Резиновая смесь повышенной износостойкости для подошвы обуви

Изобретение относится к производству износостойкого полимерного материала, используемого для изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошвы рабочей, защитной или спортивной обуви. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) до 40 мас.%, бутадиен-метилстирольный каучук СК(М)С-30АРКМ-15, цис-изопреновый каучук СКИ-3, серу молотую маслонаполненную, тиурам Д, альтакс, каптакс, оксид цинка, диоксид титана пигментный, стеариновую кислоту, агидол-2, сажу белую БС-100, росил-175, дибутилфталат, зеосил 1165, микросферы полые корундовые HCM-L, структол, техуглерод Н 220, гепсол ХПК, сантогард PVI, вухтазин РВ/Г, канифоль и/или смолу нефтеполимерную «Сибпласт». Изобретение позволяет улучшить формуемость на вулканизационных прессах объемных сложнорельефных подошв, сократить время вулканизации при компрессионном формовании, минимизировать влияние агрессивных сред на изготовленные изделия, увеличить износостойкость с сохранением высокой эластичности и сопротивлении к многократной деформации. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству износостойкого полимерного материала, в частности к высокотехнологичному производству резиновых смесей, используемых для изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошвы рабочей, защитной или спортивной обуви.

Уровень данной техники определяет маслобензостойкая морозостойкая резиновая смесь, включающая бутадиен-нитрильный каучук СКН 4045 - 45,0-50,0; изопреновый каучук СКИ-3 - 10,0-25,0; метилстирольный каучук СКМС-30 АРК - 20,0-30,0; цис-Бутадиеновый каучук СКД - 10,0; серу - 1,4-1,6; дибензтиазолилдисульфид - 1,9-2,1; тетраметилтиурамдисульфид - 0,5-0,8; оксид цинка - 2,0-3,0; антискорчинг «ЗПР» - 1,0; стеариновую кислоту - 0,5-1,5; ацетонанил Н - 1,5-2,5; смолу «Шинпласт» - 3,0-4,0; битум нефтяной - 4,5-5,5; технический углерод Н 220 - 45,0-50,0; тальк - 5,0-7,0; дибутилсебацинат - 6,0-8,0 (Патент RU 2633892 С1, опубл. 19.10.2017).

Обладая достаточно высокими показателями температурного предела хрупкости, с сохранением физико-механических характеристик, указанная резиновая смесь характеризуется низкими упругоэластичными свойствами, с повышенной деформацией после динамического сжатия (более 30%).

Кроме того данная резиновая смесь обладает неудовлетворительной формуемостью на вулканизационных прессах объемных сложнорельефных подошв и повышенной жесткостью, что отрицательно влияет на потребительские свойства производимых изделий.

Наиболее близким техническим решением, которое по числу совпадающих признаков и эксплуатационным показателям выбрано в качестве аналога (прототипа) предложенной резиновой смеси, является полимерная композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука, масла и смолы состава (мас. ч.): NBR - 100,00; кремнезем - 20,00; Si69 - 1,50; парафиновое масло - 10,00; смола ROM 10R - 5,00; ДФГ - 1,00; Wingty S - 2,00; антиозонный воск - 1,00; стеариновая кислота - 1,50; оксид цинка - 1,50; CBS - 2,50; ZBTC - 0,50 и серу - 2,50 (патент RU 2609396 С2, опубл. 01.02.17.)

Недостатком данной резиновой смеси является высокая потеря объема при истирании.

Задачей изобретения является разработка резиновой смеси используемой в частности для изготовления сложной рельефной износостойкой подошвы, технологичной при компрессионном формовании при температуре 170°С за время не более 4 минут.

Технический результат - резиновая смесь с высокой скоростью вулканизации, оптимальной для данного состава композиции вязкостью с возможностью получения сложного протектора подошвы для обуви, получение вулканизата с высоким сопротивлением к износу (потере объема при истирании) и упруго-прочностными свойствами.

Поставленная задача достигается методом подбора композиции полимерной основы в сочетании с ингредиентами для резиновых смесей и технологическими добавками направленного действия в следующем соотношении входящих в смесь компонентов (мас. ч.):

1. Бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием
нитрила акриловой кислоты (НАК) до 40 мас. % 60,0
2. Бутадиен-метилстирольный каучук СК(М)С-30АРКМ-15 10,0
3. Цис-изопреновый каучук СКИ-3 30,0
4. Сера молотая маслонаполненная 0,5-0,7
5. ТиурамД 1,9-2,1
6. Альтакс 1,9-2,1
7. Каптакс 0,9-1,1
8. Оксид цинка 3,0-5,0
9. Диоксид титана пигментный 5,0-10,0
10. Стеариновая кислота 2,0
11. Агидол-2 2,0
12. Сажа белая БС-100 20,0-30,0
13. Росил-175 20,0-30,0
14. Дибутилфталат 9,0-11,0
15. Зеосил 1165 5,0
16. Микросферы полые корундовые HCM-L 3,0-5,0
17. Структол 2,0
18. Техуглерод Н 220 0,07
19. Гепсол ХПК 1,0
20. Сантогард PVI 0,33
21. ВухтазинРВ/Г 0,3
22. Канифоль 0,0-6,0
23. Смола нефтеполимерная «Сибпласт» 0,0-6,0

Введение ингредиентов выше или ниже предельных значений приводит к ухудшению выходных характеристик резиновой смеси и вулканизатов. Допускается замена ингредиентов отечественными или импортными аналогами, не ухудшающими потребительские и физико-механические свойства изготавливаемых изделий из резиновой смеси по изобретению.

Отличительным признаком заявленного изобретения является композиция выше перечисленных каучуков и ингредиентов, введенных в состав резиновой смеси в оптимальном количественном соотношении. Такое соотношение компонентов позволяет обеспечить ряд преимуществ по сравнению с прототипом: улучшить формуемость резиновой смеси за счет подбора определенной вязкости по Муни; оптимизировать скорость и время вулканизации при заданной температуре за счет комбинации вулканизующей и ускорительных групп; повысить упруго-прочностные показатели и снизить объемные потери при истирании за счет подбора кремнеземных наполнителей с различной удельной поверхностью с введением технологических добавок и полых корундовых микросфер MCH-L.

Созданная тиурамная вулканизующая система с использованием комбинации тиазольных (альтакс, каптакс) ускорителей в сочетании с гепсолом ХПК и высокоэффективным антискорчингом сантогардом PVI, позволило минимизировать время вулканизации изделий из резиновой смеси на вулканизационных прессах. Использование ингредиентов направленного действия: вухтазина РВ/Г - пептизатора нитрильного каучука; канифоли и смолы нефтеполимерной «Сибпласт» - веществ повышающих липкость и клейкость, позволили улучшить формуемость композиции. Применение кремнеземных наполнителей: росила-175, белой сажи БС-100, зеосила 1165 и полых корундовых микросфер марки HCM-L в определенной дозировке, позволили повысить упруго-прочностные свойства вулканизата (условную прочность при растяжении, сопротивление раздиру) и значительно уменьшить потери объема (износ) при истирании.

Использование в качестве основы резиновой смеси трех каучуков: бутадиен-нитрильного, с содержанием НАК до 40 мас. ч.; бутадиен-метилстирольного маслонаполненного СК(М)С-30АРКМ-15 и цис-изопренового СКИ-3 в определенном соотношении (6:1:3 части) с добавлением вухтазина РВ/Г, технологической добавки структола позволили улучшить их совместимости и диспергацию кремнеземов в матрице каучуков при изготовлении резиновой смеси.

В качестве красящего вещества использовали диоксид титана пигментного "Sum TITAN R" и технический углерод Н 220.

Для оптимизации скорости вулканизации резиновой смеси при достижении заданной температуры на плитах вулканизационного пресса и в пресс-формах, в рецептуру резиновой смеси вводили до 0,7 мас. ч. серы молотой маслонаполненной, оксид цинка и стеариновую кислоту.

Для сохранения интервала работоспособности (минус 40 - плюс 100°С) изделий из предлагаемой по изобретению резиновой смеси в качестве пластификатора использовали дибутилфталат.

Резиновая смесь в лабораторных условиях изготавливали в две стадии в резиносмесителе SKI - 3L, а в производственных - в резиносмесителе РСВД-250/20, с последующим вальцеванием на вальцах СМ 2130 660/660 и охлаждением готовой резиновой смеси в «фистонной» установке водой.

На первой стадии изготавливали маточную резиновую смесь. Порядок и время смешивания каучуков и ингредиентов в камере резиносмесителя следующий:

Загрузка бутадиен-нитрильного каучука, вухтазина РВ/Г, технического углерода Н 220 - 1 мин.;

- Начало смешивания;

- Ввод оксида цинка, двуокиси титана, стеариновой кислоты, корундовых микросфер HCM-L, гепсола ХПК, канифоли, смолы нефтеполимерной «Сибпласта» - 3 мин.;

- Ввод белой сажи БС-100, структола - 5 мин.;

- Выгрузка резиновой смеси - 9 мин.;

Вторая стадия, время ввода ингредиентов в камеру резиносмесителя следующее:

- Загрузка маточной резиновой смеси, СКМС-30АРКМ-15, СКИ-3, сантогарда PVI - 2 мин.;

- Начало смешивания;

- Ввод агидола-2, росила-175, стеариновой кислоты - 2 мин.;

- Ввод зеосила 1165, дибутилфталата - 4 мин;

- Ввод каптакса, альтакса, тиурама Д - 6 мин;

Выгрузка резиновой смеси - 8 мин при температуре резиновой смеси в смесительной камере не выше 80°С.

Серу молотую маслонаполненную вводили на вальцах при листовании резиновой смеси в течение 7 мин.

Пластоэластические показатели резиновых смесей определяли на вискозиметре Муни MV 3000 фирмы MonTech, кинетические - на реометре MDR 3000 фирмы MonTech.

Стандартные образцы для определения физико-механических и специальных показателей готовились согласно ГОСТ 269, свойства определялись согласно действующим в резиновой промышленности стандартам.

Основные каучуки и ингредиенты использованные в рецептуре резиновой смеси: бутадиен-нитрильный каучук (ТУ38 30314-2006): бутадиен-метилстирольный каучук СКМС-ЗОАРКМ-15 (ТУ 38 103568-2008); цис-изопреновый каучук СКИ-3 (ТУ 2294-037-48158319-2010); сера молотая маслонаполненная (ТУ 2112-002-75196379-2014); тиурам Д (ГОСТ 740-76); альтакс (ГОСТ 3087-75); каптакс (ГОСТ 739-94); оксид цинка (ГОСТ -202-84); диоксид титана пигментный (ТУ У 24.1-05766356-054:2005); стеариновая кислота (ГОСТ 6484-4); агидол-2 (ТУ 38 101617-80); сажа белая БС-100 (ГОСТ 18307-78); росил-175 (ТУ 2168-038-002040872-2001); зеосил 1165 (проспекты фирмы Rhodia); корундовые микросферы HCM-L (ТУ 3988-002-30693519-2015); канифоль (ГОСТ 19113-73); смола нефтеполимерная «Сибпласт» (ТУ 2451-01-51513617-2007); гепсол ХПК (ТУ 6-01-5-81-97); структол (проспекты фирмы Struktol); дибутилфталат (ГОСТ 8728-88); технический углерод Н 220 (ТУ 2166-001-00149676-01); сантогард PVI (проспекты фирмы Flexsys); вухтазин РВ/Г (АО «ВУХТ», Братислава). В предлагаемой резиновой смеси допускается равномассовая замена каучуков и ингредиентов на их аналоги, выпускаемые различными фирмами.

Изобретение поясняется примерами различных сочетаний компонентов, составы которых представлены в таблице.

Пластоэластические, реометрические и физико-механические свойства резиновой смеси приведены в табл. 2.

Анализ данных, приведенных в таблице 2 показывает, что заявленная резиновая смесь, состоящая из тройной композиции синтетических каучуков в сочетании с известными и ранее неиспользованными ингредиентами, обладает лучшими результатами по основным показателям: высокие упруго-прочностные свойства, повышенная динамическая выносливость, с одновременном понижением показателей потери объема при истирании.

Предлагаемая изобретением резиновая смесь повышенной износостойкости для подошвы обуви, позволяет улучшить эстетический вид изготавливаемых изделий, в том числе и подошвы обуви со сложным протектором, повысить потребительские свойства, а также ресурс работоспособности изделий различного назначения.

Резиновая смесь повышенной износостойкости для подошвы обуви, характеризующаяся тем, что включает бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) до 40 мас.%, бутадиен-метилстирольный каучук СК(М)С-30АРКМ-15, цис-изопреновый каучук СКИ-3, серу молотую маслонаполненную, тиурам Д, альтакс, каптакс, оксид цинка, диоксид титана пигментный, стеариновую кислоту, агидол -2, сажа белая БС-100, росил-175, дибутилфталат, зеосил 1165, микросферы полые корундовые HCM-L, структол, технический углерод Н220, гепсол ХПК, сантогард PVI, вухтазин РВ/Г и необязательно канифоль, смолу нефтеполимерную «Сибпласт», при следующем соотношении (мас.ч.):

Бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием
нитрила акриловой кислоты (НАК) до 40 мас.% 60,0
Бутадиен-метилстирольный каучук СК(М)С-30АРКМ-15 10,0
Цис-изопреновый каучук СКИ-3 30,0
Сера молотая маслонаполненная 0,5-0,7
Тиурам Д 1,9-2,1
Альтакс 1,9-2,1
Каптакс 0,9-1,1
Оксид цинка 3,0-5,0
Диоксид титана пигментный 5,0-10,0
Стеариновая кислота 2,0
Агидол-2 2,0
Сажа белая БС-100 20,0-30,0
Росил-175 20,0-30,0
Дибутилфталат 9,0-11,0
Зеосил 1165 5,0
Микросферы полые корундовые HCM-L 3,0-5,0
Структол 2,0
Техуглерод Н 220 0,07
Гепсол ХПК 1,0
Сантогард PVI 0,33
Вухтазин РВ/Г 0,3
Канифоль 0,0-6,0
Смола нефтеполимерная «Сибпласт» 0,0-6,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к каучуковой композиции и к покрышке. Каучуковая композиция содержит: каучуковый компонент на диеновой основе; короткое волокно; и поверхностно-активное вещество.

Изобретение относится к полибутадиеновым полимерам и каучуковым композициям. Получают 1,4-полибутадиеновый полимер, имеющий содержание цис-связей от 85 до около 92 %, содержание виниловых связей от около 1 до около 5% и содержание транс-связей от около 3 до около 12 %, при этом полимер имеет энтальпию плавления ΔН m от около 5 до около 25 Дж/г°С при измерении дифференциальной сканирующей калориметрии ДСК.

Изобретение относится к применению модифицированных силаном полибутадиенов в каучуковых смесях. Предложено применение полибутадиенов с концевой силановой группой в каучуковых смесях, где полибутадиен содержит полученные из 1,3-бутадиена мономерные звенья А, В и С, где доля A от общего количества мономерных звеньев, полученных из 1,3-бутадиена, присутствующих в полибутадиене, составляет от 15 до 30 мол. %, доля B - от 50 до 70 мол. %, и доля C - от 15 до 30 мол. %, где полибутадиены с концевой силановой группой получены в результате реакции полибутадиенов с концевыми гидроксильными группами, полученных посредством свободнорадикальной полимеризации, с одним или несколькими органосилановыми соединениями, и где органосилановое соединение выбрано из группы, содержащей соединения формулы I, где R представляет собой линейные или разветвленные алкиленовые цепи с 1-4 атомами углерода, и R1 и R2 одновременно или независимо друг от друга представляют собой линейные или разветвленные алкильные цепи с 1-5 атомами углерода.

Изобретение относится к резиновой композиция и шине. Резиновая композиция включает компонент на основе диенового каучука, мас.ч на 100 мас.ч.

Изобретение относится к области производства резинотехнических изделий, которые эксплуатируются в условиях больших механических нагрузок и трения, агрессивных средах и сложных климатических условиях, и могут быть использованы для изготовления уплотнительных устройств подвижных и неподвижных соединений типа колец, манжет, мембран, используемых, например, в тормозных системах железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к области производства резинотехнических изделий, которые эксплуатируются в условиях больших механических нагрузок и трения, агрессивных средах и сложных климатических условиях.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве звукопоглощающих покрытий, в частности, для объектов судостроения. Композиционная резиновая смесь для акустических покрытий включает, мас.

Изобретение относится к каталитической композиции, подходящей для полимеризации смесей полиеновых и α-олефиновых звеньев. Указанная композиция содержит комплекс, определяемый общей формулой где M представляет собой атом металла группы III; L представляет собой нейтральное основание Льюиса; z представляет собой целое число от 0 до 3 включительно; m равно 1 или 2 при условии, что, когда m равно 2, силильные группы находятся в положениях 1 и 3 инденильного лиганда; n равно 1 или 2; каждый R1 независимо представляет собой C1–C20 алкильную группу или группу –(CH2)R3, где R3 представляет собой фенильную группу; и R2 представляет собой моноанионный лиганд X-типа, где, когда z не равно нулю, группа L и группа R2 могут присоединяться так, чтобы вместе с атомом M, с которым связана каждая из них, образовывать циклический фрагмент.

Изобретение относится к способу получения полимера, который содержит беспорядочно распределенные полиеновые и α-олефиновые звенья. Указанный способ включает a) приведение этиленненасыщенных углеводородов, которые содержат по меньшей мере один полиен и по меньшей мере один α-олефин, в контакт с каталитической композицией, которая содержит активатор катализатора и комплекс, определяемый общей формулой ,где М представляет собой атом металла группы III; L представляет собой нейтральное основание Льюиса; z представляет собой целое число от 0 до 3 включительно; m представляет собой целое число от 1 до 5 включительно; n равно 1 или 2; каждый R1 представляет собой электроноакцепторную группу или атом или электронодонорную группу или атом; и R2 представляет собой моноанионный лиганд Х-типа, при условии что R1-содержащая фенильная группа прикреплена в 2-м или 3-м положении инденильного лиганда; и b) создание условий для образования указанного полимера из указанных этиленненасыщенных углеводородов.

Изобретение относится к способу получения прокладок, склеивающих на основе эпоксидных смол и стеклотканей, применяемых для изготовления многослойных печатных плат, в том числе гибко-жестких.

Изобретение относится к производству износостойкого полимерного материала, используемого для изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошвы рабочей, защитной или спортивной обуви. Резиновая смесь содержит бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием нитрила акриловой кислоты до 40 мас., бутадиен-метилстирольный каучук СКС-30АРКМ-15, цис-изопреновый каучук СКИ-3, серу молотую маслонаполненную, тиурам Д, альтакс, каптакс, оксид цинка, диоксид титана пигментный, стеариновую кислоту, агидол-2, сажу белую БС-100, росил-175, дибутилфталат, зеосил 1165, микросферы полые корундовые HCM-L, структол, техуглерод Н 220, гепсол ХПК, сантогард PVI, вухтазин РВГ, канифоль иили смолу нефтеполимерную «Сибпласт». Изобретение позволяет улучшить формуемость на вулканизационных прессах объемных сложнорельефных подошв, сократить время вулканизации при компрессионном формовании, минимизировать влияние агрессивных сред на изготовленные изделия, увеличить износостойкость с сохранением высокой эластичности и сопротивлении к многократной деформации. 2 табл.

Наверх