа: 20.04.2011
29.04.2019
№219.017.4423

Способ получения модифицированного порошкообразного висмута

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способу получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом в качестве катализаторов, термоэлектрических материалов, легкоплавких сплавов, лекарственных препаратов. Способ включает восстановление модифицирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002424876
Дата охранного документа: 27.07.2011
29.04.2019
№219.017.456c

Биоцид для противообрастающего покрытия

Изобретение относится к составам биоцидов для термопластических противообрастающих покрытий - красок (ТПК), используемых для защиты корпусов морских судов, гидротехнических и иных сооружений от обрастания и биоповреждений в морской или иных биоагрессивных средах. Биоцид для противообрастающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433154
Дата охранного документа: 10.11.2011
29.04.2019
№219.017.4594

Антивирусный фильтрующий материал

Изобретение относится к фильтрующим материалам, обладающим антивирусной активностью, и может быть использовано для индивидуальной защиты верхних дыхательных путей от воздушно-капельной инфекции. Антивирусный фильтрующий материал содержит слой синтепона, металлизированного серебром, с исходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437707
Дата охранного документа: 27.12.2011
19.06.2019
№219.017.8a88

Устройство для сбора нефти под поверхностью льда

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для сбора разливов нефти и нефтепродуктов под ледяным покровом проточных водоемов в зимнее время. Устройство содержит нефтепоглощающий сорбент-полотнище, расположенное в горизонтальном положении в сетчатом чехле с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435902
Дата охранного документа: 10.12.2011
19.06.2019
№219.017.8a8c

Способ защиты водоемов при аварийных разливах нефти

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, к защите водоемов при аварийных разливах нефти в нефтепроводах, расположенных в траншеях или лежащих на дне водоемов, и может быть использовано для сбора нефти и нефтепродуктов при проколе или разрыве нефтепровода. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435903
Дата охранного документа: 10.12.2011
29.06.2019
№219.017.a17b

Способ получения муллита

Изобретение относится к области химической технологии и материаловедения и может быть использовано для получения керамических материалов на основе муллита. Техническим результатом изобретения является снижение расхода глинозема и температуры синтеза. Способ получения муллита включает смешение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002463275
Дата охранного документа: 10.10.2012
Показаны записи 1-10 из 38.
10.01.2013
№216.012.1921

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения превентивных мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство выполнено в виде гибкого водо- и нефтенепроницаемого полотна 2. Полотно 2 покрывает поверхность траншейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471925
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1923

Нефтесборщик для рек с быстрым течением

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может использоваться при сборе случайных или аварийных проливов нефти и нефтепродуктов с поверхности рек с быстрым течением. Устройство содержит емкость 1, наполненную водой, и водяное колесо 4. Емкость 1 перевернута вверх дном и ее края...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471927
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.12.2013
№216.012.9121

Устройство для сбора нефти под водой

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для обеспечения мер защиты водоемов от аварийных разливов нефти в подводных переходах нефтепровода. Устройство содержит металлический поддон с приваренным покрытием. В днище поддона выполнены отверстия. Один угол покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502846
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.97d2

Дорожный асфальтобетон на основе модифицированного битумного вяжущего

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504565
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.01.2014
№216.012.9bb1

Полимерная композиция для изготовления труб

Изобретение относится к полимерным композициям и может быть использовано для изготовления полимерных труб, предназначенных для транспортировки воды, газа, нефтепродуктов и т.д. Композиция включает полиэтилен низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и рубленные углеродные волокна в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505563
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.03.2014
№216.012.a956

Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь, включающая известняковый щебень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509065
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac27

Способ получения полимерной композиции для труб

Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционного дисперсно-армированного материала для изготовления труб на основе полиэтилена низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя. Способ получения композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509786
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.05.2014
№216.012.c3a1

Асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515840
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d8c1

Устройство для исследования материалов в деформированных состояниях методом атомно-силового микроскопа

Изобретение относится к исследованиям материалов с помощью атомно-силового микроскопа и может быть использовано при исследовании различных материалов в деформированных состояниях. Устройство представляет собой встроенный в микроскоп механизм, двигающий зажимы с закрепленным образцом в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521267
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.db1f

Способ получения кордиеритовой массы для технической керамики

Изобретение относится к производству технической керамики кордиеритового состава, обладающей высокой термостойкостью, прочностью и хорошими диэлектрическими свойствами. Получаемую согласно способу кордиеритовую массу можно использовать для получения изоляторов, носителей катализаторов для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521873
Дата охранного документа: 10.07.2014
+ добавить свой РИД