Модификатор резин для изготовления резинометаллокордных изделий

 

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к получению модифицирующей добавки для резин с повышенной адгезией к латунированному металлокорду, металлотросу или латунированной проволоке и высокой устойчивостью адгезионного соединения к воздействию паров воды и растворов солей. Модифицирующая добавка представляет собой композицию, мас. содержащую: фенолформальдегидная и/или эпоксидная смола 25 50; неорганическое соединение кобальта 1 10; борная кислота 4 10 и силикатный наполнитель 30 70. Новая модифицирующая добавка обеспечивает высокую статическую и динамическую прочность связи резины с латунированным металлокордом после старения в паровоздушной среде и в растворе поваренной соли при одновременном повышении модуля упругости и твердости резины. При многократном сдвиге коэффициент устойчивости адгезионной прочности связи после паровоздушного старения при 90°С в течение 96 ч составляет 0,30 0,35 при одноименном показателе для прототипа 0,20 0,25. 1 табл.

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к получению продуктов на основе доступного сырья для резин с повышенной адгезией к латунированному металлокорду, металлотросу или латунированной проволоке и высокой устойчивостью адгезионного соединения к воздействию паров воды и растворов солей.

Из предшествующего уровня техники известно использование в резиновой смеси модификатора, улучшающего адгезию металлических компонентов к каучуку [1] Модификатор представляет собой продукт реакции никелевой или кобальтовой соли карбоновой кислоты и бората щелочно-земельного металла, например нафтената кобальта с боратом кальция (Манобонд 680 С).

Однако указанный модификатор адгезии не обеспечивает необходимой стойкости адгезионного соединения к воздействию паров воды и растворов солей, а также высокой твердости резин.

Известен модификатор сцепления металлокорда с резиной [2] представляющий собой кобальтовые соли эфиров борной кислоты (Манобонд С 16) с содержанием кобальта 14,2-23,1 мас. и бора 0,9-1,3 мас. также характеризующийся указанным недостатком.

Данный модификатор наиболее близок по технической сущности к изобретению и принят в качестве ближайшего аналога.

Технической задачей изобретения является улучшение адгезии вулканизатов с латунированным металлокордом и повышение устойчивости статической и динамической прочности связи резины с латунированным металлокордом после старения в паровоздушной среде и в растворе поваренной соли при одновременном повышении модуля упругости резины.

Указанная техническая задача решается благодаря использованию в резиновых смесях, применяемых для изготовления резинометаллокордных изделий, модифицирующей добавки. Модифицирующая добавка представляет собой композицию, состоящую из фенолформальдегидной и/или эпоксидной смолы, неорганического соединения кобальта, борной кислоты и силикатного наполнителя, при следующем соотношении компонентов, мас.

Фенолформальдегидная и/или эпоксидная смола 25-50 Неорганическое соедине- ние кобальта 1-10 Борная кислота 4-10 Силикатный наполни- тель 30-70 В качестве фенолформальдегидных смол используют смолы марок ОФ-010А, ОФ-011, октофор ОН, октофор N и другие.

В качестве эпоксидных смол используют эпоксидно-диановые смолы эпоксиалкилрезорциновые АРЭ 1-4, смолу АФЭС, Э-44, Э-49 и другие.

В качестве неорганических соединений кобальта могут быть использованы борнокислый кобальт, карбонат кобальта, гидроксид кобальта и различные оксиды кобальта.

В качестве силикатных наполнителей могут применяться обычные или модифицированные тальк, каолин, бентонит.

Все продукты, используемы для получения модифицирующей добавки, являются коммерчески доступными.

Способ изготовления модифицирующей добавки заключается в совместном механическом измельчении и интенсивном перетирании соединения кобальта, борной кислоты и смолы в закрытом аппарате (дезинтеграторе, центробежной дробилке, шаровой мельнице) в присутствии силикатного наполнителя до среднего размера частиц не более 150 мкм.

Новый модификатор вводится в резиновые смеси, предназначенные для обкладки латунированного металлокорда или металлотроса, в количестве от 1 до 5 мас. ч. на 100 мас.ч. каучуковой основы резиновой смеси.

Состав типовой обкладочной резиновой смеси, мас.ч. Каучук СКИ-3 100,0 Сера техническая 2,0 Сера нерастворимая (полимерная) 4,5 Сульфенамид М 1,3 Оксид цинка 5,0 Стеариновая кислота 1,0 Канифоль 2,0 Углеводородная смола 4,0 Пластификатор Пластар 37/2 4,0 Ацетонанил Р 1,5 Технический углерод П-234 60,0 Новый модификатор 3,5 Резиновые смеси готовят в резиносмесителе в две или три стадии по обычно принятым режимам. Вулканизацию резиновых смесей проводят при 155^оС в течение 15 мин. Вулканизацию образцов для испытаний на сдвиг в статических и динамических условиях проводят в течение 20 мин при 155^оС.

Состав модификатора, физико-механические и адгезионные свойства резин представлены в таблице. Приведенные в таблице примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.

Прочность связи в системе металлокорд-резина определяли с применением металлокорда конструкции 1 х 4 х 0,27 с содержанием меди в латунном покрытии 67% по Н-методу и при многократном сдвиге до и после старения в различных условиях.

Применение новой модифицирующей добавки позволяет снизить содержание ионов кобальта в смеси до 0,03-0,08 мас. при этом сохраняются высокие адгезионные свойства системы.

Наличие прочной адгезионной связи резины с армирующим материалом обеспечивает целостность и долговечность резинометаллических изделий.

Формула изобретения

МОДИФИКАТОР РЕЗИН ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОМЕТАЛЛОКОРДНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий кобальтсодержащее соединение, отличающийся тем, что в качестве кобальтсодержащего соединения модификатор включает композицию, состоящую из фенолформальдегидной и/или эпоксидной смолы, неорганического соединения кобальта, борной кислоты и силикатного наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.

Фенолформальдегидная и/или эпоксидная смола 25 50 Неорганическое соединение кобальта 1 10 Борная кислота 4 10 Силикатный наполнитель 30 70

РИСУНКИ

Рисунок 1