RU2326903C1 - Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix - Google Patents
Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326903C1 RU2326903C1 RU2006131397/04A RU2006131397A RU2326903C1 RU 2326903 C1 RU2326903 C1 RU 2326903C1 RU 2006131397/04 A RU2006131397/04 A RU 2006131397/04A RU 2006131397 A RU2006131397 A RU 2006131397A RU 2326903 C1 RU2326903 C1 RU 2326903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- naphthylamine
- rubber
- natural zeolite
- molecular weight
- diphenylguanidine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке морозо-, износо-, маслостойких резин на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН-18 для изготовления уплотнительных деталей, используемых в подвижных узлах механизмов, эксплуатирующихся в условиях низких температур.The invention relates to the rubber industry, in particular to the development of frost, wear, oil resistant rubber based on nitrile butadiene rubber SKN-18 for the manufacture of sealing parts used in moving parts of mechanisms operating at low temperatures.
Известно, что для изготовления маслобензостойких, износостойких манжет и уплотнителей используют резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука [1].It is known that for the manufacture of oil-resistant, wear-resistant cuffs and seals, rubber mixtures based on nitrile butadiene rubber are used [1].
Известны резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука (БНКС-18), включающие наполнители, активаторы вулканизации, ускорители вулканизации, мягчители, диспергаторы и серу (возможно введение других целевых добавок) [2]. При этом улучшаются технологические свойства резиновой смеси (пластичность, шприцуемость и др.) и технические параметры резин (прочностные характеристики, маслобензостойкость). Однако резины на основе БНКС-18 имеют невысокие триботехнические показатели и морозостойкость.Known rubber compounds based on nitrile butadiene rubber (BNKS-18), including fillers, vulcanization activators, vulcanization accelerators, softeners, dispersants and sulfur (other targeted additives may be added) [2]. At the same time, the technological properties of the rubber compound (ductility, extrusion, etc.) and the technical parameters of rubbers (strength characteristics, oil and oil resistance) are improved. However, rubbers based on BNKS-18 have low tribological performance and frost resistance.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленной смеси является резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-23 мас.%, включающая серу, N,N-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил) дисульфид, оксид цинка, стеариновую кислоту, альдоль-α-нафтиламин, N-(4-гидроксифенил) нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N′-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м2/г, дибутилфталат, дисульфид молибдена, β-сиалон общей формулы Si6-XAlXOXN8-X, где х=0,8÷4 и фторопласт-4МБ (прототип - RU 2125068 С1, 1996).Closest to the technical nature of the claimed mixture is a rubber mixture based on nitrile butadiene rubber with a nitrile content of acrylic acid of 17-23 wt.%, Including sulfur, N, N-diphenylguanidine, di- (2-benzothiazolyl) disulfide, zinc oxide, stearic acid, aldol-α-naphthylamine, N- (4-hydroxyphenyl) naphthylamine-2, N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenylenediamine-1,4, carbon black P803 with a specific surface area of 12-18 m 2 / g, dibutyl phthalate, molybdenum disulfide, β-sialon of the general formula Si 6-X Al X O X N 8-X , where x = 0.8 ÷ 4 and fluoroplast-4MB (prototype RU 2125068 C1, 1996 )
К недостаткам известной резиновой смеси следует отнести недостаточные морозо- и износостойкость.The disadvantages of the known rubber compound include insufficient frost and wear resistance.
Целью изобретения является повышение морозостойкости и износостойкости бутадиен-нитрильной резины.The aim of the invention is to increase the frost resistance and wear resistance of nitrile butadiene rubber.
Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука с содержанием нитрила акриловой кислоты 17-23 мас.%, включающая серу, N,N′-дифенилгуанидин, ди-(2-бензотиазолил) дисульфид, оксид цинка, стеариновую кислоту, альдоль-α-нафтиламин, N-(4-гидроксифенил) нафтиламин-2, N-(1,3-диметилбутил)-N′-фенилендиамин-1,4, технический углерод П803 с удельной поверхностью 12-18 м2/г, дибутилфталат, дополнительно содержит вместо дисульфида молибдена, β-сиалона и фторопласта-4МБ полимерную композицию сверхвысокомолекулярного полиэтилена с природным цеолитом, подвергнутым механической активации, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:This goal is achieved in that the rubber mixture based on nitrile butadiene rubber with a content of acrylic acid nitrile of 17-23 wt.%, Including sulfur, N, N′-diphenylguanidine, di- (2-benzothiazolyl) disulfide, zinc oxide, stearic acid , aldol-α-naphthylamine, N- (4-hydroxyphenyl) naphthylamine-2, N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenylenediamine-1,4, carbon black P803 with a specific surface area of 12-18 m 2 / g , dibutyl phthalate, additionally contains, instead of molybdenum disulfide, β-sialon and fluoroplast-4MB, an ultra-high molecular weight polymer composition ethylene natural zeolite, subjected to mechanical activation in the following ratio, mass parts .:
Природный цеолит месторождения Хонгуруу Республики Саха (Якутия) представляет собой каркасный алюмосиликат, во внутрикристаллическом пространстве которого размещены обменные катионы щелочных и щелочно-земельных металлов и молекулы воды.The natural zeolite of the Khonguruu deposit of the Republic of Sakha (Yakutia) is a frame aluminosilicate, in the intracrystalline space of which are located exchange cations of alkali and alkaline-earth metals and water molecules.
Цеолиты называют также молекулярными ситами, поскольку в их кристаллах имеется развитая система пор и каналов молекулярного размера, что обуславливает их уникальные адсорбционные свойства. Химический состав цеолита: SiO2 - 63-68%, Al2О3 - 11-13%, Na2O - 2-5%, СаО - 0,67-1,77%, TiO2, Fe2O3, FeO - остальное. Общая формула может быть показана следующим образом:Zeolites are also called molecular sieves, because their crystals have a developed system of pores and channels of molecular size, which determines their unique adsorption properties. The chemical composition of zeolite: SiO 2 - 63-68%, Al 2 O 3 - 11-13%, Na 2 O - 2-5%, CaO - 0.67-1.77%, TiO 2 , Fe 2 O 3 , FeO - the rest. The general formula can be shown as follows:
Me2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O,Me 2 / n O · Al 2 O 3 · xSiO 2 · yH 2 O,
где Me - катион щелочного или щелочно-земельного металла, n - его валентность.where Me is the cation of an alkali or alkaline earth metal, n is its valency.
Размер частиц составляет 1,6-4 мкм, плотность 0,62-0,72 г/см3.The particle size is 1.6-4 microns, a density of 0.62-0.72 g / cm 3 .
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) - белый кристаллический полимер (степень кристалличности - 49%) с молекулярной массой 2000000, относящийся к классу полиэтиленов высокой плотности, обладает высокими морозо-, влаго-, износостойкостью, химической инертностью и низким коэффициентом трения.Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) is a white crystalline polymer (crystallinity of 49%) with a molecular weight of 2,000,000, which belongs to the class of high density polyethylene, has high frost, moisture, wear resistance, chemical inertness and a low coefficient of friction.
Перед введением в эластомерную смесь цеолиты прокаливают при температуре 450°С и времени прокаливания 60 минут. Затем для удаления адсорбционной воды цеолиты подвергают механической активации, которая происходит за счет центробежных сил при вращении барабанов вокруг общей и планетарной осей мельницы АГО-2с (время активации - 2 мин, частота вращения вала электродвигателя - 1450 об/мин, частота вращения барабанов - 1290 об/мин). Активация приводит к диспергированию частиц и повышению структурной активности природного цеолита:Before introducing into the elastomeric mixture, zeolites are calcined at a temperature of 450 ° C and a calcination time of 60 minutes. Then, to remove adsorption water, zeolites are subjected to mechanical activation, which occurs due to centrifugal forces when the drums rotate around the common and planetary axes of the AGO-2s mill (activation time - 2 min, motor shaft speed - 1450 rpm, drum speed - 1290 rpm). Activation leads to dispersion of particles and an increase in the structural activity of natural zeolite:
удельный объем пор (см3/г) увеличивается в 1,3 раза;specific pore volume (cm 3 / g) increases by 1.3 times;
удельная геометрическая поверхность (м2/г) увеличивается в 1,5 раза.the specific geometric surface (m 2 / g) increases by 1.5 times.
Прокаленные природные цеолиты, подвергнутые механической активации, вводят в порошкообразный сверхвысокомолекулярный полиэтилен путем сухого смешения в лопастном смесителе в течение 2-3 минут. Таким образом, получают полимерную композицию, которую затем вводят на вальцах в резиновую смесь в течение 5 мин при температуре валков 50-60°С. Вулканизацию проводят при температуре 155°С в течение 20 мин. Выдержка вулканизатов до испытаний не менее 6 часов. Состав резиновых смесей приведен в табл.1.The calcined natural zeolites subjected to mechanical activation are introduced into a powdered ultra-high molecular weight polyethylene by dry mixing in a paddle mixer for 2-3 minutes. Thus, a polymer composition is obtained, which is then introduced on rollers into the rubber mixture for 5 minutes at a roll temperature of 50-60 ° C. Vulcanization is carried out at a temperature of 155 ° C for 20 minutes Exposure of vulcanizates to testing at least 6 hours. The composition of the rubber compounds are given in table 1.
Физико-механические показатели вулканизатов определяют по ГОСТ 270-75, объемный износ при абразивном истирании по ГОСТ 25509-79, коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению после сжатия по ГОСТ 13808-79, степень набухания в углеводородной среде по ГОСТ 9.030-74.Physico-mechanical parameters of vulcanizates are determined according to GOST 270-75, volumetric wear during abrasion according to GOST 25509-79, coefficient of frost resistance to elastic recovery after compression according to GOST 13808-79, the degree of swelling in a hydrocarbon medium according to GOST 9.030-74.
Свойства вулканизатов приведены в табл.2.The properties of the vulcanizates are given in table.2.
Технико-экономическая эффективностьFeasibility
Использование данного изобретения позволяет существенно повысить морозостойкость и износостойкость резин, что приведет к увеличению ресурса работы уплотнений, изготовленных из этих резин и используемых в узлах трения машин и механизмов, эксплуатирующихся при естественно-низких температурах.The use of this invention can significantly increase the frost and wear resistance of rubbers, which will lead to an increase in the service life of seals made of these rubbers and used in friction units of machines and mechanisms operating at naturally low temperatures.
Как видно из приведенных данных, вулканизаты из резиновой смеси заявляемого состава превосходят резины из известной смеси (прототипа): морозостойкость увеличилась в 1,2 раза, объемный износ при абразивном истирании уменьшился в 1,2 раза (т.е. износостойкость увеличилась в 1,2 раза) при сохранении уровня прочности при растяжении и маслостойкости.As can be seen from the above data, vulcanizates from a rubber compound of the claimed composition are superior to rubber from a known mixture (prototype): frost resistance increased by 1.2 times, volumetric wear during abrasion decreased by 1.2 times (i.e., wear resistance increased by 1, 2 times) while maintaining the level of tensile strength and oil resistance.
Источники информацииInformation sources
1. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник. / Под ред. А.И.Голубева, Л.А.Кондакова. - М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.1. Seals and sealing technique: Handbook. / Ed. A.I. Golubeva, L.A. Kondakova. - M.: Mechanical Engineering, 1986.- 464 p.
2. Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин. - М.: Химия, 1985. - 217 с.2. Fedyukin D.L., Makhlis F.A. Technical and technological properties of rubbers. - M .: Chemistry, 1985 .-- 217 p.
3. Челищев Р.Ф., Беренштейн Б.Г, Володин В.Ф. Цеолиты - новый тип минерального сырья. - М.: Недра, 1987. - 176 с.3. Chelishchev R.F., Berenstein B.G., Volodin V.F. Zeolites are a new type of mineral raw material. - M .: Nedra, 1987 .-- 176 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131397/04A RU2326903C1 (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131397/04A RU2326903C1 (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006131397A RU2006131397A (en) | 2008-03-10 |
RU2326903C1 true RU2326903C1 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39280503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006131397/04A RU2326903C1 (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326903C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522610C2 (en) * | 2012-07-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Frost-resistant rubber mixture |
WO2014189405A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (ИПНГ СО РАН) | Rubber mixture based on nitrile-butadiene rubber, fluoroplast f-4mb and activated zeolite |
RU2615416C2 (en) * | 2015-08-26 | 2017-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Surface-modified composite material |
RU2664405C1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-08-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Frost-resistant rubber mixture of sealing purpose |
RU2706658C1 (en) * | 2019-03-29 | 2019-11-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Composite structural material based on ultrahigh molecular weight polyethylene, zinc oxide, 2-mercaptobenzothiazole and sulfur |
RU2719809C1 (en) * | 2019-11-06 | 2020-04-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Oil-and-gasoline-resistant frost-resistant rubber mixture with increased heat resistance |
-
2006
- 2006-08-31 RU RU2006131397/04A patent/RU2326903C1/en active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522610C2 (en) * | 2012-07-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Frost-resistant rubber mixture |
WO2014189405A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук (ИПНГ СО РАН) | Rubber mixture based on nitrile-butadiene rubber, fluoroplast f-4mb and activated zeolite |
RU2615416C2 (en) * | 2015-08-26 | 2017-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Surface-modified composite material |
RU2664405C1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-08-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Frost-resistant rubber mixture of sealing purpose |
EA034628B1 (en) * | 2017-11-14 | 2020-02-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Rubber compound with increased strength and improved resistance to aging based on butadiene-nitril rubber |
RU2706658C1 (en) * | 2019-03-29 | 2019-11-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Composite structural material based on ultrahigh molecular weight polyethylene, zinc oxide, 2-mercaptobenzothiazole and sulfur |
RU2719809C1 (en) * | 2019-11-06 | 2020-04-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Oil-and-gasoline-resistant frost-resistant rubber mixture with increased heat resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006131397A (en) | 2008-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2326903C1 (en) | Zeolite-containing freeze-resisting rubber mix | |
EP3401359B1 (en) | Rubber reinforcement comprising aluminosilicate particles, and tire rubber composition containing same | |
RU2507221C1 (en) | Oil-and-petrol resistant rubber mixture | |
EP3640293B1 (en) | Rubber composition, belt-coating rubber, and tire | |
EP2426170A1 (en) | Dispersion liquid of chemical for rubbers, method for producing same, rubber wet master batch containing chemical for rubbers, rubber composition, and tire | |
KR20140045514A (en) | Compositions and methods for improving fluid-barrier properties of polymers and polymer products | |
EP2957587B1 (en) | Method for producing rubber composition, and rubber composition | |
EP1290105B1 (en) | Soft sealing material | |
RU2425851C1 (en) | Rubber mixture modified with composition of ultra-high molecular weight polyethylene and magnesium nano-spinel | |
CA2879227C (en) | Elastomeric materials and use thereof | |
RU2125068C1 (en) | Frost-resistant rubber mix | |
WO2014189405A1 (en) | Rubber mixture based on nitrile-butadiene rubber, fluoroplast f-4mb and activated zeolite | |
KR20190105816A (en) | Aluminosilicate nanoparticles for rubber reinforcement, a method for preparing the aluminosilicate nanoparticles, and a rubber composition for a tire including the aluminosilicate nanoparticles | |
US8841376B2 (en) | Methods for identifying and utilizing rubber compositions with good wet traction performance | |
EP3940026B1 (en) | FLAME-RETARDANT VIBRATION 
ISOLATION RUBBER COMPOSITION AND FLAME-RETARDANT VIBRATION ISOLATION RUBBER MEMBER | |
RU2813472C1 (en) | Rubber mixture | |
JP2009173698A (en) | Method for producing rubber composition, rubber composition, and tire using the same | |
Midhun Dominic et al. | Coral derived nano calcium carbonate incorporated acrylonitrile butadiene rubber composites: Green look at properties | |
KR20020019835A (en) | Rubber composition improved dispersion | |
RU2807363C1 (en) | Method for producing elastomeric composite materials | |
RU2775234C1 (en) | Rubber compound | |
JP4340913B2 (en) | Rubber composition | |
EP3196232B1 (en) | Method for manufacturing rubber composition, and rubber composition | |
KR100846034B1 (en) | Rubber composition for tire carcass ply coating | |
US8822579B1 (en) | Frost-resistant rubber based on propyleneoxide rubber and natural bentonites |