Резиновая смесь для покровных резин Советский патент 1992 года по МПК C08L9/00 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/24 C08K5/09 

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки рецептуры резиновой смеси на основе ненасыщенного каучука, которая может найти применение в шинной, резинотехнической и обувной отраслях промышленности.

Известна резиновая смесь для покровных резин (например, для низа специальной обуви, предназначенной для работников рыболовецких судов и открытых рудных разработок), содержащая мелко раздробленную пемзу, повышающую сцепление с ледяной поверхностью 1. Однако при эксплуатации такой обуви абразивные частицы пемзы выкрашиваются быстрее, чем изнашивается резина, поэтому в контакте с ледяной поверхностью оказывается малое число частиц и реальный эффект увеличения сцепления оказывается незначительным.

Улучшение тягово-сцепных свойств шины с поверхностями, покрытыми снегом или льдом, достигнуто использованием резиновой смеси для протектора на основе комбинации И К или синтетического полиизопрена или БСК с полибутадиеном с применением наполнения техническим углеродом НАГ (50 - 60 мае.ч.) и низкотемпературного эфирного пластификатора (5 - 35 мае.ч.), а также пластификатора на нефтяной основе (0 - 60 мае.ч.) 2, Однако указанная резиновая смесь не обеспечивает в достаточной степени сцепления резины из нее с ледяной поверхностью.

Наиболее близкой к изобретению по сущности и достигаемому положительному эффекту является резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, например натурального (НК) и бутадиенстирольного (СКС) каучуков в соотношении 70:30, включающая

,С

серную вулканизующую группу, стеариновую кислоту, мягчитель, модификатор, стабилизатор, технический углерод и минеральный наполнитель - кремнекислоту (белую сажу) 3

Однако сцепление с ледяной поверхностью у изделий из этих резин, например, шины для гоночных и спортивных автомобилей, подошвы резиновой спецобуви недостаточно.

Цель изобретения - повышение сцепления покровных резин с ледяной поверхностью.

Согласно изобретению резиновая смесь содержит в качестве минерального наполнителя растворимые в воде кристаллические соли минеральных кислот с т пл. выше 270°С, такие как хлорид натрия (т.пл 801°С), нитрит натрия (т.пл. 271°С) или их смесь, с льфат магния (т.пл 1127°С).

В зависимости от предназначения полученных на основе предлагаемых смесей резин смеси могут содержать стабилизаторы и другие целевые и технологические добавки.

Чзобретение поясняется следующими примерами.

Резиновые смеси протекторного типа, состав которых приведен в табл.1 готовят в лабораторном резиносмесителе объемом 2 м3 в две стадии при частоте вращения роторов 60 мин . На первой стадии в резиносмеситель вводят каучук, технический углерод, минеряль- ный наполнитель, мягчитель, стеариновую кислоту, стабилизатор, модификатор; на второй стадии - вулканизующую группу. Продолжительность смешения при опущенном верхнем затворе на первой и второй стадиях 220 с и 95 с соответственно.

Вулканизацию образцов осуществляют в вулканизационном прессе при 153°С в течение 25 мин

Резиновые смеси и вулканизаты изготавливают по известной технологии, используемой в резинотехнической промышленности

Лабораторные испытания вулканизатов резиновых смесей осуществляют следующими методами: определение твердости - по ГОСТ 263-75, определение эластичности по отскоку - по ГОСТ 27110-86/СТ СЭВ 108/85/; определение сопротивления истиранию - по ГОСТ 12251-77, определение коэффициента трения 4

Ошибка опыта 3%.

Результаты лабораторных испытаний вулканизатов приведены в табл 2.

Испытания шин с протекторами из указанных смесей проводят на покрышках 165 Р 13, автомобиля ВАЗ-2105, на ледяном покрытии полигона НАМИ (г.Дмитров) при

температуре (-8) (-15)°С Испытания включают определение следующих харжтери- стик сцепления1 промежуток времени разгона автомобиля от 20 до 50 км/ч, с;

тормозной путь автомобиля при начальной скорости 50 км/ч, м, промежуток времени прохождения трассы маневр-обгон, % к прототипу (за 100% принята шина с протектором, изготовленным из смеси № 1) Ре0 зультаты испытаний шин приведены в табл 3

Как следует из табл.2, истираемость вулканизатов, определенная лабораторным методом на машине типа МИРЯ-1 по ГОС1

5 12251-77, снижается с увеличением дозировки соли до 200 мае ч. Коэффициент трения, определенный на маятниковом приборе МП-3, существенно увеличивается с увеличением содержания соли. Повыше0 ние твердости коэффициента трения и способствует повышению износостойкости вулканизатов. Некоторое увеличение эла сгичности является благоприятным фактором так как снижает гистерезисмые потери

5 при эксплуатации изделий из этих резин.

Из табл.2 также следует, что дальнейшее (более 200 мае. ч.) увеличение содержания соли приводит к недопустимо большому увеличению твердости резины, снижению

0 ее эластичное in и повышению истираемости. Это естественно должно приводить к резкому увеличению потерь в шинах на ка мение и к снижению ходимости шин или низа обуви

5 Кроме того, как показал опыт, смесь с содержанием соли более 200 мае ч. теряет технологичность: в резиносмесителе теряется связь смеси с роторами, на вальцах происходит срыв слоя резиновой смеси с

0 валков, что приводит к непсремешиванию смеси.

Снижение содержания соли ниже 20 мае.ч. нецелесообразно, так как положительный эффект по сцеплению со льдом падает

5Как следует из данных, приведенных в

табл 3 использование предлагаемой композиции позволяет снизить среднее время разгона автомобиля в 1,2 - 1,7 раза, уменьшить тормозной путь в 1,2 -3,2 раза, то есть

0 значительно увеличит ь сцепление с ледчной дорогой.

Формула изобретения Резиновая смесь для покровных резин на основе ненасыщенного каучука, включа5 ющая серную вулканизующую группу, стеариновую кислоту, мягчитель, модификатор технический углерод и минеральный нлпол- нитепь, отличающаяся тем, что, с цечью повышения сцепления резин с ледяной поверхностью, смесь содержит п качестве ммнерального наполнителя растворимые в воде кристаллические соли минеральных кислот с т пл выше 270°С при следующем соотношении компонентов мае ч

Ненасыщенный кауиук100,0

Серная вулканизующая

группа6,7- 15,4

Стеариновая кислота1,0-2,0

Мягчитель6,0 33,0

Модификатор05-25

Технический углерод5 0 - 65,0

Растворимые в воде кристаллические соли минеральных кислот с т пл выше 270°С2 0 - 200,0

Таблица Т

ТаблмцаЗ

Использование: шинная, резинотехническая и обувная отрасли промышленности. Сущность изобретения: резиновая смесь со держит, мае.ч.ненасыщенный каучук 100. серную вулканизующую группу 6,7 - 15,4, стеариновую кислоту 1,0 -2,0, мягчитель 6,0 - 33.0, модификатор 0,5 - 2,5, технический углерод 5,0 - 650, растворимые в воде кристаллические соли минеральных кислот с т.пл. выше 270°С 20,0 - 200,0. Свойства полученной резины: твердость 62 - 78 усл.ед., эластичность 31 - 40%, истираемость 73 - 81 м /Тдж, коэффициент трения по льду 0,29-0,42.3 табл.