Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин

| |7 |980 |860 |900 |970 |970 |950 |

| |10 |910 |840 |870 |980 |970 |940 |

| |12 |910 |830 |860 |1010 |1000 |960 |

|Сопротивление |3 |47 |55 |49 |50 |49 |44 |

|раздиру, кН/м | | | | | | | |

| |5 |48 |52 |47 |43 |46 |43 |

| |7 |47 |53 |44 |45 |41 |41 |

| |10 |50 |59 |47 |49 |46 |42 |

| |12 |51 |56 |49 |50 |51 |47 |

Таблица 41 – Влияние олеохимикатов на физико-механические

характеристики ненаполненых резин на основе каучука СКИ-3

Режим вулканизации: температура 133(С

|Показатели |Время |Контроль |Тип олеохимиката |

| |вулкан| | |

| |изации| | |

| | |Без |Стеари|ЖКТМ |Метилов|Диэфир|Пенто|

| | |олеохи|новая | |ые |ы |л |

| | |миката|кислот| |эфиры |димерн| |

| | | |а | |ЖКТМ |ых | |

| | | | | | |кислот| |

|Условная |15 |15,0 |12,5 |14,9 |16,0 |13,3 |14,0 |

|прочность при | | | | | | | |

|растяжении, МПа| | | | | | | |

| |20 |13,3 |13,9 |15,7 |14,5 |14,8 |18,2 |

| |30 |14,4 |16,4 |17,8 |12,8 |11,2 |14,3 |

| |40 |15,0 |15,6 |17,2 |12,9 |10,9 |14,8 |

| |60 |12,2 |20,2 |19,7 |10,6 |10,0 |12,9 |

|Относительное |15 |970 |810 |880 |1000 |980 |940 |

|удлинение при | | | | | | | |

|разрыве, % | | | | | | | |

| |20 |960 |800 |855 |1010 |1020 |990 |

| |30 |970 |830 |870 |990 |990 |980 |

| |40 |990 |780 |870 |960 |1020 |960 |

| |60 |970 |830 |860 |1000 |980 |970 |

|Сопротивление |15 |57 |60 |50 |50 |50 |45 |

|раздиру, кН/м | | | | | | | |

| |20 |55 |59 |53 |48 |43 |42 |

| |30 |48 |58 |52 |44 |40 |45 |

| |40 |47 |61 |54 |45 |41 |40 |

| |60 |51 |61 |55 |43 |47 |43 |

Для резиновых смесей на основе натурального каучка, наполненных техническим

углеродом К 354 с кислым характером поверхности, и содeржащих в качестве

ускорителя вулканизации каптакс и тиурам, тип вторичного активатора (жирная

кислота или эфиры жирных кислот) не оказывают влияния на кинетику

вулканизации резиновых смесей (таблица 42). У резин с эфирами жирных кислот

можно отметить тенденцию к понижению условных напряжений при заданном

удлинении и условной прочности при растяжении, но более высокую

температуростойкость и теплостойкость (таблицы 43, 44).

Таблица 42 - Влияние олеохимикатов на кинетику вулканизации

при испытании на реометре Монсанто ненаполненых резин на

основе СКИ-3

Температура испытания 143(С

|Показатели |Контроль |Тип олеохимиката |

| |Без |Стеарин|ЖКТМ |Метило|Метиловы|Диэфиры|Пенто|

| |олеохим|овая | |вые |е эфиры |димерны|л |

| |иката |кислота| |эфиры |олеиново|х | |

| | | | |ЖКТМ |й |кислот | |

| | | | | |кислоты | | |

| | | | | |ЖКТМ | | |

|Максимальный |27,6 |29,1 |28,6 |27,0 |28,0 |26,6 |28,0 |

|крутящий | | | | | | | |

|момент, Н*м | | | | | | | |

|Минимальный |7,4 |6,7 |7,3 |8,4 |9,1 |7,9 |9,0 |

|крутящий | | | | | | | |

|момент, Н*м | | | | | | | |

|Время начала |2,6 |2,9 |2,8 |2,5 |2,1 |2,6 |2,4 |

|вулканизации,| | | | | | | |

|мин | | | | | | | |

|Оптимальное |9,2 |9,1 |8,6 |8,5 |8,1 |8,6 |8,1 |

|время | | | | | | | |

|вулканизации,| | | | | | | |

|мин | | | | | | | |

|Скорость |15,2 |16,1 |17,2 |16,7 |16,7 |16,7 |17,5 |

|вулканизации,| | | | | | | |

|%/мин | | | | | | | |

Таблица 43 – Влияние олеохимикатов на физико-механические

характеристики ненаполненых резин на основе НК

Режим вулканизации: температура 143(С

|Показатели |Время|Контроль |Тип олеохимиката |

| |вулка| | |

| |низац| | |

| |ии | | |

| | |Без |Стеар|ЖКТМ|Метило|Метиловы|Диэфи|Пент|

| | |олео|инова| |вые |й эфир |ры |ол |

| | |хими|я | |эфиры |олеиново|димер| |

| | |ката|кисло| |ЖКТМ |й |ных | |

| | | |та | | |кислоты |кисло| |

| | | | | | |ЖКТМ |т | |

|Условное |5 |2,5 |2,8 |2,5 |2,5 |2,5 |2,2 |2,0 |

|напряжение при | | | | | | | | |

|удлинении 300%,| | | | | | | | |

|Мпа | | | | | | | | |

| |10 |3,1 |3,6 |3,8 |2,9 |2,7 |2,7 |3,0 |

| |12 |3,3 |4,1 |3,7 |2,8 |2,9 |3,0 |2,9 |

| |15 |3,2 |3,8 |3,6 |3,1 |3,1 |2,9 |3,1 |

| |20 |3,3 |2,0 |3,8 |2,9 |3,1 |3,0 |3,8 |

| |30 |2,8 |3,6 |3,5 |2,8 |2,9 |2,8 |3,0 |

| |50 |3,2 |3,8 |3,7 |2,8 |2,9 |2,8 |2,7 |

| |60 |3,0 |4,0 |3,5 |2,5 |2,8 |2,6 |2,6 |

|Условное |5 |8,3 |9,3 |8,5 |7,7 |8,0 |6,9 |7,7 |

|напряжение при | | | | | | | | |

|удлинении 500%,| | | | | | | | |

|Мпа | | | | | | | | |

| |10 |9,8 |10,8 |10,4|9,0 |8,7 |8,4 |8,4 |

| |12 |9,5 |11,7 |10,5|8,8 |8,7 |8,9 |8,7 |

| |15 |9,9 |11,2 |10,5|9,0 |8,9 |8,7 |8,8 |

| |20 |9,3 |11,6 |10,1|8,7 |9,0 |8,7 |8,5 |

| |30 |9,4 |10,5 |10,0|8,4 |8,2 |7,8 |8,3 |

| |50 |8,9 |10,8 |9,6 |7,9 |8,3 |7,6 |7,7 |

| |60 |8,0 |11,0 |10,2|7,4 |8,7 |7,2 |7,6 |

Продолжение таблицы 43 – Влияние олеохимикатов на физико-

механические характеристики ненаполненых резин на основе

НК

Режим вулканизации: температура 143(С

|Показатели |Время|Контроль |Тип олеохимиката |

| |вулка| | |

| |низац| | |

| |ии | | |

| | |Без |Стеар|ЖКТМ|Метило|Метиловы|Диэфи|Пент|

| | |олео|инова| |вые |й эфир |ры |ол |

| | |хими|я | |эфиры |олеиново|димер| |

| | |ката|кисло| |ЖКТМ |й |ных | |

| | | |та | | |кислоты |кисло| |

| | | | | | |ЖКТМ |т | |

|Условная |5 |21,5|27,1 |28,4|23,0 |25,0 |23,5 |26,1|

|прочность при | | | | | | | | |

|растяжении, МПа| | | | | | | | |

| |10 |24,3|29,3 |30,6|25,2 |26,4 |24,6 |26,3|

| |12 |22,7|27,7 |29,4|24,7 |25,4 |23,8 |26,4|

| |15 |22,7|28,6 |29,9|25,0 |24,9 |24,0 |25,4|

| |20 |21,7|28,8 |27,9|21,9 |22,9 |21,7 |22,8|

| |30 |18,0|26,0 |25,7|19,5 |18,9 |19,2 |20,5|

| |50 |17,9|23,8 |22,4|17,5 |18,5 |17,7 |19,1|

| |60 |16,4|23,0 |22,8|18,3 |18,0 |15,9 |16,9|

|Относительное |5 |730 |780 |790 |750 |770 |790 |790 |

|удлинение при | | | | | | | | |

|разрыве, % | | | | | | | | |

| |10 |730 |760 |780 |750 |760 |760 |790 |

| |12 |730 |710 |750 |760 |750 |730 |770 |

| |15 |700 |750 |760 |745 |770 |765 |750 |

| |20 |710 |740 |750 |730 |730 |740 |720 |

| |30 |680 |720 |720 |710 |710 |730 |730 |

| |50 |680 |700 |720 |700 |720 |740 |710 |

| |60 |690 |700 |710 |720 |680 |720 |720 |

Продолжение таблицы 43 – Влияние олеохимикатов на физико-

механические характеристики ненаполненых резин на основе

НК

Режим вулканизации: температура 143(С

|Показатели |Время|Контроль |Тип олеохимиката |

| |вулка| | |

| |низац| | |

| |ии | | |

| | |Без |Стеар|ЖКТМ|Метило|Метиловы|Диэфи|Пент|

| | |олео|инова| |вые |й эфир |ры |ол |

| | |хими|я | |эфиры |олеиново|димер| |

| | |ката|кисло| |ЖКТМ |й |ных | |

| | | |та | | |кислоты |кисло| |

| | | | | | |ЖКТМ |т | |

|Условная |12 |25,6|19,7 |21,1|24,6 |23,4 |17,1 |25,2|

|прочность при | | | | | | | | |

|растяжении | | | | | | | | |

|после старения | | | | | | | | |

|при температуре| | | | | | | | |

|100(С 48 часов,| | | | | | | | |

|МПА | | | | | | | | |

|Относительное |12 |560 |450 |490 |560 |540 |500 |570 |

|удлинение при | | | | | | | | |

|разрыве после | | | | | | | | |

|старения при | | | | | | | | |

|температуре | | | | | | | | |

|100(С 48 часов,| | | | | | | | |

|МПА | | | | | | | | |

|Коэффициент |12 |1,13|0,71 |0,72|0,99 |0,92 |0,72 |0,95|

|теплового | | | | | | | | |

|старения | | | | | | | | |

|условной | | | | | | | | |

|прочности при | | | | | | | | |

|растяжении | | | | | | | | |

|Коэффициент |12 |0,80|0,63 |0,65|0,74 |0,72 |0,68 |0,74|

|теплового | | | | | | | | |

|старения | | | | | | | | |

|относительного | | | | | | | | |

|удлиненпия при | | | | | | | | |

|разрыве | | | | | | | | |

По результатам исследования влияния химической природы олеохимикатов на

склонность к залипанию протекторной резиновой смеси на основе тройной

комбинации каучуков, рецептура которой приведена в таблице 6, можно

отметить, что пентол (продукт плохо совместимый с каучуками) и метиловый

эфир олеиновой кислоты на базе ЖКТМ (продукт, наиболее близкий по

химической природе к эталону – олеиновой кислоте) защищают резиновую смесь

от залипания на вальцах на уровне олеиновой кислоты.

Все исследуемые олеохимикаты придают протекторным резиновым смесям

пластичность и вязкость, сопряженные с этими показателями резиновых смесей

с контрольными олеиновой и стеариновой кислотами (таблица 44).

Скорость вулканизации протекторных резиновых смесей с олеохимикатами

чуть выше по сравнению со скоростью вулканизации резиновых смесей с

контрольными продуктами, обеспечивая при этом небольшое снижение склонности

к подвулканизации (таблица 44, 45) без ухудшения физико-механических

показателей резин (таблица 46).

Анализируя результаты экспериментов по применению олеохимикатов в

качестве технологической добавки, обеспечивающей снижение залипания

резиновых смесей на технологическом оборудовании, следует отметить, что не

все из анализируемых продуктов эффективно выполняли эту функцию. Было

выдвинуто предположение, что одной из причин этого могут быть примеси,

остающиеся или образующиеся в целевом продукте в процессе синтеза. Эти

посторонние вещества могут не удалять из целевого продукта для его

удешевления.

Для доказательства влияния примесей в олеохимикатах на их способность

предотвращать залипание резиновых смесей на оборудовании использовали

следующие продукты:

1 – бутиловый эфир жирных кислот, получаемый по ТУ 2435-145-05011907-

97;

2 – бутиловый эфир, содержащий 25-30 % смоляных кислот;

3 – метиловый эфир таллового масла, содержащий 60 % основного продукта

и 40 % неомыляемых веществ;

4 – метиловый эфир таллового масла содержащий 40 % эфиров, 30 %

смоляных кислот и 30 % неомыляемых веществ.

Эти продукты использовали в резиновых смесях на основе комбинации

каучуков СКМС-30АРКМ15 и СКМС-10К (50:50) (таблица 3).

Таблица 44 – Влияние олеохимикатов на вязкость по Муни и

способность к преждевременной вулканизации резиновых

смесей на основе каучука СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15

|Показатели |Контроль |Тип олеохимиката |

| |Без |Олеи|Стеа|ЖКТМ|Мети|Метилов|Диэфи|Пент|

| |олео|нова|рино| |ловы|ый эфир|ры |ол |

| |хими|я |вая | |е |олеинов|дикар| |

| |ката|кисл|кисл| |эфир|ой |бонов| |

| | |ота |ота | |ы |кислоты|ых | |

| | | | | |ЖКТМ|ЖКТМ |кисло| |

| | | | | | | |т | |

|Пластичность, у. е. |0,37|0,42|0,39|0,43|0,39|0,41 |0,40 |0,42|

|Вязкость по Муни при|53 |50 |52 |49 |50 |52 |50 |52 |

|100(С, у.е. | | | | | | | | |

|Время начала |74,7|73,8|74,1|78,3|81,0|73,5 |75,9 |72,3|

|подвулканизации при | | | | | | | | |

|температуре 120(С | | | | | | | | |

|t5, мин | | | | | | | | |

|Время повышения |92,7|90,0|90,0|95,1|97,5|92,4 |93,6 |93,6|

|вязкости на 35 ед. | | | | | | | | |

|t35, мин | | | | | | | | |

|Время |18,0|16,2|15,8|16,8|16,5|18,9 |17,7 |21,3|

|подвулканизации, мин| | | | | | | | |

Таблица 45 - Влияние олеохимикатов на кинетику вулканизации при

испытании на реометре Монсанто наполненных резин на основе

каучуков СКИ-3, СКД и СКМС-30АРКМ15

Температура испытания 143(С

|Показатели |Контроль |Тип олеохимиката |

| |Без |Олеино|Стеари|ЖКТМ |Метило|Метилов|Диэфир|Пент|

| |олеохи|вая |новая | |вые |ые |ы |ол |

| |миката|кислот|кислот| |эфиры |эфиры |димерн| |

| | |а |а | |ЖКТМ |олеинов|ых | |

| | | | | | |ой |кислот| |

| | | | | | |кислоты| | |

| | | | | | |ЖКТМ | | |

|Максимальный |31,7 |34,5 |33,4 |32,2 |30,1 |31,0 |30,5 |30,2|

|крутящий | | | | | | | | |

|момент, Н*м | | | | | | | | |

|Минимальный |9,9 |9,2 |9,7 |9,2 |9,6 |9,4 |9,5 |9,4 |

|крутящий | | | | | | | | |

|момент, Н*м | | | | | | | | |

|Время начала |18,0 |18,4 |18,0 |19,4 |20,0 |20,0 |16,2 |16,2|

|вулканизации,| | | | | | | | |

|мин | | | | | | | | |

|Оптимальное |41,0 |43,0 |43,6 |44,2 |40,0 |41,0 |36,4 |38,2|

|время | | | | | | | | |

|вулканизации,| | | | | | | | |

|мин | | | | | | | | |

|Скорость |4,3 |4,1 |3,9 |4,0 |5,0 |4,8 |5,0 |4,5 |

|вулканизации,| | | | | | | | |

|%/мин | | | | | | | | |

Таблица 46 - Влияние олеохимикатов на физико-механические

характеристики наполненных резин на основе каучуков СКИ-3,

СКД и СКМС-30АРКМ15

Режим вулканизации: температура 143(С

|Показатели |Время|Контроль |Тип олеохимиката |

| |вулка| | |

| |низац| | |

| |ии | | |

| |при | | |

| |143(С| | |

| | |Без |Олеи|Стеар|ЖКТМ |Метило|Метило|Диэфир|Пент|

| | |олео|нова|инова| |вые |вые |ы |ол |

| | |хими|я |я | |эфиры |эфиры |димерн| |

| | |ката|кисл|кисло| |ЖКТМ |олеино|ых | |

| | | |ота |та | | |вой |кислот| |

| | | | | | | |кислот| | |

| | | | | | | |ы ЖКТМ| | |

|Условное |30 |6,3 |6,4 |6,6 |5,2 |5,7 |5,5 |5,7 |5,3 |

|напряжение | | | | | | | | | |

|при | | | | | | | | | |

|удлинении | | | | | | | | | |

|200%, МПа | | | | | | | | | |

| |50 |7,2 |7,8 |8,6 |6,7 |6,2 |6,4 |6,4 |6,1 |

| |60 |7,3 |8,0 |9,1 |6,7 |6,2 |6,3 |6,5 |6,1 |

|Условная |30 |18,9|16,0|16,6 |15,6 |18,5 |16,8 |17,3 |17,5|

|прочность | | | | | | | | | |

|при | | | | | | | | | |

|растяжении, | | | | | | | | | |

|МПа | | | | | | | | | |

| |50 |18,8|15,5|15,1 |15,4 |18,1 |16,3 |17,1 |16,7|

| |60 |19,2|14,0|15,0 |14,4 |16,9 |15,9 |17,2 |17,0|

|Относительно|30 |640 |570 |590 |690 |680 |660 |650 |690 |

|е удлинение | | | | | | | | | |

|при разрыве,| | | | | | | | | |

|% | | | | | | | | | |

| |50 |610 |500 |470 |560 |640 |600 |610 |620 |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12