Вулканизуемая резиновая смесь
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
9(Д) С 08 б 9/О 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
1 (21) 3314586/23-05 (22) 09.07.81 (46) 30.03.83. Бюл. 9 12 (72) T.Н. Несиоловская, Е.М. Соловьев, .Н.Ц. Захаров, Б.С. Туров, Б.К. Басов и В.A. Лысанов (71) Ярославский политехнический институт и Ярославский завод синтетического каучука. (53) 678.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 116269, кл. В .29 H 9/02» 1958.
2. Патент Ch1A М 3836412, кл. 156-62.2, 1974 (прототип).
„„SUÄÄ 1008215 А (54) (57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ .РЕЗИНОВАЯ
;СМЕСЬ на основе ненасыщенных каучу;нов, включакщая измельченное модифицированное синтетическое волокно, о т л и ч а ю щ а я % я тем, что, с целью повышения усталостных свойств, в качестве модифицированного волок- . на она содержит 1,5-15,0 мас.ч. на
100 мас.ч. каучука волокна, модифицированного в соотношении 1!1 низкомолекулярным бутадиеннитрильным каучу-е ком с содержанием акрилонитрильных звеньев 10-18% и карбоксильных групп
2,5-3,5% и мол.мас. 2000-10000.
1008215
Изобретение относится к резиновой.промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе комбинации каучуков общего назначения, содержащей измельченное волокно, и может быть использовано на шинных заводах и заводах
PTH.
Известно применение для пропитки шинного корда дивинилового и изопренового карбоксилсодержащих латексов 13.
Однако обработка измельченного синтетического волокна этими латексами не повышает усталостных свойств резин. 15
Известна резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, включающая измельченное синтетическое волокно, модифицированное перед введением 2О в эластомерную композицию бутадиенстирольным латексом (2 1.
Однако свойства резин, содержащих обработанное латексом волокно, улучшаются незначительно по сравнению с 25 резинами, содержащими такое же количество необработанного волокна. цель изобретения - повышение усталостных свойств резин.
Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков в качестве модифицированного волокна содержит 1,5-15,0 мас.ч. на 100 мас.ч, каучука измельченного синтетического волокна, модифицированного в соотношении 1:1 низкомолекулярным бутадиеннитрильным каучуком с содержанием акрилонитрильных звеньев 10-18Ъ и карбоксильных групп 2,5-3,5Ъ и мол.мас. 2000-10000. 40
3,5
0,07
0,2
0,2
1,2
3,0
Таблица1
1 1 1
Состав смеси, мас.ч.
Известный
:Компоненты
Предлагаемый б 1 7 8
2 3 4
CKNC-30 АРКМ-15 48
48 48
48
31 31 31
21 21, 21
3,4 3,4 3,4
31
СКИ-3
21
Окись цинка 3, 4
314
3,4
3,4
3,4
Кумаронинденовая cMoJIB 2,1
2,1 2 1
4,2,4,2
2,1
2,1
2,1
2,1
Микровоск
Канифоль
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
4,2
1,05
1,05 1,05 1,05
1,05
1, 05
1,05
1,05
1,05 1,05 1,05 1,05
1,05
1,05
Продукт 4010МА 1,05 1,05
Применение измельченного интетического волокна, модифицированного ниэкомолекулярными бутадиеннитрильными карбоксилсодержащими каучуками с содержанием акрилонитрильных звеньев
10-18Ъ и карбоксильных групп 2,5-3,5Ъ позволяет значительно повысить усталостные свойства вулканиэатов.
Пример 1. Готовят резиновую смесь на основе тройной комбинации каучуков. Перед введением в резиновую смесь измельченное волокно модифицируют равным количеством низкомолекулярного бутадиеннитрильного карбоксилсодержащего каучука СКН-10-1А имеющего следующие состав и свойства:
Вязкость динамическая при 50 С, П 500
Содержание карбоксильных групп, Ъ
Зольность, Ъ
Содержание, Ъ: неозон Д 3,0 железо 0,004 примеси,. нерастворимые в бензоле влага летучие азот
Предел прочности при разрыве, кН/м 0,9
Относительное удлинение, Ъ 80
Относительное остаточное удлинение, Ъ 2
Для сравнения готовят резиновую смесь с тем же содержанием измельченного волокна, обработанного латексом (по прототипу).
В табл. 1 представлейы известные и предлагаемые (6-9) составы ризировых смесей.
1008215
Продолжение табл;1
Состав смеси, мас.ч.! Компоненты
Предлагаемый
1 1 1
Известный
7 ... 8
Т
1,05 1,05
Неозон Д
1,05
1,05
Сантофлекс АИ
Фталевый ангидрид
2,1
2 1 1
2,1
2,1
2,1 2,1 2,1 г
2,1
0,52 0,52 0,52 0,52 0,52 0,52
0,52
0,52
1,33 1,33 1,33 1,33 1,33
Олеиновая кислота
Технический углерод ПМ-100 65,7
65,7 65,7 65,7
65,7 65,7 65,7
4,2 4,2 4„2
65,7
Масло.-ПН-бШ 4,2. 4,2
4,2 4,2
4,2
1,26 1,26 1,26 о
1,26
1,68
Сульфенамид Ц 1,26 1,26
1,26 1,26
1,68 1,68
1,68 1,68
Сера
1,68 1,68 1,68
Измельченное волокно
1,5
15,0 .5,0. 10,0 15,0 1,5 5,0
10t0
3,75
1,25
0,4
2,5
1,5
5 0 10 0 15 0 ветственно 5:5, 10:10, 15:15, готовят аналогично.
Для сравнения готовят резиновые смеси, содержащие 5,10 и 15 мас.ч. измельченного волокна, модифицированного латексом в соответствии с известным способом.
Испытания резин проводят в соответствии с ГОСТ 270-64, 262-73, 261-74 6950 73г 263 53г 9983 62 °
Физико-механические свойства вул
:канизатов приведены в табл. 2.
° Приготовление смеси осуществляют в резиносмесителе, измельченное обработанное волокно вводят вместе с каучуками. Серу вводят на вальцах.
Время обработки смеси на вальцах
360 .с. №О
Смеси, содержащие 5,10 и 15 мас.ч. измельченного волокна, модифицированного низкомолекулярным бутадиеннитрильным карбоксилсодержащим каучу- 50 ком СКН-10-1А при соотношении соовТ а б л и ц а 2
Физико-механические показатели
Состав смеси
Предлагаемый
Известный
Ю Ю %
1, 2 3 4
Л?Г условное напряжение при 100%-ном удли ненни, МПа
2,8 ". 3,0 3,0 3,3
27 30 36 36
Латекс СКС
Низкомолекулярный бутадиеннитрильный карбоксилсодержащий каучук СКН-10-1А
1 05 1 05 1 05 1 05
1008215
Продолжение табл, 2
Состав смеси
Предлагаемый
11 (Физико-механические показатели
Известный
1 1
5: б 7 8
2 Э 4
15,8 14,6 12,7 18,0 14,5 13,6 12,5
18 18 24 18 18 20 27
Остаточное удлинение,% 16
Сопротивление раэдиру, кН/м
98,5 66,0 64,9 63,8 102,3 79,0 67,2 64,6
Динамическая выносливость при многократном растяжении при 150%-ном удлинении, 250 об/мин., тыс циклов
43,9 28,3 22,6 10,8
6,0 5 0 4,0
8,3
Эластичность по отскоку, %
37 34 32 29
29
Твердость по ТМ-2, усл.ед.
68 70 74 79
73
40„8 20,1 19,8 196,7 152,5 117,5 112,0
Пример 2. Готовят резиновую смесь на основе тройной комбинации каучуков. Перед введением в реэиносмеситель измельченное волокно модифицируют равным количеством ниэкомолекулярного бутадиеннитрильного каучука CKH-18-1А, имекщего следующие состав и свойства:
Вязкость динамическая при 50 Ср П 1200, Содержание карбоксильных групп, % 2,5 ,,Зольность, % 0,07 Содержание, %: железо неозон Д примеси, нерастворимые в ацетоне 0,2
0,2
5,1
1,2 влага азот летучие
Предел прочности при разрыве, кН/м
Относительное удликение, %
Относительное остаточное удлинение, %
1,0
100
О, 004
3,0
Т а б л и ц а 3
Состав смеси, мас.ч..
Компоненты
Предлагаемый
Известный
1 1
9 10 11 12
1 2 3
48 48 48 48
31 31 31 31
СКМС-30 АРКМ-15
48
СКД
31
31
21 21 21 21
СКИ-3
Условная прочность при растяжении, МПа 10,1
Сопротивление разрастанию трещин, тыс.циклов 92,8
Для сравнения готовят резиновую
45 смесь с таким же содержанием измель-. ченного волокна, обработанного по известному способу.
Предлагаемые (9-12) н известные
5Q составы резиновой смеси приведены в табл. 3.
1008215 Продолжение табл. 3
Состав смеси, мас. ч
:Известный Предлагаемый
1 .2 3 4,9 10 11 J2 -.
Комп он е нты
3,4
3,4
3,4 3,4 3,4
2,1 2,1 2,1
4,2 4,2 4,2
1,05 1,05 1,05
1,05 1,05 .1 05
1,05 1,05 1,05
2,1 2,1 2,1
0,52 0,52 0,52
1,33 1,33 1,33
3,4
3,4
3,4
Окись цинка
Кумаронинденовая .смола 2 1
4,2
Микровоск
Канифоль
1,05
Продукт 4010NA 1,05
1 05
Неозон Д
Сантофлекс AW
Фталевый ангидрид
2,1
2 у 1
2,1
2,1
2,1
0,52 0,52
0,52
0,52
0,52
Олеиновая кислота
1,33
1,33
1t33 1i33
1,33
Технический углерод ПМ-100
65,7 65,7 65,7
65,7 65,7 65,7
65,7
65,7
Масло ПН-бШ
4,2 4,2
4,2 4,2
4,2
4,2 4,2
4,2
Сульфенамид Ц
1,26 1,26 1,26 1,26
1,26 1,26 1,26
1,26
Сера
16,8 16,8 16,8 16,8
16,8 16,8 16,8 16,8
5 10 15
1,25 2,5 3,75
Измельченное волокно
1,5 5
1,5
Латекс ОКС
0,4
Низкомолекулярный бутадиеннитрильный карбоксилсодержащий каучук СКН-18-1А
1,5 5 10 15
СКН-18-1А в соотношении 5:5, 10:10, 15:15, готовят аналогично.
Для сравнения готовят резиновые смеси, содержащие 5,10, 15 мас.ч. измельченного волокна, обработанно го латексом.
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 270-64, 261-74, 6950-73, 263-
53, 9383-62.
Физико-механические свойства вулканизатов приведены в табл. 4.
Т а б л и ц а 4
Состав смеси
Физико-механические показатели
Предлагаеьмй
1 I
Известный
1 I 1
9 ХО 11 Х2
1 2 3 4
Условное напряжение при 100%-ном удлинении, МПа
Зю0 ЗюО Зю3 2к8 2г9 Зе2 3 ° 3
2,8
Смесь готовят в резиносмесителе.
Измельченное волокно, модифицирован- 45 ное CKH-18-1А, вводят вместе с каучуками. Серу вводят на вальцах. Время обработки смеси на вальцах
360 с.
1 50
Смеси, содержащие 5,10 и 15 мащ.ч. измельченного волокна, модифицированного ниэкомолекулярным бутадиеннитрильным карбоксилсодержащим каучуком.
2,1 2 1 2,1 2,1
4,2 4,2 4,2 4,2 1,05 1,05 1,05 1,05
1,05 1,,05 1,05 1,05
1,05 1,05 1,05 1,05
1008215
Продолжение табл. 4
Состав смеси
Известный
Е 1 1. Фиэ ико-механические показатели
3 4
9 10 11 12
15 ° 8 14,6 12,7 17,9 14,8 14,4 13,3
18 18 24 18 20 22 21. 18,1
Сопротивление раздиру, кН/м
66,0 64,9 63,8 96,1 75,0 69,7 67,4
93,5
6,0 5,0 4,0
21,0 20,4 22,0 17,0
Эластичность по отскоку, 6
28 27
32 32 30 27
Твердость по TM-2, усл е ед
73
79
70 70 71 76
Сопротивление разрастанию трещин, тыс.циклов 92 8 40,8 20,1 19,8 23,75 147,0 101,0 94,1
Из приведенных данных видно, что (введение в резиновую смесь измельченного волокна, модифицирова;;ного низ- З5 ,комолекулярным бутадиеннитрильным карбоксилсодержащим каучуком с приведенным содержанием акрилонитрильных звеньев и карбоксильных групп, приводит к значительному росту сопротивления разрастанию трещин и повышению динамической выносливости резин при многократном растяжении по сравнению с известным техническим решением.
Составитель О. Лукоянова
ТехредЖ.Кастелевич Корректор Г Orap
Редактор Л. Филь
Эаказ 2265/33
Тираж 492 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 условная прочность при растяжении, МПа
Остаточное удлинение, В
Динамическая выносливость при многократном растяжении, 150%-ном удлинении, 250 об/мин, тыс.циклов 8,3
Предлагаемый (Е
