1.1.3 Патентное исследование
Заявка 97116869/04 от 30.09.1997 г.
Дата начала действия патента 30.06.1997 г.
Дата публикации 20.05.2000 г.
Изобретатель: Ягофаров А.А., Голодкова Л.Н., Сухинин Н.С., Шеломенцев В.А., Нестярова Л.А.
Патентообладатель: ТОО «Талгат»
Резиновая смесь.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Реферат:
Изобретение относится к вариантам резиновой смеси с наполнителями, включающей шлак феррохромовый саморассыпающийся, и может использоваться в производстве резинотехнических изделий. Резиновая смесь включает бутадиен-нитрильный каучук, серу, ускоритель вулканизации, оксид цинка, технический углерод, пластификатор, противостаритель и шлак феррохромовый саморассыпающийся. Варианты резиновой смеси могут включать смесь бутадиенового и бутадиен-стирольного каучуков, изопреновый, бутадиен-стирольный и смесь изопренового и бутадиенового каучуков, также различные пластификаторы, добавки и регенерат резиновых шин. Изобретение позволяет получить резины с оптимальными прочностью, твердостью, показателями температурного предела хрупкости и относительного удлинении.
Известна резиновая смесь, выбранная в качестве прототипа, включающая синтетический каучук, серу, ускоритель вулканизации, оксид цинка, пластификатор, противостаритель, неорганический наполнитель, в которой в качестве синтетического каучука используют бутадиен-нитрильный и изопреновый каучуки в массовом соотношении 60: 40 соответственно, в качестве ускорителя вулканизации – N'-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид и дополнительно – малоактивный технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75 – 82 м2 /г в соотношении 1–7: 1–7 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: бутадиен-нитрильный каучук в массовом соотношении 100, сера – 1,2 – 1,6, N'-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид – 0,8 – 1,3, оксид цинка – 3 – 5, пластификатор – 31 – 37, противостаритель – 1 – 2, неорганический наполнитель – 15 – 30, указанный технический углерод. Недостатком известной резиновой смеси является ее довольно высока стоимость за счет использования специально добываемого наполнителя, такого как мел, каолин, тальк, и подготовки такого наполнителя – измельчения и т.п.
Задачей, сто щей перед изобретением, является расширение ассортимента наполнителей, используемых в резинотехнических смесях, удешевления их, а также утилизация отходов производства феррохрома.
Предложена резиновая смесь, включающая бутадиен-нитрильный каучук, серу, ускоритель вулканизации, оксид цинка, противостаритель, технический углерод, неорганический наполнитель и пластификатор, новым в которой является то, что в качестве неорганического наполнителя она содержит шлак феррохромовый саморассыпающийс (ТУ 14–11–181–95) при следующем соотношении компонентов (мас. ч.): бутадиен-нитрильный каучук – 100, сера – 1,5 – 2,1, ускоритель вулканизации – 0,8 – 1,3, оксид цинка – 3 – 5, противостаритель – 0,9 – 2,0, технический углерод – 60 – 80, шлак феррохромовый саморассыпающийс – 50 – 60, пластификатор – 10 – 30.
Исследования, проведенные Институтом резины и резинотехнических изделий (г. Екатеринбург) на базе своей лаборатории и на базе Уральского завода РТИ, показали, что использование шлака феррохромового саморассыпающегося в качестве наполнителя резиновых смесей вместо мела, талька, каолина не ухудшает качества резинотехнических смесей, сохраняются их пластоэластические, физико-механические показатели. Вулканизационные характеристики оценивали на приборе фирмы Монсанто, резиновые смеси также испытывали на истирание, эластичность по Шобу, сопротивление раздиру, стойкость к старению и другие показатели. Результаты испытаний приведены в таблице.
Поиск, проведенный по источникам научно-технической и патентной информации, не вы вил источников, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позвол ет сделать вывод о «новизне» и «существенных отличиях» предлагаемого изобретения.
Пример.
Смесь готовили традиционным методом, перемешивая следующие компоненты (мас. ч.): бутадиен-нитрильный каучук (СКН-40СМ) – 100, сера техническая – 2,0, ускоритель вулканизации – 2,2, дибензтиазолдисульфид – 1,25, оксид цинка – 5,0, противостаритель – синтетические жирные кислоты C17 – C21 – 1,0, технический углерод (П-803) – 64,75, шлак феррохромовый саморассыпающийся –
55,0, пластификатор – дибутилфталат – 20,0. В состав шлаков феррохромовых саморассыпающихся (ТУ 14–11–181–95, разработано Отделом металлургических шлаков АО «Уралмет») входит оксид кальция – не менее 46%, оксид магния – 7 – 16%, оксид кремни – 24 – 32%, оксид алюминия – 4 – 8%, оксид хрома – 2 – 6% – это отход производства феррохрома. Кроме вышеперечисленных компонентов в состав резиновой смеси могут входить – диафен – 1,0 и ацетонанил – 2,0. Изготовление смеси в услови х Института резин проводили на вальцах ЛБ 320 160/160, а в условиях Уральского завода РТИ на резиносмесителе 250/20.
Предлагаема резиновая смесь по своим свойствам не уступает резиновым смесям, в которых используют мел, каолин, тальк в качестве наполнителя, физико-механические и пластоэластические свойства смеси идентичны гостовским, технологическое поведение резиновой смеси при изготовлении на вальцах и резиносмесителе хорошие, при этом происходит удешевление смеси за счет того, что шлак феррохромовый саморассыпающийс в 5 раз дешевле каолина, в 2–3 раза дешевле мела и т.д. По качеству изделия, изготовленные на смеси, не уступают серийным. Одновременно решается проблема утилизации отходов, а следовательно, экологические проблемы.
Формула изобретения:
1. Резиновая смесь, включающая бутадиен-нитрильный каучук, серу, ускоритель вулканизации, оксид цинка, противостаритель, технический углерод, неорганический наполнитель и пластификатор, отличающаяся тем, что в качестве неорганического наполнителя она содержит шлак феррохромовый саморассыпающийся при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук – 100,0
Сера – 1,5 – 2,1
Ускоритель вулканизации – 0,8 – 1,3
Оксид цинка – 3 – 5
Противостаритель – 0,9 – 2,0
Технический углерод – 60 – 80
Шлак феррохромовый саморассыпающийся – 50 – 60
Пластификатор – 10 – 30
| Показатели | ТУ 005–216–75 (мел) | Изобретение ШФС | Известная резиновая смесь |
| Пластичность | 0,3–0,5 | 0,38 (0,4) | 0,33 |
| Условная прочность при растяжении, кгс/см | н/м 80 | 98 (118) | 87 |
| Твердость Шор «А» | 60–75 | 73 | 65 |
| Температурный предел хрупкости | н/в -450 | -24 | -35 |
| Относительное удлинение (%) | н/м 300 | 463 (484) | 395 |
Заявка 2000102509/12 от 01.02.2000 г.
Дата начала действия патента 01.02.2000 г.
Дата публикации 20.08.2001 г.
Изобретатель: Остриков А.Н., Абрамов О.В., Рудометкин А.С.
Патентообладатель: Волжская государственная технологическая академия
Двухшнековый экструдер
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Реферат:
Изобретение относится к переработке термопластичных материалов и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих экструзию. Двухшнековый экструдер содержит взаимозацепляющиеся вращающиеся шнеки, расположенные в рабочей камере, и матрицу. Рабочая камера включает загрузочное отверстие, зоны сжатия и гомогенизации, разделительные гребни и выходное отверстие. Выходное отверстие выполнено цилиндрическим, расположено в зонах гомогенизации и сжатия и соединено со сквозным каналом. В канале установлен с возможностью перемещения параллельно осям шнеков шток. Рабочий конец штока размещен в зоне гомогенизации под выходным отверстием. По первому варианту цилиндрическое выходное отверстие расположено на нижнем гребне при выполнении шнеков с возможностью вращения навстречу друг другу. По второму варианту канал с выходным отверстием и штоком расположен в верхнем и нижнем разделительных гребнях при выполнении шнеков с возможностью вращения в одном направлении. Изобретение позволяет стабилизировать давление в предматричной зоне экструдера при изменении технологических параметров процесса при экструзии различного исходного сырь.
Изобретение относится к переработке термопластичных материалов и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих экструзию.
Известен двухшнековый экструдер, содержащий два шнека, смонтированных в корпусе с возможностью взаимозацепления и вращения в одном направлении дл подачи исходного материала через первое и второе шнековые отверстия в корпусе, нагревания его, перемешивания и шприцевания, и устройство, регулирующее степень перемешивания [Авторское свидетельство СССР №1741606, кл. В 29 С 47/40, 15.05.92, Бюл. №22].
Недостатком такой конструкции является невозможность регулирования давления в предматричной зоне экструдера.
Наиболее близкой к предложенному является двухчервячная машина (экструдер) для переработки высоковязких полимеров, содержащая материальный цилиндр (рабочую камеру) с разделительными гребнями и загрузочным отверстием, расположенные в материальном цилиндре червяки (шнеки) и фильеру (матрицу), а также выполненный на нижнем разделительном гребне цилиндрический врез (выходное отверстие) [Авторское свидетельство СССР №1608073, кл. В 29 С 47/40, 23.11.90, Бюл. №43].
Недостатком данного устройства является невозможность «автоматического» регулирования величины давления (регулирование зазора между запорными шайбами и торцами шнеков производится регулировочными винтами вручную), что приводит к нестабильности процесса экструзии, и в свою очередь ведет к ухудшению качества получаемого продукта. Кроме того, известная установка является узкоспециализированной, предназначенной только для переработки высоковязких полимеров, что ограничивает область ее применения.