Резиновая смесь для производства протектора шин
Владельцы патента RU 2677170:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова" (ФГБОУ ВО "РЭУ им. Г.В. Плеханова") (RU)
Изобретение относится к резиновой промышленности и касается получения резины для изготовления протектора пневматических шин. Резиновая смесь содержит натуральный каучук, бутадиеновый каучук, хлорбутилкаучук, полученный взаимодействием при механическом инициировании реакции бутилкаучука и хлорированного углеводорода общей формулы С4Н(2n+2)-xClx, где n=10-30, х=7-24 в температурном диапазоне 80-150°C, серу, технический углерод, диоксид цинка, олеиновую кислоту, каптакс, сульфенамид Ц, масло ПН-6, N-фенил-N-изопропил-пара-фенилдиамин. Технический результат изобретения заключается в улучшении сопротивления истиранию, динамической выносливости и сцепления с мокрым дорожным покрытием протектора шин. 4 табл.
Изобретение относится к резиновой промышленности и касается получения резины для изготовления протектора шин.
Известна резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, включающих бутадиеновый каучук и содержащая серу, N-циклогексил-2-бензтиазол-илсульфенамид, канифоль, углеводородные смолы, нефтяное масло, защитный воск, N-изопропил-N'-фенил-пара-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид и технический углерод. При этом в качестве бутадиенового каучука содержит бутадиеновый каучук, полученный в присутствии катализаторов на основе щелочноземельных металлов с содержанием винильных групп, равным 10-60%, и дополнительно содержит активатор - смесевую композицию на основе цинковых солей жирных кислот и оксида цинка или цинковых солей жирных кислот, оксида цинка и оксиэтилированных жирных кислот [патент RU 2129131, 1996]. Однако это техническое решение не обеспечивает достаточных сцепных свойств с мокрым и обледенелым покрытием и не может быть использовано в шинах без шипов.
Также известна резиновая смесь с повышенными динамическими характеристиками и повышенными сцепными свойствами [патент RU 2308469, 2007], но для достижения технического результата используется смесь сложных кремнийорганических соединений (триэтоксисилилпропилмеркаптобензтиазолсульфид в сочетании с бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфидом), имеющих достаточно сложную многостадийную технологию получения, что трудно реализуемо в условиях много тоннажного шинного производства.
Наиболее близкой по своему составу является резиновая смесь на основе натурального и бутадиенового каучука [патент RU 2394051, 2010]. Однако данная резиновая смесь представляет собой весьма сложную эластомерную композицию.
Целью настоящего изобретения является получение резиновой смеси для протектора с высоким сопротивлением истиранию, увеличение коэффициента сцепления протектора с мокрым дорожным покрытием и повышение динамической выносливости.
Поставленная цель изобретения достигается за счет введения в рецептуру типовой резиновой смеси для производства протектора пневматических шин, включающей натуральный каучук (50-60 мас. ч.), бутадиеновый каучук (30 мас. ч.), сера (2 мас. ч.), техуглерод [(ТУ N-339 (ПМ-100)] 55 (мас. ч.) диоксид цинка (5 мас. ч.), олеиновую кислоту (2 мас. ч.), каптакс (1,2 мас. ч.), сульфенамид Ц (1,5 мас. ч.), масло ПН-6 (10 мас. ч.), N-фенил-N-изопропил-пара-фенилдиамин (1 мас. ч.), хлорсодержащего бутилкаучука (ХБК) (10-20 мас. ч.), полученного по технологии механохимической галоидной модификации в соответствии с патентом РФ №2215750 (Способ получения хлорсодержащего эластомера).
В качестве примера приведены возможные составы известной (не содержащей ХБК) и предлагаемой резиновой смеси.
Резиновые смеси изготавливались на резиносмесителе в две стадии первая стадия: скорость вращения роторов 40 об./мин., температура выгрузки 140°С, продолжительность смешения 5 мин. Вторая стадия: скорость вращения роторов 20 об./мин., температура выгрузки 110°С, продолжительность смешения 5 мин. С целью определения влияния содержания хлорсодержащего бутилкаучука на свойства резиновых смесей и резин варьировалось соотношение НК:ХБК-2,5 (70:0; 60:10; 55:15; 50:20 мас. ч. для смесей 1; 2; 3; 4 соответственно).
Используемая рецептура приведена в таблице 1.
Вулканизацию резиновых смесей проводят в прессе при температуре 155°С в течении 20 мин. Пластоэластические, физико-механические и некоторые специфические свойства резиновых смесей и вулканизатов определяют в соответствии с существующими ГОСТами
Свойства предлагаемой и известной резиновых смесей даны в таблицах 2, 3, 4.
Таким образом, как следует из представленных данных в табл. 2, 3, 4, резиновая смесь позволяет увеличивать такие важные параметры как сопротивление истиранию (величина обратная интенсивности истирания), коэффициент сцепления с мокрым дорожным покрытием, динамическую выносливость. При этом резиновые смеси проявляют достаточную стойкость к преждевременной вулканизации, а физико-механические свойства остаются на прежнем уровне. Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить приведенные специфические свойства протекторных резин, не вызывая существенного изменения всех остальных характеристик протекторной резины.
Резиновая смесь для производства протектора пневматических шин, включающая натуральный каучук 50-60 мас.ч., бутадиеновый каучук 30 мас.ч., серу 2 мас.ч., техуглерод N-339 (ПМ-100) 55 мас.ч., диоксид цинка 5 мас.ч., олеиновую кислоту 2 мас.ч., каптакс 1,2 мас.ч., сульфенамид Ц 1,5 мас.ч., масло ПН-6 10 мас.ч., N-фенил-N-изопропил-пара-фенилдиамин 1,0 мас.ч., отличающаяся тем, что содержит хлорбутилкаучук 10-20 мас.ч., полученный по технологии механохимической галоидной модификации при механическом инициировании реакции бутилкаучука и хлорированного углеводорода общей формулы С4Н(2n+2)-хСlх, где n=10-30, х=7-24 в температурном диапазоне 80-150°С.
