Химия и химическая технология/ 1.Пластмассы, полимерные и синтетические
материалы, каучуки, резино – технические
изделия, шины и их производство.
УДК 678.046:661.62
Есиркепова М.М.
Южно – Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова
Экологически эффективный модификатор
для шинных резин
Для Казахстана эффективно использовать свои ресурсы,
для обеспечения экономически выгодного продукта. Таким продуктом является
блоксополимер. Блоксополимер используется для модификации шинных резиновых
смесей, для улучшения их свойств: технических, технологических, физико –
механических и т.д.
Известна модифицирующая система, включающая
модификатор РУ + гексахлорпараксилол. Недостатками известной модифицирующей
системы является то, что вулканизаты, получаемые с ее использованием, имеют
низкие физико – механические показатели, также являются более опасными с
экологической точки зрения.
Наиболее близкой по технической сущности и
достигаемому результату к предлагаемому модификатору является модифицирующая
система, включающая модификатор РУ + алкилрезорцин эпоксидная смола (АРЭ–1–4).
Алкилрезорциновая эпоксидная смола используется в качестве компонента
модифицирующей системы для резиновых смесей в количестве 1,0 масс.ч. каучука.
Недостатками этой модифицирующей системы является
получение на ее основе вулканизатов, имеющих низкие технологические и физико –
механические показатели: твердость по Шору, пластичность, прочность при
разрыве, сопротивление раздиру, износостойкость, также действие этой смолы на
организм человека очень опасное.
Для нас важна, разработка модификатора, обеспечивающего получение вулканиазтов с
высокими физико – механическими
показателями и меньшей вредностью на организм человека.
Мы разработали модификатор на основе
эпоксиксилитановой и фенол – формальдегидной смолы – в соотношении 50:50 и в
количестве 0,5 – 2,0 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука добавляли в резиновые смеси
для наполнительного шнура.
Эпоксиксилитановые смолы представляют собой эпоксидные
смолы на основе эпихлоргидрина (ЭХГ) и ксилитана.
Блоксополимер (ЭКФФС) – продукт сополимеризации
эпоксиксилитановой смолы марки ЭКС – 18 и фенол – формальдегидной смолы марки
СФ – 0112А, синтезированный при температуре 80 –1000С в течение 15
–20 минут.
Резиновые смеси приготавливали в лабораторном резиносмесителе с частотой вращения роторов 40 об/мин (I
стадия) и 30 об/мин (II стадия). Температура при выгрузке резиновых смесей и
продолжительность цикла смешения составляли соответственно 140±5°С, 240с и 110±5°С, 120с. Образцы вулканизовали при 143°С. Рецептура резиновой смеси для наполнительного шнура
приведена в таблице 1.
Таблица 1.
Рецепт резиновой смеси для наполнительного шнура
|
Наименование ингредиентов |
Масс. ч. на 100 масс. ч. каучука |
||||
|
СКИ-3 |
80 |
80 |
80 |
80 |
80 |
|
СКМС – 30АРКМ – 15 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
Сера техническая |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
|
Сера полимерная |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
Сульфенамид «М» |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
|
Сантогард РV1 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
Модификатор РУ |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
Гексол |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
Белила цинковые |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
|
Олеиновая кислота |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
Кэмон |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
|
Кумарон-инденовая смола |
3,0 |
3,0 |
30 |
3,0 |
3,0 |
|
смола АРЭ-1,4 |
10 |
- |
- |
- |
- |
|
Масло ПН – 6Ш |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
|
Природный мел |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
|
Каолин |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
20,0 |
|
Техуглерод марки П – 514 |
40,0 |
40,0 |
40,0 |
40,0 |
40,0 |
|
Техуглерод марки П – 245 |
35,0 |
35,0 |
35,0 |
35,0 |
35,0 |
|
Модификатор ЭФФБ |
- |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
Физико–механические характеристики вулканизатов и
технологические характеристики резиновых смесей вышеуказанных составов, иллюстрированы
на рисунках 1-3.
Рисунок 1 – Зависимость условной прочности при растяжении
резин для наполнительного шнура от содержания модификатора ЭФФБ
Рисунок 2 – Зависимость твердости по Шору резиновых смесей для
наполнительного шнура от содержания модификатора ЭФФБ
Рисунок 3 – Зависимость относительного удлинения при
разрыве резин для наполнительного шнура
от содержания модификатора ЭФФБ
Повышение прочностных свойств вулканизатов, синтезированных модификатором ЭФФБ
обусловлено повидимости активностью эпокси-фенольных и гидроксильных групп,
образованные в результате сополимеризации эпоксидной и фенолоформальдегидной
смолы. Проведенные испытания подтверждают эффективность применения модификатора
ЭФФБ, а также выявили возможность замены смолы АРЭ-1,4 модификатором ЭФФБ.
Список использованной литературы
1.
Туторский И.А.,
Потапов Е.Э., Шварц А.Г. Химическая модификация эластомеров – М:Химия, 1993.С.304
2.
Шумейко Л.В., Шварц
А.Г., Фроликова В.Г./Влияние типа фенольных смол на физико-механические
свойства резин// Каучук и резина.–1987, №9.С.12-14
3.
Плакунова Е.В.,
Татаринцева Е.А., Панова Л.Г. / Модифицированные эпоксидные смолы //
Пластические массы. – 2003, №2.С.39
4.
Столяр Е.Г., Онищенко
З.В., Дорофеев В.Т., Червяков В.В./Модификация резин твердыми продуктами на
основе вязких эпоксидных смол. // Каучук и резина. –1992.№2.С.18