Резиновая смесь

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ модификации резиновых смесей путем добавления недорогих наполнителей без потери основных показателей. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложена резиновая смесь,включающая серу, ускоритель вулканизации,технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту,противостаритель,модификатор,отличающаяся тем, что дополнительно содержит наполнитель, при этом в качестве наполнителя используют шлак медеплавильного производства и регенерат из резиновой крошки отработанных шин,кроме того, основу резиновой смеси составляет изопреновый каучук марки СКИ-3, при следующем соотношении компонентов, масс.ч изопреновый каучук СКИ-3 (основа резиновой смеси) - 98-100 сера - 1-1,5 технический углерод - 20-25 ускоритель вулканизации (сульфенамид Ц) - 0,5-1 ускоритель вулканизации (дифенилгуанидин) - 0,20,3 оксид цинка 4-4,5 стеариновая кислота - 1-1,5 наполнитель, в т.ч. шлак медеплавильного производства - 15-20 регенерат из резиновой крошки отработанных шин -5-10.(72) Жилкашинова Альмира Михайловна Кабдрахманова Сана Канатбековна Троеглазова Анна Владимировна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ВосточноКазахстанский государственный университет им. Сарсена Аманжолова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к составу резиновой смеси на основе изопренового каучука, марки СКИ-3 и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. Задача предлагаемого технического решения состоит в замедлении процессов старения резин и резинотехнических изделий, а также в их удешевлении. Технический результат от использования изобретения состоит в возможности Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к составу резиновой смеси на основе изопренового каучука, марки СКИ-3 и может быть использовано для изготовления резинотехнических изделий в различных отраслях промышленности. Известна резиновая смесь на основе бутадиенметилстирольного каучука,включающая вулканизующую группу, наполнитель, оксид цинка и стеарин технический (см. Кошелев Ф.Ф. Общая технология резины/ Ф.Ф.Кошелев, А.М.Буканов,А.Е.Корнев / М. Химия, 1978. - 528 с., стр.67). Недостатком указанной резиновой смеси является ее низкая конфекционная клейкость. Известна резиновая смесь (Исакович В.Н. и др. Стабилизация резин на основе СКЭП-40 модифицированными аминными стабилизаторами // Каучук и резина, 1986, 7, с.4-6), содержащая в качестве модифицирующей добавки продукты конденсации диафена НН с однохлористой серой следующего состава, мас.ч. каучук СКЭП-40 (100) сера (0,4) оксид цинка (3,0) пероксид кумила (3,0) технический углерод П-803 (50,0) диафена НН с однохлористой серой (2,0). Недостатком известной смеси является низкая стойкость резины к термоокислительному старению на воздухе при высоких температурах. Наиболее близкой является резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука,включающая серу, дифенилгуанидин, ускоритель вулканизации, технический углерод, оксид цинка,стеариновую кислоту, противостаритель, в качестве ускорителя вулканизации используют сульфенамид Ц, в качестве противостарителя и модификатора - 2(дибутиламинометил)-4-метил-6-(1,7,7 триметилбицикло 2.2.1 гепт-экзо-2- ил)фенол при следующем соотношении компонентов, мас.ч. бутадиен-метилстирольный-100 каучук - 0 сера 2,0 сульфенамид Ц - 1,5 дифенилгуанидин - 0,3 оксид цинка - 5,0 стеариновая кислота -2,0 (см. пат.2507225 1, кл./ 08 9/06, оп. 20.02.2014). Недостатком известной смеси является низкая стойкость резины к термоокислительному старению на воздухе, а также высокая себестоимость продукции. Задача предлагаемого технического решения состоит в замедлении процессов старения резин и резинотехнических изделий, а также в их удешевлении. Технический результат от использования изобретения состоит в возможности модификации резиновых смесей путем добавления недорогих наполнителей без потери основных показателей. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложена резиновая смесь,включающая серу, ускоритель вулканизации,технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту,противостаритель,модификатор,отличающаяся тем, что дополнительно содержит наполнитель, при этом в качестве наполнителя используют шлак медеплавильного производства и регенерат из резиновой крошки отработанных шин,кроме того, основу резиновой смеси составляет 2 изопреновый каучук марки СКИ-3, при следующем соотношении компонентов, масс.ч изопреновый каучук СКИ-3 (основа резиновой смеси) - 98-100 сера - 1-1,5 технический углерод - 20-25 ускоритель вулканизации (сульфенамид Ц) - 0,5-1 ускоритель вулканизации (дифенилгуанидин) - 0,20,3 оксид цинка 4-4,5 стеариновая кислота - 1-1,5 наполнитель, в т.ч. шлак медеплавильного производства - 15-20 регенерат из резиновой крошки отработанных шин - 5-10. На фиг.1 изображена микроструктура распределения микрогранул шлака в резиновой матрице с разрешением 100 мкн на фиг.2 микроструктура распределения микрогранул шлака в резиновой матрице с разрешением 5 мкн на фиг.3 - РФА-спектр проб шлака медеплавильного производства после обработки дистиллированной водой. Изобретение осуществляют следующим образом. Резиновую смесь на основе (изопреновый каучук СКИ-3, оксид цинка, стеариновая кислота,дифенилгуанидин, сульфенамид Ц, технический углерод, противостаритель и модификатор, сера,шлак медеплавильного производства регенерат из резиновой крошки отработанных шин) готовили на лабораторном резиносмесителе периодического действия при температуре 40 С и продолжительности смешения на тангенциальном 4-х лопастном роторе в течение 25 минут. Затем резиновую смесь вулканизовали на лабораторном вулканизационном прессе-3012 с электрообогревом плит при температуре 150 С в течение 15 минут. Физико-механические свойства полученной резиновой смеси определяли в соответствии с ГОСТ 270-75 (метод определения упруго прочностных свойств при растяжении) на универсальной испытательной машине на растяжение -5 при комнатной температуре и скорости растяжения 200 мм/мин. Испытание резиновой смеси на определение твердости по Шору А проводили согласно ГОСТ 263-75 на твердомере портативном динамическом ТКМ - 359 при комнатной температуре. Испытание резин на стойкость к термическому старению в воздухе проводили в соответствии с ГОСТ 9.024-74 при температуре 90 С в течение 72 часов. В качестве наполнителя был использован отработанный шлак медеплавильного производства,его введение в резиновые смеси позволило сэкономить количество каучука и соответственно уменьшить себестоимость резиновых изделий без потери основных рабочих параметров. Шлак медеплавильного производства представляет собой кристаллы мелкой фракции черного цвета, при этом,обработку шлака проводили 4-х кратной промывкой дистиллированной водой. Для этого в воду добавляли измельченный шлак массой 50 г и при интенсивном перемешивании нагревали до температуры 30-40 С в течение 3-5 часов. Полученную смесь отделяли посредством фильтрования на воронке Бюхнера, многократно промывали дистиллированной водой, затем сушили при температуре 100-110 С в течение 2-3 часов в сушильном шкафу. После промывки дистиллированной водой,методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) пробы шлака подвергали исследованию элементного состава (таблица 1, фиг.1). Из таблицы 1 следует,что в шлаковых материалах цветной металлургии преобладают железо (45,05), цинк (19,487) и кремний (15,874). Таблица 1 Элементный состав шлака медеплавильного производства после обработки дистиллированной водой, шлаквода дист. 1.6845 г. Составы предлагаемой резиновой смеси и прототипа приведены в таблице 2, соответствующие(основа резиновой смеси) сера технический углерод ускоритель вулканизации(сульфенамид Ц) оксид цинка стеариновая кислота дифенилгуанидин шлак медеплавильного производства регенерат из резиновой крошки отработанных шин Содержание ингредиентов в резиновой смеси, мас.ч. Предлагаемая резиновая Прототип смесь 100 100 1,5 25 1 Резиновые смеси Предлагаемая резиновая Прототип смесь Условная прочность при растяжении, МПа 18,9 (19) 18,3 Относительное удлинение при разрыве,382 380 Остаточное удлинение,11 14 Твердость по Шору А 78 Коэффициент теплового старения по 0,14 0,13 прочности при 90 С в течение 72 ч,Из таблицы 3 видно, что предлагаемая нами резиновая смесь имеет показатель прочности при растяжении 0,19, что выше, чем у прототипа. Также показатель стойкости к старению в воздушной среде у предлагаемой резиновой смеси составляет 0,14,что также выше значения прототипа. Использование шлака медеплавильного производства в качестве наполнителя, а также регенерата из резиновой 3 крошки отработанных шин приводит к частичной замене технического углерода, что влечет за собой удешевление себестоимости резиновой смеси. Кроме того,использование отходов медеплавильного производства и регенерата резиновой крошки приводит к снижению негативного воздействия на природу и окружающую среду. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Резиновая смесь, включающая серу, ускоритель вулканизации, технический углерод, оксид цинка,стеариновую кислоту,противостаритель,модификатор,отличающаяся тем,что дополнительно содержит наполнитель, при этом в качестве наполнителя используют шлак медеплавильного производства и регенерат из резиновой крошки отработанных шин, кроме того,основу резиновой смеси составляет изопреновый каучук марки СКИ-3, при следующем соотношении компонентов, масс.ч изопреновый каучук СКИ-3 (основа резиновой смеси) 98-100 сера 1-1,5 технический углерод 20-25 ускоритель вулканизации(дифенилгуанидин) 0,2-0,3 стеариновая кислота 1-1,5 наполнитель, в т.ч. шлак медеплавильного производства 15-20 регенерат из резиновой крошки отработанных шин 5-10.