Вулканизуемая резиновая смесь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

««925969 (о1) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 10;10.80 (21) 2989502/23-05

t (53)M. Кл. с 08 Ь 9/oo ,С 08 К 7/18 с присоелинениеит заявки И— (23 ) П риоритет—! оаударстмнный камнтет

Опубликовано 07. 05. 82 ° Бюллетень J4 17

Дата опубликования описания 07.0 .А2. во делам изобретений и открытий (53) УДК678. 7 (088.8) I

Ю. Н. Никитин, М. С. Цеханович, Г. g. -Давидан, A. Г. Иварц, Н. Н. Лежнев, Л. А. Гончарова, Л. <. Олейник, И:. "Д. БаЛан и Г. Д. Минаева

k.„" (, Всесоюзный научно-исследовательский институт и хничес ого .- р углерода и Научно-исследовательский институт шинной промышленности

; П j Авторы изобретения (71) Заявители (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ!

Изобретение относится к шинной промышленности, а именно к вулканизуемым полимерным композициям (резиновым смесям) для протектора, наполнительного шнура и других деталей шины.

Известна вулканизуемая резиновая смесь (полимерная композиция) на основе карбоцепного каучука, включающая в качестве наполнителя углерод с фибрилло-трубчатой формой элементарных частиц, не связанных в агрегаты, при отношении длины к диаметру частиц

20-300 в количестве 5-40 мас.ч. на

100 мас.ч. каучука, вулканизаты ко15 торой характеризуются высоким сопротивлением деформации, что выражается в повышенных значениях напряженИй при малых удлинениях (lj .

Однако указанная композиция не может применяться в производстве шин из-за неудовлетворительной прочности и высокого теплообразования при многократных деформациях резин, особенно на основе стереорегулярных каучуков.

Наиболее близкой к предложенной вулканизуемая полимерная композиция на основе карбоцепных каучуков применяющаяся при изготовлении протектора, наполнительного шнура и других деталей шины, которая включает в качестве наполнителя активную печную ,сажу в виде агрегатов сросшихся частиц сферической формы диаметром 110600 А при следующем соотношении компонентов, мас,ч.: каучук 100, печная сажа 40-100 (21 .

Однако полученные из такой композиции вулканизаты также показывают высокое теплообразование при низком сопротивлении деформации, что приводит к быстрой разнашиваемости борта, отслоениям протектора от каркаса и в результате этого выходу покрышки

Э из строя.

Целью изобретения является снижение теплообразования и повышение со3 92596 противления деформации резин из композиции.

Поставленная цель достигается тем, что известная вулканизуемая полимер ная композиция на основе карбоцепного каучука (или смеси каучуков), включающая наполнитель - печную сажу с агрегированными частицами сферической формы диаметром 150-600 А, в качестве дополнительного наполнителя 10 содержйт углерод с частицами фибрилло-трубчатой формы при массовом соотношении последнего к печной саже i (0:90-99 и общем содержании наполни.- теля 50-100 мас,ч. íà 100 мас.ч. ка- 15 учука.

Пример I. На лабораторных вальцах при температуре валков 70 +

+ 5 С и загрузке каучуков 396 г гото- 0 вят вулканизуемую полимерную композицию для наполнительного шнура покрышки следующего состава, мас.ч.: изопреновый каучук СКИ"3 50, бутадиенметилстирольный каучук СКИС-30АРК

50, регенерат 100, меркаптобензотиазолдисульфид 0,9, окись цинка 4, окись магния 1, стеарин 4, олеиновая кислота 3, канифоль 3, рубракс 20, фталевый ангидрид 0,5, масло ПН-Std 6, се" ра 6,5, печная сажа AN-50 по fOCT

78Ж"77"90 и фибрилло-трубчатый углерод 10. Средне-арифметический, диаметр частиц печной сажи ПИ-50 550 А, степень их срастания в агРегаты 0,11 и показатель абсорбции дибутилфталата (ДБФ) 102 мл/100 r. Средне-арифметический диаметр фибрилло-трубчатых частиц углерода ФТ 920 А, степень их срастания нулевая, отношение длины к 40 диаметру частиц I16 и показатель абсорбции ДБФ 185 мл/100 г. Общее содержание смеси печной сажи с фибриллотрубчатым углеродом 100 мас.ч. на

100 мас.ч. смеси каучуков при соотно- 4 шени наполнителей 90: (0, Параллельно готовят контрольную. композицию такого же состава, содержащую в качестве наполнителя одну печную сажу ПИ-50 в количестве

100 мас.ч. на 100 мас.ч. каучуков, 50 и такую we контрольную композицию с фирилло-трубчатым углеродом.

Приготовление вулканизуемых полимерных композиций повторяют, изменяя соотношение печной сажи ПИ-50 и угле55 рода ФТ-15 с 90:10 на 86:14 95:5, 96.:4, 98:2 и 99: 1 (на 100 мас.ч. каучз ков}.

9 4 . Опытные и контрольные вулканизуемые полимерные композиции испытывают по Иуни по ГОСТ 10 722-76 и вулканизуют в гидравлическом прессе с паро" вым обогревом в течение 800 мин при температуре плит 143 С. Прочностные о свойства вулканизатов определяют по

ГОСТ 270-75, теплообразование при многократном сжатии с амплитудой 104 (статистическая нагрузка (0 кг) - по

ГОСТ 20418-75.

Результаты испытания композиций и их вулканизатов приведены в табл. 1

Пример 2. Приготовление и испытание вулканизуемой композиции проводят по примеру 1, но композиций имеет следующий состав, мас.ч.: изопреновый каучук СКИ-3 100, меркаптобекзотиазолдисульфид 0,2, сульфенамИЩ .FT 0,8, сера 3, окись цинка 5, стеарин 2, канифоль 2,5, рубракс 5, масло (1Н-6Ш 9, неозон Д 0,5 N - нитрозодифениламин 0,5 и смесь печных саж ПИ-105 по ТУ ll 562-67 27 мас.ч и ПИ-50 (30 мас.ч..} с фибрилло-труб" чатым углеродом (4 мас.ч.) 60. Диа" метр элементарных частиц печной саяФ

ПИ-105 205 А, степень их срастаний в агрегаты 0,09 и абсорбция ДБФ

107 мл/100 г. Средне-арифметический диаметр частиц углерода ФТ 860 А отношение длины к диаметру частиц

290 и показатель абсорбции ДБФ

230 мп/100 г. Соотношение печных саж и углерода ФТ составляет 93,3:6,7.

Результаты испытания опытной композиции в сравнении с контрольной та кого же состава, содержащей по

30 мас.ч. технического углерода

ПИ-105 и ПМ-50 на 100 мас,ч. каучука, приведены в табл. 2.

A р и м е р 3. Приготовление и испытание вулканизуемой полимерной композиции проводят по примеру 1, но композиция имеет следующий состав, мас.ч.: бутадиен-метилстирольный каучук СКИС-30АРК 100,. меркаптобензотиазолдисульфид 2, окись цинка 5, сте- . арин 2, сера 2, улучшенная печная сажа П-136М 48, фибрилло-.трубчатый углерод 2. Диаметр элементарных частиц печной сажи П-136И 150 А, степень их срастания в агрегаты 0,07 и абсорбция . ДБФ 112 мл/100 г. физико-химические свойства фибрилло-трубчатого углерода приведены в примере 1. Общее содержание печной сажи и фибрилло-трубчатого углерода в композиции 50 мас.ч. на

5 925969 - 6

100 мас.ч. каучука при массовом соот- ций практически не изменяются, а проч ношении наполнителей 96:4. . ность резин сохраняется в пределах

Результаты испытания опытной ком" нормы (не менее 70 кгс/см ) . На друпозиции в сравнении с контрольной та- гие свойства резин (твердость, сокого же состава, содержащей 50 мас.ч. s противление раздиру) добавки фибрилтехнического углерода П-136И на ло-трубчатого углерода в заявляемых

100 мас.ч. каучука риведены в табл.2. пределах также не оказывают сущестИз табл. 1 видно, что введение от венного влияния.

14 до 101 фибрилло-трубчатого углеро- Данные табл. 2 подтверждают преда от общего количества смеси напол" 16 имущества предложенной композиции нителей в составу вулканизуемой по- перед контрольной по напряжению при лимерной композиции на основе смеси 100ь-ном удлинении и теплообраэованию каучуков позволяет на 4-504 увеличить резин. напряжение при 504-ном удлинении ре- . Фибрилло-трубчатый углерод дешевзин, являющееся показателем сопротив- 1S ле активных печных саж, технология ляемости их деформации, и на 2-74 его производства проста и может быть снизить теплообразование. При этом быстро освоена промышленностью технисвойства невулканизованных компози- ческого углерода.

Т а б л и ц а 1

Нормы контроля качеКонтрольные композиции

Опытные композиции при соотношении печной сажи и углерода, мас.ч..

I ю ю юевю м

86:14 90:10 95. . 96:4 98:2 99:1

Показатели

ПИ 50 (прототи ) ства

Иинимальная вязкость по Иуни при 130 С, усл.ед.

40 38 38 36 37 36 36 . 72

Время начала подвулканизации при 130 С, мин lot 5

ll 5 11,0 12,0 11,5 12,0 11,5 8,0

Свойства вулканизатов

Напряжение при 504-ном удлинении, кгс/см 42

36 31 30 27 24 23

Предел прочности при разрыве, кгс/см 63

72 86 . 90 93 96 96 38 Не менее 70

Относительное удлинение, 3 30 98 110 - 115 132 136 140 35 Не более 550

Сопротивление раэдиру, кгс/см

29 33 36 36 34 33 35 24

Твердость по ТИ-2, усл. ед. 76 74 74 73 73

Теплообраэование, С :43 39 38 . 38 39

73 73 87

40 41, 56

925969

Таблица 2

Показатели

Опытные композиции Контрольные композиции по примерам по примерам (I

2 3

Минимальная вязкость по Муни при

130 С, усл. ед.

Время начала подвулканизации по

Муни, при 130 С мин

15 19

Свойства вулканизатов

Напряжение при 100 ь -ном удлинении, кгс/ам

31

Напряжение при 200 -ном удлинении, кгс/см 170

166

71

Предел прочности при разрыве, кгс/см

198

286

2l0

420

450

230

250

40

105

110

36

2S формула изобретения

Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепных каучуков, включающая наполнитель-печную сажу с агрегированными частицами сферической (рормы диаметром частиц 150-600 A отличающаяся тем, что, с целью снижения теплообразования и повышения сопротивления деформации резин из данной смеси, последняя содержит в качестве дополнительного на45

Составитель В. Островский

Редактор 11. Веселовская Техред З.фанта Корректор У. Пономаренко .

Заказ 2883/7

Тираж 512 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

Относител ьное удлинение, Твердость no TM-2, усл. ед.

Сопротивление раздиру, кгс/см

Теплообразование, С полнителя углерод с частицами фибрилло-трубчатой формы при соотношении по массе его к печной саже 1-10:90-99 и общем содержании наполнителя 50

100 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 729211, кл. С 08 1 9/00, 1.978 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 4 2813868/23-05, кл. С 08 1. 9/00, 1979 (прототип).