Резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений. Резиновая смесь включает, мас.ч.: бутадиенстирольный каучук с содержанием стирола 22-25 мас.% 85-95, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% 5-15, вулканизующую группу, состоящую из серы 0,5-1,0, 2-меркаптобензтиазола-0,5-1,0, N,N'-дитиодиморфолина 1-2, расплава w,w'-гексахлор-параксилола в защитном воске 1-2, стеариновой кислоты 0,9-2,0 и оксида цинка 4-5, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин-1-2, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин-1-2, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 33-36 м2/г 30-50, каолин 20-40, мел 25-30, инден-кумароновую смолу 2-3, диэтилдитиокарбамат цинка 0,9-1,1, нефтяной парафиновый воск 2-3. Технический результат состоит в повышении коэффициента удельного объемного сопротивления с одновременным сохранением достигнутого температурного предела хрупкости. 3 табл.

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси для изготовления железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-аммортизаторов на основе бутадиенстирольных каучуков.

Известна резиновая композиция для подрельсовых прокладок по патенту SU № 1479466 (дата подачи заявки 22.12.1986, МПК C08L 9/00) на основе смеси изопренового и бутадиен-стирольного каучуков, включающая следующие компоненты при их соотношении, мас.ч.:

Бутадиен-альфа-метил-стирольный
каучук с 30 мас.%
альфа-метил-стирола50,0-70,0
Изопреновый каучук30,0-50,0
Сера1,0-2,0
Окись цинка4,0-5,0
Каолин30,0-40,0
Технический углерод58,0-62,0
Регенерат шинный40,0-60,0
Защитный воск2,0-2,5
N-фенил-N'-изопропил-
n-фенилендиамин0,5-1,5
Гексахлорпараксилол0,8-1,2
Три-(оксиэтилен)-альфа, бета-диметакрилат5,0-11,0
Эпоксидо-диановая смола
с 20 мас.% эпоксидных групп1,0-3,0

Прокладки подрельсовые и нашпальные выполняют не только роль амортизаторов железнодорожного пути от динамических нагрузок, но используются для электроизоляции рельсов. Целью данного изобретения является создание резиновой смеси, повышающей коэффициент удельного объемного электрического сопротивления подрельсовых прокладок.

Вулканизаты, полученные из резиновой смеси по указанному выше патенту, имеют коэффициент удельного объемного сопротивления, равный от 2·109 до 1,2·1010 Ом·см. В настоящий момент такие прокладки не удовлетворяют современным требованиям изоляции пути от утечек тока и статического электричества.

Известна резиновая смесь для нашпальных прокладок по патенту SU № 1692993 (дата подачи заявки 26.12.1988, МПК C08L 9/00).

Указанная смесь включает изопреновый и бутадиен-стирольный каучуки, вулканизующую группу, состоящую из серы, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида, расплава w,w'-гексахлорпараксилола в защитном воске, N,N'-дитиодиморфолина, оксида цинка; синтетические жирные кислоты фракции C17-C20; N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин; каолин; технический углерод с удельной геометрической поверхностью 45-60 м2/г, нефтяной битум при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

Бутадиенстирольный каучук
с содержанием стирола 22-25 мас.%60,0
Изопреновый каучук40,0
Сера0,8-1,2
Окись цинка4,5-5,5
N-циклогексил-2-бенз-тиазолилсульфенамид1,5-2,0
N,N'-дитиодиморфолин0,8-1,2
Синтетические жирные кислоты фракции C17-C200,8-1,2
Расплав ω,ω'-гексахлорпараксилола в
защищенном воске
при их массовом соотношении (80-85):(15-20)0,8-1,2
Каолин38,0-44,0
Технический углерод
с удельной геометрической
поверхностью 45-60 м232,0-40,0
Нефтяной битум4,5-5,5
Фенил-β-нафтиламин0,8-1,2
N-Фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин0,8-1,2

Данная резиновая смесь также обеспечивает коэффициент удельного объемного сопротивления, равный 1·1010 Ом·см.

Наиболее близкой по составу заявляемой резиновой смеси является резиновая смесь по патенту 2004137570/04 (дата подачи заявки 22.12.2004 г., С08L 9/00) для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов, включающая каучук бутадиен-стирольный с содержанием стирола 22-25 мас.%., каучук синтетический ЦИС 1-полиизопреновый и дивиниловый каучук с содержанием звеньев ЦИС-1,4 от 87 до 95%, вулканизующую группу, состоящую из серы, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида, расплава w,w'-гексахлорпараксилола в защитном воске, N,N'-дитиодиморфолина, оксида цинка; синтетические жирные кислоты фракции С1720; N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин; нефтяной битум, каолин, технический углерод, вазелиновое масло и полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинон при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

Синтетический каучук ЦИС-1,
полиизопреновый30,0-49,0
Каучук бутадиенстирольный
с содержанием стирола 22-25 мас.%21,0-57,0
Каучук дивиниловый с содержанием звеньев
ЦИС-1,4 87-95% (СКД)5,0-30,0
Сера0,5-1,0
Оксид цинка4,0-5,0
N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамида
(Сульфенамид «Ц»)1,0-2,0
Синтетические жирные кислоты
фракции C17-C20 (СЖК),0,9-1,5
Нефтяной битум4,0-5,0
Полимеризованный 2,2,4-триметил-
1,2-дигидрохинолин (ацетонанил)1,0-2,0
N,N'-дитиодиморфолина (дитиоморфолин)1,0-2,0
N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамина
(диафен ФП)1,0-2,0
Расплав w,w'-гексахлорпараксилола
в защитном воске при их массовом соотношении
соответственно 80-85:15-20 (гексол)1,0-2,0
Каолин20,0-40,0
Вазелиновое масло1,0-2,0
Технический углерод с удельной
геометрической поверхностью 45-60 м230,0-50,0

Вулканизаты, полученные из данной резиновой смеси, имеют достаточно низкий температурный предел хрупкости (-65°С), однако не удовлетворяют требованиям к прокладкам-амортизаторам по удельному объемному сопротивлению.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке резиновой смеси для подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов с улучшенными физико-механическими характеристиками.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении коэффициента удельного объемного сопротивления с одновременным сохранением достигнутого температурного предела хрупкости (от -55°С до -60°С).

Поставленная задача решается, а технический результат, на достижение которого направлено изобретение, обеспечивается тем, что резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов, включающая каучук бутадиенстирольный с содержанием стирола 22-25 мас.% и каучук дивиниловый с содержанием звеньев ЦИС - 1,487-95%, вулканизующую группу, состоящую из серы, 2-меркаптобензтиозола, расплава w,w'-гексахлорпараксилола в защитном воске, N,N'-дитиодиморфолина, стеариновой кислоты и оксида цинка; N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинон, каолин, технический углерод, дополнительно содержит инден-кумароновую смолу, диэтилдитиокарбамат цинка, нефтяной парафиновый воск и мел, а в качестве технического углерода технический углерод с удельной геометрической поверхностью 33-36 м2/г при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

Каучук бутадиенстирольный
с содержанием стирола 22-25 мас.%85,0-95,0
Каучук дивиниловый
с содержанием звеньев
ЦИС-1,4 87-95%5,0-15,0
Сера0,5-1,0
Оксид цинка4,0-5,0
2-меркаптобензтиазол0,5-1,0
N,N'-дитиодиморфолин1,0-2,0
Стеариновая кислота0,9-2,0
N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин1,0-2,0
Полимеризованный
2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин1,0-2,0
Расплав w,w'-гексахлорпараксилола
в защитном воске при их
массовом соотношении
соответственно 80-85:15-201,0-2,0
Нефтяной парафиновый воск2,0-3,0
Диэтилдитиокарбамат цинка0,9-1,1
Мел25,0-30,0
Каолин20,0-40,0
Технический углерод
с удельной геометрической
поверхностью 33-36 м230,0-50,0
Инден-кумароновая смола (ИКС)2,0-3,0

Существенность отличительных признаков формулы объясняется следующим образом, мас.ч.:

введением инден-кумароновой смолы2,0-3,0
введением диэтилдитиокарбамата
цинка (этилцимата)0,9-1,1
введением технического углерода
Н-660
с удельной геометрической
поверхностью 33-36 м230,0-50,0
введением нефтяного парафинового воска ЯВ-12,0-3,0
введением мела МТД-1,2,325,0-30,0

Сущность изобретения и его осуществление иллюстрируются примерами выполнения, приведенными в таблице 1.

Таблица 1
Примеры конкретного выполнения резиновой смеси для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов.
Наименование ингредиентовСодержание компонентов, мас.ч
Ближайший аналогЗаявляемая резиновая смесь
123
1. СКИ-349,0---
2. СКС-30 АРКМ 1521,085,089,095,0
3. СКД30,015,011,05,0
4. Сера1,01,01,01,0
5. Оксид цинка4,94,94,94,9
6. Сульфенамид «Ц»1,7---
7. Стеарин-1,01,01,0
8. Битум нефтяной4,9---
9. Диафен ФП1,01,01,01,0
10. Ацетонанил1,61,61,61,6
11. Каптакс-1,01,01,0
12. Вазелиновое масло1,2---
13. Дитиоморфолин1,41,41,41,4
14. Гексол1,01,01,01,0
15. Каолин27,027,027,027,0
16. Техуглерод43,543,543,543,5
17. СЖК1,0---
18. Воск-2,02,33,0
19. Этилцимат-0,91,01,1
20. Мел-25,027,030,0
21. ИКС-2,02,33,0

Смесь готовят в резиносмесителе PC-71 по известной технологии.

Таблица 2
Последовательность ввода ингредиентов
Последовательность ввода ингредиентов и наименование операцииНачало операции с момента загрузкиПродолжительность операции
Роспуск бутадиенстирольного каучука с содержанием стирола 22-25 мас.% и бутадиенового каучука030''
Введение: оксид цинка, каптакс, этилцимат, стеарин30''30''
Смешение ингредиентов1'1'
Введение: ацетонанил, диафен ФП, дитиоформалин, гексол2'30''
Введение: коолин, ИКС, воск ЯВ-12'30''30"
Введение: технический углерод с удельной геометрической поверхностью 45-60 м2/г, мел3'30"
Смешение давлением3'30''1'30''
Выгрузка5'30''
Ввод серы на вальцах и перемешивание5'30''2'30''
Снятие резиновой смеси с вальцев:
начало среза8'2'
окончание среза10'
Общее время смешения10'

Таблица 3
Результаты испытаний вулканизатов на основе резиновой смеси для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов
Показателипо ТУ на изделиеближайший аналогВулканизат по предлагаемому изобретению
123
1. Условная прочность при растяжении, МПа, не менее12,016,012,311,610,8
2. Относительное удлинение, %, не менее250340270260240
3. Твердость по Шору, усл. ед. в пределах60-7569727372
4. Температурный предел хрупкости, °С, не выше-45-60-55-60-57
5. Удельное объемное сопротивление, Ом·см, не менее1·1091·1092,3·10122,8·10121,5·1011
6. Изменение массы после воздействия агрессивной среды
- осевое масло0-4-2,31,82,4
-СЖР-30-7-3,63,23,5

Как видно из таблицы 3, вулканизаты по предлагаемому изобретению имеют удельное объемное сопротивление выше, чем у наиболее близкого по технической сущности и достигаемому результату аналога. При этом сохраняется уровень значений показателей вулканизатов, достигнутых аналогичными решениями. Кроме этого, достигается дополнительный эффект - уменьшается набухание прокладок в агрессивных средах, что продлевает срок службы изделия.

Вулканизат резиновой смеси №2 имеет оптимальный комплекс физико-механических показателей.

Резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений, на основе бутадиенстирольного с содержанием стирола 22-25 мас.% и дивинилового с содержанием звеньев ЦИС-1,4 87-95% каучуков, включающая вулканизующую группу, состоящую из серы, 2-меркаптобензтиазол, N,N'-дитиодиморфолина, расплава w,w'-гексахлорпараксилола в защитном воске, стеариновой кислоты и оксида цинка, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, технический углерод, каолин, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит инден-кумароновую смолу, диэтилдитиокарбамат цинка, нефтяной парафиновый воск и мел, а в качестве технического углерода технический углерод с удельной геометрической поверхностью 33-36 м2/г при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

каучук бутадиенстирольный
с содержанием стирола 22-25 мас.%85-95
каучук дивиниловый с содержанием звеньев
цис-1,4 87-95%5-15
сера0,5-1,0
оксид цинка4,0-5,0
2-меркаптобензтиазол0,5-1,0
N,N'-дитиодиморфолин1,0-2,0
стеариновая кислота0,9-2,0
N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин1,0-2,0
полимеризованный
2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин1,0-2,0
расплав w,w'-гексахлорпараксилола
в защитном воске при их массовом соотношении
соответственно 80-85:15-201,0-2,0
нефтяной парафиновый воск2,0-3,0
диэтилдитиокарбамат цинка0,9-1,1
мел25,0-30,0
каолин20,0-40,0
технический углерод с удельной
геометрической
поверхностью 33-36 м230,0-50,0
инден-кумароновая смола2,0-3,0



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к полимерной отрасли химической промышленности, в частности к композициям, используемым для изоляции стыков, примыканий, швов, приклейки рулонных полимерных материалов - кровельных и/или гидроизоляционных и гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.
Изобретение относится к эластомерным материалам, обладающим пониженной коррозионной активностью, и может быть использовано при производстве резиновых амортизаторов, работающих в контакте с металлами, в частности, подрельсовых прокладок.
Изобретение относится к составам, а именно к антикоррозионной композиции, применяемой в технике для антикоррозионной защиты металлов, которая может быть использована для длительной защиты оборудования химических цехов, теплоэлектростанций, эксплуатируемых в условиях переменного воздействия растворов кислот и щелочей.
Изобретение относится к производству резино-технических изделий на основе бутадиенстирольных каучуков, в частности к получению эбонитовых аккумуляторных моноблоков.

Изобретение относится к резиновым смесям, применяемым в производстве шин, конкретно к резиновым смесям для изготовления низкогистерезисных протекторов топливоэкономичных шин, обладающих улучшенными сцепными свойствами.
Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть применено в производстве резинотехнических изделий формовой и неформовой техники, в частности в производстве напорных рукавов различных профилей, в производстве формовых деталей.

Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.
Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, резинотехнических изделий и шинной промышленности, а именно к композициям на основе стереорегулярных полидиенов.
Изобретение относится к полимерным композициям на изобутиленовой основе, а именно к смесям полукристаллических этиленовых сополимеров с бромированным бутилкаучуком.

Изобретение относится к вулканизуемой композиции, включающей вулканизуемый серой каучук, серный вулканизующий агент, ускоритель, выбранный из группы, состоящей из нетиазолсульфенамидных ускорителей, и агент стабилизации твердости, включающий производное пиримидина формулы где Х представляет Н, радикал от R1 до R 4, NR3R4OR5, SR5 , SO2R6, M, (SO3)z М (М представляет ион металла) и n и z могут быть одинаковыми или различными и равны 1, 2 или 3, в зависимости от того, равна ли соответствующая валентность Х и М 1, 2 или 3, радикалы от R1 до R4 являются одинаковыми или различными и выбраны из группы, состоящей из заместителей Н, галоген, ОН, NH2, алкил, циклоалкил, арил, алкиларил, аралкил, причем каждый из таких заместителей необязательно имеет дополнительные функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из NH 2, ОН, замещенного амино, замещенного гидроксила, галогена и карбонилсодержащей группы, R3 и R4 в одной и той же составной части (звене) вместе с N могут образовать гетероциклическую группу, R5 является таким же, как любой из радикалов от R1 до R4, или радикалом, образованным из гетероциклической группы на основе углерода, содержащей, по меньшей мере, один S или N или оба S и N, R 6 выбран из любого радикала от R1 до R4 , ОН, ОМ, OR5, NH2, NR3 R4, причем соответствующее количество ускорителя и агента стабилизации твердости является эффективным, чтобы по существу не ингибировать вулканизацию и стабилизировать свойства твердости указанного каучука после вулканизации, количество ускорителя в указанной композиции больше чем приблизительно 0,6 части на 100 частей каучука, когда указанный каучук является бутадиенстирольным каучуком (SBR), и, по меньшей мере, 0,5 части на 100 частей каучука, когда указанный каучук является натуральным каучуком, и количество агента стабилизации твердости составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,5 части на 100 частей каучука.
Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для брикетирования мелкодисперсных фракций бурого угля. .
Изобретение относится к области получения композиций, которые входят в состав битумов, используемых при строительстве дорог любых категорий, для обустройства дорожных покрытий, для выполнения ямочного ремонта, получения холодного асфальта и для других видов дорожно-ремонтных и строительных работ.
Изобретение относится к вяжущим для дорожного покрытия и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве, а также в строительстве кровель, гидроизоляций и герметичных швов.
Изобретение относится к виброшумопоглощающим материалам, изготавливаемым на основе битумных композиций и предназначенным для применения в автомобилестроении. .
Изобретение относится к материалам, применяемым для изоляции труб и трубных систем, и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов различного назначения, в том числе подземных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов в летний и зимний периоды времени.
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к составу невулканизуемой резиновой смеси на основе полиизобутилена, и может быть использовано для изготовления прокладочных материалов с высокой стойкостью к действию кислот, щелочей и окислителей, а также листовых антикоррозионных и гидроизоляционных материалов для химического оборудования и строительных сооружений.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности строительных дорожных материалов, содержащих органическое связующее, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей, применяемых для устройства покрытий автомобильных дорог I-IV категорий в I-IV климатических зонах, а также аэродромных покрытый и полов в служебных помещениях.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности строительных дорожных материалов, содержащих органическое связующее, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей, применяемых для устройства покрытий автомобильных дорог I-IV категорий в I-IV климатических зонах, а также аэродромных покрытый и полов в служебных помещениях.
Изобретение относится к области авиационной техники, машиностроению, а именно к упругоэластичным, теплостойким пеноматериалам на основе продуктов совмещения фенольных смол с эластомерами, не вызывающим коррозии цветных металлов (меди, серебра и их сплавов) при непосредственном контакте с ними и работоспособных до 150°С, что делает возможным их применение в качестве теплостойких, вибростойких материалов в радиотехнических деталях и изделиях, имеющих электрические контакты из цветных металлов и сплавов.

Изобретение относится к производству эластомерной композиции на основе бутадиен-нитрильных каучуков, используемых для изготовления формовых уплотнительных резинотехнических изделий, работоспособных в контакте с различными автомобильными маслами и смазками при температурах до 130°С.
Наверх