Арамидные частицы, содержащие пероксидный инициатор радикало-цепной полимеризации

Изобретение относится к арамидной частице, содержащей пероксидный инициатор радикало-цепной полимеризации, при этом частица содержит 3-40 мас.% пероксидного инициатора радикало-цепной полимеризации в расчете на массу арамидной частицы. Пероксидный инициатор вводят в арамидную частицу путем пропитки арамидной частицы раствором пероксидного инициатора в органическом растворителе с последующим испарением последнего. Арамидная частица представляет собой волокно, измельченное волокно, штапельное волокно, фибрид, фибриллу, порошок или гранулы. Описаны также композиция эластомера с арамидными частицами, изделие из снятого латекса, включающего композицию эластомера с арамидными частицами, резинотехническое изделие, способ вулканизации эластомера в присутствии арамидной частицы. Технический результат - снижение эффекта Раупе и гистерезиса каучука или других эластомерных изделий, улучшение адгезионных свойств. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 16 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к арамидным частицам, содержащим пероксидный инициатор радикало-цепной полимеризации, композиции эластомера, содержащей арамидные частицы, изделиям с тонким слоем резины и резинотехническим изделиям, содержащим арамидные частицы, и к способу вулканизации резиновой смеси.

Адгезионные системы для каучуков и других эластомеров в общем смысле известны. WO 95/22576 относится, например, к адгезионной системе, предназначенной для использования с каучуками, синтетическими эластомерами и другими ненасыщенными полимерами. Представленная в данном документе система раскрывает адгезионную систему, содержащую изоцианатное соединение, полиненасыщенный полимер и пластификатор. К указанной адгезионной системе для выполнения других функций могут быть также добавлены другие вещества, для способствования связыванию с каучуком и другими полимерами может быть добавлен, например, инициатор свободно-радикальной полимеризации или генератор. Инициатор свободно-радикальной полимеризации или генератор будет взаимодействовать с другими компонентами адгезионной системы указанного изобретения или изоцианатом, или концевыми, или боковыми группами любого полиненасыщенного полимера. Добавленное количество свободно-радикального инициатора не раскрыто, но специалисту в данной области известно, что добавление для такой цели включает только небольшие количества свободно-радикального инициатора. В патентах США № 3484333 и № 3674542 раскрыты, например, составы для проклейки стекловолокон. Стекловолокна используются в качестве армирующих материалов для эластомеров и пластиков. Проклейка содержит эластомер и гидролизуемый силан. Согласно формуле изобретения проклейка может содержать вулканизующее вещество, генерирующее свободные радикалы, такое как пероксид, в количестве от 1 до 6 мас.% в расчете на твердые частицы ненасыщенного сополимера, что соответствует только от 0,1 до 0,6 мас.% в расчете на массу волокон. В примере 15 патента США № 3484333 стекловолоконную ткань обрабатывают проклейкой, содержащей 95 частей толуола, 4 части сополимера бутадиена и стирола, 1 часть силана, 0,08 частей дикумилпероксида и 0,08 частей 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутил)пероксигексана. Принимая общий привес состава для проклейки 300 мас.% по отношению к стекловолокну, проклеенное стекловолокно содержит в жгуте после сушки 0,4 мас.% пероксида.

Указанные количества пероксида являются общепринятыми, как ясно также следует, например, из патента США № 5319003, в котором раскрыта термоотверждающаяся смесь для покрытия непрерывного волокна. Термоотверждающаяся смесь содержит ненасыщенный сложный полиэфир или полимер сложных виниловых эфиров, стирол и полимер, снимающий напряжение. Термоотверждающаяся смесь может дополнительно содержать катализатор отверждения, такой как органический пероксид водорода. Количество использованного пероксида будет обычно составлять от примерно 0,1 до 4 масс. частей и предпочтительно от 1 до 2 масс. частей инициатора на 100 масс. частей смеси смолы и полимера, снимающего напряжение. В таблице 1 количество пероксида составляет, например, 0,28 мас.%, что соответствует 0,4 мас.% в расчете на массу стекловолокна. В патенте США № 6191286 подобным образом используют состав для проклейки, содержащий ненасыщенный имидосилан и смолистую среду, при этом состав для проклейки может включать инициатор свободно-радикальной полимеризации, такой как органический пероксид водорода. Состав для проклейки подают на неорганический твердый материал в количестве от примерно 0,01 мас.% до примерно 10 мас.% и предпочтительно от 0,1 до 0,5 мас.% в расчете на массу неорганического твердого материала. В примере 3 стекловолокно сначала погружают в 0,5 мас.% раствор силана и сушат и затем погружают в раствор толуола, содержащий 0,15 мас.% дикумилпероксида. Принимая общий привес состава для проклейки 300 мас.% по отношению к стекловолокну, стекловолокно содержит после сушки 0,45 мас.% пероксида.

Таким образом, органические пероксиды использовались в составах для проклейки волокон с целью улучшения адгезии, однако использованные при этом количества не превышали 0,5 мас.% относительно массы жгута из волокон.

В настоящее время найдено, что добавление пероксидов к арамидным частицам может быть использовано для снижения эффекта Payne и гистерезиса (тангенс дельта) каучука или других эластомерных изделий, не говоря уже об их известной способности повышать адгезию. Указанный эффект может быть обнаружен, однако, только при использовании пероксидов в количествах, которые являются большими величинами, чем количества, использованные до настоящего времени.

Настоящее изобретение относится к арамидным частицам, содержащим пероксидный инициатор радикало-цепной полимеризации, при этом частицы содержат 3-40 мас.% пероксидного инициатора радикало-цепной полимеризации в расчете на массу арамидных частиц. Частицы более предпочтительно содержат от 6 до 30 мас.% пероксида.

Пероксид может представлять собой любое соединение, которое содержит, по меньшей мере, одну пероксидную группу. Подходящие пероксиды включают органические моно- или биспероксиды. Пероксиды могут быть технически чистыми или смешаны с неорганическим носителем, таким как глина или диоксид кремния, полимерным носителем, таким как ТЭПК (EPDM), или с комбинациями указанных носителей. Пероксиды могут быть, кроме того, разбавлены растворителем или маслом, таким как парафиновое масло. Пероксиды могут быть, кроме того, диспергированы в силиконовом масле.

Примеры подходящих пероксидов включают циклический пероксид, диацилпероксид, диалкилпероксид, гидропероксид, перкарбонат, пердикарбонат, пероксиэфир, пероксид кетона, производные пероксида кетона, неорганический пероксид, пероксикеталь, смешанный пероксид и смеси любых двух или более указанных пероксидов. Пероксид более предпочтительно выбран из диалкилпероксикеталя, диалкилпероксида, ди(алкилперокси)алкилена, ди(алкилперокси)аралкилена, алкилацилпероксида, алкилгидропероксида или их смеси, такой как смесь дикумилпероксида, ди(трет-бутил)пероксида, ди(трет-бутилпероксиизопропил)бензола, трет-бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноата, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексана, кумилгидропероксида, 1,1-(трет-бутилперокси)циклогексана и 1,1-(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексана. Пероксид наиболее предпочтительно представляет собой 1,1-(трет-бутилперокси)циклогексан или 1,1-(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексан.

В соответствии с другим аспектом изобретение относится к композиции эластомера, содержащей арамидные частицы, согласно п.7 формулы изобретения, в особенности к резиновой смеси, которая является продуктом реакции вулканизации эластомера, такого как каучук, вулканизующего агента и частиц в соответствии с изобретением. Частицы изобретения снижают гистерезис и эффект Payne и уменьшают разогрев резиновой смеси. Раскрыты также способ вулканизации, заявленный в п.11 формулы изобретения, который осуществляют в присутствии частиц, и применение указанных частиц в данном способе вулканизации эластомеров, в особенности каучуков. Вулканизующий агент может быть любым пероксидом или серой. Сера может быть заменена донором серы.

Настоящее изобретение относится также к способу вулканизации, который заявлен в п.11 формулы изобретения, осуществляемому в присутствии частиц, и к применению указанных частиц в вулканизации каучуков. Изобретение также включает в себя эластомер, в особенности резиновые изделия, которые содержат, по меньшей мере, эластомер (в особенности каучук), который вулканизован, предпочтительно вулканизованный серой или пероксидом, в присутствии указанных частиц.

Настоящее изобретение относится к эластомеру, в особенности к каучуку, имеющему превосходное поведение гистерезиса и уменьшенный разогрев, при этом не оказывается значительное неблагоприятное влияние на остальные свойства по сравнению с подобными системами вулканизации, содержащими серу или пероксид и не содержащими указанные частицы. Свойства эластомера, в особенности резиновой смеси, не зависят, кроме того, от времени между смешиванием и вулканизацией в течение, по меньшей мере, 28 дней.

Данное изобретение относится также к композиции эластомера, содержащей

(а) 100 масс. частей, по меньшей мере, одного натурального или синтетического эластомера, в частности каучука;

(b1) от 0,1 до 25 масс. частей серы и/или донора серы; или

(b2) от 0,1 до 20 масс. частей пероксида; и

(с) от 0,1 до 20 масс. частей вышеуказанных частиц.

Предпочтительные количества серы, соответственно донора серы, составляют от 1 до 20 масс. частей, более предпочтительно от 1 до 15 частей.

Предпочтительные количества пероксида для вулканизации составляют от 1 до 20 масс. частей, более предпочтительно от 1 до 15 частей.

Предпочтительные количества вышеуказанных частиц находятся в диапазоне от 0,5 до 10 масс. частей, более предпочтительно в диапазоне от 1 до 10 масс. частей.

Настоящее изобретение применимо ко всем природным и синтетическим эластомерам, в особенности к каучукам. Примеры каучуков включают, но без ограничения, природный каучук, бутадиенстирольный каучук, бутадиеновый каучук, изопреновый каучук, акрилонитрилбутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, изопренизобутиленовый каучук, бромированный изопренизобутиленовый каучук, хлорированный изопренизобутиленовый каучук, тройные сополимеры этилена-пропилена-диена, а также комбинации двух или более указанных каучуков и комбинации одного или более из указанных каучуков с другими каучуками и/или термопластичными соединениями.

Когда применяют серную вулканизацию, необходимый уровень серы во время процесса вулканизации обеспечивается серой, необязательно вместе с донорами серы, или только донорами серы. Примеры серы, которая может быть использована в процессе вулканизации, включают различные типы серы, такие как порошкообразная сера, осажденная сера и нерастворимая сера. Примеры доноров серы включают, но без ограничения, тетраметилтиурамдисульфид, тетраэтилтиурамдисульфид, тетрабутилтиурамдисульфид, дипентаметилентиурамгексасульфид, дипентаметилентиурамтетрасульфид, дитиодиморфолин и их смеси.

Вместо или в дополнение к сере могут быть использованы доноры серы. Термин «сера» в данном описании включает также доноры серы и смесь серы и донора(ов) серы. Количество серы, использованной в процессе вулканизации при употреблении доноров серы, означает количество серы, которое передается донором серы.

Настоящее изобретение, в частности, относится к вулканизованному серой эластомеру, который заявлен в пункте 7 формулы изобретения, в частности, к резиновой смеси, содержащей продукт реакции вулканизации: (а) 100 масс. частей, по меньшей мере, одного природного или синтетического эластомера, в особенности каучука; (b) от 0,1 до 25 масс. частей серы и/или донора серы, обеспечивающего от 0,1 до 25 масс. частей серы; и (с) от 0,1 до 20 масс. частей частиц изобретения. Термин «частица» означает любое трехмерное изделие из арамида, исключая, таким образом, растворы, эмульсии и подобные системы из арамида. Частица предпочтительно представляет собой порошок, измельченное волокно, штапельное волокно или изготовленные из них гранулы.

Частица настоящего изобретения основана на арамидных полимерах. Примеры таких полимеров включают пара-арамид и мета-арамид, а также комбинации из двух или более указанных полимеров. Частица наиболее предпочтительно является поли-пара-фенилентерефталамидным волокном, которое коммерчески доступно под торговым названием Twaron®, или сополимером пара-фенилена/3,4'-оксидифенилентерефталамида, который коммерчески доступен под торговым названием Technora®.

Количество серы, смешиваемой с эластомером, в частности с каучуком, в расчете на 100 частей эластомера, в частности каучука, обычно составляет от 0,1 до 25 масс. частей и более предпочтительно от 0,2 до 8 масс. частей. Количество частицы, смешиваемой с эластомером, в частности с каучуком, в расчете на 100 частей эластомера, в частности каучука, составляет от 0,1 до 20 масс. частей и предпочтительно от 0,2 до 15,0 масс. частей и более предпочтительно от 0,5 до 10 масс. частей, наиболее предпочтительно оно находится в диапазоне от 1 до 10 масс. частей. Вулканизующий агент и частица изобретения могут быть добавлены к эластомеру, в частности каучуку, в виде предварительно приготовленной смеси или одновременно, или отдельно, и они могут быть добавлены отдельно или вместе с другим эластомером, в частности с каучуком, а также в особенности с ингредиентами резиновой смеси. Обычно также желательно иметь в эластомере, в особенности в резиновой смеси, ускоритель вулканизации каучука. Могут быть использованы общеизвестные ускорители вулканизации. Предпочтительные ускорители вулканизации включают меркаптобензотиазол, 2,2'-меркаптобензотиазолдисульфид, сульфенамидные ускорители, включающие N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид, N-трет-бутил-2-бензотиазолсульфенамид, N,N-дициклогексил-2-бензотиазолсульфенамид и 2-(морфолинотио)бензотиазол; ускорители, являющиеся производными тиофосфорной кислоты, тиурамы, дитиокарбаматы, дифенилгуанидин, диортотолилгуанидин, дитиокарбамилсульфенамиды, ксантаты, триазиновые ускорители и их смеси.

При применении ускорителя вулканизации его используют в количествах от 0,1 до 8 масс. частей в расчете на 100 масс. частей эластомера, в особенности резиновой смеси. Количество ускорителя вулканизации более предпочтительно составляет от 0,3 до 4,0 масс. частей в расчете на 100 масс. частей эластомера.

Способ вулканизации может быть также осуществлен с использование бессерных соединений, таких как пероксиды или комбинация оксидов металлов и этилентиомочевины. Способ бессерной вулканизации предпочтительно осуществляют с использованием пероксидов. Примеры пероксидов, которые могут быть использованы в способе вулканизации, включают различные типы диалкил-, алкиларалкил-, диаралкил-, алкилкеталя и диароилпероксида и их смеси. Пероксиды могут быть или моно-, или биспероксидами. Примеры таких пероксидов включают дикумилпероксид, ди(трет-бутил)пероксид, трет-бутилкумилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3, бутил 4,4-ди(трет-бутилперокси)валерат и ди(трет-бутилпероксиизопропил)бензол. Пероксиды могут быть технически чистыми или могут быть смешаны с неорганическим носителем, таким как глина или диоксид кремния, полимерным носителем, таким как ТЭПК, или с комбинацией указанных носителей. Пероксиды могут быть диспергированы в силиконовом масле.

Способ вулканизации может быть также осуществлен в присутствии полимеризуемого полифункционального мономера.

Количество пероксида, смешиваемого с эластомером, в особенности с каучуком, в расчете на 100 частей эластомера, в особенности каучука, обычно составляет от 1 до 20 масс. частей и более предпочтительно от 2 до 12 масс. частей. Количество частицы по изобретению, предпочтительно обработанной пероксидом армидной частицы или гранулы, смешиваемой с эластомером, в особенности с каучуком, в расчете на 100 частей эластомера, в особенности каучука, составляет от 0,1 до 20 масс. частей и предпочтительно от 0,2 до 15 масс. частей и более предпочтительно от 0,5 до 10 масс. частей и наиболее предпочтительно от 1 до 10 масс. частей. Указанные ингредиенты могут быть использованы в виде предварительно приготовленной смеси или добавлены одновременно или отдельно, и они могут быть добавлены отдельно или вместе с другим эластомером, а также в особенности с ингредиентами резиновой смеси.

Как в способе серной вулканизации, так и в способе пероксидной вулканизации может быть также использован другой традиционный эластомер, в особенности добавки каучука, в их обычных количествах. В эластомер, в особенности резиновую смесь, может быть включен, например, упрочняющий наполнитель, такой как углеродная сажа, кремнекислотные усилители, такие как диоксид кремния и глина, мел или другие минеральные наполнители, а также смеси наполнителей. Могут быть включены в общеизвестных количествах другие добавки, такие как переработанные масла, вещества для повышения клейкости, воски, антиоксиданты, антиозонанты, пигменты, смолы, пластификаторы, вещества для улучшения технологических свойств, фактис, компандирующие средства и активаторы, такие как стеариновая кислота и оксид цинка. Добавки каучука, которые могут быть использованы, хорошо известны специалистам в данной области и их обширный список может быть найден в учебниках, как например в W. Hofmann, «Rubber Technology Handbook, Chapter 4, Rubber Chemicals and Additives, pp 217-353, Hanser Publishers, Munich 1989.

В резиновую смесь в общеизвестных количествах могут быть также включены замедлители подвулканизации, такие как фталевый ангидрид, ангидрид пиромеллитовой кислоты, триангидрид бензолгексакарбоновой кислоты, 4-метилфталевый ангидрид, ангидрид тримеллитовой кислоты, 4-хлорфталевый ангидрид, N-циклогексилтиофталимид, салициловая кислота, бензойная кислота, малеиновый ангидрид и N-нитрозодифениламин. И наконец, в специальных применениях может быть также желательным включение усилителей адгезии стального корда, таких как кобальтовые соли и дитиосульфаты, в общеизвестных количествах.

Способ осуществляют при температуре 110-220°С в течение времени до 24 часов. Более предпочтительно способ осуществляют при температуре 120-190°С в течение времени до 8 часов в присутствии частиц изобретения в количестве от 0,1 до 20 масс. частей, более предпочтительно использование 0,5-1,0 масс. частей, наиболее предпочтительно использование 1-10 масс. частей частиц изобретения, в особенности содержащих порошок, измельченное волокно, штапельное волокно или изготовленные из них гранулы. Во время процесса вулканизации могут также присутствовать добавки к эластомеру, в особенности вышеупомянутая резиновая смесь. В более предпочтительном варианте способ вулканизации осуществляют при температуре 120-190°С в течение 8 часов или менее в присутствии, по меньшей мере, одного ускорителя вулканизации в количестве от 0,1 до 8 масс. частей в расчете на 100 масс. частей эластомера, в особенности каучука.

Изобретение включает также производственные изделия, такие как изделия с тонким слоем резины, шины, протекторы, подканавочные слои шин, ремни или шланги, которые содержат каучук, вулканизованный серой или пероксидом в присутствии частицы настоящего изобретения. Изделия с тонким слоем резины представляют собой продукты, произведенные из «снятого» латекса. «Снятой» латекс получают в виде побочного продукта во время приготовления латексного концентрата. Он имеет содержание сухого каучука только от 3 до 7% и очень низкое содержание загрязнений.

Далее изобретение пояснено следующими примерами, которые не следует истолковывать как ограничивающие изобретение каким-либо образом.

Экспериментальные методы

В следующих примерах осуществляли приготовление резиновой смеси, вулканизацию и испытание в соответствии со стандартными методами, за исключением случаев, когда оговорено иным образом: основные соединения смешивали в закрытом резиносмесителе типа смесителя Бенбери емкостью 1,6 л марки Farrel Bridge™ BR (предварительный нагрев при 50°С, скорость вращения ротора 77 об./мин, время смешивания - 5 мин при полном охлаждении).

К соединениям в двухвалковой мельнице Schwabenthan Polymix™ емкостью 150 л (фрикция 1:1,22, температура 70°С, 3 мин) добавляли вулканизующие ингредиенты. Определяли степень отверждения с использованием вибрационного реометра Монсанто™ MDR 2000E (дуга 0,5°) в соответствии с ISO 6502/1999. Определяли дельта S в виде степени сшивания вычитанием самого низкого крутящего момента (ML) из самого высокого крутящего момента (MH).

Листы и образцы для испытаний вулканизовали прямым прессованием в прессе марки Fontyne™ TP-400.

Осуществляли измерения предела прочности при растяжении с использованием динамометра марки Zwick™ 1445 (ISO-2 «упругие гантели», механические свойства при растяжении в соответствии с ASTM D 412-87, сопротивление раздиру в соответствии с ASTM D624-86).

Определяли истирание с использованием прибора Цвика для испытания на абразивный износ в виде потерь объема на 40 м пробега (DIN 53516).

Измеряли твердость (IRHD) в соответствии с ISO 48:1994.

Определяли разогрев резиновой смеси при деформировании и остаточную деформацию при сжатии после динамической нагрузки с использованием флексометра Гудрича™ (нагрузка 1 МПа, удар 0,445 см, частота 30 Гц, начальная температура 100°С, продолжительность работы - 120 мин или до разрыва; ASTM D 623-78. Проводили динамические механические анализы, определяли, например, модуль потерь и касательный модуль упругости с использованием динамического механического анализатора марки Eplexor™ (динамическая деформация 2%, частота 10 Гц, температура 60°С; ASTM D 2231).

Эффект Payne является специфической особенностью напряжение-деформация каучука, в особенности резиновых смесей, содержащих наполнители, такие как углеродная сажа. Измерение осуществляли в условиях циклической нагрузки и ясно показывали в виде зависимости вязкоупругого модуля накопления на амплитуде приложенной деформации. Измерение проводили при 100°С и частоте 20 циклов/мин с использованием анализатора переработки каучука (АПК) (RPA).

Пример 1

Поли-пара-фенилентерефталамид, являющийся коммерчески доступным под торговым названием Twaron®, использовали в порошковой форме (Twaron 5011) и в виде 6 мм волокна короткой резки Twaron 1000 без покрытия. Trigonox® 29-С75 коммерчески доступен от фирмы Akzo Nobel Polymer Chemicals. Trigonox® 29 представляет собой 75 мас.% раствор 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,5,5-триметилциклогексана в уайт-спирите. Дикумилпероксид с концентрацией 99% коммерчески доступен от фирмы Aldrich. Luperox® 331М80 коммерчески доступен от фирмы Arkema. Luperox® 331M80 представляет собой 80 мас.% раствор 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексана в уайт-спирите.

К примерно 25 г порошка Twaron 5011 добавляли раствор пероксида в ацетоне. Количество ацетона равнялось удвоенному суммарному количеству арамида и пероксида. Раствор полностью абсорбировался порошком. Растворителям: ацетону и, в случае Trigonox 29-C75, уайт-спиритам, - давали возможность испаряться до достижения постоянной массы порошка. Подобно обрабатывали волокна короткой резки Twaron 1000. В таблице 1 суммированы полученные смеси.

Таблица 1
Обработки арамида
Арамид:пероксид	мас.%: мас.%	мас.% активного кислорода	Обозначение композиции
Twaron 1000:DCP	74,9:25,1	1,49	Т1
Twaron 1000:Тх 29	90,8:9,2	1,05	Т2
Twaron 5011:DCP	77,3:22,7	1,50	Т3
Twaron 1000: Тх 29	86,7:13,3	1,41	Т4
Twaron 5011: Тх 29	86,4:13,6	1,48	Т5
DCP является дикумилпероксидом; Tx 29 является Trigonox 29-C75

Использованный ускоритель представлял собой N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (CBS). В таблице 2 представлены подробные составы.

Таблица 2
Составы резиновых смесей, включающие арамидные частицы
Эксперимент →	А	В	1	2	3	4	5
Ингредиенты ↓
NR SVR 10	80	80	80	80	80	80	80
Europene BR 40	20	20	20	20	20	20	20
Black N-326	55	53	53	53	53	53	53
Оксид цинка	5	5	5	5	5	5	5
Стеариновая кислота	2	2	2	2	2	2	2
Ароматическое масло	8	8	8	8	8	8	8
Противостаритель 6PPD	2	2	2	2	2	2	2
Антиоксидант TMQ	1	1	1	1	1	1	1
Sunolite 240	2	2	2	2	2	2	2
Ускоритель CBS	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Сера	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Т1	0	0	3	0	0	0	0
Т2	0	0	0	3	0	0	0
Т3	0	0	0	0	30	0	0
Т4	0	0	0	0	0	3	0
Т5	0	0	0	0	0	0	3
NR является натуральным каучуком; BR является полибутадиеном; 6PPD является N-1,3-диметилбутил-N'-фенил-пара-фенилендиамином; TMQ представляет собой полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый антиоксидант; Sunolite 240 является микрокристаллическим воском; CBS является N-циклогексилбензотиазилсульфенамидом.

Вулканизованные каучуки, перечисленные в таблице 2, испытывали в соответствии со стандартами ASTM/ISO, раскрытыми в разделе «Экспериментальные методы». А и В являются контрольными экспериментами (только каучук) и 1-5 являются экспериментами в соответствии с изобретением. Результаты даны в таблицах 3-5.

.Таблица 3
Влияние смесей при 100°С на технологические свойства (вязкость по вискозиметру Муни)
Эксперимент→	А	В	1	2	3	4	5
ML (1+4), MU	42,8	43,1	40,2	37,2	40,9	37,7	39,0

Данные таблицы 3 показывают, что обработанные пероксидом арамидные частицы в соответствии с изобретением (смесь 1-5) показывают низкую вязкость, которая очевидна из значений ML (1+4).

Таблица 4
Влияние смесей при 150°С на крутящий момент дельта
Эксперимент→	А	В	1	2	3	4	5
Delta S, Нм	1,59	1,51	1,58	1,60	1,53	1,55	1,52

Данные в таблице 4 показывают, что частицы в соответствии с изобретением (1-5) не влияют на степень сшивания, что доказывается значениями дельта S.

Таблица 5
Оценка обработанных пероксидом арамидных частиц в эффекте Payne
Эксперимент→	А	В	1	2	3	4	5
Δ(G'0,7-G'20) (кПа)	161	159	101	113	94	78	88
Δ(G'0,7-G'90) (кПа)	207	205	150	155	141	122	131

Из данных, представленных в таблице 5, ясно, что частицы изобретения оказывают незначительное влияние на эффект Payne.

Пример 2

Сополимер пара-фенилена и 3,4'-оксидифенилентерефталамида, являющийся коммерчески доступным под торговым названием Technora®, использовали в порошковой форме. Поли(метафениленизофталамид) коммерчески доступен под торговым названием Teijinconex®, и его использовали как в виде порошка, так и в виде волокна короткой резки. Trigonox®29-C75 коммерчески доступен от фирмы Akzo Nobel Polymer Chemicals. Trigonox 29-C75 представляет собой 75 мас.% раствор 1,1-бис(трет-бутилперокси)-3,5,5-триметилциклогексана в уайт-спирите. Luperox® 331M80 коммерчески доступен от фирмы Arkema. Luperox® 331М 80 представляет собой 80 мас.% раствор 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексана в уайт-спирите.

К примерно 25 г порошка Teijinconex добавляли раствор пероксида в ацетоне. Количество ацетона равнялось удвоенному суммарному количеству арамида и пероксида. Раствор полностью абсорбировался порошком. Растворителям: как ацетону, так и уайт-спириту, - давали возможность испаряться до достижения постоянной массы порошка. Волокна короткой резки Teijinconex и порошок Technora обрабатывали подобно. В таблице 6 суммированы полученные смеси.

Таблица 6
Обработки арамида
Арамид:пероксид	мас.%: мас.%	мас.% активного кислорода	Обозначение композиции
Порошок Teijinconex: Tx 29	85,3:14,7	0,95	Т6
Порошок Teijinconex: Lx 331	83,4:16,6	0,97	Т7
Волокно Teijinconex: Tx 29	92,1:7,9	0,84	Т8
Порошок Technora: Tx 29	90,5:9,5	1,0	Т9
Lx 331 является Luperox® 331М 80; Tx 29 является Trigonox® 29-C75.

Использованный ускоритель представлял собой N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (CSB). В таблице 7 представлены подробные составы.

Таблица 7
Составы резиновых смесей, включающие арамидные частицы
Эксперимент→	C	D	6	7	8	9
Ингредиенты ↓
NR SVR 10	80	80	80	80	80	80
Europrene BR 40	20	20	20	20	20	20
Black N-326	55	53	53	53	53	53
Оксид цинка	5	5	5	5	5	5
Стеариновая кислота	3	3	3	3	3	3
Ароматическое масло	8	8	8	8	8	8
Противостаритель 6PPD	2	2	2	2	2	2
Антиоксидант TMQ	1	1	1	1	1	1
Sunolite 240	2	2	2	2	2	2
Ускоритель CBS	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Сера	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Т6	0	0	2	0	0	0
Т7	0	0	0	2	0	0
Т8	0	0	0	0	2	0
Т9	0	0	0	0	0	2
NR является натуральным каучуком; BR является полибутадиеном; 6PPD является N-1,3-диметилбутил-N'-фенил-п-фенилендиамином; TMQ представляет собой полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый антиоксидант; Sunolite 240 является микрокристаллическим воском; CBS является N-циклогексилбензотиазилсульфенамидом.

Вулканизованные каучуки, перечисленные в таблице 7, испытывали в соответствии со стандартами ASTM/ISO, раскрытыми в разделе «Экспериментальные методы». С и D являются контрольными экспериментами (только каучук) и 6-9 являются экспериментами в соответствии с изобретением. Результаты даны в таблицах 8-10.

Таблица 8
Влияние смесей при 100°С на технологические свойства (вязкость по вискозиметру Муни)
Эксперимент→	C	D	6	7	8	9
ML (1+4), MU	45,5	42,6	42.6	44,5	40,9	39,1

Данные таблицы 8 показывают, что обработанные пероксидом арамидные частицы в соответствии с изобретением (смесь 6-9) показывают низкую вязкость, которая очевидна из значений ML (1+4).

Таблица 9
Влияние смесей при 150°С на крутящий момент дельта
Эксперимент→	C	D	6	7	8	9
Delta S, Нм	1,59	1,49	1,47	1,49	1,55	1,49

Данные в таблице 9 показывают, что частицы в соответствии с изобретением (6-9) не влияют на степень сшивания, что доказывается значениями дельта S.

Таблица 10
Оценка обработанных пероксидом арамидных частиц в эффекте Payne
Эксперимент→	C	D	6	7	8	9
Δ(G'0,7-G'20) (кПа)	162	132	95	92	102	92
Δ(G'0,7-G'90) (кПа)	211	178	143	142	149	134
Тангенс δ	0,152	0,143	0,118	0,111	0,117	0,126

Из данных, представленных в таблице 10, ясно, что частицы изобретения оказывают незначительное влияние на эффект Payne и уменьшают гистерезис (тангенс δ).

Пример 3 (основан на WO 95/22576)

Поли(пара-фенилентерефталамид), являющийся коммерчески доступным под торговым названием Twaron®, использовали в виде 6 мм волокна короткой резки Twaron 1000 без покрытия. Дикумилпероксид с концентрацией 99% коммерчески доступен от фирмы Aldrich. Толуол-2,4-диизоцианат (TDI) доступен от фирмы Aldrich. Полибутадиендиакрилат коммерчески доступен под торговым названием SR 307 от фирмы Sartomer. Бис(2-этилгексилмалеат) доступен от фирмы Aldrich.

Приготавливали раствор требуемых количеств толуол-2,4-диизоцианата, полибутадиендиакрилата, бис(2-этилгексилмалеата) и дикумилпероксида в 75 мл ацетона. Суммарное количество толуол-2,4-диизоцианата, полибутадиендиакрилата и бис(2-этилгексил)малеата составляло 12 мас.% от количества волокна. Массовое соотношение толуол-2,4-диизоцианата, полибутадиендиакрилата и бис(2-этилгексил)малеата 4:1:15. Указанный раствор добавляли к примерно 25 г волокна короткой резки Twaron 1000. Раствор полностью абсорбировался волокном короткой резки. Ацетону давали возможность испаряться до достижения постоянной массы волокна. Результаты суммировали в таблице 11.

Таблица 11
мас.% арамида	мас.% дикумилпероксида в расчете на количество арамида	Активный кислород в расчете на волокно (мас.%)	Обозначение композиции
За пределами заявленного диапазона
89,6	0	0	Т10
89,6	0	0	Т11
89,2	0,34	0,02	Т12
89,0	0,68	0,04	Т13
88,5	1	0,06	Т14
В пределах заявленного диапазона
85,9	3,4	0,2	Т15
83,2	6,6	0,4	Т16
75,0	17	1,0	Т17
74,1	17	1,0	Т18
66,4	25	1,5	Т19

Использованный ускоритель представлял собой N- циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (CBS). В таблице 12 представлены подробные составы.

Таблица 12
Составы резиновых смесей, включающие арамидные частицы
Эксперимент →	E	F	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Ингредиенты ↓
NR SVR 10	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80
Europrene BR 40	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20
Black N-326	55	53	53	53	53	53	53	53	53	53	53	53
Оксид цинка	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Стеариновая кислота	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Ароматическое масло	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
Противостаритель 6PPD	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Антиоксидант TMQ	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Sunolite 240	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
Ускоритель CBS	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Сера	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Т10	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Т11	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0
Т12	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0
Т13	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0
Т14	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0
Т15	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0	0
Т16	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0	0
Т17	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0	0
Т18	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3	0
Т19	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	3
NR является натуральным каучуком; BR является полибутадиеном; 6PPD является N-1,3-диметилбутил-N'-фенил-п-фенилендиамином; TMQ представляет собой полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый антиоксидант; Sunolite 240 является микрокристаллическим воском; CBS является N-циклогексилбензотиазилсульфенамидом.

Вулканизованные каучуки, перечисленные в таблице 12, испытывали в соответствии со стандартами ASTM/ISO, раскрытыми в разделе «Экспериментальные методы». E и F являются контрольными экспериментами (только каучук) и 10-15 являются экспериментами в соответствии с изобретением. Результаты даны в таблицах 14-17.

Таблица 13
Влияние смесей при 100°С на технологические свойства (вязкость по вискозиметру Муни)
Эксперимент→	E	F	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
ML (1+4), MU	42,8	43,3	41,2	41,2	41,6	39,2	41,5	41,0	40	37,4	39,7	38,7

Данные таблицы 13 показывают, что обработанные пероксидом арамидные частицы в соответствии с изобретением (смесь 16-19) показывают низкую вязкость, которая очевидна из значений ML (1+4).

Таблица 14
Влияние смесей при 150°С на крутящий момент дельта
Эксперимент→	E	F	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Дельта S, Нм	1,55	1,54	1,61	1,66	1,66	1,67	1,66	1,60	1,63	1,56	1,56	1,53

Данные в таблице 14 показывают, что частицы в соответствии с изобретением (16-19) не влияют на степень сшивания, что доказывается значениями дельта S.

Таблица 15
Оценка частиц в эффекте Payne относительно эксперимента
Эксперимент→	E	F	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Относительно Δ(G'0,7-G'90) (кПа)	1,02	1	1,26	1,15	1,15	113	1,04	1,14	0,89	0,76	0,65	0,60

Из данных, представленных в таблице 15, ясно, что частицы изобретения (смесь 16-19) имеют более низкий эффект Payne, чем частицы, имеющие пониженное содержание дикумилпероксида (смесь 10-15).

Таблица 16
Оценка частиц в гистерезисе относительно эксперимента F
Эксперимент→	E	F	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
Относительный тангенс δ	1,08	1	1,05	1,05	1,07	1,06	1,0	0,98	0,88	0,78	0,74	0,70

Из данных, представленных в таблице 16, ясно, что добавление частиц изобретения (смесь 16-19) к каучуку приводит к более низким значениям тангенса δ и, вследствие этого, к более низкому гистерезису, по сравнению с частицами, имеющими пониженное содержание дикумилпероксида (смесь 10-15).

При концентрации дикумилпероксида 0,34 мас.% относительно массы арамида наблюдалось слегка отрицательное влияние обработанного пероксидом арамидного волокна в резиновых смесях. При удвоенном и утроенном количествах все еще не обнаруживалось улучшение тангенса δ вулканизованного каучука. При концентрации дикумилпероксида в волокне примерно 3 мас.% наблюдалось небольшое положительное влияние на тангенс дельта. Дальнейшее повышение концентрации пероксида приводит к дополнительному уменьшению тангенса δ вулканизованного каучука.

1. Арамидная частица, содержащая пероксидный инициатор радикало-цепной полимеризации, при этом частица содержит 3-40 мас.% пероксидного инициатора радикало-цепной полимеризации в расчете на массу арамидной частицы.

2. Арамидная частица по п.1, содержащая 6-30 мас.% пероксидного инициатора радикало-цепной полимеризации.

3. Арамидная частица по п.1 или 2, где частица представляет собой волокно, измельченное волокно, штапельное волокно, фибрид, фибриллу, порошок или гранулы.

4. Арамидная частица по п.1 или 2, в которой радикальный инициатор выбран из диалкилпероксикеталя, диалкилпероксида, ди(алкилперокси)алкилена, ди(алкилперокси)аралкилена и их смесей.

5. Арамидная частица по п.4, в которой радикальный инициатор представляет собой по меньшей мере один инициатор, выбранный из 1,1-(трет-бутилперокси)циклогексана и 1,1-(трет-бутилперокси)-3,3,5-триметилциклогексана.

6. Арамидная частица по п.1 или 2, в которой арамид выбран из поли(п-фенилентерефталамида), сополимера парафенилена и 3,4'-оксидифенилентерефталамида и поли(м-фениленизофталамида).

7. Композиция эластомера с арамидными частицами, содержащая
(а) 100 мас.ч. по меньшей мере одного природного или синтетического эластомера, в особенности каучука;
(b1) от 0,1 до 25 мас.ч. серы, донора серы в количестве, обеспечивающем эквивалентное количество серы от 0,1 до 25 мас.ч., или смеси серы и донора серы, общее количество которых эквивалентно от 0,1 до 25 мас.ч. серы; или (b2) от 0,1 до 20 мас.ч., предпочтительно 1-15 мас.ч. пероксида; и
(с) от 0,1 до 20 мас.ч., предпочтительно 0,5-10 мас.ч., частицы по одному любому из пп.1-6.

8. Изделие из снятого латекса, содержащее композицию эластомера с частицами по п.7 и добавку снятого латекса, где изделие изготовлено из снятого латекса и снятой латекс имеет содержание сухого каучука от 3 до 7%.

9. Резинотехническое изделие, содержащее композицию по п.7 и/или изделие из снятого латекса по п.8.

10. Резинотехническое изделие по п.9, выбранное из шины, протектора шин, подканавочного слоя шины, ремня и шланга.

11. Способ вулканизации эластомера, в особенности резиновой смеси, вулканизацией синтетического или природного эластомера, в особенности каучука, в присутствии частицы по одному любому из пп.1-6 и вулканизующего агента, выбранного из серы, донора серы и пероксида.

12. Способ по п.11, в котором вулканизацию осуществляют в присутствии от 10 до 100 мас.ч. наполнителя, выбранного из углеродной сажи, кремнийсодержащего наполнителя и их смесей.