Файл: Стабилизация стереорегулярных каучуков и резин на их основе..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
их выносливость при знакопеременном изгибе (100°) практически одинакова.
В табл. 12 приведены пласто-эластические свойства смесей до и после переработки на вальцах в течение 10 мин при 75°.
|
|
Т а б л и- ц а 12 |
||
Пласто-эластические свойства резиновых смесей |
на основе СКИ-3 |
|||
с различными стабилизаторами до и после переработки |
||||
|
на вальцах |
[79} |
|
|
|
|
Резиновые |
смеси с |
|
Показатель |
j |
N -фенил- |
-наф- |
п-нитрозоди- |
;тиламином + N-фе- |
фениламином |
|||
|
jнил-п-фенилевдиа- |
(I вес. ч .) |
||
|
,'мином (по I вес. |
|
||
|
i4.) |
|
|
До переработки на вальцах |
|
|
Вязкость по Муни при 100е « I t • < • |
25 |
23 |
Время подвулканизации |
|
|
при 120 , мин |
38 |
22 |
Нагрузка при 300%-ном удлине |
|
3,3 |
нии, кге ...................................... |
1Д |
|
Разрывная нагрузка, кге ........... |
0,8 |
8,2 |
После переработки на вальцах |
|
|
Вязкость по Муни при 100° . . . . |
20 |
22 |
Время подвулканизации при 120° |
39 |
33 |
мин ................................................. |
||
Нагрузка при 300%-ном удлине |
0,62 |
1.7 |
нии, кге ...................................... |
||
Разрывная нагрузка, кге ........... |
0,25 |
4,5 |
Вулканизаты цис- 1 ,4-изопрена с-более |
высокими модулями (300%) |
по сравнению с вулканизатами с фенил- р -нафтиламином могут быть получены при применении в качестве антиоксидантов соединений формулы
|
ш с н 2сн2с - с 6нл , |
|
О |
где |
R =dL2CgHg или CjqHi^. |
29
По мнению авторов, эффективность указанных аминосоединений
как антиоксидантов увеличивается, когда С=0-груяпа находится но соседству с аминогруппой [84].
В качестве антиоксидантов для вулканизатов цис-1, 4-изопрено вого каучука запатентованы додекагидро-1,4,7, 9-в-тетраазафана- лены или его производные [85]. Эти стабилизаторы обеспечивают сохранение прочностных и эластичных характеристик вулканизатов после 8 недель старения при 71° на воздухе.
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Достаточно хорошую стабильность стереорегулярных каучуков и их вулканизатов при тепловом старении, кроме производных п-феяи- лецдиамина, обеспечивают производные дигидрохинолина [86,87 ,7 0], тетрагидрохинолина [70] такие, как полимеризованный 2,2,4-триме-
тил-1,2-дигидрохинолин, |
б-этокси -2,2 ,4-триметил-1,2-дигидрохиио- |
||||||
лин. В работах [46, 70] |
приведена оценка сравнительной |
эффектив |
|||||
ности различных стабилизаторов, |
в том числе производных дигидро |
||||||
хинолина, для цис-полиизопрена и цис-полибутадиена |
(табл. 13, 14). |
||||||
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
|||
Эффективность некоторых стабилизаторов цис-полиизопрена. |
|||||||
полученного с комплексными катализаторами |
[46] |
||||||
|
Дозировка |
(Удельная вязкость |
0,5% |
||||
|
(раствора в |
толуоле |
|
||||
|
вес. |
ч. |
|
||||
|
Ч 1 |
1-------;--------- |
|||||
Стабилизатор |
на 100 вес |
||||||
каучука |
*до натре- |
(после |
на- |
||||
|
;вания |
(гревания |
|||||
|
|
|
i |
(в |
течение |
||
|
|
|
i |
(8 |
ч при |
||
|
|
|
|
(ЮОо |
|
|
|
Полимеризационный 2,2,4 - |
|
|
|
|
|
|
|
триметил-1,2-дигидро- |
|
1,0 |
|
|
|
|
|
хинолия .......................... |
3,27 |
|
1,20 |
||||
6-Фекил-2,2 ,4-триметил- |
|
|
|
|
|
|
|
I ,2-дигидрохинолин |
|
|
|
|
|
|
|
(85%)+дифенил-п-фени- |
|
1,0 |
|
|
|
|
|
левдиамин (15%).............. |
3,04 |
|
1,84 |
||||
ЛиjJ,p' -нафтил-п-фени- |
|
|
|
|
|
|
|
лендкамин и дифеннл-п- |
|
0,5 |
2,60 |
|
1,92 |
||
фешиецдиамин................. |
0,25 |
|
|
|
|
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 14 |
|
Исследование эффективности 2 .2 .4-триметил-1. 2-дигидрохинолина др'и старении |
|
|
|||||||||
пис-полибутадиена в воздушной среде дри 100° |
(вулканизация дри 140°) [70] |
|
|
||||||||
|
|
------- г |
|
Без добавок |
....... |
•' "У ""- ' |
|
---- |
|
||
|
|
|
i |
|
|
(Полимеризация 2,2,4-триметил- |
|
||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
jI ,2-дигидрохинолина |
|
||
|
|
|
i1 |
52 мин |
|
|
|
42 мин |
|
|
|
Физические свойства |
j- |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
при 100°, Не под |
Старение на воздухе при 100 |
||||||||
|
|
|
i |
Не под- ; Старение на воздухе |
|||||||
|
|
|
вергну- |
|
ч |
|
вергну |
|
ч |
|
|
|
|
|
i |
тые ста |
24 |
48 |
; 72 |
тые ста |
24 |
48 |
72 |
|
|
|
рению |
рению |
|||||||
Твердость по Шору ........... |
57 |
66 |
66 |
57 |
58 |
66 |
67 |
69 |
|||
Прочность |
натяжения, |
|
164,53 |
139,92 |
130,9 |
109,7 |
144,1 |
132,9 |
118,1 |
112,5 |
|
кгс/см2 |
................... ; . . . |
||||||||||
Модуль 300%, |
кгс/см 2 . . . |
144,10 |
127,96 |
* |
- |
75,9 |
128,7 |
- |
- |
||
Модуль 200%, |
кгс/см 2 . . . |
35,16 |
65,39 |
81,56 |
92,10 |
37,26 |
68,90 |
8297 |
92,51 |
||
Удлинение, % . . . . . . . . . . . |
510 |
320 |
250 |
220 |
- |
- |
- |
- |
|||
Твердость по Шору, уве- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
лнченне, ч ................... * |
57 |
+9 |
+9 |
*10 |
58 |
+8 |
+9 |
+11 |
|||
Процент сохранения проч- |
100 |
85,0 |
69,2 |
66,7 |
100 |
91,7 |
|
|
|||
кости натяжения . . . . . . |
81,6 |
79,6 |
|||||||||
Модуль 300%, % увеличения 0 |
73 |
|
|
- 0 |
69,4 |
|
|
||||
Модуль 200%, % увеличения 0 |
86 |
132 |
162 |
0 |
84,9 |
, 122,6 |
150,9 |
||||
Сохранение удлинения, |
% . |
100 |
62,8 |
49,0 |
43,1 |
100 |
67,4 |
54,5 |
45,7 |
Из производных тетрагидрохинолина эффективным антиоксидантом является продукт конденсации анилина с изопреном [88] , представ ляющий собой смесь, состоящую, по мнению авторов, из 2,2-диме- тил-4,4-диметил-1,2 ,3,4-тетрагидрохинолина и 1,2,3,4-тетрагидро- акридина. Предполагаемая структура наиболее эффективного соеди
нения (CH3)2C :C H C H ^ ^ V ^ ] |
СН3 |
- 2 ,2-диметил-6(3-диметил-) - |
|
СН3 |
бутен-2-ил-1,2 ,3,4-тетра |
|
|
гидрохинолин |
Антиокислительная эффективность продукта конденсации анилина с изопреном, определенная при ускоренном старении образцов кау
чука СКИ-3 в атмосфере воздуха при температуре |
70°, близка к |
||
контрольной смеси, состоящей из N,N |
-дифенил-п-фенилевдиамина и |
||
фенил- р -нафтиламина (табл. 15). |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 15 |
|
Стабилизация каучука СКИ-3 продуктом конденсации |
|||
аналина с |
изопреном |
[88] |
|
Антиоксидант |
(Дозировка |
|1ремя ста-(Пластичность |
|
(антиокси- |
(рения, |
(каучука СКИ-3 |
|
|
(данта |
(сутки |
|
Фенил- р -нафтиламин |
0,5 |
0 |
0,61 |
N,М-дифенил-п-фе- |
0,5 |
3 |
0,68 |
нилендиамин |
0,5 |
7 |
0,61 |
2 ,2-Диметил-6-(3-метил)- |
1,0 |
0 |
0,63 |
буте н-2-ил-1,2 ,3 ,4 - |
1,0 |
3 |
0,68 |
тетрагидрохинолин |
1.0 |
7 |
0,57 |
Смесь 2 ,2-диметил-6-(3-диметил)-бутен-2-ил-1,2 ,3 ,4-тетрагидро- хинолина с фенил- р -нафтиламином по эффективности действия не уступает смеси фенил- р -нафтиламина с дифенил-п-фенилецдиами-
ном [89] .
Равноценными по эффективности фенил- р -нафтиламияу являются продукты конденсации ксилидина с изопреном, например 2 ,6,8 -тр и - метил-1,2,3,4-тетрагвдрохинолин, и менее эффективны продукты кон денсации п-толуидина с изопреном, эффективность которых увеличи вается в смеси с фенил- р -нафтиламином [90] .
Все указанные продукты, являются производными тетрагидрохино лина. Они более токсичны, чем смесь фенил- р -нафтиламина с N,N дифенил-п-фенилендиамином. Эти продукты вызывают также изменения
32
в крови [9 1 ]. Отечественными авторами [92] в качестве стабилиза тора каучука СКД и его вулканизатов исследован продукт взаимодей ствия тиодифениламина (фентиазина) с З-оксиметилбензтиазолтион-2
(БТФ), который по сравнению с фентиазином и его производными об ладает лучшей растворимостью в каучуке и превосходит его по за щитным свойствам.
Продукт БТФ является более эффективным ингибитором окисления каучука ОВД и наряду с этим эффективным разрушителем гидроперекисей
(см . табл. 16).
Т а б л и ц а'16
Индукционный период окисления каучука СКД в п р и с у т с т в и и ингибитора БТФ при 130° на воздухе Г921
|
Ингибитор |
|
Концентрация ИНГИ— |
|
|
|
битора, ммоль/100 |
гшериод окисле- |
|
|
|
|
каучука |
ния СКД, МИН |
Без |
ингибитора .................... |
|
- |
16 |
БТФ |
........................................... |
- |
0,43 |
320 |
4010 |
NA ................................ |
|
0,43 |
279 |
Стабильность неналолненных вулканизатов из СКД в процессе термоокислительной деструкции по данным констант скорости релак сации напряжения в присутствии БТФ выше, чем в присутствии N - фенил- N'-изопропил-п-фенилевдиамина и фентиазина, и при этом наблюдается значительно меньшая деструкция вулканизационной сетки. С увеличением количества БТФ в смеси термоокислительная устойчи вость вулканизатов возрастает; наряду с этим повышается густота вулканизационной сетки. Оптимальное количество БТФ в исследуемых смесях составляет 0,42 вес. ч .‘, что равноценно I в е с . ч . N -фе нил- W1-изопропил-п-фенилецциамину (4010 f\|A). При совместном применении БТФ и 4010 NA эффект защитного действия повышается.
Защитное действие БТФ в процессе термоокислительного воздей ствия проявляется и в саженаполненных вулканизатах (табл. 1 7).
33