Реферат
Изобретение относится к
порошковым каучукам, содержащим другие компоненты для получения
вулканизующейся каучуковой смеси и к способу их получения. Высокодисперсный порошковый каучук содержит а) каучуковую матрицу и
дополнительно б) один или несколько белых и/или черных наполнителей,
необязательно модифицированных одним или несколькими кремнийорганическими соединениями формул (I), (II) или (III): [R1n (RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)p]q [В] (I), R1n (RO)3-nSi-(Alk) (II), или R1n (RO)3-nSi-(алкенил) (III), где В обозначает -SCN, -SH,
-Cl, -NH2 (если q=1) или -Sx- (если q=2), R и R1 обозначают разветвленную или
неразветвленную алкильную группу с 1-4 атомами углерода, фенильный остаток, причем все
остатки R и R1 могут иметь в каждом случае одинаковые или различные значения, а предпочтительно они
означают алкильную группу, R обозначает разветвленную или неразветвленную C1
-С4алкильную, С1-С4алкоксигруппу, n обозначает 0, 1 или 2, Alk обозначает
двухвалентный линейный или разветвленный углеводородный остаток с 1-6 атомами углерода, m
обозначает 0 или 1, Аr - ариленовый остаток с 6-12 С-атомами, р обозначает 0 или 1 при условии, что р и m не
обозначают одновременно 0, х - число от 2 до 8, алкил - одновалентный линейный или
разветвленный ненасыщенный углеводородный остаток с 1-20 атомами углерода, предпочтительно с 2-8 атомами углерода,
алкенил - одновалентный линейный или разветвленный ненасыщенный углеводородный
остаток с 2-20 атомами углерода, предпочтительно с 2-8 атомами углерода. К каучуку добавляют в) одну или несколько
известных добавок для получения вулканизата. Наполнители добавляют в две стадии.
Твердый осадок отделяют известными методами. При необходимости промывают и сушат. Технический результат состоит в
повышении сыпучести и легкости переработки каучука и смесей и в улучшении их свойств,
2 c. и 13 з.п.ф-лы.
Формула
1. Высокодисперсный порошковый каучук, содержащий а) каучуковую матрицу и дополнительно б) один или несколько известных белых и/или черных наполнителей, необязательно
модифицированных одним или несколькими кремнийорганическими соединениями формулы (I), (II) или (III)
[R (RO)3-nSi-(Alk)m-(Ar)p]q [В]; (I)
R (RO)3-nSi-(Alk); (II)
или R (RO)3-nSi(алкенил), (III)
где В обозначает -SCN, -SH, -Cl, -NH2 (если q=1) или -Sx- (если q=2);
R и R1 обозначают разветвленную или неразветвленную алкильную группу с 1-4 атомами углерода, фенильный остаток, причем все остатки R и R1 могут иметь в каждом случае одинаковые или
различные значения, а предпочтительно они означают алкильную группу;
R обозначает разветвленную или неразветвленную С1-С4алкильную, -С1-С4алкоксигруппу;
n = 0, 1 или 2;
Alk обозначает двухвалентный линейный или разветвленный углеводородный остаток с 1-6 атомами углерода;
m = 0 или 1;
Аr обозначает ариленовый остаток с 6-12 С-атомами;
р = 0 или 1 при условии, что р и m не обозначают одновременно 0,
х = 2-8;
алкил представляет собой одновалентный линейный или разветвленный ненасыщенный углеводородный остаток с 1-20 атомами углерода, предпочтительно
с 2-8
атомами углерода;
алкенил представляет собой одновалентный линейный или разветвленный ненасыщенный углеводородный остаток с 2-20 атомами углерода, предпочтительно с 2-8
атомами
углерода;
в) одну или несколько известных добавок, используемых при получении вулканизатов каучука.
2. Каучуковый
порошок по п.1,
отличающийся тем, что он содержит одну или несколько из следующих добавок в обычных для переработки до вулканизата количествах: а) оксид цинка и/или стеарат цинка; б) стеариновую
кислоту; в)
многоатомные спирты; г) полиамины; д) смолы, воски, пластификаторы на основе масла; е) противостарители; ж) необязательно антипирены; з) необязательно ускорители вулканизации; и)
необязательно серу, в
частности, модифицированную поверхностно-активным веществом, при этом размер частиц твердых веществ, присутствующих в каучуковом порошке, предпочтительно составляет ≤50
мкм.
3. Способ получения высокодисперсных каучуковых порошков с наполнителем путем осаждения из водных смесей, содержащих необязательно модифицированный
кремнийорганическими
соединениями высокодисперсный(ые) наполнитель(и), представляющий собой сажу и/или силикатный наполнитель, водорастворимые соли металла групп IIа, IIb, IIIa или VIII Периодической
системы элементов и
натуральный латекс или водную эмульсию каучукового раствора, необязательно в присутствии органического растворителя в две стадии, причем а) на первой стадии ≥50 мас.%, но
менее 100 мас.%
предусмотренного количества высокодисперсного наполнителя, общее содержание которого в каучуковом порошке составляет от 20 до 250 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, предпочтительно в форме
водной суспензии
с содержанием от 2 до 15 мас.% в воде, необязательно совместно с одним или несколькими предусмотренными для модификации поверхности наполнителя кремнийорганическими соединениями
формул (I), (II) или
(III), охарактеризованными в п.1, взятыми в количестве от 0,1 до 20 мас.% в пересчете на наполнитель, и/или ≥50 мас.%, но менее 100 мас.% по меньшей мере частично
модифицированного на
поверхности одним или несколькими кремнийорганическими соединениями формул (I), (II) или (III) наполнителя смешивают прежде всего в присутствии эмульгатора с натуральным латексом
или водной эмульсией
каучукового раствора и снижают рН смеси до значения в пределах от 7,5 до 6,5; б) на второй стадии добавляют остаточную часть вышеназванных высокодисперсных наполнителей
необязательно совместно с
предусмотренным для модификации поверхности наполнителя остаточным количеством кремнийорганических соединений формул (I), (II) или (III) в форме суспензии, снижают рН до
значения в пределах от менее 6,
5 до приблизительно 5, в результате чего находящийся в смеси каучук полностью выпадает в осадок вместе с наполнителем; в) после чего выпавший твердый осадок отделяют
известными методами; г) при
необходимости промывают и д) сушат.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что на первой стадии снижение рН смеси проводят
путем добавления кислоты
Льюиса.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на второй стадии рН смеси снижают до значения
приблизительно 5,5.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при общем содержании наполнителя ≥80 частей на 100 частей
каучука от 1 до 10 частей этого
количества добавляют в виде остаточной части на второй стадии.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что при общем
содержании наполнителя ≥80 частей
на 100 частей каучука от 10 до 20 частей этого количества добавляют в виде остаточной части на второй стадии.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что добавляют сажу со средним размером частиц от 1 до 9 мкм.
9. Способ по любому из
предыдущих пунктов, отличающийся тем, что белый
наполнитель, представляющий собой осажденную кремниевую кислоту, применяют по меньшей мере частично в виде полностью отмытого от соли осадка на
фильтре.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перед осаждением каучуковых порошков в суспензию/эмульсию добавляют обычные
технологические и/или вулканизующие добавки, указанные в
п.2, подпункты а) - и), при условии, что размер частиц добавляемых твердых компонентов составляет <50 мкм, предпочтительно <10
мкм.
11.
Способ по п.10, отличающийся тем, что суспензию наполнителя, содержащую одну или несколько из названных технологических и/или вулканизующих
добавок, перед добавлением каучуковых компонентов пропускают
через аппарат для размола.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что с суспензией
наполнителя предварительно смешивают ZnO, удельная поверхность
которого составляет от 20 до 50 м2/г, и добавляют на первой стадии.
13.
Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один
или несколько из компонентов, указанных в п.2, подпункты а) - и), предварительно смешивают с эмульсией латекса, соответственно
раствором каучука или суспензией наполнителя и затем полученную таким
путем эмульсию латекса, соответственно раствор каучука смешивают на первой стадии с полученной таким образом суспензией
наполнителя.
14. Способ по
любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ускорители (ускоритель) вулканизации смешивают с порошковым каучуком,
содержащим вышеназванные добавки (а-ж), или суспендируют либо растворяют в
совместимом с каучуком масле и распыляют на порошковый каучук.
15. Способ по
п.14, отличающийся тем, что совместно с ускорителем вулканизации
дополнительно применяют серу.
