RU2779027C1

RU2779027C1 - Frost-resistant rubber based on natural rubber

Info

Publication number: RU2779027C1
Application number: RU2021130889A
Authority: RU
Inventors: Александр Владиславович Павлов; Владимир Валентинович Соловьев; Ольга Юрьевна Соловьева
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-08-30

Abstract

FIELD: rubber industry.

SUBSTANCE: invention relates to the rubber industry, namely to the development of frost-resistant elastomeric materials that can be used for the manufacture of various types of technical rubbers, in particular frost-resistant rubbers. Frost-resistant rubber based on natural rubber is offered, including natural rubber, technical sulfur, zinc whitewash (zinc oxide), polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (acetonanyl P), technical stearin, plasticizer. The distinctive features of the claimed invention are that as a plasticizer it contains a compound of vaseline oil and an extract of oil from the fruits of Sosnovsky’s hogweed (1:1 by volume), additionally contains 2-mercaptobenztiazole and tetramethylthiuram disulfide.

EFFECT: frost-resistant rubber based on natural rubber according to the invention has a low residual deformation, high frost resistance (from minus 65°C to minus 70°C), high specific tensile strength.

1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, а именно к разработке морозостойких эластомерных материалов, которые могут быть использованы для изготовления различных видов технических резин, в частности для морозостойких резин.The invention relates to the rubber industry, namely the development of frost-resistant elastomer materials that can be used for the manufacture of various types of technical rubbers, in particular for frost-resistant rubbers.

Известна резиновая смесь, используемая для изготовления уплотнительных резиновых прокладок блоков кольцевой обделки тоннелей метрополитена (патент RU 2290418, C08L 9/00, C08L 95/00, С08К 13/02, опубл. 27.12.2006, БИ №36).Known rubber mixture used for the manufacture of sealing rubber gaskets blocks of the annular lining of subway tunnels (patent RU 2290418, C08L 9/00, C08L 95/00, C08K 13/02, publ. 27.12.2006, BI No. 36).

Известна резиновая смесь, состоящая из натурального каучука 100,0 масс.ч., серы 3 масс.ч., каптакса 0,7 мас.ч., окиси цинка 5,0 мас.ч. и стеариновой кислоты 0,5 мас.ч. (Справочник резинщика. Материалы резинового производства. Коллектив авторов: Захарченко П. И, Яшунская Ф.И., Евстратов В.Ф., Орловский П.Н. Издательство: М.: Химия, 1971, 608 с.)Known rubber mixture, consisting of natural rubber 100.0 wt.h., sulfur 3 wt.h., captax 0.7 wt.h., zinc oxide 5.0 wt.h. and stearic acid 0.5 wt.h. (Handbook of rubber man. Materials of rubber production. Team of authors: Zakharchenko P.I., Yashunskaya F.I., Evstratov V.F., Orlovsky P.N. Publisher: M.: Khimiya, 1971, 608 p.)

Известна резиновая смесь на основе натурального каучука, предназначенной для амортизационных, силовых деталей, работоспособных в контакте с водой, в интервале температур от минус 45°С до плюс 70°С. Изготавливают композицию, включающую, мас.ч.: натуральный каучук - 100, сульфенамид Ц - 1-3, белила цинковые - 5-15, стеариновую кислоту - 0,5-3,5, противостаритель - 1-2, серу - 2-3. Композиция по изобретению обладает высоким показателем эластичности по отскоку, что позволяет избежать разогрева рабочих деталей из композиции, в частности мембран насоса "Малыш" (патент RU 2247131, C08L 7/00, С08К 3/06, С08К 3/22, С08К 5/09, С08К 5/44, С08К 13/02, опубл. 27.02.2005, БИ №36).Known rubber compound based on natural rubber, designed for cushioning, power parts, operable in contact with water, in the temperature range from minus 45°C to plus 70°C. A composition is prepared, including, wt.h.: natural rubber - 100, sulfenamide C - 1-3, zinc white - 5-15, stearic acid - 0.5-3.5, antioxidant - 1-2, sulfur - 2- 3. The composition according to the invention has a high rebound elasticity, which makes it possible to avoid heating of the working parts from the composition, in particular the membranes of the "Kid" pump (patent RU 2247131, C08L 7/00, С08К 3/06, С08К 3/22, С08К 5/09 , С08К 5/44, С08К 13/02, published on February 27, 2005, BI No. 36).

Однако вышеперечисленные резиновые смеси обеспечивают показатели по «температурному пределу хрупкости» только от до минус 45°С.However, the above rubber compounds provide indicators for the "temperature brittleness limit" only from to minus 45°C.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой морозостойкой резине на основе натурального каучука является резиновая смесь для изготовления прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений железнодорожного пути (патент RU 2386650, C08L 7/00, C08L 79/04, опубл. 20.04.2010, БИ №11).The closest in technical essence to the claimed frost-resistant rubber based on natural rubber is a rubber mixture for the manufacture of shock absorber gaskets for rail fastenings of a railway track (patent RU 2386650, C08L 7/00, C08L 79/04, publ. 20.04.2010, BI No. 11) .

Указанная смесь содержит натуральный каучук, крошку, изготовленную из коры пробкового дуба, цинковые белила, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин (диафен ФП), стеарин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Р), углерод технический марки П-514, углерод технический марки П-701, серу техническую, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида (сульфенамид Ц) при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:This mixture contains natural rubber, cork oak chips, zinc white, N-phenyl-N'-isopropyl-n-phenylenediamine (diaphene FP), stearin, polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (acetonanil R), technical carbon grade P-514, technical carbon grade P-701, technical sulfur, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (sulfenamide C) in the following ratio of the components of the rubber mixture, parts by weight:

Известная резиновая смесь обеспечивает стабильные показатели по «температурному пределу хрупкости» только до минус 65°С.Known rubber compound provides stable performance on the "temperature limit of brittleness" only up to minus 65°C.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке морозостойкой резины на основе натурального каучука для различных видов технических резин с улучшенными характеристиками по морозостойкости (от минус 65°С до минус 70°С), низкую остаточную деформацию и высокую удельную прочность при растяжении.The problem to be solved by the present invention is to develop a frost-resistant rubber based on natural rubber for various types of technical rubbers with improved characteristics in terms of frost resistance (from minus 65°C to minus 70°C), low residual deformation and high specific tensile strength. .

Задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается тем, что предлагается морозостойкая резина на основе натурального каучука, включающая натуральный каучук, серу техническую, белила цинковые (оксид цинка), полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (ацетонанил Р), стеарин технический, пластификатор.The task underlying the present invention, with the achievement of the claimed technical result, is solved by the fact that frost-resistant rubber based on natural rubber is proposed, including natural rubber, industrial sulfur, zinc white (zinc oxide), polymerized 2,2,4-trimethyl-1, 2-dihydroquinoline (acetonanil R), technical stearin, plasticizer.

Отличительными признаками заявленного изобретения является то, что в качестве пластификатора она содержит компаунд вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему), дополнительно содержит 2-меркаптобензтиазол и тетраметилтиурамдисульфид при следующем соотношении компонентов смеси, мас.ч.:Distinctive features of the claimed invention is that as a plasticizer it contains a compound of vaseline oil and an oil extract from the fruits of Sosnowski's cow parsnip (1:1 by volume), additionally contains 2-mercaptobenzothiazole and tetramethylthiuram disulfide in the following ratio of components of the mixture, parts by weight:

Существенность отличительных признаков формулы объясняется следующим образом:The significance of the distinctive features of the formula is explained as follows:

Введение 2-меркаптобензтиазола и тетраметилтиурамдисульфида придает морозостойкой резине на основе натурального каучука низкую остаточную деформацию и высокую удельную прочность при растяжении.The introduction of 2-mercaptobenzthiazole and tetramethylthiuram disulfide gives frost-resistant rubber based on natural rubber low permanent deformation and high specific tensile strength.

Сущность изобретения и его осуществимость иллюстрируется примерами выполнения, приведенными в таблице 1.The essence of the invention and its feasibility is illustrated by the examples of execution shown in table 1.

При выполнении резиновой смеси в соответствии с примером 2 в качестве дополнительного ингредиента было введено индустриальное масло И-12А - 5,0 мас.ч.When performing the rubber mixture in accordance with example 2, industrial oil I-12A was introduced as an additional ingredient - 5.0 wt.h.

Предлагаемую резиновую смесь изготавливают на любом известном смесительном оборудовании (таблица 2) с использованием известных технологий производства деталей из резиновой смеси путем вулканизации в пресс-формах (см., например, Салтыков А.В., Бузун З.Е., Милюкова Н.А. Общая технология резины. М.: Химия, 1982. С. 147-150).The proposed rubber mixture is made on any known mixing equipment (table 2) using known technologies for the production of parts from the rubber mixture by vulcanization in molds (see, for example, Saltykov A.V., Buzun Z.E., Milyukova N.A. General Rubber Technology, Moscow: Chemistry, 1982, pp. 147-150).

Как видно из таблицы 3, морозостойкая резина на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению за счет введения в состав морозостойкой резины на основе натурального каучука (предпочтительно светлого крепа) компаунда вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему) имеет условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве выше, чем у прототипа. Температурный предел хрупкости морозостойкая резина на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению выше, чем у прототипа. Также этот показатель значительно выше у морозостойкой резины на основе натурального каучука по предлагаемому изобретению по сравнению с вулканизатом по примеру 2, где в качестве пластификатора используется масло И-12А, что является доказательством того, что компаунд вазелинового масла и экстракта масла из плодов борщевика Сосновского (1:1 по объему) значительно повышает морозостойкие характеристики резин на основе натурального каучука.As can be seen from table 3, the frost-resistant rubber based on natural rubber according to the present invention due to the introduction of a compound of vaseline oil and an oil extract from the fruits of Sosnowsky hogweed (1: 1 by volume) into the composition of frost-resistant rubber based on natural rubber (preferably light crepe) has a conditional tensile strength and elongation at break is higher than that of the prototype. The temperature brittleness limit of the frost-resistant rubber based on natural rubber according to the present invention is higher than that of the prototype. Also, this indicator is much higher for frost-resistant rubber based on natural rubber according to the present invention compared to the vulcanizate according to example 2, where I-12A oil is used as a plasticizer, which is evidence that the compound of vaseline oil and oil extract from Sosnowsky hogweed fruits ( 1:1 by volume) significantly improves the frost-resistant characteristics of rubbers based on natural rubber.

Технический результат состоит в том, что морозостойкая резина на основе натурального каучука из данной смеси имеют низкую остаточную деформацию, высокую морозостойкость (от минус 65°С до минус 70°С), высокую удельную прочность при растяжении.The technical result consists in the fact that frost-resistant rubber based on natural rubber from this mixture has low residual deformation, high frost resistance (from minus 65°C to minus 70°C), high specific tensile strength.

Claims

Frost-resistant rubber compound based on natural rubber, including stearin, zinc oxide (zinc white), polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (acetonanil R), technical sulfur, a plasticizer, characterized in that it is used as a plasticizer contains a compound of vaseline oil and an oil extract from the fruits of the hogweed Sosnowski (1:1 by volume), additionally contains 2-mercaptobenzothiazole and tetramethylthiuram disulfide in the following ratio of the mixture components, wt.h.: