Вулканизуемая резиновая смесь

(23) П риоритет -Гоаударстмнный камнтет Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень Рй 17Дата опубликования описания 07,0 А 2. во делам изобретений и открытий(54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬИзобретение относится к шинной промышленности, а именно к вулканизуемым полимерным композициям (резиновым смесям) для протектора, наполнительного шнура и других деталей шины.5Известна 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 ко 15 торой характеризуются высоким сопротивлением деформации, что выражается в повышенных значениях напряженИй при малых удлинениях 11 .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 110- 600 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 покрышкиЭиз строя.Целью изобретения является снижение теплообразования и повышение со 92596 противления деформации резин из композиции.Поставленная цель достигается тем, что известная вулканизуемая полимерная композиция на основе карбоцепно" го 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 1- 10:90-99 и общем содержании наполние теля 50-100 мас,ч, на 100 мас.ч. ка" 15 учука. П р и м е р 1. На лабораторныхвальцах при температуре валков 70 ++ 5 фС и загрузке каучуков 396 г гото" 0вят вулканизуемую полимерную композицию для наполнительного шнура покрыш"ки следующего состава, мас.ч.: изопреновый каучук СКИ"3 50, бутадиенметилстирольный каучук СКИСАРК50, регенерат 100, меркаптобензотиазолдисульфид 0,9, окись цинка 4, окисьмагния 1, стеарин 4, олеиновая кислота 3, канифоль 3, рубракс 20, Фталевый ангидрид 0,5 масло ПН-ЗЫ 6, се"ра 6,5, печная сажа ПИпо ОСТ78 Й"77"90 и фибрилло-трубчатый углерод 10. Средне-арифметический, диаметрчастиц печной сажи ПИ550 А , степень их срастания в агрегаты 0,11 ипоказатель абсорбции дибутилфталата(ДБФ) 102 мл/100 г. Средне-арифметический диаметр фибрилло-трубчатых частиц углерода ФТ 920 А , степень ихсрастания нулеваяотношение длины кдиаметру частиц 116 и показатель абсорбции ДБФ 185 мл/100 г, Общее содержание смеси печной сажи с фибриллотрубчатым углеродом 100 мас.ч. на100 мас.ч. смеси каучуков при соотношени наполнителей 90: 10,Параллельно готовят контрольнуюкомпозицию такого же состава, содержащую в качестве наполнителя однупечную сажу ПИ"50 в количестве100 мас.ч, на 100 мас.ч. каучуков,50и такую же контрольную композицию сфирилло"трубчатым углеродом.Приготовление вулканизуемых полимерных композиций повторяют, изменяясоотношение печной сажи ПИ"50 и угле 55рода ФТс 90:10 на 86: 14 95: 5,96.:4, 98:2 и 99:1 (на 100 мас.ч, каучуков) . 9 4. Опытные и контрольные вулканизуемые полимерные композиции испытывают по Иуни по ГОСТ 10 722"76 и вулкани" зуют в гидравлическом прессе с паро" вым обогревом в течение 800 мин при температуре плит 143 С. Прочностныеосвойства вулканизатов определяют по ГОСТ 270"75, теплообразование при многократном сжатии с амплитудой 104 1 статистическая нагрузка 10 кг) - по ГОСТ 20418-75.Результаты испытания композиций и их вулканизатов приведены в табл. 1,П р и м е р 2. Приготовление и испытание вулканизуемой композиции проводят по примеру 1, но композиций имеет следующий состав, мас.ч.: изопреновый каучук СКИ100, меркаптобекзотиазолдисульфид 0,2, сульфенамйд .БТ 0,8, сера 3, окись цинка 5, стеарин 2, канифоль 2,5, рубракс 5, масло 11 НШ 9, неозон Д 0,5 Х - нитрозодифениламин 0,5 и смесь печных саж ПИпо ТУ 11 562-67 27 мас. ц и ПИ(30 мас,ч) с Фибрилло-труб" чатым углеродом (4 мас.ч.) 60. Диа" метр элементарных частиц печной саяФ ПИ205 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 мл/100 г. Соотношение печных саж и углерода ФТ составляет 93,3:6,7Результаты испытания опытной композиции в сравнении с контрольной та кого же состава, содержащей по 30 мас,ч. технического углерода ПИи ПИна 100 мас,ч. каучука, приведены в табл. 2. П 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 СКИСАРК 100, меркаптобензотиазолдисульфид 2, окись цинка 5, сте- . арин 2, сера 2, улучшенная печная са" жа ПИ 48, фибрилло-.трубчатый углерод 2, Диаметр элементарных частиц печной сажи ПИ 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 фибриляо-трубчатого углерода в композиции 50 мас.ч. на5 925969 6 100 мас.ч. каучука при массовом соот" ций практически не изменяются, а проч ношении наполнителей 96:4. . ность резин сохраняется в пределах1Результаты 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. 3 противление раздиру) добавки фибрилтехнического углерода ПИ нало-трубчатого углерода в заявляемых 100 мас.ч. каучука приведены в табл.2. пределах также не оказывают сущестИз табл, 1 видно, что введение от венного влияния.14 до 10 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 100-ном удлинении и теплообраэованию каучуковпозволяет на 4-50 увеличить резин.напряжение при 50-ном удлинении ре- фибрилло-трубчатый углерод дешевзин, являющееся показателем сопротив ле активных печных саж, технология ляемости их деФормации, и на 2-7 его производства проста и может быть снизить теплообразование. При этом быстро освоена промышленностью технисвойства невулканизованных компози- ческого углерода.Таблица 1 НормыконтролякачеКонтрольныекомпозиции Опытные композиции при соотношениипечной сажи и углерода,мас.ч, .е ее т Юа ЕЕ86:14 90:10 95.5 96:4 98:2 99:1 Показатели ПИ 50 1 прототис) ства Иинимальная вязкостьпо Иуни при 130 С,усл.ед. 40 38 38 36 37 36 36 . 72 Время начала подвулканизации при 130 С,мин 10,5 11,5 11,0 12,0 11,5 12,0 11,5 8,0 Свойства вулканизатов Напряжение при 504-номудлинении, кгс/см 42 36 31 30 27 2423 Предел прочности приразрыве, кгс/см 63 72 86 90 93 96 96 38 Не менее 70925969 8Таблица 2 4 Показатели ы мт е э мОпытные композиции Контрольные композициипо примерам по примерам. 2 3 Минимальная вязкость по Муни при1.30 С, усл. ед. 51 Время начала подвулканизации поМуни, при 130 С мин 15 19 17 Свойства вулканизатов Напряжение при 100-ном удлинении,кгс/ам 70 Напряжение при 200"ь-ном удлинении,кгс/см 170 166 69 71 Предел прочности при разрыве,кгс/см 198 286 210 420 230 62 4.0 105 110 формула изоЬретения 35 Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепных каучуков, включающая наполнитель-пецную сажу с агрегированными частицами сферической формы диаметром частиц 150-600 А о т л и ц а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения теплообразования и повышения сопротивления деформации резин из данной смеси, последняя содержит в качестве дополнительного на 45 Составитель В. ОстровскийРедактор Л. Веселовская Техред З,фанта Корректор У. Пономаренко . Заказ 2883/7 Тираж 512 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жр Раушская нэб.р д 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Относител ьное удлинение,Твердость по ТМ, усл. ед.Сопротивление раздиру, кгс/смТеплооЬразование, С полнителя углерод с частицами фибрилло-трубчатой формы при соотношении помассе его к печной саже 1-10:90-99и общем содержании наполнителя 50100 мас.ч. на 100.мас.ч, каучука.Истоцники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 729211, кл. С 08 1, 9/00, 1.9782, Авторское свидетельство СССРпо заявке 8 2813868/23-05,кл, С 08 Х. 9/ОО, 1979 (прототип).