Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе производству резиновых смесей для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути. Резиновая смесь для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути состоит из компонентов, мас.ч.: изопреновый каучук СКИ-3 45,0-50,0, бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. % 38,0-48,0, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% 7,0-15,0, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,5-2,0, сера 0,4-0,6, тетраметилтиурамдисульфид 0,8-1,1, оксид цинка 4,0-5,0, стеариновая кислота 1,5-2,0, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин 1,5-2,0, ацетонанил Н 0,5-1,0, воск ЗВ-П 0,8-1,2, технический углерод N 220 41,0-45,0, диоксид кремния Zeosil 1165 MP 20,0-25,0, полые корундовые микросферы HCM-L 2,5-3,5, гепсол ХКП 1,0-1,5, канифоль 1,0-1,5, N-нитрозодифениламин 0,8-1,0, полиизобутилен 16,0-20,0. Технический результат заключается в увеличении показателей относительного удлинения при разрыве, уменьшении значений относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, относительного изменения массы после суточного воздействия воды, обеспечении хороших динамических и диэлектрических свойств резины. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.

В процессе эксплуатации железные дороги создают повышенные уровни шума, вызванные взаимодействием подвижного состава и железнодорожного пути, источники шума подвижного состава также вносят свой вклад в акустическую обстановку. Поэтому актуальным является создание резиновых прокладок скреплений для рельсов с высокими эксплуатационными характеристиками, а также звукопоглощающими свойствами на основе специальных полимеров. Одним из таких полимеров, применяемых в качестве звуко- и вибропоглощающего материала, является полиизобутилен. Прокладки рельсовых скреплений также используются для предотвращения перемещения электрического тока (электроизоляции) на смежные рельсы. Для достижения высоких диэлектрических свойств (удельного объемного электрического сопротивления) резин в их состав вводят полиизобутилен.

Известна резиновая смесь, включающая 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» (RU 2700075 С1, опубл. 12.09.2019).

Недостатком данной резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении и твердости.

Известна резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений на основе бутадиенстирольного с содержанием стирола 22-25 мас. % и дивинилового с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% каучуков, включающая вулканизующую группу, состоящую из серы, 2-меркаптобензтиазола, N,N'-дитиодиморфолина, расплава ω,ω'-гексахлорпараксилола в защитном воске, стеариновой кислоты и оксида цинка, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 33-36 м²/г, каолин, инден-кумароновую смолу, диэтиддитиокарбамат цинка, нефтяной парафиновый воск и мел (RU 2326901 С1, опубл. 20.06.2008).

Недостатком этой резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве.

Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь для изготовления подрельсовых прокладок - амортизаторов рельсовых скреплений, включающая бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, изопреновый каучук СКИ-3, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95%, серу, N,N'-дитиодиморфолин, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, оксид цинка, стеариновую кислоту, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск ЗВ-П, технический углерод N 220, полые корундовые микросферы HCM-L, гепсол ХКП, каолин, канифоль, масло индустриальное И-12А, транс-полинорборнен (RU 2739188 С1, опубл. 15.01.2019).

Недостатком этой резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве, большие значения относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, величин изменения массы после суточного воздействия воды, а также отсутствие данных о диэлектрических свойствах - показателя удельного объемного электрического сопротивления.

Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-метилстирольного с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, дивинилового с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% и изопренового СКИ-3 каучуков с улучшенными показателями относительного удлинения при разрыве, с меньшими показателями относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе и относительного изменения массы после суточного воздействия воды, а также хорошими динамическими и диэлектрическими характеристиками резины, которая может найти применение при производстве железнодорожных прокладок рельсовых скреплений и расширит арсенал средств данного назначения.

Технический результат - увеличение показателей относительного удлинения при разрыве, уменьшение значений относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, относительного изменения массы после суточного воздействия воды, обеспечение хороших динамических и диэлектрических свойств резины.

Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути, включающая изопреновый каучук СКИ-3, бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% (СКД), вулканизующий агент - серу, ускорители вулканизации - М-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, тетраметилтиурамдисульфид, активаторы вулканизации -оксид цинка, стеариновую кислоту, противостарители - N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск ЗВ-П, модификатор для резиновых смесей на основе гексахлорпараксилола и хлорированного парафина - гепсол ХКП, наполнитель -технический углерод N 220, мягчитель - канифоль, согласно изобретению, она дополнительно содержит ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - диоксид кремния Zeosil 1165 MP, полимерный наполнитель - полиизобутилен при следующем соотношении исходных компонентов, мас.ч.:

Изопреновый каучук СКИ-3	45,0-50,0
Бутадиен-метилстирольный каучук с
Содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %	38,0-48,0
Дивиниловый каучук с содержанием
звеньев цис-1,4 87-95%	7,0-15,0
N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид	1,5-2,0
Сера	0,4-0,6
Тетраметилтиурамдисульфид	0,8-1,1
Оксид цинка	4,0-5,0
Стеариновая кислота	1,5-2,0
N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин	1,5-2,0
Ацетонанил Н	0,5-1,0
Воск ЗВ-П	0,8-1,2
Технический углерод N 220	41,0-45,0
Диоксид кремния Zeosil 1165 MP	20,0-25,0
Полые корундовые микросферы HCM-L	2,5-3,5
Гепсол ХКП	1,0-1,5
Канифоль	1,0-1,5
N-нитрозодифениламин	0,8-1,0
Полиизобутилен	16,0-20,0

Отличительными признаками заявляемого изобретения является не использованное ранее сочетание вышеперечисленных ингредиентов, применяемых в оптимальном количественном соотношении.

Совокупное сочетание известных ингредиентов в оптимальном количественном соотношении позволяет получить необходимый технический результат: повышение относительного удлинения при разрыве, уменьшение значений относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, относительного изменения массы после суточного воздействия воды.

По мнению заявителей, данная резиновая смесь неизвестна и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение количественной меры технического результата, а именно повышение относительного удлинения при разрыве, понижение относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, показателей изменения массы после суточного воздействия воды, по сравнению с известной резиной, а также улучшение значений модуля упругости, повышение тангенса угла механических потерь вулканизатов и высокие значения удельного объемного электрического сопротивления, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательный уровень».

Заявляемую резиновую смесь изготавливали из следующих материалов:

Бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. % (ГОСТ 15627-79); изопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-2019); дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% (ГОСТ 14924-75); N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (ТУ 113-00-05761637-02-95); сера (ГОСТ 127.1-93); тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ 740-76); оксид цинка (ГОСТ 202-84); стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96); N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин (ТУ 2492-057-05761637-2005); ацетонанил Н (ТУ 2492-542-05763441-2013); воск ЗВ-П (ТУ 38.1011290-90); технический углерод N 220 (ТУ 38 41558-97); диоксид кремния Zeosil 1165 MP (производство компании «Solvay», Польша); гепсол ХКП (ТУ 6-01-5-81-97); полые корундовые микросферы HCM-L (ТУ 3988-002-30693519-2015); канифоль (ГОСТ 19113-84); N-нитрозодифениламин (ТУ 6-14-907-88); полиизобутилен П-85 (ГОСТ 13303-86), полиизобутилен П-200 (ГОСТ 13303-86). В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.

Полиизобутилены марок П-85 и П-200 представляют собой эластичный каучукоподобный продукт с молекулярной массой (7-9)×10⁴ и (18-22)×10⁴ соответственно.

Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320 160/160.

Составы резиновых смесей приведены в табл. 1. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2. Исследования физико-механических свойств резин осуществлялись по стандартным методикам: условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяли по ГОСТ 270-75; твердость по Шору А - по ГОСТ 263-75; сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-79; относительную остаточную деформацию сжатия - по ГОСТ 9.029-74; сопротивление истиранию - по ГОСТ 426-77; температурный предел хрупкости - по ГОСТ 7912-74; стойкость к действию агрессивных углеводородных сред - по ГОСТ 9.030-74. Удельное объемное электрическое сопротивление вулканизатов исследовали на тераомметре Е6-13А при напряжении 100 В и комнатной температуре. Динамические параметры (тангенс угла механических потерь (является количественной мерой звукопоглощающих свойств), модуль упругости) вулканизатов резиновой смеси определяли при температуре 20°С на динамическом механическом анализаторе Metravib VHF 104 при резонансной частоте 1000 Гц согласно ГОСТ 23326-78.

Из данных таблицы 2 следует, что вулканизаты резиновой смеси обладают высокими значениями относительного удлинения при разрыве, меньшими величинами относительной остаточной деформации при 30% статической деформации сжатия после старения на воздухе, а также меньшими изменениями массы после суточного воздействия воды по сравнению с прототипом. Данные вулканизаты резиновой смеси характеризуются достаточно высокими значениями удельного объемного электрического сопротивления и хорошими показателями модуля упругости, тангенса угла механических потерь, что позволяет рекомендовать ее для изготовления прокладок рельсовых скреплений.

Учитывая вышеизложенное, по мнению заявителя, изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Резиновая смесь для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути, включающая изопреновый каучук СКИ-3, бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% (СКД), вулканизующий агент - серу, ускорители вулканизации - N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, полые корундовые микросферы HCM-L, активаторы вулканизации - оксид цинка, стеариновую кислоту, противостарители - N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск ЗВ-П, модификатор для резиновых смесей на основе гексахлорпараксилола и хлорированного парафина - гепсол ХКП, наполнитель - технический углерод N 220, мягчитель - канифоль, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ускоритель вулканизации - тетраметилтиурамдисульфид, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - диоксид кремния Zeosil 1165 MP, полимерный наполнитель - полиизобутилен при следующем соотношении исходных компонентов, мас.ч.:

Изопреновый каучук СКИ-3	45,0-50,0
Бутадиен-метилстирольный каучук с
содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %	38,0-48,0
Дивиниловый каучук с содержанием
звеньев цис-1,4 87-95%	7,0-15,0
N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид	1,5-2,0
Сера	0,4-0,6
Тетраметилтиурамдисульфид	0,8-1,1
Оксид цинка	4,0-5,0
Стеариновая кислота	1,5-2,0
N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин	1,5-2,0
Ацетонанил Н	0,5-1,0
Воск ЗВ-П	0,8-1,2
Технический углерод N 220	41,0-45,0
Диоксид кремния Zeosil 1165 MP	20,0-25,0
Полые корундовые микросферы HCM-L	2,5-3,5
Гепсол ХКП	1,0-1,5
Канифоль	1,0-1,5
N-нитрозодифениламин	0,8-1,0
Полиизобутилен	16,0-20,0

2. Резиновая смесь для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного наполнителя - полиизобутилена используют полиизобутилен П-85 или полиизобутилен П-200.

Похожие патенты:

Резиновая смесь // 2786163

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано в производстве резиновых смесей, используемых для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути. Резиновая смесь содержит бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас.%, изопреновый каучук СКИ-3, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95%, серу, N,N'-дитиодиморфолин, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, оксид цинка, стеариновую кислоту, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск 3В-П, технический углерод N 220, полые корундовые микросферы HCM-L каолин, гепсол ХКП, канифоль, N-нитрозодифениламин, масло индустриальное И-12 А, транс-полинорборнен, базальтовое волокно и диоксид кремния Силика 1165 MP.

Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов // 2783212

Изобретение относится к смесям силанов, применяемых при изготовлении резиновых смесей. Предложена смесь силанов, содержащих силан формулы I и силан формулы II, где R1 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой С1-С10алкоксигруппы, R2 отсутствуют, R3 и R4 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой неразветвленную, насыщенную алифатическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, х обозначает целое число от 1 до 2, при этом в том случае, когда х обозначает 1, R5 представляет собой водород или группу -C(=O)-R8, где R8 представляет собой С1-С20алкильную группу и n обозначает 1, а в том случае, когда х обозначает 2, R5 представляет собой -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y и n обозначает 0 или 1, и у представляют собой 3, при этом молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 15:85 до 90:10.

Модифицированный полимер на основе сопряженного диена и содержащая его каучуковая композиция // 2782599

Настоящее изобретение относится к модифицированному полимеру на основе сопряженного диена, а также к композиции для элемента шины или резиновых изделий, содержащей модифицированный полимер на основе сопряженного диена. Модифицированный полимер на основе сопряженного диена имеет унимодальную форму кривой молекулярно-массового распределения по гельпроникающей хроматографии и молекулярно-массовое распределение от 1,0 до меньше чем 1,7.

Резиновая композиция, вулканизированная резина и шина // 2781874

Изобретение относится к резиновым композициям для получения шин. Предложена резиновая композиция, включающая каучуковый компонент, содержащий натуральный каучук, полибутадиеновый каучук и стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, и от 50 до 90 частей по массе наполнителя, содержащего диоксид кремния в расчете на 100 частей по массе каучукового компонента, в котором масса n натурального каучука в каучуковом компоненте составляет 40% по массе или больше, масса n, масса b полибутадиенового каучука и масса s стирол-бутадиенового сополимерного каучука удовлетворяют соотношению: s ≤ b ≤ n при условии, что, когда n = b, s < b, и 50% по массе или больше диоксида кремния содержатся в фазе, включающей полибутадиеновый каучук и стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, причем либо один, либо оба из полибутадиенового каучука и стирол-бутадиенового сополимерного каучука модифицированы модифицирующей функциональной группой, которая содержит по меньшей мере один атом, выбранный из группы, состоящей из атома азота, атома кремния, атома кислорода и атома олова.

Резиновая смесь // 2780874

Изобретение относится к резиновым смесям для шинной промышленности, в частности для изготовления протекторов спортивных шин. Предложена резиновая смесь на основе комбинации: каучук ДССК 4040-М27 синтетический бутадиен-стирольный статистический с высоким содержанием стирола, являющийся продуктом полимеризации бутадиена-1,3 со стиролом в углеводородном растворителе в присутствии анионных инициаторов – 100 мас.ч.; наполнитель – технический углерод активной марки N220 – 77,5 мас.ч.; пластификатор – нефтяное масло TDAE с низким содержанием полициклических углеводородов – 23 мас.ч.; активаторы вулканизации - оксид цинка – 3 мас.ч.

Смеси силанов и способ приготовления таких смесей силанов // 2780657

Изобретение относится к смесям силанов и способам их получения. Предложена смесь силанов для резиновых смесей, содержащая силан формулы I и силан формулы II, где R1 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой C1-С10алкоксигруппы, R2 отсутствует, R3 и R4 имеют одинаковые или разные значения и представляют собой неразветвленную, насыщенную алифатическую двухвалентную углеводородную группу с С1-С30, x обозначает целое число от 1 до 2, при этом в том случае, когда x обозначает 1, R5 представляет группу -C(=O)-R8, где R8 представляет собой водород, С1-С20алкильную группу и n обозначает 0, 1, 2 или 3, а в том случае, когда х обозначает 2, R5 представляет собой -(R4-S)n-R3-Si(R1)y(R2)3-y и n обозначает 1, 2 или 3, и y равен 3, при этом молярное соотношение между силаном формулы I и силаном формулы II составляет от 20:80 до 90:10.

Смеси аминосилил-функционализованных стиролов, их получение и их использование при производстве эластомерных сополимеров // 2780620

Изобретение относится к смесям из конкретных производных стирола и их использованию при производстве эластомерного сополимера. Предложена смесь двух или более производных стирола для получения сополимера, описывающихся формулой (I), где n составляет 0 или 1; R1 и R2 могут быть идентичными или различными и представляют собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода; и R3 и R4 могут быть идентичными или различными, и каждый из R3 и R4 независимо представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода.

Полимерная композиция и способ ее получения // 2779762

Изобретение может быть использовано при производстве шин. Предложены варианты полимерной композиции, характеризующейся низким, менее 40%, содержанием винильных групп, используемой в составе резиновых смесей для получения шин.

Полимер на основе сопряженного диена, агент ветвления, способ производства полимера на основе сопряженного диена, наполненный полимер на основе сопряженного диена, резиновая композиция и шина // 2779290

Настоящее изобретение относится к полимеру на основе сопряженного диена. Полимер на основе сопряженного диена имеет абсолютную молекулярную массу, измеренную с помощью определения рассеяния света при гель-проникающей хроматографии (GPC) с детектором вязкости, равную от 100×104 до 5000×104, и имеющий количество ветвей (Bn), измеренное с помощью определения рассеяния света при GPC с детектором вязкости, равное от 8 до 84.

Модифицированный полимер на основе сопряженного диена и каучуковая композиция, содержащая его // 2777932

Группа изобретений относится к модифицированному полимеру на основе сопряженного диена, полученного в результате проведения непрерывной полимеризации, и характеризуется превосходной перерабатываемостью, узким молекулярно-массовым распределением и превосходными физическими свойствами, и каучуковой композиции, предназначенной для использования при изготовлении покрышки, содержащей его.

Способ получения высокопрочных, термо- и огнестойких сферопластиков // 2768641

Изобретение относится к области получения легковесных конструкционных материалов с повышенными прочностными показателями, термостойкостью и одновременно с пониженной горючестью, которые можно применять для глубоководных работ, в строительной технике, авиации, космонавтике и других областях новой техники.