Резиновая смесь на основененасыщенного каучука
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсммн
Соцмапмстмчеснмн
Респубпнн
<и>83оОЗО (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22)ЗаЯвлено 16.08. 79 (2I) 2812913/23-Оэ (51}М. Кл. с прмсоедннением заявки М (23) Приоритет—, C08L9/00
С 08 К 3/04. тйаудлрстаенны11 кемнтет
CCCP до делам наееретеннй н еткрмтнй
Опублмковано 07. 06. 81 Бюллетень,1те 21 (БЗ) УДК 678. 7 (088. 8) Дата опублмкования описания 09.06.81 (54)РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЬПЦЕННОГО
КАУЧУКА
Изобретение относится к резиновой промьппленности, в частности к резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука.
Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включаю3 щая активный углеродный наполнитель (активную печную сажу), вулканизующий агент, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации и пластифи10 катор, например в соотношении 100:50:
:2,5:2:5:20 (1).
Вулканизаты из данной смеси обладают низким сопротивлением истиранию.
Цель изобретения состоит в повышении сопротивления истиранию вулканизатов из известной смеси.
Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе ненасыщенного, каучука, включающая активный углеродный наполнитель; вулканизующий агент, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации и пластификаторы, содержит в качестве углеродного наполнителя сажу, имеющую на своей поверхности 0,01-0,187 по весу ката-аннелированных и пери-конденсированных полициклических углеводородов с 2-5 бензоидными кольцами при следующем соотношении. компонентов, вес.ч.:
Ненасыщенный каучук 100
Указанный углеродный наполнитель 20-75Вулканизующий агент 0,5-3
Ускорители вулканизации 0,1-2
Активаторы вулканизации 0,5-6,5
Пластификаторы 1-30.
П р и м е,р 1. На лабораторных вальцах готовят резиновую смесь следующего состава, вес.ч.: бутадиен-Ы;
-метилстирольный каучук СКИС-30АРК .100; окись цинка 3; сера 1,75; сте" арин 1; Й-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,1 и печная активная сажа Щ -100B 50.
Сажу получают следующим образом: в реактор для получения сажи подают
3 подогретый до 300 С технологический воздух и топливо. Высокая температура, необходимая для разложения углеводородного сырья, достигается,за счет сжигания топлива. -В высокотемпературные продукты сгорания подают подогретое распыленное углеводородное сырье, которое разлагается с обТ а б л и ц а 1
620 630 630 640 650
3400 3400 3400 3400 3400
90 90 90 90 90
490 490 490 490 490
1590 1580 )580 )540 . )530
96 95 95 96 96 115 115 115 110 112
99 99 99 100 100
8,0 . 8,0 7,9 7,9 8,1 рН водной суспензии
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Количество полициклических углеводородов с молекулярной массой 2-5 бензоидных колец в бензольном-экстрак те (аппарат Сокслета, 16 ч ), Х от веса сажи
001 005. 018 025 050
Содержание представителей ката;, аннелированных и пери-конденсированных полициклических углеводородов с
2-5 бенэоиднымй кольцами, т.е. с молекулярной массой 2-5 бензоидных колец на поверхности сажи определяют путем экстракции навески сажи бензоРасход углеводородного сырья, л/ч
Расход воздуха низкого давления, нм /ч
Расход топливного газа, нм /ч
Расход воздуха высокого давления, нм /ч
Температура в зоне реакции, С
Удельная геометрическая поверхность, м /г
Удельная адсорбционная поверхность, м /г
Абсорбция дибутилфталата, мл/100 г
Оптическая плотность бензинового экстракта
836030 4 разованием сажи. Полученная сажегаэовая смесь поступает в зону закалки, где охлаждается до 700 С за счет исо парения воды, .впрыскиваемой через форсунки. Технологические параметры процесса получения сажи и характеристики саж приведены в табл. 1. лом в течение 16 ч. В качестве контроля используют величину светопропускания экстракта на спектрофотометре в диапазоне волн 200-600 нм.
Полученную на жальцах резиновую смесь вулканизуют в гидравлическом
5 836030 прессе при )43 С в течение 70 мин.
Физико-механические свойства саженаполненных резиновых смесей и их вулканизатов приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
60
69
160 171 . 178 241 282
81 77 73 68 60
Вязкость, ед. Муви
185 180 177 153 140. Прочность прн разрыве, кгс/см > 297. 293
286 269 254
549 579 611
Относительное удлинение,X 551 557.
12 14
13
63
52
61
64 60
72
Твердость по TM-2
Эластичность при отскоке,X 39
Истираемость, см /кВт ч 287
О
Теплообразование, С
Как видно из табл. 2, резиновые смеси и их вулканизаты, наполненные сажами, содержащими на своей поверхности 0,01-0,18Х от веса сажи ката- аннелированных и пери-конденсированных полициклических углеводородов (образцы 1-3), отличаются от смесипрототипа меньшей величиной площади недиспергированных агломератов сажи и соответственно большим содержанием сажекаучукового геля.
В. соответствии с величинами и характером изменения диспергированности и содержания геля изменяются физико-механические свойства вулканизатов и сырых смесей.
Изменения всех физико-механических свойств смесей и вулканизатов подобнб изменениям диспергированности и содержания сажекаучукового геля незначительны в диапазоне величин содержания полициклических углеводородов 0,01-0,18Х. По мере приближения к прототипу, аналогично характеру изменений диспергированности и содержания геля, их изменения становятся значительными. Так, например, если показатель истираемости, непо средственно определяющий ходимость пневмошин в условиях эксплуатации, практически не меняется в диапазоне содержания полициклических углеводородов 0,01-0,18Х, то при содержании полициклов 0 5Х его изменение достигает 12,9Х сравнительно с образцом 1 (0,01X).
Такие величины изменения истираемости лабораторных образцов (на
l2,9Х для резины 1 относительно прототипа и на 9,8Х для резины 3 относительно прототипа) позволяют с достаточной степенью вероятности прогноСодержание сажекаучукогBJlH Х
Площадь недиспергированных агломератов сажи, т
Напряжение при ЗООХ-ном растяжении, кгс/см
Остаточное удлинение, Х
Сопротивление раздиру, кгс/см
38 40 43 45
289,295 305 324
47 47 41 37
7 836030 8 эировать увеличение ходимости пневма- эолилсульфенамид 1,15; окись цинтических шин в условиях эксплуатации ка 5; стеариновая кислота 2; противоне менее чем на 3%. утомитель 4010 Й А 1; воск 1,5; масло
Пример 2. На лабораторных ПН-6Ш .15; сажа IIM-100B 50. Использовальцах готовят резиновую смесь про- g вались образцы сажи 1-5 ПИ-100В, потекторного типа следующего состава, лученные в примере 1. вес.ч.: бутадиен-с(-.метилстирольный Полученную на вальцах резиновую каучук CKNC-30APK 25; маслонаполнен- смесь вулканизуют в гидравлическом ный бутадиен&-метилстирольный кау- прессе при 143 С 60 мин. Фйзико-мехао чук СКИС-30-АРКИ-2725; стереорегу- 1о нические свойства свеженаполненных лярный бутадиеновый каучук СКД 50; резиновых смесей и их вулканиэатов сера 1,95: М-оксадиэтилен-2-бензтиа- . .приведены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание сажекаучукового геля, 7.
71 69 65 62
Площадь недиспергированных агломератов сажи, мк - 213 229 251 270 289
89 87 88 85 83
Вязкость, ед. Иуни
Напряжение при 300%-ном удлинении, кгс/см 2.
128 129 127 120 1)3
194 195 189 184 171
Прочность при разрыве, кгс/см
419 423 440
Относительное удлинение,% 413 411
Остаточное удлинение,.7 7
Сопротивление раздиру„ кгс/см
48 49 47 45 43
72 72 71 69 бб
Твердость, по ТМ-2
Эластичность при отскоке,% 37 37 37 38 40
Истираемость, смз/кВт ч 127 126 129 135 141 э мератов сажи и соответственно большим содержанием сажекаучукового геля.
Как видно из табл. 3, резиновые смеси и их вулканизаты, приготовленные по рецепту протекторного типа на основе сочетания трех разновидностей каучука и наполненные теми же сажами, содержащими на своей поверхности
-0,01-0,18% от веса сажи ката-аннелированных и пери-конденсированных полициклических углеводородов с молекулярной массой 2-5 бензоидных колец (образцы 1-3), отличаются от смесипрототипа (образец 5) меньшей величиной площади недиспергированных аглоПри изменении содержания конденсированных полициклических углеводородов на поверхности сажи от 0,01 до 0,18% от ее веса изменение показателя диспергированности и содержания геля незначительное, но также направленное, как в примере 1 (табл. 2). При дальнейшем приближении к прототипу, т.е. прн увеличении содержания полициклических углеводородов до 0,57. от веса
9 836030 саки, изменения становятся существенными по величине.
Изменения показателй всех физико-. механических свойств вулканизатов и сырых смесей оказываются аналогичными предыдущему примеру (табл. 2), также .пд мере приближения к прототипу вслед за изменениями диспергированности и содержания геля изменения прочност- 16 ных свойств становятся значительными.
В случае сажи с содержанием полициклов 0 5Х истираемость резины увеличивается на 11Х сравнительно с резиной, наполненной образцом сажи 1 (0,01 полициклов).
Таким образом, и в этом. примере (табл. 3), уже в резине протекторного типа отмеченные. величины изменения ис-,, ц
I тираемости лабораторных образцов (на
11Х для резины 1 относительно прото- типа и на 9,3Х для резины 3 относительно прототипа), также позволяют с до. статочной степенью вероятности про- 25 . гноэировать увеличение ходимости пнев,матических шин в условиях эксплуатации примерно на ту же величину, т.е.
;приблизительно на ЗХ.
Формула изобретения
Резиновая смесь .на основе ненасыщенного каучука, включающая активный углеродный наполнитель, вулканизующий агент, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации и пластификаторы, отличающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления нстиранию вулканизатов из данной смеси, последняя содержит в качестве углеродного наполнителя сажу, имеющую на своей поверхности 0,01-0,18Х по весу ката-аннелированных и пери-конденсированных полициклических углеводородов с 2-5 бензоидными кольцами при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Ненасыщенный каучук 100
Указанный углеродный наполнитель 20-75
Вулканизующий агент 0,5-3
Ускорители вулканизации 0,1-2
Активаторы вулканизации 0,5-6,5
Пластификаторы 1-30.
Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Салтыков А.В. Основы современной технологии автомобильных шин. М., "Химия", 1974, с. 130.
Составитель Б. Холоденко
Редактор Е. Хорина Техред Т.Маточка Корректор Г. Решетник
Заказ 2824 7 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, 4
