РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ Советский патент 1995 года по МПК C08L9/00 C08K13/02 C08L9/00 C08L75/12 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/06 C08K3/22 C08K3/36 C08K5/01 C08K5/03 C08K5/09 

Изобретение относится к шинной промышленности и касается разработки рецептуры резиновой смеси, которая может найти применение при изготовлении крупногабаритных шин для карьерных автосамосвалов.

Цель изобретения повышение сопротивления резин разрастанию трещин при многократном изгибе с проколом после воздействия повышенных температур.

Резиновая смесь по изобретению содержит, в качестве уретанового олигомера дикалиевую соль олигоуретанбисмочевиноуксусной кислоты (ОУБМУК) структурной формулы:
(KOOCCH₂NHCONHC₆H₃(CH₃₎NHCOO)₂-[CH₂CH(CH₃)O-]n,
где n 38, с мол. м. 2710. Синтез олигомера в литературе не описан, соединение получено впервые.

Синтез олигомера осуществляют взаимодействием олигооксипропиленгликоля (ООПГ мол. м. 2200), толуилендиизоцианата (ТДИ смесь изомеров 2,4 и 2,6 в соотношении 65: 35) и калиевой соли аминоуксусной кислоты. Синтезированная ОУБМУК представляет собой твердое вещество, растворимое в воде, диметилформамиде, диметилацетамиде.

Строение полученного соединения доказывают с помощью ИК-спектроскопии, а также титрованием концевых карбоксильных групп ОУБМУК, полученного в кислой форме. Экспериментально определенное содержание карбоксильных групп (3,34% СООН) близко к теоретически рассчитанному (3,34% СООН). В ИК-спектре синтезированного ОУБМУК имеются полосы поглощения при 1600 см^-1, соответствующие ν_ц СОО- групп, и полоса 1380 см^-1, относящаяся к симметричным колебаниям карбоксильной группы, полоса при 1730 см-1, связанная с валентными колебаниями -С О группы уретанового фрагмента, 1540 1560 см^-1 деформационные колебания -NH, а также широкая полоса в области 3200 3400 см^-1 валентные колебания Н-групп.

Молекулярную массу калиевой соли олигоуретанбисмочевиноуксусной кислоты определяют методом эбулиоскопии. Экспериментально определенная мол. масса (2710) хорошо согласуется с теоретически рассчитанной (2770).

Ниже приведены данные элементного анализа ОУБМУК.

Найдено, C 58,81; H 9,10; N 3,00
Вычислено, C 58,92; H 9,03; N 3,03
Кроме того, резиновая смесь содержит в качестве модификатора расплав 2,2^'-гексахлор-ν_ц -ксилола в защитном воске или его комбинацию с ранее известными ингредиентами резиновой смеси, выбранными из группы: алкилфенолдисульфидная смола (Вултак 7), серосодержащая алкилфенолформальдегидная смола (Октофор 10), N,N'-(фенилен-1,3)бисмалеимид или продукт реакции резорцина с гексаметилентетрамином (PУ).

Дополнительно резиновая смесь содержит стеариновокислый натрий, канифоль, ароматическое нефтяное масло (ПН-6), кремнекислотный наполнитель (ультрасил VN-3, БС-120).

Резиновую смесь, состав которой приведен в табл. 1, готовят в лабораторном резиносмесителе емкостью 2 л в две стадии. Продолжительность изготовления первой стадии при скорости вращения роторов 40 об/мин составляет 4 мин, при этом температура в конце цикла смешения 140^оС, а продолжительность изготовления второй стадии составляет 2 мин, при этом температура в конце цикла смешения 105^оС. Изготовленную резиновую смесь вулканизуют в прессе при 143^оС в течение 50 мин.

Изобретение иллюстрируют примеры 1 13.

Состав резиновых смесей приведен в табл. 1, а свойства получаемых резин представлены в табл. 2.

Сопротивление резин возрастанию трещин при многократном изгибе определяют по ГОСТ 9983-74 (Ст СЭВ 2709-80) по методу Б. Сущность метода Б заключается в определении сопротивления разрастанию трещин при испытании на многократный изгиб образцов с проколом при повышенных температурах.

Использование: резиновая смесь может найти применение при изготовлении крупногабаритных шин для карьерных автосамосвалов. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит, мас.ч: ненасыщенный неполярный каучук 100, оксид цинка 3,0-8,0, сера 0,5-2,5, ускоритель вулканизации 0,4-3,2, стеарин 1,0-3,0, замедлитель подвулканизации 0,1-0,7, стабилизатор 1,0-6,0, технический углерод 40,0-60,0, расплав 2,2′ -гексахлор-п-ксилола в защитном воске 0,3-1,0 или его комбинация с веществом, выбранным из группы, включающей алкилфенолдисульфидная смола, серосодержащая алкилфенолформальдегидная смола N,N′ -(фенилен-1,3)бисмалеимид, продукт реакции резорцина с гексаметилентетрамином при массовом соотношении указанных компонентов соответственно 0,5-1-3, 1,5-3,5, дикалиевую соль олигоуретанбисмочевиноуксусной кислоты с молекулярной массой 2710 и дополнительно стеариновокислый натрий, канифоль, ароматическое нефтяное масло 2,0-10,0 кремнекислотный наполнитель 5,0-15,0. Резины из этой смеси имеют сопротивление разрастанию трещин при многократном изгибе с проколом после воздействия температуры 100°С 12-35 тыс, циклов, а после старения в течение 72 ч при 100°С 16-40 тыс. циклов. 2 табл.

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе ненасыщенного неполярного каучука, включающая оксид цинка, серу, ускоритель вулканизации, стеарин, замедлитель подвулканизации, стабилизатор, технический углерод, модификатор и уретановый олигомер, отличающаяся тем, что, с целью повышения сопротивления резин разрастанию трещин при многократном изгибе с проколом после воздействия повышенных температур, она содержит в качестве модификатора расплав 2,2-гексахлор-п-ксилола в защитном воске или его комбинацию с веществом, выбранным из группы, включающей алкилфенолдисульфидную смолы, серосодержащую алкилфенолформальдегидную смолу, N,N′ -(фенилен-1,3)бисмалеимид, продукт реакции резорцина с гексаметилентетрамином при массовом соотношении указанных компонентов, соответственно, 0,5: 1-3, в качестве уретанового олигомера дикалиевую соль олигоуретанбисмочевиноуксусной кислоты структурной формулы
(KOOCCH₂ NCONHC₆H₃ (CH₃)NHCOO-)₂[-O(CH)₃CHCH₂)_n,
где n 38,
с мол. м. 2710 и дополнительно содержит стеариновокислый натрий, канифоль, ароматическое нефтяное масло, кремнекислотный наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Ненасыщенный неполярный каучук 100
Оксид цинка 3,0 8,0
Сера 0,5 2,5
Ускоритель вулканизации 0,4 3,2
Стеарин 1,0 3,0
Замедлитель подвулканизации 0,1 0,7
Стабилизатор 1,0 6,0
Технический углерод 40,0 60,0
Расплав 2,2-гексахлор-n-ксилола в защитном воске 0,3 1,0
Или его комбинация с веществом, выбранной группы при их массовом соотношении 0,5:1-3 соответственно 1,5 3,5
Дикалиевая соль олигоуретанбисмочевиноуксусной кислоты 0,1 2,0
Стеариновокислый натрий 1,0 3,0
Канифоль 1,0 4,0
Ароматическое нефтяное масло 2,0 10,0
Кремнекислотный наполнитель 5,0 15,0