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.: каучук бутадиен-стирольный с содержанием стирола 22-25 мас.%. - 60-70, каучук синтетический цис-1,4-полиизопреновый - 5-10, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 от 87 до 95% - 5-10, бутадиен-стирольный каучук с содержанием связанного стирола и альфа-метилстирола от 58-68% - 15-30, вулканизующую группу, состоящую из серы - 0,5-1,0, тетраметилтиурамдисульфида - 0,5-1,0, N,N'-дитиодиморфолина-1-2, стеариновой кислоты - 0,9-1,5 и оксида цинка 4-5, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин - 1-2, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин-1-2, нефтяной битум - 4-5, каолин - 20-40, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 20-26 м2/г - 30-50 и тонкодисперсный осажденный диоксид кремния 20-25. Технический результат состоит в повышении жесткости, коэффициента трения и увеличении ресурса работоспособности. 3 табл.

 

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

Известна резиновая композиция для подрельсовых прокладок по патенту № SU 1419995 (дата подачи заявки 1966.11.06, основной индекс МПК C08L 9/00) на основе смеси изопренового и бутадиен-стирольного каучуков, включающая следующие компоненты при их соотношении, мас.ч.:

Бутадиен-стирольный каучук75,0
Изопреновый каучук25,0
Сера1,2-2,0
Окись цинка3,8-4,5
N-Циклогексил-2-бенз-
тиазолилсульфенамид1,4-1,6
N,N'-Дифенилгуанидин0,5-0,7
Синтетические жирные кислоты
Фракции С17202,2-2,8
Каолин38,0-42,0
Технический углерод58,0-62,0
Резиновая крошка с размером частиц до
1 мм10,0-15,0
Канифоль2,8-3,2
Нефтяной битум4,5-5,5
Воск1.8-2,2
Фенил-β-нафтиламин0,8-1,2
N-Фенил-N'-изопропил-
n-фенилендиамин0,8-1,2
Смесь гексахлорпараксилола с
парафиновым углеводородом в массовом
соотношении 80:200,8-1,2
N-Нитрозодифениламин0,4-0,6

Вулканизаты, полученные из резиновой смеси по указанному выше патенту, имеют низкую твердость и как следствие этого - недостаточный ресурс работоспособности подрельсовых прокладок.

Известна резиновая смесь для нашпальных прокладок по патенту № SU 1692993 (дата подачи заявки 1988.12.26, основной класс МПК C08L 9/00).

Указанная смесь включает изопреновый и бутадиен-стирольный каучуки, вулканизующию 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; каолин; технический углерод с удельной геометрической поверхностью 45-60 м2/г, нефтяной битум, при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, масс.ч.:

Бутадиен-стирольный 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 w,w'-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 обеспечивает работоспособность прокладок до 1000 млн т.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту 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 бутадиен-стирольный
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 С1720,0,9-1,5
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

Прокладки-амморизаторы, полученные из данной резиновой смеси обладают высокой морозостойкостью, но недостаточным ресурсом работоспособности. Кроме того, в результате низкого коэффициента трения, каким обладают вулканизаты, полученные на основе данной резиновой смеси, прокладки-аммортизаторы в ходе эксплуатации неплотно прилегают к рельсовому пути, сбиваются и выходят из стоя раньше положенного срока.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке резиновой смеси для подрельсовых и нашпальных прокладок с улучшенными физико-механическими характеристиками, которые повысят эксплуатационные свойства прокладки, ее износостойкость и срок службы.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении жесткости, коэффициента трения и увеличении ресурса работоспособности вулканизатов, полученных из резиновой смеси.

Поставленная задача решается, а технический результат, на достижение которого направлено изобретение, обеспечивается тем, что резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений, включающая каучук бутадиен-стирольный с содержанием стирола 22-25 мас.%, каучук синтетический ЦИС 1,4-полиизопреновый, дивиниловый каучук с содержанием звеньев ЦИС-1,4 от 87 до 95%, вулканизующую группу, состоящую из серы, тетраметилтиурамдисульфида, N,N'-дитиодиморфолина, стеариновой кислоты и оксида цинка, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, нефтяной битум, каолин и технический углерод, смесь дополнительно содержит каучук бутадиен-стирольный, каучук с содержанием связанного стирола и альфа-метилстирола от 58-68% и тонкодисперсный осажденный диоксид кремния, а в качестве технического углерода технический углерод с удельной геометрической поверхностью 20-26 м2/г при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

Каучук бутадиен-стирольный
с содержанием стирола 22-25 мас.%
(СКСМ-30 АРКМ-15)60,0-70,0
Каучук дивиниловый с содержанием звеньев
ЦИС-1,4 87-95% (СКД)5,0-10,0
Каучук бутадиен-стирольный с содержанием связанного стирола и
альфа-метилстирола от 58-68% (БСК-1904)15,0-30,0
Синтетический каучук ЦИС-1,4 полиизопреновый (СКИ-3)5,0-10,0
Сера0,5-1,0
Оксид цинка (цинковые белила)4,0-5,0
Тетраметилтиурамдисульфид (Тиурам-Д)0,5-1,0
N,N'-дитиодиморфолин (дитиоморфолин)1,0-2,0
Стеариновая кислота (стеарин)0,9-1,5
N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин (диафен ФП)1,0-2,0
Полимеризованный 2,2,4-триметил-
1,2-дигидрохинолин (ацетонанил)1,0-2,0
Нефтяной битум4,0-5,0
Каолин20,0-40,0
Технический углерод с удельной
геометрической поверхностью 20-26 м2/г (П-701)30,0-50,0
Тонкодисперсный осажденный
диоксид кремния (Росил-175)20,0-25,0

Существенность отличительных признаков формулы объясняется:

введением каучука бутадиен-стирольного с содержанием связанного стирола и альфа-метилстирола от 58-68%
(БСК-1904)15,0-30,0 мас.ч
введением тонкодисперсного осажденного
диоксида кремния (Росил-175)20,0-25,0 мас.ч
введением технического углерода с удельной геометрической поверхностью 20-26 м230,0-50,0 мас.ч

Сущность изобретения и его осуществимость иллюстрируется 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-349,010,010,05,0
2. СКС-30 АРКМ1521,070,060,060,0
3. СКД305,010,05,0
4. БСК-1904-152030,0
5. Сера1,01,01,01,0
6. Цинковые белила4,94,94,94,9
7. Сульфенамид «Ц»1,7---
8. Тиурам-Д-1,71,71,7
9. Стеарин1,01,01,01,0
10. Битум нефтяной4,94,94,94,9
11. Диафен ФП1,01,01,01,2
12. Ацетонанил1,61,61,61,4
13. Вазелиновое масло1,2---
14. Дитиоморфолин1,41,51,51,5
15. Гексол1,0---
16. Каолин27,027,227,030,0
17. Техуглерод43,550,043,535,0
18 Росил-175-202325

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 бутадиен-стирольных каучуков, синтетического цис-1,4-
полиизопренового каучука и бутадиенового каучука030''
Введение: оксид цинка, Тиурам-Д, стеарин30''30''
Смешение ингредиентов1'1'
Введение: ацетонанил, диафен ФП, дитиоформалин,2'30''
Введение: коолин, битум нефтяной,2'30''30''
Введение: технический углерод с удельной геометрической поверхностью 20-26 м2/г, Росил-1753'30''
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 менее12,016,012,012,611,8
2. Относительное удлинение, %, не менее250340260300320
3. Твердость по Шору, усл.ед. в пределах60-7570919090
4. Температурный предел хрупкости, °С, не выше-45-60-63-62-62
5. Удельное объемное сопротивление, Ом·см, не менее1·1091·1092·10102·10102·1010
6. Изменение относительного удлинения при разрыве после старения в воздухе после старения в воздухе (100±1)°С в течение 24±5 ч в пределах
-35-0-27-30-30-31
7. Относительная остаточная деформация при 20% статической деформации сжатия после старения в воздухе при 100°С в течение 24 ч, не более3532363437
8. Эластичность по отскоку, %, не менее3042353535
9. Истираемость, м3/ТДж, не более14090858585
10. Ресурс работоспособности, млн т. пропущенного груза4001000110011001100
11. Коэффициент трения подошва рельса - прокладка-0,550,650,650,65

Как видно из таблицы 3, вулканизаты по предлагаемому изобретению имеют высокую твердость, повышенную работоспособность, хороший коэффициент трения и морозостойкость на уровне наиболее близкого аналога. При этом сохраняется уровень значений других показателей вулканизатов, достигнутых аналогичными решениями. Вулканизат резиновой смеси №2 имеет оптимальный комплекс физико-механических показателей.

Резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений, включающая каучук бутадиен-стирольный с содержанием стирола 22-25 мас.%, каучук синтетический ЦИС 1,4-полиизопреновый, дивиниловый каучук с содержанием звеньев ЦИС-1,4 от 87 до 95%, вулканизующую группу, состоящую из серы, тетраметилтиурамдисульфида, N,N'-дитиодиморфолина, стеариновой кислоты и оксида цинка, N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, нефтяной битум, каолин и технический углерод, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит, каучук бутадиен-стирольный каучук с содержанием связанного стирола и альфа-метилстирола от 58-68% и тонкодисперсный осажденный диоксид кремния, а в качестве технического углерода - технический углерод с удельной геометрической поверхностью 20-26 м2/г при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас.ч.:

каучук бутадиен-стирольный
с содержанием стирола 22-25 мас.%60-70
каучук дивиниловый с содержанием звеньев
цис-1,4 87-95%5-10
каучук бутадиен-стирольный с содержанием связанного стирола и
альфа-метилстирола от 58-68%15-30
синтетический каучук цис-1,4 полиизопреновый5-10
сера0,5-1,0
оксид цинка4,0-5,0
тетраметилтиурамдисульфид0,5-1,0
N,N'-дитиодиморфолин1,0-2,0
стеариновая кислота0,9-1,5
N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин1,0-2,0
полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин1,0-2,0
нефтяной битум4,0-5,0
каолин20,0-40,0
технический углерод с удельной
геометрической поверхностью 20-26 м230,0-50,0
тонкодисперсный осажденный диоксид кремния20,0-25,0



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких железнодорожных подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.
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 резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких железнодорожных 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.
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 резинотехнической промышленности, в частности к резиновым смесям для изготовления морозостойких железнодорожных 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

Наверх