РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Российский патент 2018 года по МПК C08L9/00 C08L7/00 C08L9/06 C08K3/06 C08K3/36 C08K5/548 

Изобретение относится к резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла, синтетического цис-бутадиенового каучуков измененной микроструктуры на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащей технический углерод и частичной доли кремнекислотного наполнителя, которая может быть использована в шинной промышленности при разработке рецептуры резин для протектора летних и всесезонных шин 13,14 дюймов с дорожным рисунком.

Известно техническое решение (патент SU 1058981, SU 1028689), предусматривающее использование резиновой смеси на основе бутадиен-стирольных каучуков, но наиболее близкое к изобретению по технической сущности является техническое решение резиновой смеси (патент 2145616 дата опубликования 20.02.2000 г.), предусматривающее использование для протектора топливноэкономичных шин обладающих улучшенными динамическими свойствами. В резиновых смесях указанного типа в качестве основного полимера используют эмульсионный (БСК) или их смеси с другими полидиенами, в качестве усиливающего наполнителя - современные марки осажденных кремнекислотных наполнителей (ОКН) в качестве добавки, обеспечивающий гидрофобизацию гидрофильных частиц ОКН в гидрофобной матрице каучука и его диспергирование, применяют силановые связующие агенты, главным образом бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид (ТЕСПТ) и технический техуглерод. Однако это известное техническое решение не обладает достаточными высокими износостойкими свойствами протектора летних и всесезонных легковых шин 13-14 дюймов.

Задачей данного изобретения является получение резиновой смеси для протектора всесезонных шин, обеспечивающей хорошие технологические свойства, высокие прочностные характеристики, динамические свойства, износостойкость вулканизатов.

Поставленная задача достигается разработкой резиновой смеси на основе комбинаций бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавлением масла (26-29%), синтетического цис-бутадиенового каучука линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащей технический углерод активной марки и небольшой доли кремнекислотного наполнителя с удельной поверхностью 165 м²/г со связующим агентом на основе бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфида, имеющая стабилизатор на основе воска микрокристаллического, противостарители на основе N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамина, смесь N, N' -диарил-р-фенилен-диаминов, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, технологическую добавку на основе углеводородных смол, смеси жирных кислот и солей, вулканизующую группу, серу молотую, активаторы вулканизации белила цинковые и стеариновая кислота, пластификаторы в виде масла нефтяного с низким содержанием полициклических углеводородов при следующем соотношении компонентов, на 100 массовых частей каучука, масс. ч.:

Рецептура резиновой смеси позволяет для всесезонных шин улучшить качество сцепления с дорогой, устойчивость и управляемость, уменьшить сопротивление качению и достичь комфортабельности езды за счет использования в комбинации бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла (26-29%) и с каучуком синтетическим цис-бутадиеновым линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе, а так же с использованием технического углерода активной марки и кремнекислотного наполнителя с удельной поверхностью 165 м²/г, оказывающих наибольшее влияние на выходные свойства резин и эксплуатационные показатели шин.

Резиновая смесь изготавливается на новом технологическом оборудовании в резиносмесителе с взаимозацепляющимися роторами, регулируемыми зазорами между роторами - линия маточных смесей и резиносмесителе с тангенциальными роторами - линия финальных стадий, с дополнительной обработкой на вальцах. Режим изготовления предусматривает отдельный ввод кремнекислотного наполнителя и связующего агента: бис-(3-триэтокси-силипропил) тетрасульфида. Резиносмеситель с взаимозацепляющими роторами позволяет улучшить степень диспергирования наполнителя в массе резиновой смеси.

Состав резиновых смесей представлен в таблице 1.

Применение бутадиен-стирольного каучука обеспечивает резине прочностные показатели, повышает свойства при «мокром» сцеплении с одновременным уменьшением потерь на качение. Резины на основе синтетического цис-бутадиенового каучука обладают наилучшим комплексом свойств по износостойкости и устойчивости к растрескиванию. Введение в резиновую смесь небольшой доли натурального каучука позволяет сохранить эластичность, повысить сопротивление истиранию и раздиру.

Применение активного технического углерода улучшает механические свойства.

В качестве усиливающего наполнителя используется кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м²/г, позволяющий получить динамические свойства материала, которых нельзя добиться при применении технического углерода. Улучшенные свойства материала, такие как более низкое сопротивление качению и высокие сцепные свойства имеют особое значение для протекторной резиновой смеси. Повышение динамических свойств достигается при добавке в резиновую смесь связующего агента на основе бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфида или бифункционально полисульфидного органосилана.

Благодаря реакции кремнекислоты и силана снижается взаимодействие наполнитель-наполнитель частиц кремнекислоты, и увеличивается взаимодействие кремнекислоты и неполярного полимера.

Без силана кремнеземная технология не могла бы работать. Выбор в настоящее время в качестве самого эффективного кремнекислотного наполнителя в комбинации со связующим агентом для лучшего диспергирования резиновой смеси улучшает физические свойства шин, таких как срок жизни протектора, сопротивление качению, которое непосредственно влияет на экономичность расхода топлива автомобилем, износостойкость и сцеплению с мокрой дорогой. Резины на его основе обладают высокой диспергирующей и усиливающей способностью.

В качестве защиты от усталостных свойств, воздействия тепла и озона используются стабилизаторы на основе воска микрокристаллического и противостарители длительного действия на основе N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамин, смесь N, N'-диарил-р-фенилендиаминов, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина.

Введение в состав резины технологической добавки в виде синтетической углеводородных смол повышает клейкость. Для лучшего диспергирования наполнителей выбрана технологическая добавка на основе смеси жирных кислот и солей.

В качестве пластификатора используют высокоочищенное ароматическое масло (масло нефтяное с низким содержанием полициклических углеводородов), которое обеспечивает высокие динамические свойства.

Свойства резиновых смесей представлены в таблице 2. Разработанная резиновая смесь обладает лучшим комплексом физико-механических свойств и эксплуатационных показателей, достигает заявленный технический результат.

Таким образом, для производства шин, удовлетворяющих требованиям автомобильных заводов и обеспечивающих оптимальный компромисс между такими свойствами шин как: управляемость, сцепление на мокром дорожном покрытии, сопротивление качению, комфортабельность езды рекомендовано применение в рецептурах протекторных резин комбинация бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла (26-29%), синтетического цис-бутадиенового линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащая активный техуглерод с частичной доли кремнекислотного наполнителя.

Изобретение относится к резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла, синтетического цис-бутадиенового каучуков на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука и может быть использовано в шинной промышленности при разработке рецептуры резин для протектора летних и всесезонных шин 13, 14 дюймов с дорожным рисунком. Резиновая смесь содержит при определенных количественных соотношениях компонентов комбинацию бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавлением масла (26-29%), с каучуком синтетическим цис-бутадиеновым линейной структуры и высоким содержанием цис-звеньев на неодимовом катализаторе и натуральным каучуком. Резиновая смесь содержит также наполнители - технический углерод активной марки и кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м²/г, стабилизатор на основе воска микрокристаллического, противостарители на основе N-(1,3-диметилбутил)-N^’-фенил-n-фенилендиамина, смесь N,N^’-диарил-p-фенилендиаминов и полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигодрохинолин, технологическую добавку на основе углеводородных смол и смеси жирных кислот и солей, связующий агент на основе бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфида, активаторы вулканизации - белила цинковые и стеариновая кислота, пластификаторы - масло нефтяное с низким содержанием полициклических углеводородов. Изобретение обеспечивает хорошие технологические свойства, высокие прочностные характеристики, динамические свойства, износостойкость вулканизатов, резиновая смесь имеет меньшую склонность к образованию трещин, лучшее сопротивление паро- и водопроницаемости, снижает износостойкость. 2 табл.

Резиновая смесь на основе комбинаций бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавлением масла (26-29%), каучука синтетического цис-бутадиенового линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащая наполнители: техуглерод активной марки и кремне-кислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м²/г, связующий агент - бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфид, стабилизатор на основе воска микрокристаллического, противостарители на основе N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамин, смеси N,N'-диарил-р-фенилендиаминов, полимеризованного 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, технологическую добавку на основе углеводородных смол, смеси жирных кислот и солей, вулканизующую группу, серу молотую, активаторы вулканизации - белила цинковые и стеариновая кислота, пластификаторы в виде масла нефтяного с низким содержанием полициклических углеводородов при следующем соотношении компонентов на 100 мас. ч каучука, мас. ч.: