Вулканизуемая резиновая смесь

Авторы патента:

Шилов Иван Борисович (RU)

C08L9/06 - сополимеры со стиролом

C08L9/00 - Композиции гомополимеров или сополимеров диеновых углеводородов с сопряженными двойными связями

C08L7/00 - Композиции натурального каучука

C08K5/44 - сульфенамиды

Владельцы патента RU 2583962:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" ("ВятГУ") (RU)

Изобретение относится к области производства резиновых изделий, в частности к составам вулканизуемой резиновой смеси. Резиновая смесь содержит продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 7-16% в количестве 3-16 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. В качестве каучуков резиновая смесь содержит смеси непредельных синтетических каучуков или их смеси с натуральным каучуком. Изобретение позволяет снизить вязкость, уменьшить время вулканизации, улучшить стойкость к подвулканизации резиновой смеси и улучшить физико-механические свойства вулканизатов. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе непредельного каучука.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука, включающая нефтяной мягчитель - масло ПН-6Ш [Справочник резинщика. - М., «Химия», 1971. - С. 443-446].

Однако резины из такой вулканизуемой резиновой смеси обладают недостаточно высокими физико-механическими свойствами, кроме того, известная резиновая смесь не позволяет получать светлоокрашенные цветные резины из нее.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного синтетического каучука, включающая нефтяной мягчитель, отличающаяся тем, что с целью улучшения физико-механических свойств и получения светлоокрашенных цветных резин из данной смеси последняя в качестве нефтяного мягчителя содержит нефтяное масло с температурой застывания от 0 до минус 40°С, вязкостью 4,0-32,0 сСт при 100°С и содержанием 30-60 вес.% ароматических углеводородов в количестве 3,5-10 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука [Авторское свидетельство 704963 (SU). Вулканизуемая резиновая смесь C08L 9/06, С08К 5/01. Авторы: Змиевский П.К., Зейналов Т.З., Костин Н.И., Кусакина Г.М., Богоявленская Л.Н., Гуюмджян Н.В., Рагозина И.А., Гудименко В.И. Заявка 2614624/23-05; заявл. 10.05.1978, опубл. 25.12.1979, Бюл. №47].

Недостатками данной вулканизуемой резиновой смеси являются плохие технологические свойства (высокая вязкость, большое время вулканизации и низкая стойкость к подвулканизации) и невысокие физико-механические свойства вулканизатов (низкие значения напряжений при 100 и 300% удлинения, условной прочности при растяжении и твердости).

Цель изобретения - улучшение технологических свойств резиновой смеси (снижение вязкости, уменьшение времени вулканизации и улучшение стойкости к подвулканизации) и улучшение физико-механических свойств вулканизатов (увеличение напряжений при 100 и 300% удлинения, условной прочности при растяжении и твердости).

Данная цель достигается за счет технического результата, выраженного в улучшении технологических свойств резиновой смеси (снижение вязкости, уменьшение времени вулканизации и улучшение стойкости к подвулканизации) и улучшении физико-механических свойств вулканизатов (увеличение напряжений при 100 и 300% удлинения, условной прочности при растяжении и твердости).

Данный результат получен за счет введения в известные смеси на основе непредельного каучука продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 7-16% в дозировке 3-16 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 7-16% получают взаимодействием N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида (ТУ 2491-277-00204168-96) и триглицидилового эфира триметилолпропана фирмы (ООО «НИИ «Макромер») в реакторе с мешалкой при температуре 85-87°С в течение двух часов.

Описание предлагаемого технического решения

Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь в качестве непредельного каучука может содержать комбинацию синтетических каучуков СКМС-30РП, БС-45АКН, СКД или комбинацию натурального каучука и СКС-30 АРК, СКД-Н.

Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука включает в себя продукт взаимодействия продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 7-16,0% в количестве 3-16 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука может содержать ингредиенты при их следующем соотношении, мас. ч.:

Непредельный каучук	100,0
Вулканизующая группа	4,5-4,8
Наполнитель	40,0-80,0
Стеарин технический	1,5-2,0
Белила цинковые (окись цинка)	4,0-5,0
Нефтяной мягчитель	0-10,0
Замедлитель подвулканизации	0-0,5
Стабилизатор	0-5,0
Антистатическая добавка	0-1,0
Кислота бензойная	0-0,5
Продукт взаимодействия
N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида
и триглицидилового эфира триметилолпропана
с содержанием эпоксидных групп 7-16%	3-16

где вулканизующая группа может состоять из серы, каптакса (2-меркаптобензтиазола) и тиурама Д (тетраметилтиурамдисульфида) или из серы и сульфенамида Ц;

наполнитель может состоять либо из белой сажи БС-100 или Зеосила 1165;

нефтяной мягчитель может состоять либо из светлого нефтяного мягчителя или масла ПН-6Ш;

замедлитель подвулканизации может состоять из сантогарда PVI;

стабилизатор может состоять из смеси воска микрокристаллического ЗВП, диафена ФП и ацетонанила Н;

антистатическая добавка может состоять из сульфонола.

Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь, в зависимости от состава, может быть использована для изготовления различных резиновых изделий (примеры 1, 2).

Пример 1. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе непредельных синтетических каучуков, состав которых приведен в таблице 1. Смесь 1 - смесь по прототипу, смеси 3÷7 - смеси по изобретению, смеси 2 и 8 - смеси с очень низкой и очень высокой дозировкой продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана.

Вязкость резиновых смесей определяли по ГОСТ 10722-76 при температуре 100°С. На безроторном виброреометре были определены характеристики подвулканизации τ_s1, τ_s2 и оптимум вулканизации (τ₉₀) исследованных резиновых смесей при 160°С. Вулканизацию проводили при температуре 160°С в течение τ₉₀ плюс 5 минут. Упругопрочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, напряжение при удлинении 100% и напряжение при удлинении 300%) определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе синтетических каучуков приведены в таблице 2.

По данным, приведенным в таблице 2, предлагаемые резиновые смеси имеют более низкую вязкость, меньшее время вулканизации и большую стойкость к подвулканизации чем известные, а вулканизаты предлагаемых резиновых смесей имеют более высокие напряжения при 100 и 300% удлинении, условную прочность при растяжении и твердость. Вводить предлагаемую добавку менее 3 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука нецелесообразно, так как у резиновых смесей с меньшей дозировкой предлагаемой добавки нет существенных преимуществ по сравнению с прототипом. Вводить предлагаемую добавку более 16 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука также нецелесообразно, так как при большей дозировке увеличивается время вулканизации и существенно уменьшается относительное удлинение при разрыве.

Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь, может быть использована для изготовления светлоокрашенных резиновых технических изделий.

Пример 2. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе непредельных натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРК и СКД-Н, состав которых приведен в таблице 3. Смесь 1 - смесь без продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана, смеси 3, 4, 5, 7, 8 - смеси по изобретению, смеси 2 и 6 - смеси с очень низкой и очень высокой дозировкой продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана.

Вязкость резиновых смесей определяли по ГОСТ 10722-76 при температуре 100°С. На безроторном виброреометре были определены характеристики подвулканизации τ_s1, τs₁₀ и оптимум вулканизации (τ₉₀) при 150°С τ₉₀. Вулканизацию проводили при температуре 150°С в течение τ₉₀ плюс 5 минут. Упругопрочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, напряжение при удлинении 100% и напряжение при удлинении 300%) определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРК и СКД-Н приведены в таблице 5.

По данным таблицы 4 предлагаемые резиновые смеси имеют более низкую вязкость, меньшее время вулканизации и большую стойкость к подвулканизации чем смесь без добавки продукта взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана, а вулканизаты предлагаемых резиновых смесей имеют более высокие напряжения при 100 и 300% удлинении, условную прочность при растяжении и твердость.

Вводить предлагаемую добавку менее 3 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука нецелесообразно, так как у резиновых смесей с меньшей дозировкой предлагаемой добавки нет существенных преимуществ по сравнению с резинами без добавки. Вводить предлагаемую добавку более 16 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука нецелесообразно, так как при большей дозировке ухудшаются физико-механические свойства вулканизатов резиновых смесей (уменьшается условная прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве).

Резиновые смеси по примеру 2 имеют преимущество по сравнению с прототипом по физико-механическим свойствам вулканизатов (по условной прочности при растяжении) и могут быть использованы для изготовления шин, в частности для беговой дорожки, и резиновых технических изделий, работающих в тяжелых условиях.

1. Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука, характеризующаяся тем, что в ее состав входит продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 7-16% при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

непредельный каучук	100,0
вулканизующая группа	4,5-4,8
наполнитель	40,0-80,0
стеарин технический	1,5-2,0
белила цинковые (окись цинка)	4,0-5,0
нефтяной мягчитель	0-10,0
замедлитель подвулканизации	0-0,5
стабилизатор	0-5,0
антистатическая добавка	0-1,0
кислота бензойная	0-0,5
продукт взаимодействия
N-третбутил-2-бензотиазолилсульфенамида
и триглицидилового эфира триметилолпропана
с содержанием эпоксидных групп 7-16%	3-16

при этом вулканизуемая резиновая смесь в качестве непредельного каучука содержит комбинацию синтетических каучуков СКМС-30РП, БС-45АКН и СКД или комбинацию натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРК и СКД-Н; вулканизующая группа содержит серу 2,0 мас. ч., каптакс (2-меркаптобензтиазолом) 2,5 мас. ч. и тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфидом) 0,3 мас. ч. или серу 2,0 мас. ч. и сульфенамид Ц 2,5 мас. ч.; в качестве наполнителя содержит белую сажу БС-100 или Зеосил 1165.

2. Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве нефтяного мягчителя содержит светлый нефтяной мягчитель или масло ПН-6Ш.

3. Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве замедлителя подвулканизации содержит сантогард PVI.

4. Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора содержит воск микрокристаллический ЗВП 2,0 мас. ч., диафен ФП 1,0 мас. ч. и ацетонанил Н 2,0 мас. ч.

5. Вулканизуемая резиновая смесь на основе непредельного каучука по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве антистатической добавки содержит сульфонол.

Изобретение относится к области производства резиновых изделий и касается составов вулканизуемых резиновых смесей. Резиновая смесь включает непредельный каучук, вулканизующую группу, белую сажу, стеарин, белила цинковые, продукт взаимодействия метакриловой кислоты и триглицидилового эфира триметилолпропана с содержанием эпоксидных групп 9,7-18,4% в количестве 3-12 мас.ч.

Резиновая смесь и шина, изготовляемая с ее использованием // 2571135

Изобретение относится к резиновой смеси и шине. Резиновая смесь содержит каучуковый компонент (Н) со среднечисленной молекулярной массой более 130000 и полимер (В), полученный из полимерного латекса (А), приготовленного эмульсионной полимеризацией, со среднечисленной молекулярной массой 1000-130000.

Резиновая смесь // 2570448

Изобретение относится к резиновой смеси, в частности, для автомобильных шин и различных типов ремней и шлангов. Резиновая смесь состоит из, мас.ч.: от 60 до 85 натурального или синтетического полиизопрена; от 15 до 40 бутадиенового каучука и/или бутадиенстирольного каучука, полимеризованного в растворе, имеющего температуру стеклования меньше или равную -55°С; от 5 до 15 технологического масла; от 15 до 75 кремниевой кислоты; от 2 до 10 фенольной смолы и дополнительных добавок.

Термопластическая эластомерная композиция // 2570045

Изобретение относится к термопластичной эластомерной композиции для герметизирующего слоя пневматической шины. Термопластическая эластомерная композиция содержит (А) 100 мас.ч.

Эластомер на основе функционализированного диена и композиция каучука, содержащая его // 2565706

Изобретение относится к эластомеру на основе функционализированного диена и к композиции на его основе. Эластомер на основе функционализированного диена представляет собой от 75 до 95 мас.% монофункциональный эластомер, который несет на одном конце цепи силанольную функциональную группу или полисилоксановый блок с силанольным окончанием при отсутствии функционализации на другом конце, и от 5 до 25 мас.% эластомера связывается или звездообразно разветвляется с помощью олова.

Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука // 2558607

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе бутадиен-метилстирольного каучука. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного каучука включает вулканизирующий агент, смесь ускорителей вулканизации - дибензотиазолдисульфида и дифенилгуанидина, оксид цинка, органический активатор вулканизации, модифицирующую добавку - диоксид циркония и наполнитель при соотношении компонентов, мас.ч.: бутадиен-метилстирольный каучук - 100,0; сера - 2,0; оксид цинка - 5,0; стеариновая кислота - 2,0; дибензотиазолдисульфид - 1,5; дифенилгуанидин - 0,3; технический углерод - 40,0; диоксид циркония - 25,0-40,0.

Модифицированные полимерные композиции // 2558597

Изобретение относится к модифицированным полимерным композициям, используемым для изготовления вулканизированных композиций и изделий из них. Заявленная композиция, содержащая модифицированный полимер, включает: по меньшей мере одну разветвленную модифицированную полимерную макромолекулу, содержащую по меньшей мере одну из структур ib; и по меньшей мере одну линейную модифицированную полимерную макромолекулу, содержащую по меньшей мере одну из структур iib; где по меньшей мере одна разветвленная модифицированная полимерная макромолекула и по меньшей мере одна линейная модифицированная полимерная макромолекула каждая, независимо, дополнительно включает по меньшей мере одну аминогруппу, выбранную из группы, состоящей из формул (1A-1F) и их комбинаций.

Модификатор, способ получения модифицированного полимера сопряженного диена при использовании модификатора и модифицированный полимер сопряженного диена // 2543874

Изобретение относится к модификатору, способу получения модифицированного полимера и модифицированному полимеру сопряженного диена. Модификатор для полимера сопряженного диена получают в результате проведения для кремнийсодержащего соединения, имеющего защищенную первичную аминогруппу и две гидролизуемые группы, полной конденсации.

Битумная композиция (варианты) и способ ее получения // 2543173

Изобретение относится к способу получения битумных композиций и может найти применение в дорожном строительстве, производстве кровельных материалов и гидроизоляции.

Способ изготовления формованных изделий, содержащих полибутадиен // 2542226

Изобретение относится к способу получения формованных изделий, содержащих полибутадиен, и может быть использовано в шинной промышленности в качестве формованных полос для боковых стенок или беговых дорожек шин.

Способ получения резиновой смеси // 2582400

Изобретение относится к способу получения резиновой смеси, содержащей неорганический наполнитель и имеющей улучшенную характеристику низкого выделения тепла. Способ получения резиновой смеси, которая содержит, по меньшей мере, один каучуковый компонент (А), выбранный из натурального каучука и диеновых каучуков, полученных эмульсионной полимеризацией, наполнитель, содержащий неорганический наполнитель (В), силановый связующий агент (С), по меньшей мере, один ускоритель вулканизации (D), выбранный из гуанидинов, сульфенамидов и тиазолов, и соединение органической кислоты (Е), включающее соединение органической кислоты, содержащееся в каучуковом компоненте (А), в котором резиновую смесь вымешивают на нескольких этапах; каучуковый компонент (А), весь или часть неорганического наполнителя (В), весь или часть силанового связующего агента (С), ускоритель вулканизации (D) и соединение органической кислоты (Е) вымешивают на первом этапе вымешивания, причем количество молекул X соединения органической кислоты (Е) в резиновой смеси на первом этапе относительно количества молекул Y ускорителя вулканизации (D) выражается следующей формулой 0<Х≤1,5×Y.

Антивибрационная резиновая композиция, сшитая антивибрационная резиновая композиция и антивибрационная резина // 2579577

Изобретение относится к виброизоляционной резиновой композиции и сшитой виброизоляционной резиновой композиции. Виброизоляционная резиновая композиция включает: каучуковый компонент, имеющий сополимер сопряженное диеновое соединение/несопряженный олефин, и полимер на основе несопряженного диена; в качестве вулканизирующего агента - бисмалеимидное соединение.

Вибропоглощающая резиновая смесь, сшитая вибропоглощающая резиновая смесь и вибропоглощающая резина // 2579103

Изобретение относится к виброизоляционной резиновой смеси и сшитой виброизоляционной резиновой смеси. Описывается виброизоляционная резиновая смесь, содержащая: каучуковый компонент, включающий сополимер сопряженное диеновое соединение/несопряженный олефин; 0,6 частей масс.

Резиновая смесь и шина, содержащая указанную резиновую смесь // 2578566

Изобретение относится к резиновой смеси, шине, содержащей такую резиновую смесь, и шине, содержащей протекторную часть из указанной резиновой смеси. Резиновая смесь содержит каучуковый компонент, который в свою очередь содержит, по меньшей мере, один полимер, представляющий собой синтезированный полиизопрен или изопреновый сополимер и содержащий 20% или меньше гелевой фракции.

Новая композиция для производства винилароматических материалов с ударной прочностью, улучшенной модифицирующей структуру добавкой // 2578321

Изобретение касается улучшенной композиции для производства винилароматических полимеров, модифицированных каучуком, где существенное улучшение ударной прочности конечного продукта вызывается включением модифицирующей структуру добавки на различных стадиях полимеризации, предпочтительно во время состояния совместной непрерывности фаз и, в особенности, на интервале обращения фаз.

Сшиваемая эластомерная композиция // 2578306

Изобретение относится к сшиваемой эластомерной композиции, содержащей полимерную смесь, содержащую по меньшей мере один сополимер этилена и винилацетата, имеющий по меньшей мере 40 вес.% звеньев винилацетата, и по меньшей мере один акрилатный эластомер.

Морозостойкая каучуковая композиция // 2577363

Изобретение относится к каучуковой композиции, которую можно использовать в пневматических амортизаторах для железнодорожных вагонов, используемых в холодных климатических условиях.

Способ получения резиновой смеси // 2577263

Изобретение относится к способу получения резиновой смеси, содержащей неорганический наполнитель. Получают резиновую смесь, содержащую каучуковый компонент (А), выбранный из натурального каучука и синтетических диеновых каучуков, наполнитель, содержащий неорганический наполнитель (В), силановый связующий агент (С) указанных формул I-IV и ускоритель вулканизации (D), выбранный из гуанидинов, сульфенамидов, тиазолов, тиурамов, солей дитиокарбаминовой кислоты, тиомочевин и солей ксантогенной кислоты.

Способ получения резиновой смеси // 2576046

Изобретение относится к способу получения резиновой смеси. Резиновая смесь содержит каучуковый компонент (А), содержащий компонент, выбранный из натурального каучука и синтетических диеновых каучуков, наполнитель, содержащий неорганический наполнитель (В), силановый связующий агент (С), ускоритель вулканизации (D), выбранный из тиурамов, солей дитиокарбаминовой кислоты, тиомочевин и солей ксантогенной кислоты.

Органосилановое связующее // 2575932

Изобретение относится к способам получения органосилановых связующих. Предложен способ получения органосилана общей формулы (HO)2R1Si-Z-Sm-R2, в которой R1 обозначает одновалентную углеводородную группу, выбранную из линейных или разветвленных алкилов, содержащих от 1 до 18 атомов углерода; R2 обозначает одновалентную углеводородную группу, выбранную из линейных или разветвленных алкилов, содержащих от 1 до 30 атомов углерода; Z выбрана из (С1-С18)алкиленов и (С6-С12)ариленов; m обозначает число, больше или равное 2, включающий стадии: присоединение к диазодикарбоксилату меркаптана формулы R2-SH с получением тиогидразина; замещение полученного тиогидразина вторым меркаптаном формулы (R3O)2R1Si-Z-SH, в которой R3, одинаковые или разные, представляют собой одновалентную углеводородную группу, выбранную из алкилов, содержащих 1-6 атомов углерода; гидролиз в кислой среде с получением целевого органосилана.

Способ получения резиновой смеси // 2582400