Резиновая смесь

ие аи СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 08 К 7/ 3(511 С 08 Ь 9/О БРЕТЕНИЙ . - . .СТВУ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) (57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основекомбинации карбоцепных каучуков,включающая сероускорительную вулканизующую группу, мягчитель, стаби-.лизатор модифицирующую добавку итехнический углерод со степенью срас 0 6,5-13 0 1,0-3,0 14-20-8 0-70 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ тания частиц в агрегату 0,03-0,0 о .т л и ч а ю щ а я с я тем, чтоцелью повышения прочности, динам ческой выносливости и износостой ти. резин, смесь дополнительно.со жит полимерные волокна длиной 5- 9 мм при следующем соотношении к понентовг мас.ч.. Карбоцепные каучукиСероускорительнаявулканиэующая группСтабилизаторМягчнтельМодифицирующаядобавкаТехнический углеродсо степенью сраста"ния частиц в агрегате 0,03-0,09Полимерные волокнаизносостойк ти реэПоставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе комбинации карбоцепных каучуков, включающая сероускорительную вулканиэующую группу, мягчитель, стабилизатор, модифицирующую добавку и технический углерод со степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09, дополнительно содержит полимерные волокна длиной 5-9 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: 6(Карбоцепные каучуки 100Сероускорительнаявулканизующая группа б,5"13,0Стабилизатор 1,0-3,0Мягчитель 14-20 65 Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки рецептуры резиновых смесей на основе карбоцепных каучуков, которые могут найти применение в народном хозяйстве, в частности для 5 производства пневматических шин для велосипедов или высокоэластичных муфт,Известна вулканизуемая резиновая смесь для протектора пневматичес кой шины, включающая карбоцепной каучук и смесь печного технического углерода со степенью срастания частиц в агрегаты 0,1-0,3 и полимерных волокон длиной 9,5-30 мм при содер жании последних 4-10 мас.ч. на 100 мас. ч. каучука 1, причем в укаэанных материалах отсутствует полный состав резиновой смеси.Недостатком этой композиции яв 20 ляется неудовлетворительная прочность и износостойкость изготовленного из нее протектора, а также сложность конструкции шины и большой расход материалов на ее изготовление.Наиболее близкой к предлагаемой 25 по технической сущности и достигаемому результату является резиновая смесь, включающая карбоцепной каучук, сероускорительную вулканизующую группу, мягчитель, стабилизатор, ЗО модифицирующую добавку и печной технический углерод со степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09 12 .Недостатком указанной резиновой смеси является неудовлетворительное 35 сопротивление деформации полученных из них резин, что приводит к быстрой раэнашиваемости изделий. Для устранения этого недостатка иэделие ар" мируют резинокордным каркасом, что 40 повышает стоимость, усложняет конст" . рукцию и технологию его изготовления.Облегчение и упрощение конструкции шины приводит к резкому снижению ее ходимости на стенде из-за разрыва и отслоения каркаса от относи 45тельно мягкой резины протектора./Цель изобретения - повышение прочности, динамической выносливости иос ин Модифицирукщаядобавка 4-8Технический углеродсо степенью срастания частиц в агрегате 0,03-0,09 50-70Полимерные волокна 3-20Технический углерод в предложенной композиции имеет степень срастания частиц в агрегаты 0,03-0,09, Агрегаты со степенью срастания частиц ниже 0,03 имеют низкую механическую прочность и разрушаются в процессе смешения, что ухудшает износостойкость резины протектора. При повышении степени срастания частиц в агрегаты выше 0,09 уменьшается открытость их поверхности для каучука до уровня, характерного для всех старых серийных марок технического углерода (ПМ, ПМ, ПМ), что также ухудшает износостойкость и повышает отрицательное действие полимерных волокон на износостой- кость покрышки. Содержание печного технического углерода с меньшей степенью срастания частиц в агрегаты колеблется от 50 до 70 мас.ч. на 100 мас.ч. каучуков. При количествах технического углерода выше или ниже указанных пределов нормы износостойкость резины уменьшается ниже уровня износостойкости резины из известной композиции.В качестве полимерного волокнистого наполнителя в предложенной композиции могут применяться коротко- рубленные волокна природной целлюлозы (хлопка), искусственные волокна целлюлозы (вискоза), а также синтетические волокна полиамида (капрона), полиэфира (лавсана), полиакрилонитрилового спирта и другие. При этом длина волокон может быть в пределах 5-9 мм, а содержание их в резине - 12-20 мас.ч, на 100 мас.чкаучуков. При меньшем содержании волокон не достигается высокого уровня сопротивляемости резины статическим деформациям, что приводит к резкому снижению ходимости покрышек упрощенной конструкции иэ-эа разрыва каркаса. При длине и содержании волокон выше верхнего предела норм затрудняется процесс получения композиции и снижается износостойкость полученных из нее вулканизатов.П р и м.е р ы 1-9. Резиновые смеси для шин. Готовят резиновые смеси состава, укаэанного и табл, 1. Резиновые смеси вулканиэуют при 155 С в течение 30 мин. Сопротивление резин истиранию определяют по ГОСТ 12251-75, а прочностные свойства - по ГОСТ 270-75.Свойства резин представлены в табл. 2.Иэ приведенных в табл, 2 данныхследует, что вулканизаты иэ предложенной композиции имеют меньшую ис-тираемость, т,е. более высокое сопротивление истиранию, чем вулканизаты из известных композиций.Шины, изготовленные иэ предлагаемой резиновой смеси, легче известных, т.е. на их изготовление требу"ется на столько же меньше материа:лов. Расход капронового корда на изготовление каркаса шины уменьшается,Конструкция и технология изготовления шин с применением опытной композиции значительно упрощается засчет уменьшения слоев корда в каркасе до одного и изъятия подпротекторного слоя резины.П р и.м е р 10. В лабораторнОм3-литровом резиносмесителе при 9000 С готовят вулканиэуемую полимерную композицию следующего состава,мас.ч.: бутадиен-метилстирольныйкаучук СКМСАРКИ 15-40; изопреновый каучук СКИ40; бутадиеновыйкаучук СКД 20; сера 1,7; сульфенамид Ц 1,4; окись цинка 4; стеарин 2;канифоль 2; масло ПНш 12; продукт4010 НА 11 сантофлекс АХ 2; модификатор РУ 3; белая сажа БС5;печцой технический углерод ПМ по Ту 38 11562-77 65; хлопковое волокно длиной 7 мм 5. Технический углерод ПМимеет диаметр частиц203 А, удельную поверхность поЦТАБ 105 м/г. адсорбцию дибутилфталата 103 мл/100 г и среднюю степеньсрастания частиц в агрегате 0,09,Полученную композицию вулканизуютв прессе 60 мин при 143 ОС.Прочностые свойства резин определяют по ГОСТ 270-75, сопротивлениераздиру по ГОСТ 262-79, динамическуювыносливость, на флексометре ФР при амплитуде сжатия 5 мм, частотесжатия 860 циклов в минуту и нагрузке 20 кг по ГОСТ 24418-75,П р и м е р 11. Вулканизуемуюсмесь готовят и испытывают по примеру 10, но применяют хлопковое волокно длиной 9 мм,П р и м е р 12. Вулканиэуемую по-.лимерную композицию готовят и испытывают по примеру 10, но применяютхлопковое волокно длиной 5 мм.П р и м е р 13. Вулканизуемую полимерную композицию готовят и испытывают по примеру 1, но количествоже количество серийного технического35 углерода ПМи полиамидиого волок 40 45Как видно из табл,. 4, преимущества предложенной резиновой смеси по указанным свойствам перед контрольной сохраняются при изменении содержания технического углерода от 50 до 70 мас.ч, иа 100 мас,ч. каучуков :уменьшении степени срастания частиц .технического углерода в агрегате до 5 О 15 20 25 30 хлопкового волокна уменьшают до 3 мас,ч. на 100 мас.ч. каучуков.П р и м е р 14, Вулканизуемую полимерную композицию готовят и испытывают по примеру 11, но количество хлопкового волокна увеличивают до 7 мас,ч, на 100 мас.ч. каучуков.Результаты испытания вулканизатов приведены в табл. 3.П р и м е р 15. Вулканизуемую полимерную композицию готовят и испытывают по примеру 10, но применяют технический углерод ПМ с диаметром частиц 150 Х, удельной поверхностью по ЦТАБ 119 м/г, адсорбцией дибутилфталата 114 мл/100 г, степенью срастания частиц в агрегате 0,065 и полиэфирное. волокно (лавсан) длиной 7 мм в количестве 50 мас.ч. на 100 мас.ч. каучуковсоответственно,П р и м е р 16. Вулканизуемую полимерную композицию готовят и испытывают по примеру 10, -но применяют технический углерод ПМ с диаметром частиц 220 Х, удельной поверхностью по ЦТАБ 100 м/г, адсорбцией дибутилфталата 102 мл/100 г, степенью срастания частиц в агрегате 0,03 и полиамидное (капроновое) волокно длиной 7 мм в количестве 7.0 мас.ч. на 00.мас.ч. каучуков соответственно.Результаты испытания вулкаииэатов иэ композиции. (по примерам 15 и.16) в сравнении с данными для резин контрольной композиции, содержащей такое на длиной 20 мм, приведены в табл. 4 ыИз приведенных в табл. 3 и 4 данных видно, что вулканизаты из предлагаемой резиновой смеси имеют более высокую прочность и более высокое сопротивление многократному сжатию (показатели динамической выносливости) по сравнению с вулканизатами из известных резиновых смесей..0,03 и замене хлопкового волокна иасинтетические волокна - полиэфирныеи полиамидные.1073254 Таблица 1 Состав, мас. ч по примерам 1 Компоненты ююююю юФафюеВ Фюююююю юююю ееююа 5 б 7 8 9еаюа еаююЬюююайюю юааююгйюююйююеа ююеаеею Вутадиеннит,рильный,кау-.чук (СКН)2 Иэопреновый ка-. Учук (СКИ) 80 20 80 80 80 80 80 80 80 80 Вутадиеновыйкаучук (СКД) 20 20 20 20 20 Окись цинка Тиурам Стеарин 2 2 2 1,0 2,5 2 Сера 2 1 05 1 1 1 1 Сульфенамид Ц 1 0,8 Продукт 4010 НА 1 1 Резотропин(РУ) 12 12 12 12 12 Белая сажа (ВСКанифоль 2,РУБРАКС 65 Печная сажа 65 65 50 70 65 6570 65 15 В 15 15 12. 20 Полиэфирноеволокно длиой 7 мм 15 15 Капройовое волокно дляной, мм 7 Поливинилспиртовое волокно дли ной 7 ммЧестЧеЧЧаЧеЧеееюеЕМефМВМЬююМю 20 - 202б 80 5р Э О к ю й 3о оо оЮ ох ххх но о 5 о Э х 5 Ю к : оо ы а 1 Э хн Э Ю н . Э ы а х й н ю о Ю х 0 Ю х, цх 3,Ю Эн к о оц Ю ЮФь 3 а оо ю до х х Ю йа ы ох1073254 10 Таблица 3 Известные композиции Показатели Беэ- тех- ни 13 Прототнп Контроль 12 10 0 09 5 7 7, 20 - 7 Длина волокна,мм 7 11.2 11 7 10 0 10,2 11 8 11,0 8,7 2,1 16 5 153 167 170 16 1 15 О 16 6 2 7 Прочность приразрыве, ИПа Относительноеудлинение, Ъ 410 480 340 420 320 340 300 430 Сопротивление раэдиру, кН/м 80 74 85 73 64 32 65 Твердость поТИ, усл.ед. 66 48 74 80 77 76 192,7 ".1518 190,2 210,4 156,1 148,4 129,6 27,0 Т а б л и ц а 4 Композиция цо примеру16 (полиамидное волокно) Композиция по примеру 15(полиэфирное волокно) Показатели Предлагаемая Контроль (П 136 М)(ПК 100) Предлагаемая Контроль(ПМ) (ПМ00) мееемюееюаэ Степень срастания частиц технического углерода в агрегате.0120 0,065 0,0300,120 Длина волокна, мм 20 20 ХарактеристикакомозицийСтепень срастания частиц технического углерода в агрегате Количество волокна на100 мас.ч. каучука, мас.ч. Свойства резинНапряжение при,300 удлинении, МПа Сопротивлениемногократномусжатию, тыс.циклов Предлагаемые композиции по примерам 0,09 0,09 0,09 0,09 0,12 0,09 ческого уг- ле- рода1073254Продолжение табл. 4 ФМ 4 вЕВавЕЕЕ Хомпоэкцяя, по примеру16 (аоляамядяов волояяо омпоэицяя по примеру 15полиэфирное волокно) Покаэателя редлагаема(П 136 М) я Хоятроль (ПМ 100) едлага226 М) Хоитроль (ШЮ 100) 4 В ИЮЮ 4 Вею 4 ВФМЕ ЮЮ 1 ВЮйюююФююю 4 ФЮю оличество на 100 мас.ч.аучуков, мас.ч.технического углерода 5 7 полимерного волокна 5 5 Свойства резинНапряжение при 100 удлинения, МПа 0/м б 70 2 М вердость посл. ед. 0 62 6 14 154 Составитель Е. КазаковаРедактор Т. Веселова Техред Л,Микеш Корректор Г. Огар Тираж 469ИИПИ Государственногпо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш Заказ 267/22 писноеР 1303 лиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 Относительное удлинние, Ъ опротивление многратному сжатию,ыс. циклов ФФа меав 4 йюаЕ 50 Под комитета ССС и открытий ская наб., д.