ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНАЯ РЕЗИНА, РЕЗИНОВАЯ ГУСЕНИЦА И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C08L7/00 C08L9/00 C08L11/00 C08L83/06 C08K13/02 B62D55/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[001] Данное раскрытие изобретения принадлежит к сфере резины, а, в частности, относится к композиции для получения резины, резине, полученной в результате обработки композиции, и резиновой гусенице, содержащей резину. Данное раскрытие изобретения также относится к способу получения резины или резиновой гусеницы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Резиновая гусеница представляет собой новый движущийся компонент, который разработан для моделирования металлических гусениц для приспособления к развитию различных механических технологий. В 1960-е годы компания Bridgestone разработала первую резиновую гусеницу для замены металлических гусениц. Вследствие демонстрации резиновыми гусеницами характеристик низкого удельного давления на грунт, высокой силы сцепления с дорогой, низкого шума, хорошей способности прохождения переувлажненной территории, отсутствия повреждения дорожных поверхностей и большей скорости движения, чем у стальных гусениц и тому подобного их использовали в сельско-хозяйственной технике, строительной технике, оборудовании специального назначения и других сферах. Однако, в ходе использования постепенно обнажаются недостатки резиновой гусеницы, такие как неудовлетворительная несущая способность, низкая ходовая скорость в некоторых ситуациях, интенсивный разогрев при деформировании и неудовлетворительное сопротивление истиранию и тому подобное, и долговременное движение на высокой скорости в суровых условиях эксплуатации становится невозможным, что оказывает серьезное воздействие на эффективность резиновой гусеницы и ограничивает крупномасштабные внедрение и применение резиновой гусеницы.

[003] В настоящее время имеется мало исследований в отношении высокотехнологичной резины и гусениц на родине авторов и за ее границами, и достижения улучшения эксплуатационных характеристик резины в основном добиваются в результате улучшения композиции резины. Например, в российском патенте (RU2017110708A) предлагается способ получения композиции резины, где композицию высокотехнологичной резины покрышки в основном получают из стирол-бутадиенового сополимерного каучука (по меньшей мере, 80% (масс.)) с добавленными диоксидом кремния, силановым связующим агентом и вулканизатором в результате двухстадийного замешивания. Индийский патент (IN3426DEN2014A) относится к композиции высокотехнологичной резины протектора, включающей частицы сшитого и несшитого каучука и характеризующейся низким сопротивлением качению, превосходным сопротивлением проскальзыванию на мокрой дороге и превосходным сопротивлением истиранию. Несмотря на способность этого улучшить определенные свойства резины это не может удовлетворить требования к резиновым гусеницам для высоких скоростей и суровых условий эксплуатации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[004] Одна из целей данного раскрытия изобретения заключается в предложении высокотехнологичной резины и гусеницы. В соответствии с данным раскрытием изобретения на основании уникальной системы ингредиентов смеси получают высокотехнологичную резину из сырого каучука с пропорциональным добавлением метилвинилфенилсиликонового каучука при использовании способа, включающего предварительную обработку ингредиентов, пластицирование, смешивание, спрессовывание и листование. Резина данного раскрытия изобретения может улучшить грузоподъемность, ходовую скорость и сопротивление истиранию резиновой гусеницы.

[005] В соответствии с одним аспектом в данном раскрытии изобретения предлагается композиция для получения резины, содержащая при расчете на массу: 100 частей сырого каучука, от 10 до 30 частей метилвинилфенилсиликонового каучука (например, 10, 15, 20, 25 или 30 частей), от 0,5 до 1,5 части (например, 0,5, 1 или 1,5 части) DTBP (ди-трет-бутилпероксида, CAS number: 110-05-4), от 0,5 до 2 частей стеариновой кислоты, от 1 до 2 частей наночастиц оксида цинка, от 1 до 2 частей наночастиц оксида магния, от 0,5 до 1,2 части ускорителя вулканизации, от 0,2 до 1,5 части противостарителя, от 0,3 до 1,5 части замедлителя подвулканизации СТР (N-циклогексилтиофталимида, CAS number: 17796-82-6), от 3 до 10 частей оксида графена, от 5 до 15 частей наночастиц диоксида кремния, от 2 до 5 частей диспергатора диоксида кремния, от 15 до 30 частей технического углерода, от 0,5 до 2,5 части силанового связующего агента и от 0,8 до 2 частей антипирена;

[006] где сырой каучук представляет собой комбинацию из натурального каучука, цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и хлоропренового каучука; в некоторых вариантах осуществления массовое соотношение между натуральным каучуком и цис-1,4-полибутадиеновым каучуком на основе редкоземельного катализатора и хлоропреновым каучуком составляет (от 50 до 65) : (от 20 до 30) : (от 15 до 20); в некоторых вариантах осуществления при расчете на массу сырой каучук содержит 60 частей натурального каучука, 20 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и 20 частей хлоропренового каучука; в некоторых вариантах осуществления при расчете на массу сырой каучук содержит 65 частей натурального каучука, 20 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и 15 частей хлоропренового каучука; в некоторых вариантах осуществления при расчете на массу сырой каучук содержит 50 частей натурального каучука, 30 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и 20 частей хлоропренового каучука;

[007] ускоритель вулканизации является ускорителем TBSI (N-трет-бутилбис(2-бензотиазол)сульфенимид, CAS number: 3741-80-8); ускорителем CZ (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид, CAS number: 95-33-0) или их комбинацией;

[008] противостаритель представляет собой продукты AW (6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, CAS number: 91-53-2); RD (2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый полимер, CAS number: 26780-96-1), BLE (9,9-диметилакридин, CAS number: 6267-02-3) или любую их комбинацию;

[009] наночастицы диоксида кремния характеризуются площадью удельной поверхности согласно адсорбированию азота в диапазоне между 145 м²/г и 200 м²/г;

[010] технический углерод представляет собой продукты N330, N550 или их комбинацию;

[011] силановый связующий агент представляет собой продукты Si69 (бис[γ-(триэтоксисилил)пропил]тетрасульфид, CAS number: 40372-72-3), Si75 (бис[3-(триэтоксисилил)пропил]дисульфид, CAS number: 56706-10-6) или их комбинацию;

[012] антипирен представляет собой комбинацию из триоксида сурьмы и хлорированного парафина; массовое соотношение между триоксидом сурьмы и хлорированным парафином составляет (от 1 до 2) : (от 1 до 3), например, 1 : 1, 1 : 2 или 2 : 1.

[013] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 10, 15, 20, 25 или 30 частей метилвинилфенилсиликонового каучука.

[014] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,5, 1 или 1,5 части DTBP.

[015] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,5, 1, 1,5 или 2 части стеариновой кислоты.

[016] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 1, 1,5 или 2 части наночастиц оксида цинка.

[017] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 1, 1,5 или 2 части наночастиц оксида магния.

[018] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,5, 0,7, 1 или 1,2 части ускорителя вулканизации.

[019] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,2, 0,5, 1, 1,2 или 1,5 части противостарителя.

[020] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,3, 0,5, 1, 1,2 или 1,5 части замедлителя подвулканизации СТР.

[021] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 частей оксида графена.

[022] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12 или 15 частей наночастиц диоксида кремния.

[023] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 2, 3, 4 или 5 частей диспергатора диоксида кремния.

[024] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 15, 20, 25 или 30 частей технического углерода.

[025] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,5, 1, 1,5, 2 или 2,5 части силанового связующего агента.

[026] В некоторых вариантах осуществления композиция содержит 0,8, 1, 1,5, 1,8 или 2 части антипирена.

[027] Метилвинилфенилсиликоновый каучук, использованный в данном раскрытии изобретения, принадлежит к категории силиконового каучука. Метилвинилфенилсиликоновый каучук включает основную цепь, образованную из атомов кремния и кислорода, расположенные поочередно. При наличии хорошей морозостойкости метилвинилфенилсиликоновый каучук все еще может работать при - 55°С. При наличии выдающейся теплостойкости метилвинилфенилсиликоновый каучук может работать на протяжении продолжительного времени при 180°С и противостоять мгновенному воздействию высокой температуры 300°С.

[028] Оксид графена, использованный в данном раскрытии изобретения, представляет собой продукт графитового порошка, поверхностный слой которого был вскрыт под воздействием химического окислителя. При наличии одного атомного слоя, высокой площади удельной поверхности и обильного присутствия функциональных групп на поверхности оксид графена может эффективно диспергировать слипшиеся материалы и предотвращать агломерирование.

[029] Диспергатор диоксида кремния, использованный в данном раскрытии изобретения, исполняет функцию технологической добавки и в основном получается из цинкового мыла, сложного эфира, поверхностно-активного вещества и тому подобного. Диспергатор диоксида кремния в основном исполняет функцию улучшения производительности обработки каучука и увеличивает степень диспергирования и однородность диоксида кремния в каучуке. Помимо этого, при наличии хорошего смазывающего действия диспергатор диоксида кремния может улучшать текучесть смеси.

[030] В данном раскрытии изобретения в результате использования различных долей между натуральным каучуком, цис-1,4-полибутадиеновым каучуком на основе редкоземельного катализатора и хлоропреновым каучуком и добавления метилвинилфенилсиликонового каучука, DTBP, стеариновой кислоты, наночастиц оксида цинка, наночастиц оксида магния, ускорителя вулканизации, противостарителя, замедлителя подвулканизации СТР, оксида графена, наночастиц диоксида кремния, диспергатора диоксида кремния, технического углерода, силанового связующего агента, антипирена и тому подобного могут быть улучшены эксплуатационные характеристики резины. Доля сырого каучука и доли ингредиентов смеси могут быть подстроены в соответствии с фактическими потребностями в удовлетворении запросов различных пользователей.

[031] В данном раскрытии изобретения оксид графена, наночастицы диоксида кремния, диспергатор диоксида кремния, технический углерод и тому подобное используют для улучшения предела прочности при растяжении, предела прочности при раздирании, сопротивления истиранию и других свойств резины и предотвращения агломерирования добавок. Оксид графена используют для уменьшения разогрева при деформировании резины и улучшения полного перечня эксплуатационных характеристик резины и гусеницы.

[032] В соответствии с одним аспектом в данном раскрытии изобретения предлагается резина, полученная в результате обработки/обработки на рафинировочных вальцах любой из вышеупомянутых композиций.

[033] Резина данного раскрытия изобретения обладает превосходным полным перечнем свойств. В некоторых вариантах осуществления резина обладает одним или несколькими из следующих далее свойств:

[034] твердость резины: от 74 до 78 HS;

[035] предел прочности при растяжении: от 25 до 33 МПа;

[036] относительное удлинение при разрыве: от 480% до 530%;

[037] остаточное удлинение при разрыве: от 21% до 25%;

[038] предел прочности при раздирании/под прямым углом: от 115 до 131 кн/м;

[039] остаточная деформация при сжатии: от 2,5% до 3,5%;

[040] разогрев при деформировании в ходе сжатия: от 26 до 35°С;

[041] истирание на приборе Akron/1,61 км: от 0,12 до 0,22 см³.

[042] Параметры вышеупомянутых свойств могут быть измерены при обращении к методам, широко используемым на современном уровне техники, таким как методы, указанные в документах GB/T528-2009, GB/T529-2008, GB/T1687-2008, GB/T1689-2014 или GB/T531.1-2008.

[043] В дополнение к этому, в данном раскрытии изобретения, кроме того, предлагается использование любой одной из вышеупомянутых резин для получения резиновой гусеницы.

[044] В данном раскрытии изобретения, кроме того, предлагается резиновая гусеница, содержащая любую одну из вышеупомянутых резин или полученная из любого одного представителя из вышеупомянутых композиций или резин.

[045] Кроме того, в данном раскрытии изобретения предлагаются транспортное средство или машина для инженерно-технических работ, включающие вышеупомянутую резиновую гусеницу.

[046] В данном раскрытии изобретения, кроме того, предлагается способ получения резины или резиновой гусеницы данного раскрытия изобретения, включающий стадию обработки/обработки на рафинировочных вальцах любой одной из вышеупомянутых композиций.

[047] В некоторых вариантах осуществления способ включает: предварительную обработку ингредиентов, пластикацию, смешивание, спрессовывание и листование.

[048] В некоторых вариантах осуществления способ включает следующие далее стадии:

[049] стадия 1: обеспечение ингредиентов смеси, включающих стеариновую кислоту, наночастицы оксида магния, наночастицы оксида цинка и замедлитель подвулканизации СТР, их дробление, высушивание и просеивание, соответственно, их отвешивание и размещение в емкости и полное/тщательное их перемешивание;

[050] стадия 2: добавление сырого каучука, метилвинилфенилсиликонового каучука, DTBP, наночастиц диоксида кремния и диспергатора диоксида кремния на вальцы для пластикации (в некоторых вариантах осуществления пластикацию проводят при температуре в диапазоне между 60 и 75°С на протяжении от 20 до 30 минут), при этом соотношение между скоростями первого валка и второго валка составляет 1 : (от 1 до 1,2) (например, 1 : 1,15), причем зазор доводят до величины в диапазоне между 0,8 и 0,9 мм (например, 0,85 мм); после этого добавление ингредиентов смеси, подвергнутых предварительной обработке на стадии 1, для дополнительной пластикации (в некоторых вариантах осуществления пластикацию проводят при температуре в диапазоне 60-75°С на протяжении от 20 до 30 минут); и вслед за этим охлаждение и выкладка на период времени продолжительностью от 20 до 25 часов (например, 20 часов);

[051] стадия 3: доведение зазора вальцев до величины в диапазоне между 0,6 и 0,7 мм (например, 0,65 мм), а после этого смешивание пластицированного каучука с силановым связующим агентом и антипиреном (в некоторых вариантах осуществления смешивание проводят при температуре в диапазоне между 135 и 155°С на протяжении от 10 до 25 минут); вслед за этим охлаждение и выкладка на период времени продолжительностью от 15 до 17 часов (например, 16 часов), а после этого добавление к каучуку технического углерода, оксида графена и противостарителя для повторного смешивания (в некоторых вариантах осуществления повторное смешивание проводят при температуре в диапазоне между 135 и 155°С на протяжении от 10 до 25 минут); и вслед за этим добавление к каучуку ускорителя вулканизации для конечного смешивания (в некоторых вариантах осуществления конечное смешивание проводят при температуре в диапазоне между 135 и 155°С на протяжении от 10 до 25 минут); и

[052] стадия 4: после смачивания ингредиентов смеси сырым каучуком, спрессовывание от 6 до 8 раз (например, 6 раз) для равномерного диспергирования сырого каучука и ингредиентов смеси, а после этого листование и выкладка на период времени продолжительностью от 6 до 8 часов (например, 6 часов).

[053] Данному раскрытию изобретения свойственны следующие далее выгодные эффекты.

[054] При наличии преимуществ в виде высокой прочности, хорошей жесткости, низкого разогрева при деформировании в ходе сжатия, хорошего сопротивления истиранию и тому подобного резина данного раскрытия изобретения может улучшить грузоподъемность, ходовую скорость и сопротивление истиранию резиновой гусеницы. Резиновая гусеница данного раскрытия изобретения может удовлетворять требования к использованию при высокой скорости и в суровых условиях эксплуатации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[055] Варианты осуществления данного раскрытия изобретения будут подробно описываться ниже в связи с примерами. Однако, как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, следующие далее примеры используются только для иллюстрирования раскрытия изобретения, но не для наложения ограничений на объем раскрытия изобретения. Варианты осуществления раскрытия изобретения без указания конкретных условий в примерах в общем случае воплощают в обыкновенных условиях или условиях, рекомендованных изготовителями. Все реагенты или приборы, использованные без указания на изготовителей, представляют собой обыкновенные продукты, которые могут быть приобретены на коммерческих условиях.

[056] Пример 1

[057] В данном примере предлагались резина и резиновая гусеница, полученные из следующих далее материалов исходного сырья (при расчете на массу): 60 частей натурального каучука, 20 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора, 20 частей хлоропренового каучука, 15 частей метилвинилфенилсиликонового каучука, 0,5 части DTBP, 0,5 части стеариновой кислоты, 1 часть наночастиц оксида цинка, 1 часть наночастиц оксида магния, 0,7 части ускорителя вулканизации TBSI, 0,5 части противостарителя AW, 0,5 части замедлителя подвулканизации СТР, 4 части оксида графена, 8 частей наночастиц диоксида кремния, 3 части диспергатора диоксида кремния, 25 частей технического углерода N330, 1 часть силанового связующего агента Si69 и 1 часть смеси из триоксида сурьмы и хлорированного парафина (1 : 1).

[058] Способ получения

[059] Стадия 1:

[060] Ингредиенты смеси, включающие стеариновую кислоту, наночастицы оксида магния, наночастицы оксида цинка и замедлитель подвулканизации СТР, раздробляли, высушивали, просеивали, отвешивали в представленной выше пропорции, размещали в емкости и полным образом/тщательно перемешивали.

[061] Стадия 2:

[062] Натуральный каучук, цис-1,4-полибутадиеновый каучук на основе редкоземельного катализатора, хлоропреновый каучук, метилвинилфенилсиликоновый каучук, DTBP, наночастицы диоксида кремния и диспергатор диоксида кремния добавляли на вальцы для пластикации при 60°С на протяжении 30 минут, где соотношение между скоростями переднего валка и заднего валка составляло 1 : 1,15, и зазор доводили до 0,85 мм; после этого ингредиенты смеси, подвергнутые предварительной обработке на стадии 1, добавляли для дополнительной пластикации при 70°С на протяжении 20 минут; а вслед за этим каучук охлаждали и выкладывали на 20 часов.

[063] Стадия 3:

[064] Зазор вальцев доводили до 0,65 мм, а после этого пластицированный каучук смешивали с силановым связующим агентом Si69 и смесью из триоксида сурьмы и хлорированного парафина при 140°С на протяжении 15 минут; вслед за этим смесь охлаждали и выкладывали на 16 часов, а после этого к каучуку добавляли технический углерод N330, оксид графена и противостаритель AW для повторного смешивания при 140°С на протяжении 20 минут; и вслед за этим к каучуку добавляли ускоритель вулканизации TBSI для конечного смешивания при 150° на протяжении 20 минут.

[065] Стадия 4:

[066] После смачивания ингредиентов смеси сырым каучуком каучук спрессовывали 6 раз для равномерного диспергирования сырого каучука и ингредиентов смеси, а после этого каучук подвергали листованию и выкладывали на 6 часов.

[067] Пример 2

[068] В данном примере предлагались резина и резиновая гусеница, полученные из следующих далее материалов исходного сырья (при расчете на массу): 65 частей натурального каучука, 20 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора, 15 частей хлоропренового каучука, 25 частей метилвинилфенилсиликонового каучука, 1,5 части DTBP, 1,5 части стеариновой кислоты, 1,5 части наночастиц оксида цинка, 1,5 части наночастиц оксида магния, 1 часть ускорителя вулканизации CZ, 1 часть противостарителя RD, 1 часть замедлителя подвулканизации СТР, 7 частей оксида графена, 10 частей наночастиц диоксида кремния, 4 части диспергатора диоксида кремния, 20 частей технического углерода N550, 2 части силанового связующего агента Si75 и 1,5 части смеси из триоксида сурьмы и хлорированного парафина (1 : 2).

[069] Способ получения

[070] Стадия 1:

[071] Ингредиенты смеси, включающие стеариновую кислоту, наночастицы оксида магния, наночастицы оксида цинка и замедлитель подвулканизации СТР, раздробляли, высушивали и просеивали, соответственно, и отвешивали в представленной выше пропорции, размещали в емкости и полным образом/тщательно перемешивали.

[072] Стадия 2:

[073] Натуральный каучук, цис-1,4-полибутадиеновый каучук на основе редкоземельного катализатора, хлоропреновый каучук, метилвинилфенилсиликоновый каучук, DTBP, наночастицы диоксида кремния и диспергатор диоксида кремния добавляли на вальцы для пластикации при 60°С на протяжении 25 минут, где соотношение между скоростями переднего валка и заднего валка составляло 1 : 1,15, и зазор доводили до 0,85 мм; после этого ингредиенты смеси, подвергнутые предварительной обработке на стадии 1, добавляли для дополнительной пластикации при 65°С на протяжении 30 минут; а вслед за этим каучук охлаждали и выкладывали на 20 часов.

[074] Стадия 3:

[075] Зазор вальцев доводили до 0,65 мм, а после этого пластицированный каучук смешивали с силановым связующим агентом Si75 и смесью из триоксида сурьмы и хлорированного парафина при 135°С на протяжении 15 минут; вслед за этим смесь охлаждали и выкладывали на 16 часов, а после этого к каучуку добавляли технический углерод N550, оксид графена и противостаритель RD для повторного смешивания при 145°С на протяжении 18 минут; и вслед за этим к каучуку добавляли ускоритель вулканизации CZ для конечного смешивания при 150°С на протяжении 20 минут.

[076] Стадия 4:

[077] После смачивания ингредиентов смеси сырым каучуком каучук спрессовывали 6 раз для равномерного диспергирования сырого каучука и ингредиентов смеси, а после этого полученный каучук подвергали листованию и выкладывали на 6 часов.

[078] Пример 3

[079] В данном примере предлагались резина и резиновая гусеница, полученные из следующих далее материалов исходного сырья (при расчете на массу): 50 частей натурального каучука, 30 частей цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора, 20 частей хлоропренового каучука, 20 частей метилвинилфенилсиликонового каучука, 1 часть DTBP, 1 часть стеариновой кислоты, 2 части наночастиц оксида цинка, 1 часть наночастиц оксида магния, 0,5 части ускорителя вулканизации TBSI, 0,5 части продукта CZ, 0,2 части противостарителя AW, 0,3 части продукта RD, 0,5 части продукта BLE, 1,2 части замедлителя подвулканизации СТР, 10 частей оксида графена, 12 частей наночастиц диоксида кремния, 5 частей диспергатора диоксида кремния, 15 частей технического углерода N330, 15 частей технического углерода N550, 1 часть силанового связующего агента Si69, 1 часть силанового связующего агента Si75 и 1,8 части смеси из триоксида сурьмы и хлорированного парафина (2 : 1).

[080] Способ получения

[081] Стадия 1:

[082] Ингредиенты смеси, включающие стеариновую кислоту, наночастицы оксида магния, наночастицы оксида цинка и замедлитель подвулканизации СТР, раздробляли, высушивали и просеивали, соответственно, и отвешивали в представленной выше пропорции, размещали в емкости и полным образом/тщательно перемешивали.

[083] Стадия 2:

[084] Натуральный каучук, цис-1,4-полибутадиеновый каучук на основе редкоземельного катализатора, хлоропреновый каучук, метилвинилфенилсиликоновый каучук, DTBP, наночастицы диоксида кремния и диспергатор диоксида кремния добавляли на вальцы для пластикации при 70°С на протяжении 20 минут, где соотношение между скоростями переднего валка и заднего валка составляло 1 : 1,15, и зазор доводили до 0,85 мм; после завершения пластикации ингредиенты смеси, подвергнутые предварительной обработке на стадии 1, добавляли для дополнительной пластикации при 73°С на протяжении 25 минут; а после этого каучук охлаждали и выкладывали на 20 часов.

[085] Стадия 3:

[086] Зазор вальцев доводили до 0,65 мм, а после этого каучук смешивали с силановыми связующими агентами Si69 и Si75 и смесью из триоксида сурьмы и хлорированного парафина при 145°С на протяжении 20 минут; вслед за этим каучук охлаждали и выкладывали на 16 часов, а после этого к каучуку добавляли технический углерод N330 и N550, оксид графена и противостарители AW и RD и BLE для повторного смешивания при 145°С на протяжении 15 минут; и вслед за этим к каучуку добавляли ускорители вулканизации TBSI и CZ для конечного смешивания при 150° на протяжении 20 минут.

[087] Стадия 4:

[088] После смачивания ингредиентов смеси сырым каучуком каучук спрессовывали 6 раз для равномерного диспергирования сырого каучука и ингредиентов смеси, а после этого полученный каучук подвергали листованию и выкладывали на 6 часов.

[089] Сравнительный пример: каучук получали при обращении к способам, раскрытым в публикациях CN109233028A и CN102827403A.

[090] Испытания на эксплуатационные характеристики в отношении образцов проводили при обращении к документам GB/T528-2009, GB/T529-2008, GB/T1687-2008, GB/T1689-2014 и GB/T531.1-2008, и результаты продемонстрированы в таблице 1.

[091] Таблица 1. Результаты испытаний на эксплуатационные характеристик резины

Описание Пример 1 Пример 2 Пример 3 CN109233028A CN102827403A Твердость резины/HS 74 75 78 76 70 Предел прочности при растяжении/MПa 25,2 27,6 32,1 9,91 25 Относительное удлинение при разрыве/% 530 515 480 518 381 Остаточное удлинение при разрыве/% 25 23 21 / 28 Предел прочности при раздирании/кн/м (под прямым углом) 115,6 120,1 130,7 77,9 95 Остаточная деформация при сжатии/% 3,5 3,0 2,5 / / Разогрев при деформировании в ходе сжатия/ °С 34,2 31,5 26,8 / / Истирание на приборе Akron/см³/1,61 км 0,212 0,156 0,128 / /

[092] Как это можно видеть исходя из результатов испытания, образцам, полученным в примерах 1-3, свойственны преимущества в виде высокой прочности, хорошей жесткости, низкого разогрева при деформировании в ходе сжатия и хорошего сопротивления истиранию, и их эксплуатационные характеристики являются лучшими, чем соответствующие характеристики в сравнительном примере.

[093] Несмотря на подробное описание конкретных вариантов осуществления данного раскрытия изобретения специалисты в соответствующей области техники должны понимать то, что в отношении подробностей могут быть сделаны и различные модификации и изменения в соответствии со всеми положениями, которые были раскрыты, и данные изменения попадают в объем правовой охраны данного раскрытия изобретения. Полный объем раскрытия изобретения представлен в прилагающейся формуле изобретения и любых ее эквивалентах.

Настоящее изобретение относится к высокотехнологичной резине. Описана композиция для получения резины, содержащая при расчете на массу: 100 частей сырого каучука, от 10 до 30 частей метилвинилфенилсиликонового каучука, от 0,5 до 1,5 части ди-трет-бутилпероксида (DTBP), от 0,5 до 2 частей стеариновой кислоты, от 1 до 2 частей наночастиц оксида цинка, от 1 до 2 частей наночастиц оксида магния, от 0,5 до 1,2 части ускорителя вулканизации, от 0,2 до 1,5 части противостарителя, от 0,3 до 1,5 части замедлителя подвулканизации N-циклогексилтиофталимида (СТР), от 3 до 10 частей оксида графена, от 5 до 15 частей наночастиц диоксида кремния, от 2 до 5 частей диспергатора диоксида кремния, от 15 до 30 частей технического углерода, от 0,5 до 2,5 части силанового связующего агента и от 0,8 до 2 частей антипирена; где сырой каучук представляет собой смесь из натурального каучука, цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и хлоропренового каучука; ускоритель вулканизации представляет собой ускоритель трет-бутилбис(2-бензотиазол)сульфенимид (TBSI), ускоритель N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (CZ) или их комбинацию; противостаритель представляет собой 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (AW), 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый полимер (RD), 9,9-диметилакридин (BLE) или любую их комбинацию; наночастицы диоксида кремния имеют площадь удельной поверхности согласно адсорбированию азота в диапазоне между 145 м²/г и 200 м²/г; технический углерод представляет собой технический углерод N330, N550 или их комбинацию; силановый связующий агент представляет собой бис[γ-(триэтоксисилил)пропил]тетрасульфид (Si69), бис[3-(триэтоксисилил)пропил]дисульфид (Si75) или их комбинацию; антипирен представляет собой комбинацию из триоксида сурьмы и хлорированного парафина при массовом соотношении между триоксидом сурьмы и хлорированным парафином от 1 до 2 : от 1 до 3. Также описана резина, полученная из указанной выше композиции, и способ получения резины, включающий обработку указанной выше композиции. Описано применение указанной выше резины для получения резиновой гусеницы. Описана резиновая гусеница, содержащая указанную выше резину, и описано транспортное средство или машина для инженерно-технических работ, включающая указанную выше гусеницу. Технический результат – получение резины, обладающей высокой прочностью, хорошей жесткостью, низким разогревом при деформировании в ходе сжатия и хорошим сопротивлением истиранию. 6 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

1. Композиция для получения резины, содержащая при расчете на массу: 100 частей сырого каучука, от 10 до 30 частей метилвинилфенилсиликонового каучука, от 0,5 до 1,5 части ди-трет-бутилпероксида (DTBP), от 0,5 до 2 частей стеариновой кислоты, от 1 до 2 частей наночастиц оксида цинка, от 1 до 2 частей наночастиц оксида магния, от 0,5 до 1,2 части ускорителя вулканизации, от 0,2 до 1,5 части противостарителя, от 0,3 до 1,5 части замедлителя подвулканизации N-циклогексилтиофталимида (СТР), от 3 до 10 частей оксида графена, от 5 до 15 частей наночастиц диоксида кремния, от 2 до 5 частей диспергатора диоксида кремния, от 15 до 30 частей технического углерода, от 0,5 до 2,5 части силанового связующего агента и от 0,8 до 2 частей антипирена;

где сырой каучук представляет собой смесь из натурального каучука, цис-1,4-полибутадиенового каучука на основе редкоземельного катализатора и хлоропренового каучука;

ускоритель вулканизации представляет собой ускоритель трет-бутилбис(2-бензотиазол)сульфенимид (TBSI), ускоритель N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид (CZ) или их комбинацию;

противостаритель представляет собой 6-этокси-2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (AW), 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолиновый полимер (RD), 9,9-диметилакридин (BLE) или любую их комбинацию;

наночастицы диоксида кремния имеют площадь удельной поверхности согласно адсорбированию азота в диапазоне между 145 м²/г и 200 м²/г;

технический углерод представляет собой технический углерод N330, N550 или их комбинацию;

силановый связующий агент представляет собой бис[γ-(триэтоксисилил)пропил]тетрасульфид (Si69), бис[3-(триэтоксисилил)пропил]дисульфид (Si75) или их комбинацию;

антипирен представляет собой комбинацию из триоксида сурьмы и хлорированного парафина при массовом соотношении между триоксидом сурьмы и хлорированным парафином от 1 до 2 : от 1 до 3.

2. Композиция по п. 1, где в сыром каучуке массовое соотношение между натуральным каучуком и цис-1,4-полибутадиеновым каучуком на основе редкоземельного катализатора и хлоропреновым каучуком составляет от 50 до 65 : от 20 до 30 : от 15 до 20.

3. Резина, полученная обработкой композиции по п. 1 или 2.

4. Резина по п. 3, обладающая одним или несколькими из следующих далее свойств:

твердость резины: от 74 до 78 HS;

предел прочности при растяжении: от 25 до 33 МПа;

относительное удлинение при разрыве: от 480 до 530%;

остаточное удлинение при разрыве: от 21 до 25%;

предел прочности при раздирании/под прямым углом: от 115 до 131 кн/м;

остаточная деформация при сжатии: от 2,5 до 3,5%;

разогрев при деформировании в ходе сжатия: от 26 до 35°С; и

истирание на приборе Akron/1,61 км: от 0,12 до 0,22 см³.

5. Применение резины по п. 3 или 4 для получения резиновой гусеницы.

6. Резиновая гусеница, содержащая резину по п. 3 или 4 или полученная из композиции по п. 1 или 2 или резины по п. 3 или 4.

7. Транспортное средство или машина для инженерно-технических работ, включающие резиновую гусеницу по п. 6.

8. Способ получения резины по п. 3 или 4 или резиновой гусеницы по п. 6, включающий стадию обработки композиции по п. 1 или 2;

при этом предпочтительно способ включает: предварительную обработку ингредиентов, пластикацию, смешивание, спрессовывание и листование.

9. Способ по п. 8, включающий:

стадию 1: обеспечение ингредиентов смеси, включающих стеариновую кислоту, наночастицы оксида магния, наночастицы оксида цинка и замедлитель подвулканизации СТР, их дробление, высушивание и просеивание, соответственно, их отвешивание и размещение в емкости и полное их перемешивание;

стадию 2: добавление сырого каучука, метилвинилфенилсиликонового каучука, DTBP, наночастиц диоксида кремния и диспергатора диоксида кремния на вальцы для пластикации, при этом соотношение между скоростями первого валка и второго валка составляет 1 : от 1 до 1,2, причем зазор доводят до величины в диапазоне между 0,8 и 0,9 мм; после этого добавление ингредиентов смеси, подвергнутых предварительной обработке на стадии 1, для дополнительной пластикации; и вслед за этим охлаждение и выкладка на период времени продолжительностью от 20 до 25 ч;

стадию 3: доведение зазора вальцов до величины в диапазоне между 0,6 и 0,7 мм, и после этого смешивание пластицированного каучука с силановым связующим агентом и антипиреном; вслед за этим охлаждение и выкладка на период времени продолжительностью от 15 до 17 ч, и после этого добавление к каучуку технического углерода, оксида графена и противостарителя для повторного смешивания; и вслед за этим добавление к каучуку ускорителя вулканизации для конечного смешивания; и

стадию 4: после смачивания ингредиентов смеси сырым каучуком спрессовывание от 6 до 8 раз для равномерного диспергирования сырого каучука и ингредиентов смеси, и после этого листование и выкладка на период времени продолжительностью от 6 до 8 ч.