Композиция герметизирующего слоя покрышки

Изобретение относится к композиции герметизирующего слоя покрышки. Композиция содержит полимерную основу, образованную из бутилового каучука и/или галогенбутилового каучука, систему наполнителя и систему отверждения. Система наполнителя содержит от 60 до 80 м.ч./сто м.ч. каучука слоистого минерального наполнителя на кремниевой основе и от 8 до 30 м.ч./сто м.ч. каучука смеси из технического углерода, образованной из первого технического углерода, характеризующегося удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота, в диапазоне от 21 до 39 м2/г, и второго технического углерода, характеризующегося удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота, в диапазоне от 70 до 120 м2/г. Изобретение позволяет улучшить кислородонепроницаемость герметизирующего слоя при сохранении высоких показателей сопротивления растрескиванию при низкой температуре и сохранении сопротивления распространению трещины. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композиции герметизирующего слоя покрышки.

В данном случае и ниже в настоящем документе термин «герметизирующий слой» предполагает обозначение внутреннего каучукового слоя, по существу непроницаемого для воздуха, который используют в бескамерных покрышках, то есть покрышках, не имеющих камеры, для сохранения давления воздуха внутри каркаса. Герметизирующий слой также должен обеспечивать эффективное удерживание кислорода внутри каркаса и предотвращение его распространения на другие детали покрышки и ухудшения от этого их качества.

Термин «система отверждения» предполагает обозначение веществ, таких как сера и ускорители, способных сшивать полимерную основу.

Уровень техники

Композиции герметизирующих слоев в общем случае включают матрицу галогенбутилового каучука, которая, несмотря на дороговизну, обеспечивает достижение лучшей непроницаемости в сопоставлении с другими полимерными основами.

Один способ улучшения непроницаемости герметизирующего слоя заключается в его утолщении. Однако, как известно специалистам в соответствующей области техники, более толстый герметизирующий слой является более дорогим в производстве и повышает массу покрышки, что таким образом увеличивает совокупное потребление топлива автомобилем и сопротивление качению.

Поэтому существует потребность во все более тонких герметизирующих слоях, но при отсутствии ухудшения непроницаемости.

Один способ увеличения непроницаемости герметизирующих слоев при отсутствии их утолщения заключается в использовании композиции, содержащей специальные наполнители, которые при надлежащем перемешивании приводят к получению пространственных затруднений, способных значительно улучшить непроницаемость герметизирующего слоя. Другими словами, в случае перемешивания с полимерной основой наполнители, такие как глина, каолин, слюда и тому подобное, приводят к получению для конечного продукта препятствия, предотвращающего прохождение воздуха через продукт и, таким образом, улучшающего его непроницаемость. В данной связи важно отметить, что любая анизотропия наполнителя может особо усилить характеристики непроницаемости каучука.

Однако данное решение, несмотря на улучшение непроницаемости герметизирующего слоя, может в результате приводить к ухудшению его физических характеристик, таких как сопротивление растрескиванию, в частности, при низкой температуре и сопротивление распространению трещины.

Описание изобретения

Заявитель разработал альтернативное решение, способное улучшить характеристики кислородонепроницаемости герметизирующих слоев при отсутствии ухудшения вышеупомянутых физических характеристик. Как таковые, для заданной степени непроницаемости, герметизирующие слои могут быть сделаны более тонкими при наличии всех вышеупомянутых производственных преимуществ.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается композиция герметизирующего слоя покрышки, содержащая полимерную основу, образованную, по меньшей мере отчасти, из бутилового каучука и/или галогенбутилового каучука; систему наполнителя; и систему отверждения; при этом упомянутая композиция характеризуется содержанием упомянутой системой наполнителя от 60 до 80 массовых частей на сто массовых частей каучука (далее - м.ч./сто м.ч. каучука) слоистого минерального наполнителя на кремниевой основе; и от 8 до 30 м.ч./сто м.ч. каучука смеси из технического углерода, содержащей первый технический углерод, характеризующийся удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота (N2SA), в диапазоне от 21 до 39 м2/г, и второй технический углерод, характеризующийся удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота (N2SA), в диапазоне от 70 до 120 м2/г.

Диапазоны удельной поверхности измеряли по абсорбции азота в соответствии с документом ASTM Standard D6556.

Предпочтительно композиция содержит от 5 до 25 м.ч./сто м. ч. каучука каждого из упомянутых первого и второго технического углерода.

Предпочтительно количественное соотношение между упомянутыми первым и вторым техническим углеродом находится в диапазоне от 1 до 4, а более предпочтительно от 1 до 2.

Наилучший способ осуществления изобретения

В соответствии с настоящим изобретением также предлагается герметизирующий слой, образованный из определенной выше композиции, и покрышка, включающая такой герметизирующий слой.

Нижеследующее представляет собой исключительно неограничивающие примеры для более ясного понимания настоящего изобретения.

Примеры

Получали шесть контрольных композиций (A-F) и две композиции, соответствующие настоящему изобретению (G, Н).

Как это продемонстрировано ниже, контрольные композиции используются для демонстрации того, насколько заявляемая смесь из двух технических углеродов представляет собой то, что определяет преимущества композиций, соответствующих изобретению. Говоря более конкретно, композиция А представляет собой обычно использующуюся композицию герметизирующего слоя; композиции В и С отличаются от настоящего изобретения содержанием другой смеси технического углерода; композиции D и Е отличаются от настоящего изобретения содержанием только одного технического углерода; и композиция F отличается от настоящего изобретения содержанием другого количества глины.

Таблица I демонстрирует составы в м.ч./сто м.ч. каучука для вышеупомянутых контрольных композиций.

Галогенбутиловым каучуком является бромбутиловый каучук.

Использующийся каолин представлен на рынке компанией CAMIN под торговым наименованием POLYFIL DL.

Технический углерод N660 характеризуется удельной поверхностью 34 м2/г.

Технический углерод N330 характеризуется удельной поверхностью 78,6 м2/г.

Технический углерод N134 характеризуется удельной поверхностью 131 м2/г.

В таблице II демонстрируются составы в м.ч./сто м.ч. каучука для композиций, соответствующих настоящему изобретению, которые отличаются друг от друга количеством используемой глины.

Из каждой композиции, указанной в таблицах I и II, получали образцы отвержденных каучуков, характеристики которых соответствуют характеристикам герметизирующего слоя, получаемого из композиции.

Образцы подвергали испытанию на кислородонепроницаемость, сопротивление низкотемпературному образованию трещины и сопротивление распространению трещины.

Испытание на кислородонепроницаемость проводили в отношении образцов толщиной 0,7 мм при использовании обычной аппаратуры, такой как MOCON® ОХ-TRA® (model 2/61). И измерения проводили при температуре 25°C.

Испытание на сопротивление низкотемпературному образованию трещины проводили в соответствии с документом ЕТМ Standard 135 при температуре -40°C.

Испытание на сопротивление распространению трещины проводили в соответствии с документом ЕТМ Standard 119 при температуре 25°C.

В таблицах III и IV продемонстрированы результаты вышеупомянутых испытаний, индексированные по отношению к результатам для композиции А. Для более ясного понимания результатов в таблицах III и IV необходимо отметить то, что чем меньшим будет указанное значение, тем лучшей будет соответствующая характеристика.

Сопоставление результатов в таблицах III и IV ясно демонстрирует, что только композиции, соответствующие изобретению, позволяют успешно достигать высокой степени непроницаемости при отсутствии ухудшения физических характеристик в отношении сопротивления образованию и распространению трещины.

Важно отметить то, насколько объединение глины со смесью технического углерода, отличной от заявленной смеси, или только с одним техническим углеродом из заявленной смеси неспособно обеспечить достижение искомых преимуществ. Собственно говоря, всякий раз, когда контрольная композиция демонстрирует улучшение непроницаемости, она также демонстрирует и ухудшение сопротивления образованию и распространению трещин, и наоборот.

Кроме того, как это продемонстрировано для контрольной композиции F, для достижения искомых преимуществ, простое объединение глины с заявленной смесью технического углерода является недостаточным, если не используются те количества наполнителя, которые определены в настоящем изобретении.

1. Композиция герметизирующего слоя покрышки, содержащая полимерную основу, образованную по меньшей мере частично из бутилового каучука и/или галогенбутилового каучука; систему наполнителя; и систему отверждения; при этом упомянутая композиция характеризуется тем, что упомянутая система наполнителя содержит от 60 до 80 м.ч./сто м.ч. каучука слоистого минерального наполнителя на кремниевой основе; и от 8 до 30 м.ч./сто м.ч. каучука смеси из технического углерода, первый технический углерод, характеризующийся удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота (N2SA), в диапазоне от 21 до 39 м2/г, и второй технический углерод, характеризующийся удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота (N2SA), в диапазоне от 70 до 120 м2/г.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся содержанием от 5 до 25 м.ч./сто м.ч. каучука каждого из упомянутого первого и второго технического углерода.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что количественное соотношение между упомянутым первым и вторым техническим углеродом находится в диапазоне от 1 до 4.

4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что количественное соотношение между упомянутым первым и вторым техническим углеродом находится в диапазоне от 1 до 2.

5. Герметизирующий слой покрышки, отличающийся тем, что он изготовлен из композиции по п. 1.

6. Покрышка, отличающаяся включением герметизирующего слоя по п. 5.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неагломерирующим противотурбулентным присадкам, способу их получения и может быть использовано для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводе при турбулентном режиме течения углеводородов.

Изобретение относится к стабильной эмульсии полиизобутена и ее применению в химико-технических областях. Эмульсия содержит от 10 до 65 мас.% полиизобутена, не более 5 мас.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества и возможно от 1 до 65 мас.% по меньшей мере одного воска и/или масла по отношению к полной массе указанной эмульсии, дополненной до 100 мас.% водой.

Изобретение относится к получению динамически вулканизированного сплава эластомерных и термопластических смол, а также к формованной пленке из этого сплава. Сплав включает по крайней мере один эластомер и по крайней мере одну термопластическую смолу.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству вибродемпфирующих эластомерных материалов высокой плотности, и может быть использовано в промышленных установках, электронных приборах, в строительстве и домашнем хозяйстве.

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов.

Изобретение относится к термопластичным эластомерным композициям и способам непрерывного получения этих композиций. Непрерывный способ получения динамически вулканизированного термопластичного эластомера заключается в смешивании на первой стадии смешивающего устройства непрерывного действия термопластичной смолы, негалогенированного эластомера, с содержанием полиолефина больше чем 3,5 мол.%, который модифицирован ненасыщенным карбоксильным соединением, и отверждающего агента.

Изобретение относится к резиновой смеси, способу ее получения и вулканизированной резине из нее. Резиновая смесь содержит несшитый каучук и частицы каучука, имеющие радиационно-сшитую структуру, диспергированные в нем.

Изобретение относится к динамически вулканизированному сплаву для изготовления шин и других резинотехнических изделий. Сплав включает, по меньшей мере, один эластомер, содержащий изобутилен и, по меньшей мере, одну термопластичную смолу.

Изобретение относится к динамически вулканизированным сплавам (ДВС) и, в частности, к ДВС, имеющим улучшенные технологические характеристики и стабильность. Настоящее изобретение также относится к способам получения ДВС.

Изобретение относится к эластомерным нанокомпозитам, которые используют в качестве барьера для воздуха. Эластомерный нанокомпозит содержит: (а) эластомер, включающий звенья на основе изоолефинов, содержащих от 4 до 7 атомов углерода, и имеет средневязкостную молекулярную массу от 400000 до 2000000; (б) 10 част./100 част.

Изобретение относится к сопряженным диолефиновым полимерам и способам их получения. Предложен способ получения полимера со стабильными вязкостью по Муни и молекулярной массой, при котором сопряженный диолефин вступает в реакцию в углеводородном растворителе в присутствии инициатора с образованием полимера, после чего к полимеру присоединяют алкоксисилановые концевые функционализирующие группы.

Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, модифицированного слоистосиликатным материалом, обладающего улучшенными прочностными и физико-механическими характеристиками, предназначенного в качестве суперконструкционных композиционных материалов для аддитивных 3D технологий.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения.

Изобретение относится к области получения композитных материалов с применением нанотехнологии, а именно касается технологии получения нанокомпозитов на основе наноструктурированного карбида кремния и углеродного волокна с полиимидной матрицей, которые могут быть применены в различных областях техники, в частности при изготовлении конструкционных материалов, используемых в ракетостроении, в авиационной и космической отрасли.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе полибутилентерефталата (ПБТ) и может быть применено при создании качественных конструкционных изделий в автомобилестроении, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к биоразлагаемому листовому материалу со свойством газонепроницаемости. Биологически разлагаемый листовой материал в своем составе содержит наноглину и поливиниловый спирт (PVOH).

Изобретение относится к биоразлагаемому листовому материалу со свойством газонепроницаемости. Биологически разлагаемый листовой материал в своем составе содержит наноглину и поливиниловый спирт (PVOH).

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полиамидную основу и антипирен, и может быть использовано для производства формованных изделий, таких как нити, пленки и листы, а также монолитные литьевые образцы.Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью включает полиамид ПА-6 и антипирен.

Изобретение относится к композиционным материалам с пониженной горючестью, включающим полиамидную основу и антипирен, и может быть использовано для производства формованных изделий, таких как нити, пленки и листы, а также монолитные литьевые образцы.Фторсодержащая полиамидная композиция с пониженной горючестью включает полиамид ПА-6 и антипирен.

Изобретение относится к каучуковым смесям, к способу получению каучуковых смесей, к способу получению вулканизатов, к вулканизатам и применению эфира ω-меркапто- С 2 –С 6-карбоновой кислоты с многоатомным спиртом для получения каучуковых смесей и их вулканизатов.

Изобретение относится к композиции с высокой жесткостью для покрышки. Композиция элемента конструкции покрышки содержит сшиваемую полимерную основу с ненасыщенной цепью, армирующий наполнитель и отвердители.

Изобретение относится к композиции герметизирующего слоя покрышки. Композиция содержит полимерную основу, образованную из бутилового каучука иили галогенбутилового каучука, систему наполнителя и систему отверждения. Система наполнителя содержит от 60 до 80 м.ч.сто м.ч. каучука слоистого минерального наполнителя на кремниевой основе и от 8 до 30 м.ч.сто м.ч. каучука смеси из технического углерода, образованной из первого технического углерода, характеризующегося удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота, в диапазоне от 21 до 39 м2г, и второго технического углерода, характеризующегося удельной поверхностью, измеряемой по абсорбции азота, в диапазоне от 70 до 120 м2г. Изобретение позволяет улучшить кислородонепроницаемость герметизирующего слоя при сохранении высоких показателей сопротивления растрескиванию при низкой температуре и сохранении сопротивления распространению трещины. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

Наверх