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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 ......................................

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

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