Патент на изобретение №2255947
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
(57) Реферат:
Изобретение относится к резиновым смесям на основе ненасыщенных каучуков, которые могут быть использованы в шинной промышленности при производстве протекторных резин. Резиновая смесь содержит дополнительно олеиновую кислоту при массовом соотношении стеариновой и олеиновой кислот 1:1,5 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: ненасыщенный каучук – 100, сера – 1,7-2,2, ускоритель вулканизации – 1,4-1,8, мягчитель – 8,0-15,0, защитный воск – 1,0-2,0, N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин – 1,0, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин – 2,0, N-циклогексилтиофталимид – 0,2-0,3, технический углерод – 55,0-60,0, оксид цинка – 3,0-5,0, стеариновая кислота – 0,8, олеиновая кислота – 1,2. Изобретение позволяет расширить арсенал резиновых смесей, обладающих улучшенным комплексом технологических и физико-механических свойств: улучшаются технологические и ряд физико-механических свойств резин – возрастают износостойкость резин, усталостная выносливость, а также снижается себестоимость изделий за счет замены 60% стеариновой кислоты на более дешевую олеиновую кислоту. 3 табл.
Изобретение относится к резиновым смесям на основе ненасыщенных каучуков, которые могут быть использованы в шинной промышленности при производстве протекторных резин. Известно техническое решение, предусматривающее использование для протекторов шин резиновой смеси, содержащей ненасыщенный каучук, серу, ускоритель вулканизации, мягчитель, защитный воск, N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид, технический углерод, оксид цинка и смесевую композицию на основе цинковых солей жирных кислот и оксида цинка (марка Диспактол Ц) или марка Диспактол ЦМ, содержащая дополнительно оксиэтилированные жирные кислоты или их комбинацию с оксидом цинка при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: ненасыщенный каучук – 100 сера – 1,9 ускоритель вулканизации – 1,5 мягчитель – 15,0 защитный воск – 2,0 N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин – 1,0 полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин – 2,0 N-циклогексилтиофталимид – 0,2 технический углерод – 55,0 оксид цинка – 3,0 смесевая композиция на основе цинковых солей жирных кислот и оксида цинка, содержащая дополнительно оксиэтилированные жирные кислоты или их комбинацию с оксидом цинка (диспактол ЦМ) – 4,0, см. патент РФ 2129131, МКИ С 08 L 9/00, 1985. Диспактол Ц или Диспактол ЦМ являются многокомпонентными продуктами и требуют дополнительной стадии их приготовления, что приводит к удорожанию шинных изделий с их применением. Наиболее близким по технической сущности является резиновая смесь, содержащая ненасыщенный каучук, серу, ускоритель вулканизации, мягчитель, защитный воск, N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: ненасыщенный каучук – 100 сера – 1,8-2,2 ускоритель вулканизации – 1,4-1,8 мягчитель – 8,0-15,0 защитный воск – 1,0-2,0 N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин – 1,0 полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин – 2,0 N-циклогексилтиофталимид – 0,2-0,3 технический углерод – 55,0-60,0 оксид цинка – 3,0-5,0 стеариновая кислота – 2,0, см. “Техническая документация №28-85Д на промышленное производство шин с уровнем качества 1990 г. Шины радиальной конструкции. М., 1985”. Основными недостатками указанной резиновой смеси являются высокая вязкость резиновых смесей, недостаточные износостойкость, стойкость к тепловому старению и усталостная выносливость резин. Задачей изобретения является расширение арсенала резиновых смесей, обладающих улучшенным комплексом технологических и физико-механических свойств. Техническая задача решается тем, что резиновая смесь, содержащая ненасыщенный каучук, серу, ускоритель вулканизации, мягчитель, защитный воск, N-изопропил-N ненасыщенный каучук – 100 сера – 1,8-2,2 ускоритель вулканизации – 1,4-1,8 мягчитель – 8,0-15,0 защитный воск – 1,0-2,0 N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин – 1,0 полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин – 2,0 N-циклогексилтиофталимид – 0,2-0,3 технический углерод – 55,0-60,0 оксид цинка – 3,0-5,0 стеариновая кислота – 0,8 олеиновая кислота – 1,2 Решение технической задачи позволяет повысить качество резиновых смесей: снизить вязкости по Муни на 7-22%, улучшить пластоэластические свойства на 9-27% и степень диспергирования технического углерода; улучшить износостойкость резин на 6-10%; повысить прочностные и деформационные свойства; увеличить стойкость резин к тепловому старению и усталостную выносливость на 50-130%. Резиновые смеси готовят в резиносмесителе с объемом смесительной камеры 2,5 дм3 в 2 стадии. На первой стадии в резиносмеситель вводят каучук, технический углерод, мягчители, защитный воск, N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид, оксид цинка, стеариновую и олеиновую кислоты. Смешение ингредиентов осуществляют при температуре 80°С в течение 4 мин при частоте вращения роторов 60 мин-1. На второй стадии вводят компоненты вулканизующей группы (серу и ускорители вулканизации), смешение осуществляют при температуре 60°С в течение 2 мин при частоте вращения роторов 30 мин-1. Вулканизацию образцов проводят в электропрессе при температуре 155°С в течение 25 мин. В качестве мягчителей используют канифоль, углеводородную смолу, нефтяное масло. В качестве ненасыщенного каучука используют комбинацию ненасыщенных изопренового (СКИ-3), бутадиенового (СКД) и бутадиен-стирольного (СКМС-30 АРКМ-15) каучуков (примеры 1, 5, 11, 12) или комбинацию СКИ-3 с СКМС-30 АРКМ-15 (примеры 2, 6), или комбинацию СКИ-3 и СКД (примеры 3, 7), или индивидуальный каучук СКМС-30 АРКМ-15 (примеры 4, 8-10). Испытания резиновых смесей и их вулканизатов проводят по стандартным методикам. Рецептура резиновых смесей (см. примеры 1-12) представлена в таблице 1, свойства резиновых смесей и вулканизатов – в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что заявляемая резиновая смесь и ее вулканизаты (примеры 5-8) обладают улучшенным комплексом свойств: снижается вязкость по Муни на 7-22%, улучшаются пластоэластические свойства на 9-27%, снижается истираемость резин на 6-10%, возрастают стойкость к тепловому старению по условной прочности при разрыве на 7-11%, сопротивление раздиру на 6-8%, условная прочность при растяжении на 4%, относительное удлинение при разрыве на 6-14%, усталостная выносливость при многократном растяжении на 50-130%, условное напряжение при 300% удлинении на 5-10%. Использование в рецептурах резиновых смесей других соотношений стеариновой и олеиновой кислот (примеры 9-12) приводит к повышению вязкости по Муни на 7-10%, ухудшению усталостной выносливости на 9-18% и износостойкости резин на 2,5-4,5%. Резиновые смеси по примерам 4 и 8 исследованы на качество диспергирования технического углерода. В таблице 3 представлены данные статистической обработки полученных результатов. Из таблицы 3 видно, что использование в составе резиновой смеси стеариновой и олеиновой кислот при массовом соотношении 1:1,5 соответственно значительно улучшает качество диспергирования технического углерода. Так, в заявляемых резиновых смесях (пример 8) стандартное отклонение по содержанию технического углерода и степени его диспергирования ниже на 70% по сравнению с таковым для известной резины (пример 4). Таким образом, при использовании в рецептурах протекторных резин стеариновой и олеиновой кислот при массовом соотношении 1,0:1,5 соответственно улучшаются технологические (снижается вязкость по Муни резиновых смесей на 7-22%) и ряд физико-механических свойств резин (возрастают износостойкость резин на 6-10%, усталостная выносливость на 50-130%), а также снижается себестоимость изделий за счет замены 60% стеариновой кислоты на более дешевую олеиновую кислоту. Как показали исследования, смесь стеариновой и олеиновой кислот состава 1,0:1,5 соответственно можно использовать и в других резиновых смесях.
Формула изобретения
Резиновая смесь, содержащая ненасыщенный каучук, серу, ускоритель вулканизации, мягчитель, защитный воск, N-изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олеиновую кислоту при массовом соотношении стеариновой и олеиновой кислот 1:1,5 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Ненасыщенный каучук 100 Сера 1,8-2,2 Ускоритель вулканизации 1,4-1,8 Мягчитель 8,0-15,0 Защитный воск 1,0-2,0 N-Изопропил-N’-фенил-n-фенилендиамин 1,0 Полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин 2,0 N-Циклогексилтиофталимид 0,2-0,3 Технический углерод 55,0-60,0 Оксид цинка 3,0-5,0 Стеариновая кислота 0,8 Олеиновая кислота 1,2
|
||||||||||||||||||||||||||
-фенил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид, технический углерод, оксид цинка, стеариновую кислоту, она дополнительно содержит олеиновую кислоту при массовом соотношении стеариновой и олеиновой кислот 1:1,5 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
