[go: up one dir, main page]

RU2563017C1 - Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber - Google Patents

Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber Download PDF

Info

Publication number
RU2563017C1
RU2563017C1 RU2014141256/05A RU2014141256A RU2563017C1 RU 2563017 C1 RU2563017 C1 RU 2563017C1 RU 2014141256/05 A RU2014141256/05 A RU 2014141256/05A RU 2014141256 A RU2014141256 A RU 2014141256A RU 2563017 C1 RU2563017 C1 RU 2563017C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
modifier
mixture
chloroprene rubber
chloroprene
Prior art date
Application number
RU2014141256/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Федорович Каблов
Наталья Александровна Кейбал
Дарья Андреевна Провоторова
Анастасия Евгеньевна Митченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2014141256/05A priority Critical patent/RU2563017C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2563017C1 publication Critical patent/RU2563017C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of obtaining a rubber mixture based on chloroprene rubber includes steam-heating rubber at 100°C for 1 hour and successively adding a modifier, zinc oxide and magnesium oxide. Before mixing the rest of the components, the mixture of steam-heated rubber and the modifier is exposed to microwaves at frequency 2.45 GHz for 20 seconds. The modifier used is a phosphorus-boron-nitrogen-containing oligomer, with the following ratio of components of the rubber mixture, pts.wt: chloroprene rubber - 100, zinc oxide - 5, magnesium oxide - 7, phosphorus-boron-nitrogen-containing oligomer - 3.
EFFECT: invention provides a chloroprene rubber-based vulcanisate having improved deformation-strength properties and fire-resistance.
1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа приготовления резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, изделия из которой характеризуются улучшенными деформационно-прочностными свойствами, и могут быть использованы в качестве уплотнителей в строительстве, а также в качестве покрытий в шинной и резинотехнической промышленности.The invention relates to the rubber industry, in particular to the development of a method for preparing a rubber mixture based on chloroprene rubber, products from which are characterized by improved deformation and strength properties, and can be used as sealants in construction, as well as coatings in the tire and rubber industry.

Из области техники известно применение воздействия СВЧ полем на различные полимерные композиции, в частности на силиконовые композиции для сокращения времени изготовления и повышения микробиологической чистоты при изготовлении спортивных зубных шин (Пат. РФ 2291881, МПК C08J 3/28, А61С 9/00, опубл. 20.01.2007).It is known in the art to apply the microwave field to various polymer compositions, in particular silicone compositions, in order to reduce manufacturing time and increase microbiological purity in the manufacture of sports dental tires (Pat. RF 2291881, IPC C08J 3/28, A61C 9/00, publ. 01/20/2007).

Однако данный способ не позволяет повысить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость готовых изделий.However, this method does not allow to increase the deformation-strength properties and fire resistance of finished products.

Известен способ приготовления резиновой смеси, при котором карбоцепной каучук смешивают с модифицирующей добавкой органическим порообразователем до введения вулканизующей группы, пластификатора, противостарителя и технического углерода (RU 2094442, МПК C08J 3/22, C08L 9/00, опубл. 27.10.1997).A known method of preparing a rubber mixture, in which the carbochain rubber is mixed with a modifying additive with an organic blowing agent before the introduction of the vulcanizing group, plasticizer, antioxidant and carbon black (RU 2094442, IPC C08J 3/22, C08L 9/00, publ. 27.10.1997).

Однако данный способ требует дополнительно обработки гидролизного полиуретана, входящего в состав смеси, порообразователями при повышенных температурах и не придает огнестойкость резиновой смеси.However, this method requires additional processing of hydrolysis polyurethane, which is part of the mixture, with pore formers at elevated temperatures and does not impart fire resistance to the rubber compound.

Известен способ, при котором резиновую смесь на основе хлоропренового каучука, включающую оксид магния, оксид цинка, стеариновую кислоту, предварительно полученный модификатор и технический углерод, готовят на вальцах при нагревании (RU 2307132, МПК C08J 11/00, C08J 3/28, опубл. 27.09.2007).A known method in which a rubber mixture based on chloroprene rubber, including magnesium oxide, zinc oxide, stearic acid, a pre-obtained modifier and carbon black, is prepared on rollers when heated (RU 2307132, IPC C08J 11/00, C08J 3/28, publ. September 27, 2007).

Однако данный способ требует дополнительного введения модификатора, который предварительно получают при повышенной температуре в течение длительного времени и не повышает огнестойкость резиновой смеси.However, this method requires the additional introduction of a modifier, which is previously obtained at elevated temperature for a long time and does not increase the fire resistance of the rubber compound.

Известен способ получения резиновой смеси смешением хлоропренового каучука с сажей с последующим разбавлением полученной композиции бутадиенстирольным термоэластопластом и введением компонентов резиновой смеси (Авторское свидетельство СССР №979399, кл. C08J 3/22; Опубл. 07.12.82).A known method of producing a rubber mixture by mixing chloroprene rubber with carbon black, followed by dilution of the resulting composition with styrene butadiene thermoplastic elastomer and the introduction of the components of the rubber mixture (USSR Author's Certificate No. 979399, class C08J 3/22; Publish. 07.12.82).

Однако данный способ не придает огнестойкость резиновой смеси.However, this method does not impart fire resistance to the rubber compound.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором перед введением в каучук смеси наирита КРНТ, дифенилгуанидина, предварительно полученного модификатора, оксида магния и оксида цинка, каучук распаривают в течение 60 минут при температуре 100°C (RU 2279448, МПК C08J 3/20, C09J 111/00, C08L 11/00, опубл. 10.07.2006).Closest to the invention, the technical essence is a method of producing a rubber mixture based on chloroprene rubber, in which before introducing into the rubber a mixture of nairite KRNT, diphenylguanidine, a previously obtained modifier, magnesium oxide and zinc oxide, the rubber is steamed for 60 minutes at a temperature of 100 ° C (RU 2279448, IPC C08J 3/20, C09J 111/00, C08L 11/00, published on July 10, 2006).

Однако синтез вводимого в смесь модификатора требует больших временных затрат и повышенной температуры, что снижает технологичность способа. Кроме этого, способ не позволяет повысить огнестойкость резиновой смеси.However, the synthesis of the modifier introduced into the mixture requires a lot of time and high temperature, which reduces the manufacturability of the method. In addition, the method does not improve the fire resistance of the rubber compound.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука.The objective of the invention is to develop a technologically advanced method for producing a rubber mixture based on chloroprene rubber.

Техническим результатом является вулканизат на основе хлоропренового каучука, обладающий улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью.The technical result is a vulcanizate based on chloroprene rubber, which has improved deformation-strength properties and fire resistance.

Поставленный технический результат достигается в способе получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающем распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, при этом перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.: хлоропреновый каучук - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 7, фосфорборазотсодержащий олигомер - 3.The technical result is achieved in a method for producing a rubber mixture based on chloroprene rubber, including steaming the rubber at a temperature of 100 ° C for 1 h, the sequential introduction of a modifier, zinc oxide and magnesium oxide, while before mixing with the other components, the mixture of steamed rubber and a modifier in microwave irradiation with a frequency of 2.45 GHz for 20 seconds, and a phosphorus-boron-containing oligomer is used as a modifier, in the following component ratio in a rubber mixture, parts by weight: chloroprene rubber - 100, zinc oxide - 5, magnesium oxide - 7, phosphorus-boron-containing oligomer - 3.

Сущностью изобретения является предварительная обработка микроволновым воздействием смеси хлоропренового каучука и модификатора. Микроволновое воздействие с частотой микроволн 2,45 ГГц осуществляют в течение 20 секунд. Микроволновое воздействие способствует разупорядочиванию кристаллических и аморфных участков макромолекул каучука и их последующему формированию в новую, более равномерную структуру. Присутствие в этот период в каучуке модификатора позволяет последнему более равномерно распределиться в полимерной матрице и ускоряет его взаимодействие с каучуком. Образованная равномерная структура каучука и равномерное распределение в нем модификатора позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства вулканизованной резины на основе описываемой смеси. Кроме этого, введение модификатора позволяет значительно повысить огнестойкость готовых изделий за счет одновременного наличия в его структуре атомов фосфора, бора и азота, обеспечивающих усиление синергического эффекта.The essence of the invention is the preliminary microwave treatment of a mixture of chloroprene rubber and a modifier. Microwave exposure with a frequency of microwaves of 2.45 GHz is carried out for 20 seconds. Microwave exposure promotes the disordering of crystalline and amorphous sections of rubber macromolecules and their subsequent formation into a new, more uniform structure. The presence of a modifier in rubber during this period allows the latter to be more evenly distributed in the polymer matrix and accelerates its interaction with rubber. Formed uniform rubber structure and uniform distribution of the modifier in it allows to improve the deformation-strength properties of vulcanized rubber based on the described mixture. In addition, the introduction of the modifier can significantly increase the fire resistance of finished products due to the simultaneous presence of phosphorus, boron and nitrogen atoms in its structure, which enhance the synergistic effect.

Уменьшение времени микроволнового воздействия не позволяет осуществиться изменениям в структуре каучука (что косвенно подтверждается отсутствием улучшений деформационно-прочностных свойств вулканизатов), увеличение времени воздействия свыше 20 секунд приводит к необратимым процессам частичной деструкции полимера.Reducing the time of microwave exposure does not allow changes in the structure of rubber to occur (which is indirectly confirmed by the lack of improvement in the deformation-strength properties of vulcanizates), an increase in the exposure time over 20 seconds leads to irreversible processes of partial destruction of the polymer.

Микроволновое воздействие на каучук осуществлялось с помощью микроволновой установки Panasonic NN-GD391S, мощностью 950 Вт и частотой микроволн - 2,45 ГГц.Microwave exposure to the rubber was carried out using a Panasonic NN-GD391S microwave unit with a power of 950 W and a microwave frequency of 2.45 GHz.

В составе резиновой смеси на основе хлоропренового каучука Байпрен (CAS №9010-98-4) в качестве вулканизующих агентов использовались оксид магния (ГОСТ 4526-75), оксид цинка (ГОСТ 202-84), в качестве модифицирующей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА.In the composition of the rubber compound based on Baipren chloroprene rubber (CAS No. 9010-98-4), magnesium oxide (GOST 4526-75), zinc oxide (GOST 202-84) were used as vulcanizing agents, and a phosphorus-borane-containing oligomer FEDA was used as a modifying additive.

Фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА) ранее применялся для получения огнезащитных покрытий для стеклопластиков (Пат. 2507231 РФ, кл. C09D 127/24, опубл. 20.02.2014), и представляет собой продукт взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом соотношении 2,5:1:2,5.The phosphorus-borazo-containing oligomer (FEDA) was previously used to produce flame retardant coatings for fiberglass (Pat. 2507231 RF, class C09D 127/24, publ. 02.20.2014), and is a product of the interaction of methylphosphite borate, ED-20 epoxy and aniline in bulk 2.5: 1: 2.5 ratio.

Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом.A method of preparing a rubber mixture is as follows.

Пример 1. Закристаллизованный хлоропреновый каучук (100 мас.ч.) предварительно распаривают в течение 1 часа при температуре 100°C, охлаждают до 50-60°C и затем смешивают с модификатором (3 мас.ч.) в течение 10-15 мин. Далее смесь каучука и модификатора в течение 20 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, после чего последовательно вводят оксид цинка (5 мас.ч.) и оксид магния (7 мас.ч.). Резиновую смесь готовят в микрорезиносмесителе типа «Brabender» при температуре камеры постепенно повышающейся в процессе смешения от 40 до 70-75°C. Продолжительность смешения 20 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 145°C в течение 25 минут.Example 1. Crystallized chloroprene rubber (100 parts by weight) was pre-steamed for 1 hour at a temperature of 100 ° C, cooled to 50-60 ° C and then mixed with a modifier (3 parts by weight) for 10-15 minutes . Next, the mixture of rubber and modifier is subjected to microwave irradiation with a frequency of 2.45 GHz for 20 seconds, after which zinc oxide (5 parts by weight) and magnesium oxide (7 parts by weight) are successively introduced. The rubber mixture is prepared in a Brabender microresin mixer at a chamber temperature gradually increasing during mixing from 40 to 70-75 ° C. The mixing time is 20 minutes. Then the vulcanization of the rubber mixture is carried out at a temperature of 145 ° C for 25 minutes.

Пример 2 (контрольный образец). Аналогичен примеру 1, но отсутствует стадия обработки смеси каучука и модификатора микроволновым излучением.Example 2 (control sample). Similar to example 1, but there is no stage of processing the mixture of rubber and modifier with microwave radiation.

Физико-механические свойства полученных вулканизованных резин определялись в соответствии с ГОСТ 270-75 и ГОСТ 263-75, на стойкость к горению по ОСТ 190094-79 и приведены в таблице.Physico-mechanical properties of the obtained vulcanized rubbers were determined in accordance with GOST 270-75 and GOST 263-75, on resistance to burning according to OST 190094-79 and are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления резиновой смеси обеспечивает высокие деформационно-прочностные показатели и огнестойкость вулканизата на ее основе.As can be seen from the table, the proposed method for the preparation of the rubber compound provides high deformation and strength characteristics and fire resistance of the vulcanizate based on it.

Таким образом, разработанный технологичный способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, при котором смесь каучука и модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера предварительно подвергают 20-секундному микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, что позволяет улучшить деформационно-прочностные свойства и огнестойкость вулканизата на ее основе.Thus, the developed technological method for producing a rubber mixture based on chloroprene rubber, in which a mixture of rubber and a modifier, a phosphorus-boron-containing oligomer, is preliminarily subjected to a 20-second microwave exposure with a microwave frequency of 2.45 GHz, which improves the deformation-strength properties and fire resistance of the vulcanizate on it basis.

Claims (1)

Способ получения резиновой смеси на основе хлоропренового каучука, включающий распарку каучука при температуре 100°C в течение 1 ч, последовательное введение модификатора, оксида цинка и оксида магния, отличающийся тем, что перед смешением с остальными компонентами смесь распаренного каучука и модификатора в течение 20 с подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц, а в качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:
Хлоропреновый каучук 100 Оксид цинка 5 Оксид магния 7 Фосфорборазотсодержащий олигомер 3
A method of producing a rubber mixture based on chloroprene rubber, including steaming the rubber at a temperature of 100 ° C for 1 h, the sequential introduction of a modifier, zinc oxide and magnesium oxide, characterized in that before mixing with the other components a mixture of steamed rubber and a modifier for 20 s subjected to microwave irradiation with a frequency of microwaves of 2.45 GHz, and a phosphorus-boron-containing oligomer is used as a modifier, in the following ratio of the components of the rubber mixture, parts by weight:
Chloroprene rubber one hundred Zinc oxide 5 Magnesium oxide 7 Phosphorus borazo-containing oligomer 3
RU2014141256/05A 2014-10-13 2014-10-13 Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber RU2563017C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141256/05A RU2563017C1 (en) 2014-10-13 2014-10-13 Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141256/05A RU2563017C1 (en) 2014-10-13 2014-10-13 Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2563017C1 true RU2563017C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141256/05A RU2563017C1 (en) 2014-10-13 2014-10-13 Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563017C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU979399A1 (en) * 1981-01-09 1982-12-07 Воронежский технологический институт Process for preparing rubber stock
RU2279448C1 (en) * 2005-01-11 2006-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of production of rubber mix on base of chloroprene rubber for adhesive composition
RU2320687C2 (en) * 2000-10-11 2008-03-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Rubber mixture composition and method for its preparing (variants)
RU2386647C2 (en) * 2007-06-21 2010-04-20 Сумитомо Раббер Индастриз, Лтд. Rubber mixture for side pieces and pneumatic tyres
RU2495062C1 (en) * 2012-05-04 2013-10-10 Олег Иванович Супруненко Butyl rubber-based elastomer material for gas mask housing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU979399A1 (en) * 1981-01-09 1982-12-07 Воронежский технологический институт Process for preparing rubber stock
RU2320687C2 (en) * 2000-10-11 2008-03-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Rubber mixture composition and method for its preparing (variants)
RU2279448C1 (en) * 2005-01-11 2006-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of production of rubber mix on base of chloroprene rubber for adhesive composition
RU2386647C2 (en) * 2007-06-21 2010-04-20 Сумитомо Раббер Индастриз, Лтд. Rubber mixture for side pieces and pneumatic tyres
RU2495062C1 (en) * 2012-05-04 2013-10-10 Олег Иванович Супруненко Butyl rubber-based elastomer material for gas mask housing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3130630A1 (en) Rubber compositions with low content of zinc oxide
CN107216542A (en) Halogen-free flame-retardant polypropylene material
CN108610562B (en) Low-pressure-change high-temperature-resistant ethylene propylene rubber material and preparation method thereof
Gopi Sathi et al. Facilitating high-temperature curing of natural rubber with a conventional accelerated-sulfur system using a synergistic combination of bismaleimides
RU2563017C1 (en) Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber
RU2563016C1 (en) Method of preparing rubber mixture based on ethylene-propylene diene rubber
RU2574275C1 (en) Method for preparation of rubber mixture based on chloroprene caoutchouc
RU2577283C1 (en) Method for preparing chloroprene caoutchouc-based rubber mixture
RU2563018C1 (en) Method of preparing rubber mixture based on chloroprene rubber
CN106170513B (en) Rubber compound with high impermeability to oxygen for tire components
RU2574276C1 (en) Method for preparation of rubber mixture based on ethylenepropylenediene caoutchouc
Lu et al. Micro-structural evolution of rubber/clay nanocomposites with vulcanization process.
EP2721095B1 (en) Rubber compound microwave curing method
RU2279448C1 (en) Method of production of rubber mix on base of chloroprene rubber for adhesive composition
US1613573A (en) Vulcanization of caoutchouc
US2100998A (en) Preservation of rubber
JP2022097891A (en) Method of manufacturing extruded product and method of manufacturing tire
CN111154143A (en) Low-odor rubber composition
US1613572A (en) Vulcanization of caoutchouc
KR100886119B1 (en) Refining method of tire compound
SU979397A1 (en) Process for preparing rubber stock
RU2307133C1 (en) Rubber mixture on the basis of the non-saturated carbon-chain caoutchouck
US1624724A (en) Rubber composition and method of preparing same
USRE16682E (en) of akron
US1931394A (en) Process for the vulcanization of rubber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161014