Эффективность различных антиоксидантов в cтабилизации каучука СКБ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Ф. М. Палютин, А. П. Вахонин, М. И. Фаляхов, А. С. Ромахин,

Н. С. Николаева, С. А. Сафина, В. Ю. Хасанов

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ АНТИОКСИДАНТОВ В СТАБИЛИЗАЦИИ КАУЧУКА СКБ

На основе испытания различных антиоксидантов для стабилизации каучука СКБ показана предпочтительность использования стабилизаторов аминного типа по сравнению с фенольными стабилизаторами.

Известен широкий ассортимент антиоксидантов для синтетических каучуков [1]. Продолжительный период времени для стабилизации каучука СКБ применяли неозон Д(фенил-Р-нафтиламин) [2]. Каучук марки СКБ-рЩ получали без введения антиоксидантов, гарантийный срок хранения при этом составлял 3 месяца. После прекращения выпуска ненозона-Д необходимо было заменить его другим антиоксидантом. В то же время в целях увеличения срока хранения СКБ-рЩ представляло интерес испытать для стабилизации ионол кормовой (агидол кормовой) [3].

В лабораторных условиях исследовалось:

• влияние природы антиоксиданта на физико-механические показатели вулканизатов резиновых смесей;

• влияние дозировки ионола(агидола-1) на стабильность каучука при хранении;

• влияние теплового старения на стабильность каучука в присутствии различных антиоксидантов.

В производственных условиях проверены следующие показатели:

• летучесть ионола(агидола-1) при обработке каучука в вакуум-смесителе;

• порядок загрузки компонентов в вакуум-смеситель.

В целях расширения ассортимента антиоксидантов наряду с ионолом (агидолом-1) испытаны: ацетонанил Р [4], ацетонанил Н [5], Крафанил У [6], Уи1капох БИТ (4-метил-2,6-ди-третбутилфенол) - аналог Агидола-1, 'Мп§81ау Ь - продукт реакции бутилирования п-крезола и дициклопентадиена.

Лабораторные и производственные испытания показали, что каучук СКБ сохраняет свои свойства в течение 1 года (табл. 1), а также в условиях термостарения (табл. 4).

Потери ионола (агидола-1) при обработке каучука в вакуум-смесителе зависят от порядка загрузки компонентов каучука (табл. 2). Наиболее оптимальным вариантом сохранения ионола (агидола-1) в каучуке является использование заранее приготовленной ионол-меломасляной смеси или ионол-масляной смеси.

Уровень физико-механических показателей вулканизатов резиновых смесей стабилизированного каучука зависит от природы антиоксиданта. Вулканизаты резиновых смесей с фенольными антиоксидантами, приготовленными по стандартной рецептуре [7] имеют более низкую прочность, чем того же каучука стабилизированного антиоксидантом аминного типа (табл. 3).

Из данных приведенных в таблицах 4 и 5 следует, что каучук, стабилизированный вышеупомянутыми антиоксидантами, не изменяет своих свойств после теплового старения.

Таблица 1 - Результаты испытания вулканизатов опытно-промышленных партий каучука СКБ от времени хранения

№ образца Срок хра- нения, мес. Пластич ность по Карреру Условная прочность при растяжении, МПа Отно-ситель-ное уд-лине-ние, % Относительная остаточная деформация после разрыва, % Содер- жание агидола, %

1 0 0,52 10,6 640 36 0,45

3 0,50 12,0 610 32 0,45

6 0,47 12,5 672 28 0,44

12 0,48 12,8 508 20 0,49

2 0 0,55 12,4 628 32 0,45

3 0,49 12,4 632 32 -

6 0,48 11,0 576 26 0,46

12 0,45 12,9 582 30 0,54

3 0 0,42 13,3 670 32 0,50

3 0,42 13,2 610 32 -

6 0,37 12,9 622 30 -

12 0,36 13,0 510 32 0,49

4 0 0,44 12,3 608 28 0,38

3 0,45 12,5 613 28 -

6 0,44 11,5 666 32 -

12 0,47 13,5 614 32 0,40

5 0 3 6 0,35 13,0 560 28 0,48

0,38 14,2 515 20 0,48

12 0,33 13,6 454 16 0,50

Таблица 2 - Влияние способа заправки каучука стабилизатором на его содержание в каучуке

Порядок загрузки компонентов Ионол

Полимер, кг Масло, кг Мел, кг Ионол, кг Введено, % Найдено, %

Вальцы лабораторные

0,4 0,008 0,003 0,002 0,49 0,47

0,4 0,008 0,003 0,003 0,73 0,69

0,4 0,008 0,003 0,004 0,97 0,98

Вакуум-смеситель

Ионол-полимер-масло- 1100 23 8 5,5 0,48 0,32

мел

1100 23 8 5,5 0,48 0,30

1100 23 8 5,5 0,48 0,27

1100 23 8 5,5 0,48 0,28

1100 23 8 5,5 0,48 0,35

1100 23 8 5,5 0,48 0,34

1100 23 8 6,0 0,52 0,41

Ионол-масло-мел- 1100 23 8 5,5 0,48 0,42

полимер

1100 23 8 5,5 0,48 0,43

1100 23 8 6,0 0,52 0,45

1100 23 8 6,0 0,52 0,44

1100 23 8 6,0 0,52 0,45

1100 23 8 6,0 0,52 0,47

Ионол-меломасляная 1100 23 8 5,5 0,48 0,41

смесь-полимер

1100 23 8 5,5 0,48 0,45

Таблица 3 - Влияние природы антиоксиданта на физико-механические свойства вул-канизатов

Антиоксидант Пластичность по Карреру Физико-механические показатели

Наименова- ние Содержание в каучуке, % мас. Условная прочность при растяжении, МПа Относи- тельное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, %

Ионол 0,25 0,43 13,7 551 30

0,5 0,43 12,2 560 33

1,0 0,43 11,0 654 31

Неозон Д 0,5 0,43 14,5 680 35

1,0 0,43 15,9 700 38

Таблица 4 - Испытание каучука СКБ до теплового старения с различными антиоксидантами

Антиоксидант Пла-стичност ь по Карреру Физико-механические показатели Твер- дость по Шору А

Наимено- вание Содержание в каучуке, % мас. Условная прочность при растяжении, МПа Относи- тельное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, %

Ионол 0,25 0,41 15,0 420 14 67

0,5 0,37 14,9 424 12 66

0,5 0,62 8,9 547 24

0,5 0,33 14,5 500 16

0,5 0,41 14,3 592 26

Ацетона- 0,5 0,63 10,3 633 30

нил Р 0,5 0,30 14,7 504 18

0,5 0,40 14,4 550 26

Ацетона- 0,5 0,63 10,2 678 32

нил Н 0,5 0,32 15,3 502 18

(марка Б) 0,5 0,40 14,6 556 26

Уиікапох 0,5 0,40 16,2 440 14 63

БИТ 0,3 0,42 15,4 468 12 63

'М^БІау 0,5 0,42 14,8 414 12 66

Ь 0,3 0,39 14,4 358 10 66

Крафанил 0,3 0,41 13,2 447 24

У 0,5 0,41 12,6 440 20

1,0 0,5 9,8 363 16

Таблица 5 - Испытание каучука СКБ после теплового старения с различными антиоксидантами

Антиоксидант Пла-стичност ь по Карреру Физико-механические показатели Твер- дость

Наимено- вание Содержание в каучуке, % мас. Условная прочность при растяжении, МПа Относи- тельное удлинение, % Относительная остаточная деформация после разрыва, %

Ионол 0,25 0,30 15,6 436 16 66

0,5 0,32 15,7 474 16 66

0,5 0,61 7,8 654 44

0,5 0,34 14,8 505 18

0,5 0,35 13,5 547 24

Ацетона- 0,5 0,62 8,3 659 42

нил Р 0,5 0,34 14,5 486 18

0,5 0,37 14,7 555 24

Ацетона- 0,5 0,60 8,8 643 43

нил 0,5 0,30 15,0 500 18

Н(марка

Б) 0,5 0,33 14,5 559 24

Уи1капох 0,5 0,23 14,9 424 12 65

ВНТ 0,3 0,23 15,7 444 16 65

'^п§Б1ау 0,5 0,24 15,9 440 16 65

Ь 0,3 0,23 14,7 370 12 67

Крафанил 0,3 0,46 12,4 587 26

У 0,5 0,44 11,5 643 30

1,0 0,48 11,4 593 26

Проведенные испытания антиоксидантов - Ионола (Агидола-1), Ацетонанила, Кра-фанила У, Уи1капох ВНТ, '^п§81ау Ь показали возможность использования их для стабилизации каучука СКБ.

Литература

1. Крючков А.П. Общая технология синтетических каучуков. М.: Госхимиздат, 1957. 283 с.

2. Синтетический каучук/ Под ред. И.В. Гармонова. Л.: Химия, 1983. 535 с.

3. ТУ 2492-424-05742686-97. Агидол кормовой.

4. ТУ 6-02-1116-82. Ацетонанил Р.

5. ТУ 6-00-04691277-202-97. Ацетонанил Н.

6. ТУ 2492-437-05742686-99. Крафанил У.

7. ТУ 38303-04-08-93. Каучук синтетический натрийбутадиеновый СКБ.

© Ф. М. Палютин - канд. хим. наук, ген. дир. ОАО «КЗСКК»; А. П. Вахонин - зам. нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСКК»; М. И. Фаляхов - канд. хим. наук, нач. аналит. упр-я ОАО «КЗСКК»; А. С. Ромахин - канд. хим. наук, нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСКК»; Н. С. Николаева - нач. лаб. ОТК ОАО «КЗСКК»; С. А. Сафина - технолог цеха №6 ОАО «КЗСКК»; В. Ю. Хасанов - асп. каф. технологии синтетического каучука КГТУ.