RU1781244C - Композици дл прослоечной резины - Google Patents

Description

1

(21)4888712/05 (22) 27.07.90 (46)15.12.92. Бюл,Мг 46

(71)Научно-исследовательский институт крупногабаритных шин

(72)Ю.П.Завь лов, В.Н.Дедусенко, Г.А.Соколова , В.В.Вахненко, Ю.Н.Ващенко, Ю.И.Захаров и З.В.Онищенко

(56)Вострокнутов Е.Г. и др. Восстановительный ремонт шиаМ.: Хими , 1966, с. 64,

Авторское свидетельство СССР № 1470745, кл. С 08 L 9/00, 1986. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОСЛОЕННОЙ РЕЗИНЫ

(57)Использование: прослоечна  резина дл  изготовлени  и восстановительного ремонта шин. Сущность изобретени : композици  дл  прослоечной резины содержит, ч.: .ненасыщенный карбоцепной каучук 100, оксид цинка 3-7, стеариновую кислоту 0,5-3,0, ароматическое нефт ное масло 2-10,, технический углерод с удельной геометрической

поверхностью 75-82 м2/г 30-55, белую сажу с удельной поверхностью 10Р-140 м2/г 4-10, N-фенил-М -изопропил-п-фенилен- диамин 0,5-1,5, защитный микрокристаллический воск 1-2,5, серу 2-3,5, М-Оксадиэтилен-2-бензтиазолсульфенамид 0,8-1,5, М-циклогексилтиофталимид 0,1-0,3 и сплав резольной дисульфидалкилфенол- формальдегидной смолы и аминов кубовых алифатических фракции при их массовом соотношении (1-3): 1, соответственно, 1.5-4,5. Свойства сдублированных систем: динамическа  выносливость св зи протекторной резины с каркасной через слой из указанной прослоечной композиции при амплитуде раст жени  150% с частотой 250 циклов в минуту составл ет 38-72 тыс.циклов; статическа  прочность св зи - 19-25 МПа. Свойства прослоечных резин: теплообразование по Де-Маттиа (84-99)°С. Клейкость прослоечных резиновых смесей на приборе Tel-Tak (1,9-2,76) МПа. 3 табл.

сл

с

Изобретение относитс  к резиновой промышленности, в частности, к резиновым композици м на основе ненасыщенных карбоцепных каучуков, и может быть использовано при изготовлении и восстановительном ремонте шин.

Известна композици  прослоечной резиновой смеси дл  ремонта шин, включающа  натуральный каучук, серу, сульфенамид, тиазол, оксид цинка, стеариновую кислоту, канифоль, инден-кумароно- вую смолу, нефт ную смолу, стабилизаторы,

замедлители подвулканизации, белую сажу, технический углерод.

Недостаток данной композиции - низка  динамическа  выносливость св зи протекторной резины с каркасной через слой из указанной композиции

Наиболее близкой по технической сущности  вл етс  композици  дл  прослоечной резиновой смеси на основе карбоцепного каучука, включающа  оксид цинка, стеариновую кислоту, нефт ное масло , технический углерод, вулканизующие агенты, белую сажу и термостабилизаторы

VI

00

го

Јь

4

при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный

ка рбоцепной каучук100

Оксид цинка3-7

Стеаринова  кислота2-4

Нефт ное масло2-10

Технический углерод30-55

Бела  сажа4-10

Термостабилизаторы1,5-4

Сера5-12

М-Оксадиэтилен-2-бен- зтиазолил-сульфенамид5-12

Недостатком данного технического решени   в  етс  низка  статическа  прочность и динамическа  выносливость св зи протекторной резины с каркасной через прослоечную композицию указанного состава и склонность резиновой смеси к под- вулканизации из-за повышенного содержани  вулканизующей группы, вследствие чего преждевременна  вулканизаци  наблюдаетс  даже при транспортировке прослоечной резиновой смеси (при ее использовании дл  шиноремонта).

Целью изобретени   вл етс  повышение клейкости композиции, статической прочности и динамической выносливости св зи протекторной резины с каркасной через слой на указанной композиции, снижение теплообразовани  вулканизатов.

Дл  достижени  указанной цели резинова  смесь содержит меньшее количество серы и М-оксадиэтилен-2-бензтиазолил- сульфенамида, вторичного активатора вулканизации - стеариновой кислоты и дополнительно содержит N-циклогексилти- офталимид, а также сплав резольной ди- сульфидалкилфенолформальдегидной смолы (Октофор 10) и аминов кубовых алифатических фракций при их массовом соотношении (1-3):1. полученный взаимодействием указанных компонентов при их соотношении (1-3): 1 при температуре (150 ±10)°С в течение 10-30 минут.

Методами физико-химического анализа (ИК- и УФ-спектроскопи , ТГА) установлено, что при сплавлении Октофора 10 S с аминами кубовыми алифатическими (АВ) при температуре 150 ±10°С в течение 10-30 минут образуетс  новое соединение со сложным комплексом координационно-химических св зей.

С одной стороны, происходит частичное взаимодействие аминогрупп и карбоксильных групп смолы с образованием водородных св зей и разрыв сульфидных св зей с образованием соединений сульфенамидно- го типа (подтверждено расширением полос

поглощени  3200-3400 на ИК-спектрах сплава и по влением положительного пика на дериватограмме).

С другой стороны, за счет сильного ко5 ординационного взаимодействи  образуетс  стабилизированна  система смола-амин, котора  не распадаетс  и не дезактивируетс  при изготовлении и переработке резиновой смеси.

0 Положительный эффект не достигаетс  при использовании других фенолформаль- дегидных смол (например. Октофор N. амбе- рол ST-137) и аминов других типов (например, полиэтиленполиамина ПЭПА,

5 аминоэфиры АЭ).

Объ сн етс  это тем, что другие фенол- формальдегидные смолы не имеют дисуль- фидной св зи и. следовательно, процесс их активации, аналогичный вышеописанному,

0 невозможен.

Амины алифатические кубовые фракции С17-С20 (АВ), благодар  своеобразию их состава - сочетание первичных и вторичных аминов и углеводородов, уникальны дл  ак5 тивации смолы Октофор 10S при взаимодействии с ней.

Введение в состав прослоечной композиции указанного соединени  позвол ет снизить содержание серы и ускорител , а

0 также содержание стеариновой кислоты снижаетс  до 0.5-3,0 мас.ч. против 2,0-4.0 в известной.

Композицию прослоечной резиновой смеси (ПР) готов т в лабораторном резинос5 месителе емкостью 2 л в 2 стадии.

На первой стадии скорость вращени  ротора 40 об/мин, температура в конце цикла смешени  140°С. продолжительность смешени  4 Мин, на второй стадии скорость

0 вращени  ротора 30 об/мин, температура в конце цикла смешени  100-110°С. продолжительность смешени  2 мин.

Серу, М-оксадиэтилен-2-бензтизолил- сульфенамид, М-циклогексилтиофталимид

5 ввод т во второй стадии смешени . В конце

второй стадии резиновую смесь выгружают

на вальцы, перемешивают в течение 5 минут

при 70-80°С и снимают листом толщиной U

0,2 мм. Аналогично готов т протекторные и

0 каркасные резиновые смеси.

Состав протекторных и каркасных резиновых смесей приведен в табл. 1, состав про- слоечных резиновых смесей - в табл.2. Образцы дл  испытаний статической

5 прочности и динамической выносливости св зи протекторной резины с каркасной через прослоечную композицию готов т следующим образом.

На лабораторной шприц-машине выпуекают полосы с поперечным сечением

(25x25)t1 мм, из которых дисковым ножом отрезают заготовки длиной 60±3 мм, после 2-часовой вылежки их стыкуют между собой поперечными сечени ми, при этом предварительно между ними помещают полосу толщиной 1 мм, по размерам равную сечению заготовок, т.е. (1x25x25) мм. В результате стыковки 2-х заготовок через прослойку получают бруски (25x25x120) мм, которые укладывают в гнезда пресс-формы и вулканизуют 90 минут при 143°С. После вулканизации и вылежки в течение б часов из свулканизованных образцов дисковым ножом вырезают полоски размером (2x25x120) мм, из которых штанцевым но- жом вырубают образцы-лопатки со стыком, расположенным в центре рабочего участка образца перпендикул рно его длине. Чтобы избежать вли ни  краевого эффекта на результаты испытаний, перва  и последн   полоски, вырезанные из бруска, не испытываютс ,-- Статическа  прочность св зи (условна  прочность при раст жении) определ етс  на разрывной машине в соответствии с ГОСТ 270-75 (метод определени  упругоп- рочностных свойств при раст жении). Динамическа  выносливость св зи определ етс  на машине МРС-2 в соответствии с ГОСТ 261-79 (метод определени  усталостной вы- носливости при многократном раст жении ) при посто нной амплитуде деформации (Е 150%) с частотой 250 циклов в минуту. При испытании прослоечной композиции в шиноремонтном процессе образцы из невулканизованной (одна половина образца) резиновой смеси готов тс  аналогичным образом с той лишь разницей, что одна из заготовок при дублировании брусков представл ет собой предваритель- ного свулканизоьанную заготовку тех же размеров, т.е. (25x25x60) мм.

Клейкость резиновых смесей определ ют на приборе Tel-Tak фирмы Монсанто.

Теплообразование по Де-Маттиа опре- дел ют в соответствии с ГОСТ 266-78 при 16% деформации.

Сущность изобретени  подтверждаетс  примерами конкретного выполнени .

Эффективность применени  предло- женной композиции дл  получени  многослойного материала на основе карбоцепного каучука демонстрируетс  результатами их лабораторных испытаний в режиме многократного раст жени .

Данные, представленные в табл.2, показывают , что применение модифицированной прослойки эффективно и позвол ет повысить динамическую выносливость и статическую прочность св зи в дублированной системе, по-видимому, немаловажное значение при этом имеет увеличение клейкости прослойки и пониженное теплообразование вулканизатов.

Эффективность применени  композиции прослоечной резины при получении многослойного материала демонстрируетс  на тех же протекторных и каркасных резинах , что и в табл.2, где обе половины образца готов т из невулканизованной резины, с тем отличием что дл  резин таблицы 3 одна из половин образца была предварительно свулканизована. После дублировани  образцы вулканизуют по описанному режиму. Данные, представленные в табл.2 и 3, показывают, что предложенна  композици  прослоечной резины особенно эффективна, по сравнению с другими случа ми, при дублировании вулканизованной и невулканизо- ванной резиновой смеси, что имеет немаловажное значение при восстановительном ремонте шин.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Композици  дл  прослоечной резины на основе ненасыщенного карбоцепного каучука , включающа  оксид цинка, стеариновую кислоту, ароматическое нефт ное масло, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м2/г, белую сажу с удельной поверхностью 100-140 мг /г, М-фенил-Ы -изопропил-п-фенилендиа- мин, защитный микрокристаллический воск, серу и М-оксадиэтилен-2-бензтиазо- лилсульфенамид, отличающа с  тем, что, с целью повышени  клейкости композиции , статической прочности и динамической выносливости св зи протекторной резины с каркасной через слой из указанной композиции и снижени  теплообразовани  вулканизатов , композици  дополнительно содержит N-циклогексилтиофтзлимид и сплав резольной дисульфидалкилфено - формальдегидной смолы и аминов кубовых алифатических фракции Ci7-Cao при их массовом соотношении 1-3:1 соответственно, при следующем соотношений ингредиентов композиции, мас.ч.:

   Ненасыщенный карбо- цепной каучук100

   Оксид цинка 3-7

   Стеаринова  кислота0,5-3,0

   Ароматическое нефт ное масло 2-10 Технический углерод с удельной геометрической поверхностью 75-82 м2/г30 55

   Бела  сажа с удельной поверхностью 100-140 м2/г4-10

   Ы-Фенил-М -изопро- пил-п-фенилендиамин0,5-1,5

   Защитный микрокриста ллический воск1,0-2,5

   Сера2-3,5

   М-оксадиэтилен-2-бен- зтиэзолилсульфенамид0,8-1,5

   М-Циклогексилтиофталимид 0,1-0,3 Сплав резольной дисуг ФидалкилфеноТаблица 1 Состав протекторных i(П) и каркасных (К) резиновых смесей

   СКИ-3

   СКЛ. БСК

   НК

   Регенерат РКТ

   Сера

   М-Оксадиэтилен-2-бензтиа- золилсульфенамид

   2-Бензтиазо илдисульфид N-Нитрозодифениламин

   М-Циклогексил-2-бензтиазо лилсульфенамид

   Гекса-хлор-пара кс илол Оксид цинка

   Гексаметилентетраминрезор Нетафенилен-бис-малеиними Сажа бела  6С-120 Стеаринова  -кислота Канифоль соснова 

   Резольна  дисульфидалкил- фенолформальдегидна  смол

   Углеводородные смВЙы

   Ароматическое нефт ное масло

   Защитный воск 38-1

   Битумы нефт ные

   2,2,А-триметил-6-этокси- 1,2-дигидрохинолин

   ФенилА-нафтиламин

   Н-иэопропил-М-фенил-п- фенилендиамин

   Полимер 2,2,4-триметил- 1, дигидрохинолин

   Углерод технический марок П-5Й

   П-32Ь П-23 i

   лформальдегидной смолы и аминов кубовых алифатических фракций С17-С20 при их массовом соотношении 1-3:1 соответственно

   30,0 d5,0 30,0

   60,0 52,0

   50,0

   15,0

   Защитный микрокристаллический воск 38-1I Сера 5

   Я-оксадизтмлен-2-беизтиазолмлсульфеиаиид (сульфеиаиид н)5

   Сплав резольнои дмсульфидалкилфенолформальдегидной

   смолы (Октофор 10 S) и

   аминов кубовых алифатических (АВ) а соотношении

   1:1-

   2:1.

   3:1

   Я-циклогексилтисФталимнд

   (Саитогард P7I)-

   Свойства проелоечиых резин:

   Клейкость, 10 НЛа1,«

   Твплообрчзованив.Ч105

   Свойства сдувпмроввниых систем:

   Динаническа  выносливость

   св зи, С 150t, пк.циклов i2.li

   Статическа  прочность св зи,

   Па 17,5

   е. Многословна  система сдублирована из невулклнизованных (п-1, Л-2, П-3) резин через лрослоечную резину ПР.

   Конлозиои  лрослоечной резини Пр готовилась на осноее соответствую лротекторннх резин.

   Неиасикеннни карбочелном каучук

   Оисид цинка Стеаринова  кислота Ароматическое нефт ное масло ПН-6

   Технический углерод с удельное геометрической поаерх- ност 75-82 и /ч (П-52Я

   (ела  саше СС-120

   Я-фенил-Н-изопропил-п- фснилендиаиин (продукт «010  )

   Зачитиы иикрокристалличес- ки« аоск 38-1

   Сера

   И-оксаднэтнлвн-2-6ензтиа- золилсульфеиамид (сульфеи- амид н)

   Сплаа резольиой дисульфил- злкилфенолфориальдегидной смолы (Пктофор 10 S) и аминов кубовых алифатических ( В) в соотношении1 Itl

   2:1 3:1

   Я-циклогехсилтиофталимид (Сантогард FVX)

   Свойства крослоечмых резин: Клейкость, ИЛа Теллообра зова ние, С

   СВОЙСТВ Сдублированных г систем:

   Динамическа  выносливость св зи, С I50t, тыс.циклов .

   Статическа  прочность св зи, М1а

   too too too 109 too too too too too 100 too too too too too

   57 34 573357357357

   1.75 3,0 0,5 t,75 3,0 2 0.5 1.75 3,0 0,5 1,75 3.0 0,5 1,7$ 3,0

   1.75 2,75

   10

   55

   10

   10

   10

   I

   10

   30

   2,5 55 30 30 «2.5 55 7 10 7 Ю

   30

   42,5 55 30 «2.5 55 710 7 10

   1.5 0,5

   1.5 0.5 0,5

   1,5 0,5

   2,5 2,5

   11,75 2,5

   2 2,75 3,5

   1,75 2,5 2,75 3.5

   I 1.5 0,5

   1.75 2,5 1 2,75 3,5 2

   I 1.5

   1.75 2.5 2.75 3.5

   1,5 0.8 1,2 1,5. 5 0,8 1,2 1.5 0,8

   1.2

   1,5 1,8 1.2 1,5

   1,5 «.5 1,5

   1.5 1,5 1,5

   1.5 1,5 1.5

   0,3 0,1

   0,3

   0,1 0,2 0,3 0,1

   0.) 0,1

   2,38 2.21 2,56 2,5 2,«6 1,52 2,0 2,55 2,60 2.61 2,76 2,55 2,U 2,6$ 1.50 92 ЭЗ 9 95 99 102 85 87 «8 86 85 87 $0 89 «

   56,3 1.5,0 «9,5 51,2 kk.y 50,9 6,3 67.3 68.2 72, 73,0 71.5 70.0 65.2 69.7 22.3 20,7 22.2 21.0 1Э.7 18.5 21,5 23,5 22,2 22.7 25.2 2,8 2«,9 2. 22.0

   1111 2. 2, , 2,

   1111

   1 2.k

   1,75 2,5 1 2,75 3,5 2

   0,1 1,1 1,5 0,8

   1,5 3,0 ,5

   ,5 0,2

   0,1 0,2 0,3 0,1

   2.63 1,38 2,18 2,09 2,03 2,35 95 108 89 J1 92 S

   57,0 3,1 М.в 9,3 Зв,5 51.в 21,0 16,8 19,0 19.8 20,0 21,9

   лротакторимх и (К-1, К-2, К-3) каркасных аучукоа, ехоп ет состаа дублируемых

   10

   10

   I

   10

   55 30 30 «2.5 55 10 7 Ю

   30

   42,5 55 30 «2.5 55 710 7 10

   0.5 0,5

   1,5 0,5

   1,75 2,5 2,75 3.5

   I 1.5 0,5

   1.75 2,5 1 2,75 3,5 2

   I 1.5

   1.75 2.5 2.75 3.5

   1.2

   1,5 1,8 1.2 1,5

   1,5 «.5 1,5

   1.5 1,5 1,5

   1.5 1,5 1.5

   0,3

   0,1 0,2 0,3 0,1

   0.) 0,1