Научная статья на тему 'Исследование маслобензостойких резин с применением композиционных стабилизаторов на основе новантокса 8 ПФДА'

Исследование маслобензостойких резин с применением композиционных стабилизаторов на основе новантокса 8 ПФДА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
473
182
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАБИЛИЗАТОРЫ / НОВАНТОКС 8 ПФДА / АЦЕТОНАНИЛ Н / НАФТАМ-2 / ДИАФЕН ФП / БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫЕ КАУЧУКИ / РЕЗИНЫ / ПЛАСТО-ЭЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / ТЕРМОСТОЙКОСТЬ / ОЗОНОСТОЙКОСТЬ / STABILIZERS / NOVANTOX 8 PFDA / ACETHONANIL N / NAFTAMA-2 / DEAFEN FP / BUTADIENNITRILNYE RUBBERS / OIL-INSOLUBLE AND PETROL-RESISTANT RUBBERS / PLASTO-ELASTICE PROPERTIES / PHYSICALMECHANICAL PROPERTIES / THERMAL STABILITY / OZONE STABILITY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Ушмарин Н. Ф., Петрова Н. П., Кольцов Н. И.

На основе новантокса 8 ПФДА, ацетонанила Н, нафтама-2, диафена ФП разработаны композиционные стабилизаторы, которые изучены в составе маслобензостойких резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков. Полученные стабилизаторы улучшают динамические свойства вулканизатов, сохраняют их прочностные показатели после воздействия повышенных температур и агрессивных сред. Они являются эффективными противоутомителями и антиозонантами резин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Ушмарин Н. Ф., Петрова Н. П., Кольцов Н. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

On a basis novantox 8 PFDA, acethonanil N, naftama-2 and deafen FP composite stabilizers are developed. These stabilizers as a part of oil and petrolresistant rubbers on a basis butadien-nitrilnyh rubbers are studied. The stabilizers improve dynamic properties of cured stocks, conserve them hardness after influence of elevated temperatures and severe atmospheres. They are effective antifatigue agents and antiozonants of rubbers.

Текст научной работы на тему «Исследование маслобензостойких резин с применением композиционных стабилизаторов на основе новантокса 8 ПФДА»

Н. Ф. Ушмарин, Н. П. Петрова, Н. И. Кольцов

ИССЛЕДОВАНИЕ МАСЛОБЕНЗОСТОЙКИХ РЕЗИН

С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ

НА ОСНОВЕ НОВАНТОКСА 8 ПФДА

Ключевые слова: стабилизаторы, новантокс 8 ПФДА, ацетонанил Н, нафтам-2, диафен ФП, бутадиен-нитрильные каучуки, резины, пласто-эластические свойства, физикомеханические показатели, термостойкость, озоностойкость.

На основе новантокса 8 ПФДА, ацетонанила Н, нафтама-2, диафена ФП разработаны композиционные стабилизаторы, которые изучены в составе маслобензостойких резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков. Полученные стабилизаторы улучшают динамические свойства вулканизатов, сохраняют их прочностные показатели после воздействия повышенных температур и агрессивных сред. Они являются эффективными противоутомителями и антиозонантами резин.

Keywords: stabilizers, novantox 8 PFDA, acethonanil N, naftama-2, deafen FP, butadien-nitrilnye rubbers, oil-insoluble and petrol-resistant rubbers, plasto-elastice properties, physical-mechanical properties, thermal stability, ozone stability.

On a basis novantox 8 PFDA, acethonanil N, naftama-2 and deafen FP composite stabilizers are developed. These stabilizers as a part of oil and petrol-resistant rubbers on a basis butadien-nitrilnyh rubbers are studied. The stabilizers improve dynamic properties of cured stocks, conserve them hardness after influence of elevated temperatures and severe atmospheres. They are effective antifatigue agents and antiozonants of rubbers.

В работе [1] показана возможность применения новантокса 8 ПФДА (К-фенил-К-2-этилгексил-п-фенилендиамина) и его порошковых форм с минеральными наполнителями в качестве заменителей противостарителей нафтама-2 и ацетонанила Н в рецептурах резиновых смесей для маслобензостойких РТИ, используемых в узлах машин и механизмов, не контактирующих с атмосферным кислородом и озоном. Представляет интерес разработка композиций новантокса 8 ПФДА с другими стабилизаторами с целью получения ингибирующих систем, повышающих стойкость резин к действию повышенных температур и агрессивных сред (кислорода, озона, масел и топлива). В настоящее время в качестве противостарителей резин в основном используют комбинацию ацетонанила Н или нафтама-2 с диафен ФП и воском ЗВ-П, которые и были использованы нами в качестве добавок для изготовления композиционных стабилизаторов на основе новантокса 8 ПФДА.

Вначале готовились смесевые композиции новантокса 8 ПФДА с ацетонанилом Н путем их сплавления и перемешивания при температурах 130-150оС в течение 1 час. Разлитые тонким слоем композиции охлаждались в специальных ёмкостях. Содержание новантокса 8 ПФДА в ацетонаниле Н составляло: 5, 10, 30 и 40 масс. %. Полученные

композиции были условно названы П-1, П-2, П-3 и П-4, из которых П-1, П-2 и П-3 представляют собой твёрдые вещества (температуры размягчения 66, 54 и 47оС соответственно), а П-4 - пастообразная масса. Стабилизирующие свойства полученных сплавов изучались в сравнении с исходными стабилизаторами в модельной резиновой смеси на основе БНКС-18АМН состава (масс. ч.): каучук (100,00), сера (2,00), сульфенамид Ц (0,80), ДФГ (0,50), цинковые белила (5,00), стеарин (1,00), противостаритель (3,00). Полученные результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Сравнительные ингибирующие свойства композиционных

стабилизаторов с ацетонанилом Н и новантоксом 8 ПФДА в составе модельной резины на основе БНКС-18АМН

Наименование ингредиентов и показатели Варианты (стабилизатор, мас. ч.)

1 2 3 4 5 6

Ацетонанил Н 3,00 - - - - -

Новантокс 8 ПФДА - 3,00 - - - -

П-1 - - 3,00 -

П-2 - - - 3,00 - -

П-3 - - - - 3,00 -

П-4 - - - - - 3,00

Сопротивление подвулканизации при 120 оС

Мтах, ед. Муни 22 21 20 22 20 22

Мт!п, ед. Муни 13 12 10 10 13 15

15, мин. 28 22 25 26 26 23

н. и м ,5 со 38 30 35 36 35 31

Свойства резины (150оСх30 мин.)

?300, МПа 12,6 13,9 12,2 12,1 13,8 13,4

£,, МПа 20,4 23,6 21,5 18,8 22,4 21,1

8р, % 550 510 540 540 510 480

Кз 0,61 0,31 0,61 0,56 0,52 0,38

Н, Шор А/ИСО 61/60 65/64 62/60 62/61 62/60 64/62

Б, % 42 38 42 40 40 38

ОДС (100оСх24 час.), % 34,8 32,7 34,4 34,0 33,5 33,6

Изменения относительного удлинения при разрыве (Авр) резины после старения в воздухе

(100оСх24 час.), % (100оСх96 час.), % -35,1 -66,9 -30,4 -58,1 -34,9 -64,8 -33,7 -63,0 -32,3 -61,8 -32,1 -61,1

Ау после возд. СЖР-1, (100оСх24 час.), % +6,4 +6,0 +5,9 +5,3 +5,2 +5,4

Озоностойкость, Т=50оС, [03]=2х10-5 об. %, 8=25%, 12 час. мелкие трещины по всей поверхности пластины

Из данных табл. 1 следует, что вновь разработанные стабилизаторы незначительно влияют на пласто-эластические свойства резиновой смеси, физико-механические свойства

вулканизатов и неудовлетворительно защищают вулканизаты от озонного старения. Все четыре сплава стабилизируют резины на уровне исходных стабилизаторов, но меньше выпотевают на поверхность вулканизата. Для дальнейших исследований был выбран продукт П-3, который имеет наиболее низкую температуру размягчения и хорошо распределяется в матрице каучука. Для исходных компонентов и П-3 были сняты ИК-спектры, ключевые характеристические полосы которых приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Характеристические полосы поглощения ИК-спектров исходных компонентов и стабилизатора П-3

Стабилизаторы 1 Полоса поглощения, V, см"

Ацетонанил Н 3300-3270 (ЫИ); 3070 (V (СН) хинолина); 1650 (5 (СН) хинолина); 2968-2880 (V (СН3)); 1360-1280 (5 (ЫИ)); 1607, 1499, 760, 740 (аром. кольцо)

Новантокс 8ПФДА 3393-3300 (V (КН)); 2956-2917 (V (СН2)); 3048, 3023 (V (СН) аром. кольца); 1600, 1518, 830, 800 (аром. кольцо)

П-3 3300-3270 (V (ЫИ)); 2956-2917 (V (СН2));2880 (V СН3); 2908 (V (СН) хинолина); 1360-1280 (5 (ЫИ)); 3048, 3020 (V (СН) аром. кольца); 1651 (5 (СН) хинолина); 1606, 1516, 830, 800, 760 (аром. кольцо)

Как видно из табл. 2, в спектре композиционного стабилизатора П-3 наблюдаются полосы поглощения исходных компонентов: ароматического кольца в областях 1606-1499, 800-740 см-1 и вторичной аминной группы ЫИ в области 3300-3250 см-1. Следовательно, П-3 представляет собой физическую смесь новантокса 8 ПФДА и ацетонанила Н.

Свойства стабилизатора П-3 изучались в сравнении с ацетонанилом Н и нафтамом-

2 в составе резин на основе нитриластов и БНКС. По эффективности защитного действия изучаемый стабилизатор сравнивали также с озонозащитной композицией ацетонанил Н+диафен ФП+воск З-ВП. В качестве объекта исследования была выбрана резина на основе нитриласта 26М для изготовления формовых изделий сложной конфигурации, содаржащая каучук, серу, тиазол 2МБС, стеарин, белила цинковые, К-НДФА, ТУ П 803, воск ЗВ-П и ДБФ. Результаты исследований приведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что стабилизатор П-3 уменьшает время до начала подвулканизации, положительно влияет на прочностные характеристики вулканизатов и лучше стабилизирует их при длительном старении при повышенных температурах, несколько повышает твёрдость и уменьшает остаточную деформацию после сжатия (ОДС). Однако он не является антиозонантом. Сохранение в составе резины 0,50 масс. ч. диафена ФП позволяет получать резину в озоностойком исполнении, не уступающую базовому варианту резины. При комбинированном использовании ацетонанила Н и новантокса 8 ПФДА в составе стабилизатора П-3 миграция антиоксидантов на поверхность изделий (Я8) значительно уменьшается, что положительно сказывается на внешне видовых и эксплуатационных характеристиках резины.

Положительное влияние стабилизатора П-3 на технологические и технические свойства также подтверждено для резиновой смеси на основе каучуков БНКС-18АМН и БНКС-28АН, содержащей К-нитрозодифениламин, тиурам Д, К,К -дитиодиморфолин, сульфенамид Ц, белила цинковые, стеарин, мел природный, ТУ П 514 и ТУ П 324, масло И-8А, ДБФ. Данная резиновая смесь предназначена для РТИ, работающих в среде минеральных масел, минеральных консистентных смазок и подверженных атмосферным

воздействиям в интервале температур от минус 50 до плюс 125оС. Варианты защитных групп и полученные в ходе исследования результаты, приведены в табл. 4.

Таблица 3 - Свойства резины на основе нитриласта 26М в зависимости от содержания стабилизатора П-3

Наименование Варианты (стабилизаторы, масс. ч.)

ингредиентов и показатели 1 2 3 4 5 6

Диафен ФП 2,00 1,00 0,50 - - -

Ацетонанил Н 1,00 1,00 - 1,00 - -

Стабилизатор П-3 - 1,00 2,50 2,00 3,00 4,00

Сопротивление подвулканизации при 120оС

Мтах, ед. Муни 54 52 50 52 50 48

Мт!п, ед. Муни 43 42 40 40 39 35

н. и м ю 26 31 28 26 24 23

н. и м ю со ч^ 36 40 37 37 33 32

Свойства резиновых смесей

Р, усл. ед 0,35 0,36 0,36 0,35 0,38 0,40

Клейкость по Тель-Так, МПа (дубл. 6с) 0,30 0,30 0,33 0,29 0,30 0,31

Свойства резины (150оСх30 мин )

?зоо, МПа 4,9 5,1 5,4 4,4 5,8 5,9

Гр, МПа 8,4 9,6 9,8 8,9 9,9 10,2

О4 £ и 540 560 580 540 500 440

Кз 53/50 53/51 53/50 53/51 54/62 56/52

Н, Шор А/ИСО 32 32 32 30 30 28

э, % 38,8 36,6 32,3 38,0 36,5 36,0

ОДС (100оСх24 час.), % 0,66 0,71 0,32 0,44 0,31 0,32

Изменения относительного удлинения при разрыве (Лер) резины после старения в воздухе

(100оСх24 час.), % -25,9 -24,4 -20,5 -27,6 -25,1 -24,6

(100оСх96 час.), % -69,4 -69,6 -54,9 -64,1 -61,1 -59,9

Лу после возд. СЖР-1, (100оСх24 час.), % +3,3 +3,0 +1,9 +3,9 +2,2 +2,1

Озоностойкость, Т=50оС, 8=25%, [Оз]= 2х10-5 об. %, 12 час. трещин нет трещин нет трещин нет мелкие трещины по всей пластине, крупные по краям

Наименование ингредиентов Варианты защитной группы (масс. ч. )

и показатели 1 2 3 4

Диафен ФП 2,5 - - 0,50

Нафтам-2 1,00 - - -

М-ДБДТК 1,50 1,50 - -

Стабилизатор П-3 - 2,50 5,00 3,00

Церезин м. 80 5,00 5,00 5,00 5,00

Сопротивление подвулканизации при 120оС

Мmax, ед. Муни 49 55 46,5 53

М,іп, ед. Муни 23,5 26,5 25 24

н. и 2 ю 29 25 22 24

1э5, мин. 48 46 40 43

Свойства резины ( 50оСх30 мин.)

Гр, МПа 11,8 12,1 13,1 12,8

8р, % 290 300 220 280

Н, Шор А/ИСО 65/59 65/63 65/63 63/62

Б,% 38 40 36 38

В, кН/м 51 45 54 53

ОДС (125оСх72 час.), % 72,5 72,3 71,9 70,1

N тыс. циклов (в=50 %) 44,6 56,1 67,7 56,0

Изменения свойств резины после старения в воздухе (125оСх72 час.)

АГр, % -29,7 -9,1 -10,3 -9,0

Авр, % -55,0 -43,5 -41,5 -34,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

АН, межд. ед. +2 +3 +3 +3

Изменения свойств резины после воздействия СЖР-3 (125оСх72 час )

АГр, % -21,2 -24,8 -20,7 -21,0

Авр, % -13,8 -16,7 -13,7 -12,7

АН, межд. ед. -17 -18 -18 -18

Ау, % +37,1 +30,8 +30,3 +29,9

Время (час.) до появления трещин п ри экспозиции в озонной камере

Т=50оС, в=25%, [Оз]=2х10-5

об. % 72 12 6 72

Из табл. 4 видно, что по деформационно-прочностным свойствам Вр, В) и по ОДС

опытные резины на основе БНКС со стабилизатором П-3 близки к базовой резине, а по свойствам после старения и динамической выносливости превосходят ее. Вариант резины, содержащий 0,5 мас. ч. диафена ФП, сохраняет озоностойкость на уровне базовой резины.

Из приведённых в табл. 1, 3 и 4 данных следует, что композиционный стабилизатор П-3 без применения диафена ФП не позволяет получать озоностойкие вулканизаты на основе БНК. Однако он может применяться для защиты РТИ не контактирующих с кислородом и озоном. Для сохранения озоностойкости резины на основе БНКС и нитриластов обязательно должны содержать диафен ФП [2]. Поэтому в дальнейшем исследовался композиционный стабилизатор, содержащий четыре широко применяемых

ингибитора старения: воск ЗВ-П, ацетонанил Н, новантокс 8 ПФДА и диафен ФП в соотношении 3:3:4:3, который условно был назван ВАНД-3343. Компоненты сплавляли и смешивали при температурах 130-150оС в течение 1 час. в специальной установке. Полученный стабилизатор представляет собой темно-коричневую смолообразную композицию. В дальнейшем для улучшения товарного вида в него дополнительно вводили 3 части полиэтилена высокого давления (ПЭВД) и сплавляли в тех же условиях, продукт назвали - ВАНД-3343П. В табл. 5 приведены данные о внешнем виде и температуре плавления исходных компонентов и их сплавов.

Таблица 5 - Характеристики исходных компонентов и композиционных

стабилизаторов на их основе

Показа- тели Стабилизаторы

Новантокс 8 ПФДА Ацетонанил Н Диафен ФП ВАНД- 3343 ВАНД- 3343П

Внешний вид жидкость пластинки коричневого цвета чешуйки тёмно-фиолетового цвета смоло- образная масса твёрдый сплав

Т о О - 89 78 33 65

Для установления защитных свойств стабилизатор ВАНД-3343П исследовался в составе модельной резиновой смеси на основе БНКС-18АМН, содержащей (мас. ч.): серу (2,00), тиазол 2 МБС (1,8), стеарин (1,00) и белила цинковые (5,00). Полученные результаты приведены на рис. 1.

____________________а__________________________________________б______________________

Рис. 1 - Влияние содержания (С) ВАНД-3343П на термостойкость по условной прочности при растяжении (а) и относительному удлинению при разрыве (б) резины на основе БНКС-18АМН: 1 - до старения; 2 - после старения на воздухе (100оСх72 час.); 3 - после воздействия СЖР-3 (100ОСх24 час.)

Из рис. 1 видно, что стабилизатор ВАНД-3343П наиболее эффективно работает при дозировках в пределах от 2,50 до 4,00 масс. ч. В дальнейшем проводились испытания стабилизаторов ВАНД-3343 и ВАНД-3343П в рецептуре модельной резины на основе нитриласта 26М, содержащей (масс. ч.): каучук (100,00), сера (2,00), тиазол 2МБС (1,80),

цинковые белила (5,00), стеарин (1,00), воск ЗВ-П (1,50), стабилизатор (3,00). В качестве контрольного варианта защитной группы была выбрана комбинация диафена ФП (2,00) и ацетонанила Н (1,00). Результаты сравнительной оценки влияния вновь разработанных композиционных стабилизаторов и их исходных компонентов на технологические свойства резиновой смеси и стабилизующие показатели резины после теплового, озонного и атмосферного старения приведены на рис. 2 и 3.

Рис. 2 - Влияние исходных и композиционных стабилизаторов на вязкость и время до начала подвулканизации при 120°С модельной резиновой смеси на основе нитриласта 26М с различными стабилизаторами: 1 - диафен ФП (2,00) + ацетонанил Н (1,00); 2 - новантокс S ПФДА (3,00); 3 - новантокс П (6,00) [3]; 4 - П-3 (3,00); 5 -ВАНД-3343 (3,50); 6 - ВАНД-3343П (4,00)

30

25

20

15

10

5

0

fp, МПа

1 1 4

3

4

Диафен ФП Новантокс Нован- П-3 ВАНД- ВАНД-

+ацетонанил Н В ПФДА токс П

3343 3343П

3

3

3

1

1

4

2

2

4

4

4

2

2

2

Рис. 3 - Влияние различных стабилизаторов на условную прочность при растяжении для резины на основе нитриласта 18М в зависимости от условий старения: 1 - до старения; 2 - после воздействия озона в течение 8 часов ([О3] = 2,5-10-5 об. %, Т=40оС);

3 - после старения в воздухе (100ОСх24 час.); 4 - после экспозиции на открытой площадке в течение 6 месяцев (апрель- сентябрь)

Из рис. 2 видно, что наибольшим сопротивлением к преждевременной вулканизации (15) обладает резиновая смесь, содержащая стабилизатор ВАНД-3343П, а наименьшим -новантокс 8 ПФДА. По-видимому, это связано с наличием в этих стабилизаторах разного количества первичных аминов (чем больше количество первичных аминов, тем меньше индукционный период при заданной температуре). Данные рис. 2 и 3 показывают, что практически одинаковыми лучшими пласто-эластическими и физико-механическими свойствами после воздействия агрессивных сред обладает резина, содержащая ВАНД-3343 и ВАНД-3343П. Причем, введение ПЭВД в состав стабилизатора ВАНД-3343 практически не влияет на его ингибирующие показатели и свойства резины.

Влияние композиционных стабилизаторов на свойства резины на основе комбинации каучуков БНКС 18АМН и БНКС-28АМН (содержащей серу, тиурам Д, белила цинковые, ТУ К 354 и ТУ П 803, ДБС и стеариновую кислоту) и стандартной резины на основе нитриласта 18М, приведено рис. 4. И в табл. 6.

Рис. 4 - Сравнительные свойства резины на основе нитриласта 18М, содержащей: 1 -ацетонанил Н (1,00 мас. ч.) + диафен ФП (2,00 мас. ч.); 2 - ВАНД3343П (4,00 мас. ч.)

Из данных табл. 6 и рис. 4 следует, что композиционные стабилизаторы ВАНД3343 и ВАНД3343П незначительно влияя на пласто-эластические свойства, улучшают физикомеханические свойства (£300, Гр, ер, В) резин. При их использовании наблюдается отчетливый рост стойкости резин к термоокислительному старению на воздухе и в стандартных жидкостях (СЖР-1, СЖР-2 и СЖР-3) и более чем в 3 раза возрастает показатель усталостной выносливости при динамических нагрузках. Это, по-видимому, обусловлено высокой эффективностью новантокса 8 ПФДА как антиоксиданта и его значительно меньшей испаряемостью из резин, чем диафена ФП, за счет большей на 30% молекулярной массы [3].

д£р(воздух), %

ОДС, %

Наименование ингредиентов и показатели Варианты (стабилизатор, мас. ч.)

1 2 3 4 5 6

Диафен ФП 2,00 - - - - -

Ацетонанил Н 1,00 - - - - -

Воск ЗВ-П 3,00 - - - - -

ВАНД-3343 - 2,00 2,50 3,00 - -

ВАНД-3343П - - - - 3,00 4,0

Сопротивление подвулканизации при 120оС

Мтах, ед. Муни 78 83 78 88 84 78

Мтіп, ед. Муни 52 56 55,5 57 52 48

І!5, мин. 17 16,5 14 13 16,5 18

1і35, мин. 22 22 18,5 18 24 29

Свойства резины (143оСх30 мин.)

ґзоо, МПа 11,0 11,8 11,4 11,7 11,9 11,7

ґр, МПа 12 12,6 13,5 13,7 12,9 12,5

Єр, % 350 330 320 320 340 330

Н, Шор А/ИСО 73/71 73/71 74/70 74/71 75/72 76/74

Б, % 22 22 22 20 20 18

ОДС, (100оСх24час.), % 48,1 46,3 42,5 43,4 42,8 43,1

ТПХ, оС -38 -38 -40 -40 -38 -40

Изменения относительного удлинения при разрыве (Дер ) резины после старения в воздухе, %

(100оСх24час.) (100оСх96час.) -32,2 -77,0 -30,3 -71,7 -30,5 -69,8 -29,7 -68,8 -29,1 -66,0 -26,9 -66,1

Изменения свойств резины после воздействия стандартных жидкостей (125оСх72час.)

СЖР-1: Д ґр, % Дєр , % СЖР-2: Д ґр, % Дєр ,% СЖР-3: Д ґр, % Дєр,% ДН, межд. ед. +1,1 -55,0 -22,4 -60,0 -34 -55,4 -23 +1,9 51,8 -20,6 -62,4 -33,3 -56,9 -22 -3,3 -50,9 -20,1 -58,7 -30,9 -44,5 -24 +1,6 -49,7 -21,3 -35,5 -24,1 -39,0 -21 +1,9 -40,2 -14,8 -33,3 -24,0 -33,9 -21 +4,6 -42,1 -14,9 -34,4 -25,8 -31,1 -24

Изменения объёма (Ду) резины после воздействия стандартных жидкостей (125оСх72час.), %

СЖР-1 СЖР-2 СЖР-3 -1,8 +15,8 +54,1 -1,5 +16,1 + 54,0 -0,1 +13,7 +47,7 -1,6 +13,1 +52,1 -0,6 +12,0 +46,6 -0,6 +12,1 +47,4

Озоностойкость, [0з]=2х10-5 об. %, Т=40оС, є=25%, 12 час. трещин нет мелкие трещины трещин нет мелкие трещи-ны трещин нет

Свето-озонное старение под лампой ПРК-2, є=50 %, 300 час.

ДЄр, % -23,7 -23,5 -22,4 -22,6 -20,8 -19,6

Коэффициент сохранения условной прочности после экспозиции на открытой площадке в течение 6 месяцев (относительно базовой)*

Ксп 100 97 99 104 100 101

* Стандартные пластины резины после экспозиции на открытой площадке в течение 6 месяцев (апрель-октябрь) при е=0 % трещин не имели, но опытные вулканизаты сильно изменили цвет - от коричневого до темно-коричневого.

Результаты исследования резин, содержащих меньшие количества диафена ФП в составе композиционных стабилизаторов, на стойкость к старению в озоновой камере, под лампой ПРК-2 и на открытой площадке в течение 6 месяцев (атмосферостойкость) показывают, что они обладают практически теми же свойствами, что и базовые резины. По показателю ОДС при повышенных температурах резины с композиционными стабилизаторами на 5-10% превосходят базовые резины, что, по-видимому, связано с более эффективным ингибированием процесса термоструктурирования резин новантоксом 8 ПФДА, чем диафеном ФП [3].

Таким образом, композиционные стабилизаторы на основе новантокса 8 ПФДА являются эффективными ингибиторами старения резин, подверженных воздействию повышенных температур в агрессивных средах, и способствуют сохранению их антиозонантных свойств.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, ГК № П864.

Основные условные обозначения

- пластичность по Карреру;

- максимальная и минимальная вязкости (крутящие моменты) при 120 оС;

- время от начала испытания, при котором вязкость резиновой смеси превышает минимальную вязкость Мтп на 5 единиц при 120 оС;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- время от начала испытания, при котором вязкость резиновой смеси превышает минимальную вязкость Мтп на 35 единиц при 120 оС;

- условное напряжение при заданном удлинении;

- условная прочность при растяжении;

- относительное удлинение при разрыве;

- твёрдость;

- сопротивление раздиру;

- эластичность по отскоку;

- остаточная деформация сжатия после выдержки образца резины при температуре Т в течение времени 1 начальная деформация сжатия в =30%;

ДН - изменение показателя, равное отношению его значения после старения в

определённой среде (воздух, стандартные жидкости для резин: СЖР-1, СЖР-2, СЖР-3) к исходному значению, умноженному на100%;

- изменение объёма;

- температурный предел хрупкости;

- миграция стабилизатора из резины, отн. ед.;

- количество циклов при многократной деформации.

Литература

1. Сандалов, С.И Применение новантокса 8 ПФДА в качестве противостарителя в производстве РТИ / С.И. Сандалов, Н.Ф. Ушмарин, Н.И. Кольцов // Каучук и резина. - 2010. - №3. - С. 32-36.

2. Кавун, С.М. Новантокс П (порошок) - перспективы применения антиоксиданта каучуков в производстве РТИ и шин / С.М. Кавун, Ю.В. Винокуров, В.Г. Фроликова, Н.Ф. Ушмарин, Л.Ф. Манаева // Мир шин. -2008. - №9. - С. 19-24.

3. Кавун, С.М. О возможности импортзамещения диафена ФП на новантокс П в шинах и РТИ / С.М. Кавун, Ю.В. Винокуров, А.А Соколовский // Каучук и резина. - 2009. - №5. - С. 12-18.

© Н. Ф. Ушмарин - канд. техн. наук, нач. техотдела по РТИ ФГУП «Чебоксарское производственное объед. им. В.И. Чапаева»; Н. П. Петрова -- студ. ЧГУ; Н. И. Кольцов - д-р хим. наук, проф., зав. каф. физической химии и высокомолекулярных соединений ЧГУ, [email protected].

Мтах/Мт1п

^5

и

35

<300

ВР

Н

В

Б

ОДС(Тл)

Др, Дв р,

Ду

ТПХ

Кз

N

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.