Вулканизуемая резиновая смесь Советский патент 1982 года по МПК C08L9/00 C08K7/18 

(5) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к шинной промышленности, а именно к вулканизуемым полимерным композициям (резиновым смесям) для протектора, наполнительного шнура и других деталей шины. Известна вулканизуемая резиновая смесь (полимерная композиция) на основе карбоцепного каучука, включаю щая в качестве наполнителя углерод с фибрилло-трубчатой формой элементарных частиц, не связанных в агрегаты, при отношении длины к ди-аметру части 20-300 в количестве мае.ч. на 100 мае.ч. каучука, вулканизаты которой характеризуются высоким сопротивлением деформации, что выражается в повышенных значениях напряжений пр малых удлинениях 1 . Однако указанная композиция не может применяться в производстве шин из-за неудовлетворительной прочности и высокого теплообразования при многократных деформациях резин, особенно на основе ст.ереорегулярных каучуков. Наиболее близкой к предложенной вулканизуемая полимерная композиция на основе карбоцепных каучуков применяющаяся при изготовлении протектора, наполнительного шнура и других деталей шины, которая включает в качестве наполнителя активную печную сажу в виде агрегатов сросшихся частиц сферической формы диаметром 110600°А при следующем соотношении компонентов, .: каучук 100, печная сажа 0-100 2. Однако полученные из такой композиции вулканизаты также показывают высокое теплообразование при низком сопротивлении деформации, что приводит к быстрой разнашиваемости борта, отслоениям протектора от каркаса и в результате этого выходу покрышки из строя. Целью изобретения является снижение теплообразования и повышение сопротивления деформации резин из композиции. Поставленная цель достигается тем что известная вулканизуемая полимерная композиция на основе карбоцепного каучука (или смеси каучуков), включающая наполнитель - печную сажу с агрегированными частицами дферичес кой формы диаметром 150-600 А , в ка честве дополнительного наполнителя содержит углерод с частицами фибрилло-трубчатой формы при массовом соот ношении последнего к печной саже 1 10:90-99 и общем содержании наполни теля 50-100 мае,ч. на 100 мае.ч. каучука. П р и м е р 1. На лабораторных вальцах при температуре валков 70 + + 5С и загрузке каучукоа JIIS г го то еят вулканизуемую полимерную компози цию для наполнительного шнура покрыш ки следующего состав.а, мае.ч.: изопреновый каучук СКИ-3 50, бутадиенметилстирольный каучук СКМС-ЗОАРК 50, регенерат 100, меркаптобензотиазолдиеульфид 0,9, окиеь цинка k, оки магния 1, стеарин 4, олеиновая кисло та 3 канифоль 3 рубракс 20, фтапевый ангидрид 0,5, масло ПН-8Щ 6, еера 6,5, печная сажа ПИ-50 по fOCT 78d5-77 90 и фйбрилло-трубчатый угле род 10. Средне-арифметическийдДиамет чаетиц печной еажи ПМ-50 550 А , ете пень их ераетания в агрегаты 0,11 и показатель абсорбции дибутилфталата (ДБФ) 102 мл/100 г. Средне-арйфметичеекий диаметр фибри ло-трубчатых ча тиц углерода ФТ 920 А , степень их срастания нулевая,отношение длины к диаметру чаетиц 116 и показатель абсорбции ДБФ 185 мл/100 г. Общее соде жание емееи печной еажи е фибриллотрубчатым углеродом 100 мае.ч. на ТОО мае.ч. смеси каучуков при соотно шение наполнителей 90:10. Параллельно готовят контрольную композицию такого же соетава, еодержащую в качеетве наполнителя одну печную еажу ПМ-50 в количестве 100 мае.ч. на 100 мае.ч. каучуков, . и такую же контрольную композицию е фирилло-трубчатым углеродом. Приготовление вулканизуемых полимерных композиций повторяют, изменяя соотношение печной сажи ПМ-50 и угле рода ФТ-15 е 90:10 на 86:И 95:5, 96:, 98:2 и 99:1 (на 100 мае.ч. каучуков). Опытные и контрольные вулканизуемые полимерные композиции иепытывают по Муни по ГОСТ 10 722-76 и вулканизуют в гидравличееком прессе е паровым обогревом в течение 800 мин при температуре плит . Прочноетные свойства вулканизатов определяют по ГОСТ 270-75, теплообразование при многократном сжатии с амплитудой 10% (статистическая нагрузка 10 кг) - по ГОСТ 20А18-75. Результаты испытания композиций и их вулканизатов приведены в табл. 1 Пример 2. Приготовление и испытание вулканизуемой композиции проводят по примеру 1, но композиций имеет следующий еоетав, мае.ч.: изопреновый каучук СКИ-3 ioo, меркаптобензотиазолдисульфид 0,2, сульфенамИЙ БТ 0,8, сера 3, окись цинка 5, етеа рин 2, канифоль 2,5, рубраке 5, маело ПН-бШ 9, неозон Д 0,5 N - нитрозодифенияамин 0,5 и емееь печных еаж ПМ-105 по ТУ 11 5б2-б7 27 мае.ч. и ПМ-50 (30 мае.ч.) с фибрилло-трубчатым углеродом (4 мае.ч.) 60. Диаметр элементарных чаетиц печной еаи{М ПМ-105 205 А , етепень их ераетания в агрегаты 0,09 и абеорбция ДБФ 107 мл/100 г. Средне-арифметиче9кий диаметр чаетиц углерода ФТ 860 А , отношение длины к диаметру чаетиц 290 и показатель абеорбции ДБФ 230 мл/100 г. Соотношение печных еа« и углерода ФТ еоетавляет 93,3:6,7. Результаты иепытания опытной композиции в еравнении е контрольной такого же еоетава, еодержащей по 30 мае.ч. техничеекого углерода ПМ-105 и ПМ-50 на 100 мае.ч. каучука, приведены в табл. 2. Пример 3- Приготовление и иепытание вулканизуемой полимерной композиции проводят по примеру 1, но композиция имеет еледующий еоетав, мае.ч.: бутадиен-метилетирольный каучук СКМС-ЗОАРК 100, меркаптобензотиазолдиеульфид 2, окись цинка 5, стеарин 2, сера 2, улучшенная печная сажа П-13бМ k8f фибриллогтрубчатый yi- лерод 2. Диаметр элементарных частиц печной сажи П-13бМ 150 А , степень их срастания в агрегаты 0,07 и абсорбция ДБФ 112 мл/100 г. Физико-химические евойетва фибридпо-трубчатого углерода приведены в примере 1. Общее содержание печной еажи и фибрилло-трубчатого углерода в композиции 50 мае.ч. на 592 100 мае,ч. каучука при массовом соотношении наполнителей 96;. Результаты испытания опытной композиции в сравнений с контрольной такого же состава, содержащей 50 мае.ч технического углерода П-136М на 100 мае.ч. каучука ьриведены втабл 2. Из табл. 1 видно, что введение от % до 10% фибрилло-трубчатого углерода от общего количества смеси наполнителей в составу вулканизуемой полимерной композиции на основе смеси каучуковпозволяет увеличить напряжение при удлинении резин, являющееся показателем сопротивляемости их деформации, и на 2-7% снизить теплообразование. При этом свойства невулканизованных композиМинимальная вязкость по Муни при 130°С, усл.ед.40 Время начала подвулканизации при , 11,5 11, мин10 Б Напряжение при 50%-ном удлинении, кгс/см А2 36 31 Предел прочности при 72 86 разрыве, кгс/см 63 Относительное удлине98 110 ние, %80 Сопротивление разди33 36 ру, кгс/см 29 Твердость по ТМ-2, 7k Ik усл. ед.76 Теплообразование, С k3 39 38 38 Свойс

Не менее 70 9 ций практически не изменяются, а прочность резин сохраняется в пределах нормы (не менее 70 кгс/см). На другие свойства резин (твердость, сопротивление раздиру) добавки фибрилло-трубйатого углерода в заявляемых пределах также не оказывают существенного влияния. Данные табл. 2 подтверждают преимуп ества предложенной композиции перед контрольной по напряжению при 100%-ном удлинении и теплообразованию резин, Ф рилло-трубчатый углерод дешев 5 ле активных печных саж, технология его производства проста и может быть быстро освоена промышленностью технического углерода. Т а б л и ц а 1 36 37 36 36 12,0 11,5 12,0 11,5 8,0 вулканизатов 30 27 2 23 90 93 96 96 38 115 132 136 35 Не более 550 36 3 33 35 73 73 73 73 87 38 39 40 k , 56

Свойства вулканизатов

Напряжение при 100%-ном удлинении, Формула изобретения Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепных каучуков, включающая наполнитель-печную сажу с агреги рованными частицами сферической формы диаметром частиц 150-600 А , отличающаяся тем, что, с целью снижения теплообразования и повышения сопротивления деформации резин из данной смеси, последняя содержит в качестве дополнительного наТаблицаполнителя углерод с частицами фибрилло-трубчатой формы при .соотношении по массе его к печной саже 1-10:90-99 и общем содержании наполнителя ijO 100 мае.у. на 100 мае.ч. каучука. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1./Авторское свидетельство СССР N 729211, кл. С 08 L 9/00, 1978. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке N 2813868/23-05, кл. С 08 L 9/00, 1979 (прототип).