Вулканизуемая резиновая смесь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1008 А Я ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ 13.Н.Никитин,В.А.Сапронов,ков, В.В.Ходовкотин 914418,1959тельство СССР9/00, 1979 Я РЕЗИНОВАЯ боцепной кауч й техническийас. ц.Ф е ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ВУЛКАНИЗУЕИИСМЕСЬ, включающая кари наполнитель - печно углевод с частицами диаметром 110300 А, степенью срастания частиц вагрегаты 0,03-0,09 и удельной поверхностью 90- 120 м 2/г, содержащийфенольные группы и экстрагирующиевещества, о т л и ц а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения устойчивости смеси к подвулканиэации ипрочностных свойств резин из даннойсмеси, последняя содержит в качестве наполнителя гидратированный технический углерод с содержанием фенольных групп 0,05-0,12 мэкв/г иэкстрагируемых веществ 0,0050,25 мас.Ф в количестве 40-100 мна 100 мас,ч, каучука.0082 1 101Изобретение относится к шиннойпромышленности в частности к вулканизуемым резиновым смесям на основекарбоцепных каучуков, применяющимсяпри изготовлении протекторов шин,Известна вулканизуемая резиноваясмесь, включающая карбоцепной каучуки гаэифицированный печной техническийуглеродсостоящий иэ агрегатов,сросшихся сферических частиц диаметром 110-600 А со степенью срастаниячастиц в агрегаты 0,1-0,5 и удельнойповерхностью по азоту 300-1200 м 2/г,содержанием фенольных групп 0,010,10 мэкв/г и экстрагируемых гродуктов 0,1-33 1 ,.Указанная смесь имеет высокуюустойчивссть к подвулканизации, нополученные из нее вупканиэаты из-завысокой пористости поверхностихарактеризуются низкими значениями напряжений при заданных удли,нениях и прочности,Наиболее близким техническим решением к изобретению является вулканизуемая резиновая смесь, включающаякарбоцепной каучук и наполнитель 1,улучшенныйпечной технический у; -лерод с диаметром частиц 110-300 А,степенью срастания частиц в агрегаты0,03-0,09 и удельной поверхностью1,по ЦТАБ ) 90-120 м 2/г, содержаниемфенольных групп 0,01-0,04 мэкв/ги экстрагируемых поодуктов 0,33,0321,Недостатком этой смеси являетсянеудовлетворительная ее устойчивостьк подвулканизации, что вызывает необходимость применения дорогих идефицитных антискорчингов и приводит к браку при выпуске протекторовшин. Кроме того, резины из этой смесихарактеризуются в ряде случаев неудовлетворительными прочностнымисвойствами,Целью изобретения является повышение устойчивостирезиновой ) смесик подвулканиэации, а также повышениепрочностных свойств резин - вулканизатов из данной смеси.Поставленная цель достигается тем,ио согласно изобретению вулканиэу:мая резиновая смесь включающая карбоцепной каучук и наполнитель - печной технический углерод с частицамидиаметром 110-300 А, тепенью срастания частиц в агрегаты 0,03-0,09и удельной поверхностью 90-120 м/гсодержит в качестве наполнителя гидратированный технический углерод ссодержанием фенольных групп 0,05- 16 0,12 мэкв/г и экстрагируемых веществ 0,005-025 мас в количестве40-100 мас.ч. на 100 мас,ч. каучука.П р и м е р 1, На лабораторныхОвальцах при температуре валков 50+5 С 15 готовят вулканизуемую резиновую смесьследующего состава, мас.ч.: бутадиен-метилстирольный каучук СКМСАРК100; стеарин 1; окись цинка 5, ;альтакс 2;. сера 2 и технический углерод щ 11 Маппо ТУ 38.11562-777, гидратированный путем обработки водяным паром при 400 С в течение 20 мин, 50,Гидратированный технический углеродимеет диаметр частиц по электронному 25 миКроскопу 210 А, степень срастаниячастиц в агрегаты 0,09; удельную поверхность по ЦТАБ 106 м/г содержит0,05 мэкв/г фенольных групп и 0,25"экстрагируемых толуолом олигомерных1 роду ктовДля сравнения готовят контрольную вулканиэуемую резиновую смесь таЖкого же состава, но используют исходный улучшенный технический углерод ПМне подвергавшийся гидратации прототип и базовый объект ),Готовят также вторую контрольнуюсмесь такого же состава, применяятехнический углерод ПМ, гаэифицированннй путем обработки водяным Фопаром при 800 С в течение 20 мин.Опытную и контрольные резиновыесмеси испытывают на приборе Мужипри 130 оС по ГОСТ 10722-76. Иэ смесей вулканизуют образцы в течение 45 " с о100 мин при 143 С и испытывают поГОСТ 270-75.Мардктеристика еулканиэируемыхрезиновых с,1 есей по примерам 1-4и результаты их испьпаний (50 мас.ч. ПМна 100 мас, ч, каучука / приведены в табл.1.1010082 Таблица 1 Контрольные смеси Показатели Газифицированный наполнитель сходныи наполнительпрототипбазовый объект Свойства технического углерод;10 20 2 Диаметр части Степень срав агрегаты ния час 0,0 09 0,0 0,.0 льнаяБ, м 2/ рхность и 106 106 1 одержание фенольных групп,экв/г 0,05 0,07 0,07 12 одержание экстрагируемьродуктов,Ф 0,250 0,166 0,067 0,005 0 Свойства смесей и вулканизатов Минимальусл.ед. вязкость,6 ала подвулкамин мя н ации 25 27 корость двулканизаци 0 11 ООЖ Напряж удлине е при МПа,4 8 32,4 2 29,тносительное удлинеие, 4 68 70 550 54 О 16 16 70 таточное удлинение,Ф м е р 2. Вулканизуемую товят по примеру 1, но приехнический углерод ПМ, ованный путем обработки паром при 400 ОС в течение ий углеродй путем обпри 500 С е р 3, Вулканизуемую реесь готовят по примеру 1,новую смесь г меняют гидрати водяным 60 мин.П р но примеПМ,работкитечениер изи новуюно примеПМ,няют техничес гидратированн водяным паром 30 мин,м е р 4. Ву смесь готовят няют техничес гидратированнканизуемую репо примеру 1, ий углерод й путем обра5 10 ботки водяным паром при 650 оС в течение 20 мин. Характеристика вулканиэуемых резиновых смесей по примерам 1-4 и результаты их испытания ( 50 с. , ПМна 100 мас.ч. каучука ) приведены в табл.1, Вулканизуемую резиновую смесь готовят по примеру 3 но применяют гидратированный сверхвысокодисперсный улучшенный печной "ехнический углерод ПМ в количестве 40 мас.ц. на 100 мас,ч, каучука.П р и и е р 6, Вулканизуемую резиновую смесь готовят по примеру 3, но применяют гидратированный улучшенный пецной техницеский углерод ПМ в количестве 100 масМ . на 100 мас.ц, каучука. Пример Рт Показатели 5 (П М) 7 (ПМ) 6 гПМ) Опытнаясмесь Прототип Прото- Опытная Прототиптип ,смесь Опытнаясмесь Свойства технического углерода 280 280 210 110 110 210 0 07 0,07 0,09 0,03 0,03 0,09 118 120 90 90 0,08 0,03 0,07 0,04 0,10 013 О 34 008 0 37 Гвойства смесей и вулканизатов0,06 100 100 65 24 20 10 12 14,6 11,4 10,7 14,1 Прочность при разоыве МПа 176 20, 1,80 30,7 28,1 19,2 1.10 620 Диаметр цастиц, А .Степень срастания частицв агрегаты Удельная поверхность по ЦТАБ, м,2Содержание фенольных .групп, м зкв/гСодержание зкстрагируемых, 4 Содержание техническогоуглерода на 100 нас,ц,каучука, мас.ц,Время нацала подвулканизации смеси мин Скорость подвулканиэациисмеси, минЧапряжение при 300удлинении, МПа О .носительное удпи.ние,Г. 10082 бП р и м е р 7, В лабораторномреэиносмесителе при загрузке кауцука1900 г готовят вулканиэуемую резиновую смесь для протектора шины следую- % щего состава, мас.ч.; иэопреновыйкаучук СКИ"3 20; цис-полибутадиенСКД 4 С; бутадиен-метилстирольный ка-учук СКМСАРКМ40; олеиноваякислота 2:, канифоль 1; спецбитум2", масло НПШ 15, "окись цинкажюэ 43; сульфенамид Ц 0,8; противостаритель 4010 А; сера 1,6; .гидратированный по примеру 3 печной;ехнический углерод ПМ15 Характеристика и результаты испытания вулканизуемых резиновых смесей по примерам 5-7 приведены в табл.2,Таблица 2Заказ 2402/11 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,:71 ОПредложенная вулканизуемая резиновая смесь характеризуется большим временем начала подвулканизации, т.е более устойчива к преждевременной вулканизации на 15"503) по сравнению со смесью по прототипу, являющейся одновременно базовым объектом, Применение предложенной смеси позволяет исключить ее из состава дорогостоящие замедлители подвулканизаЧии 10082 8(сантогард А И и др.) и за счет этогополуцить значительный экономическийэффект. Вулканизаты предложеннойсмеси имеют на 4-141 более высокие з значения напряжения при 3003 удлинения и на 2- 123 более высокую прочность при разрыве, цем резины изсмеси по прототипу и базовый объект. Последнее преимущество позволяет увели чить ходимость шин иза счет этого получить дополнительныйэкономически эффект