RU2167171C2

RU2167171C2 - Rubber mixture

Info

Publication number: RU2167171C2
Application number: RU97114315/04A
Authority: RU
Inventors: Г.М. Галыбин; В.М. Воронов; Н.Л. Сергеева; В.Я. Луканичева; В.Ю. Орлов; В.Б. Русин; С.В. Писмарев; В.Г. Сеземов
Original assignee: ОАО "Ярославский шинный завод"
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: tire and industrial rubber industry. SUBSTANCE: rubber mixture has the following components, mas. p. p.: unsaturated or combination of unsaturated rubbers, 100; sulfur, 1.5-3.0; accelerating agent of sulfenamide type, 0.7-2.2; zinc oxide, 2.5-5.0; saturated acids, 1.0-4.0; aromatic softening agent, 10-28; N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylene- -diamine, 0.5-3.0; 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline oligomer, 0.5-2.0; phthalic anhydride, 0.3-1.0; protective wax YAV-1, 1-4; and technical carbon, 50-70. Technical carbon is produced from products of natural gas combustion in mixture with air and petroleum and coal-tar chemical industry raw in reactor fitted with multinozzle chamber mixing (4 nozzles, not less) with diameter 150 ± 30 mm and screening surface that transfers radiative energy to reaction mixture effectively. Rubber mixture is prepared in rubber mixer, treated in aggregate with 3 rolls or granulator. Total mixing cycle time is 150 s, unloading temperature is 105 ± 5 C. EFFECT: enhanced strength, durability, endurance and rubber homogeneity of vulcanizates. 1 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области шинной и резинотехнической промышленности, в частности, к разработке резиновой смеси, включающей ненасыщенный каучук или комбинацию ненасыщенных каучуков. The invention relates to the field of tire and rubber industry, in particular, to the development of a rubber composition comprising unsaturated rubber or a combination of unsaturated rubbers.

В производстве резин и изделий из них известна резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука или комбинации ненасыщенных каучуков, включающая, мас. ч. на 100 мас. ч. каучука: серу 1,5-3,0; ускоритель сульфенамидного типа 0,7-2,2; оксид цинка 2,5-5,0; жирные кислоты 1,0-4,0; ароматический мягчитель 10-28; N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин 0,5-3,0; олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина 0,5-2,0; фталевый ангидрид 0,3-1,0; защитный воск ЯВ-1 1-4, технический углерод, полученный в реакторе с односопловой смесительной камерой (Технологический регламент N465III-93 производства шин диагональной конструкции для грузовых автомобилей, ОАО "Ярославский шинный завод", 1993, ближайший аналог.)
Основным недостатком известной резиновой смеси является содержание в ней технического углерода, полученного в реакторе с односопловой камерой смешения и имеющего недостаточную однородность структуры и свойств и недостаточно высокие усиливающие свойства.In the manufacture of rubbers and articles thereof, a rubber mixture based on unsaturated rubber or a combination of unsaturated rubbers is known, including, by weight. hours per 100 wt. including rubber: sulfur 1.5-3.0; sulfenamide type accelerator 0.7-2.2; zinc oxide 2.5-5.0; fatty acids 1.0-4.0; aromatic softener 10-28; N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine 0.5-3.0; 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline oligomer 0.5-2.0; phthalic anhydride 0.3-1.0; protective wax YaV-1 1-4, carbon black obtained in a reactor with a single-nozzle mixing chamber (Technological regulation N465III-93 for the production of diagonal tires for trucks, Yaroslavl Tire Plant, 1993, the closest analogue.)
The main disadvantage of the known rubber mixture is its carbon black content obtained in a reactor with a single nozzle mixing chamber and having insufficient uniformity of structure and properties and insufficiently high reinforcing properties.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение резиновой смеси, обеспечивающей повышение технических свойств вулканизатов и изделий с их применением в части повышения прочности, износостойкости, однородности резин и долговечности продукции, например, пневматических шин. The problem to which this invention is directed, is to obtain a rubber compound that provides an increase in the technical properties of vulcanizates and products with their use in terms of increasing strength, wear resistance, uniformity of rubber and durability of products, for example, pneumatic tires.

Поставленная задача решается тем, что резиновая смесь в качестве технического углерода содержит высокоусиливающий технический углерод, полученный из продуктов сгорания природного газа в смеси с воздухом и нефтяного и коксохимического сырья в реакторе с многосопловой камерой смешения (не менее 4-х сопл) с диаметром сопла 150±30 мм и экранирующей поверхностью, эффективно передающей лучистую энергию на реакционную смесь, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Ненасыщенный каучук или комбинация ненасыщенных каучуков - 100
Сера - 1,5-3,0
Ускоритель сульфенамидного типа - 0,7-2,2
Оксид цинка - 2,5-5,0
Жирные кислоты - 1,0-4,0
Ароматический мягчитель 10-28
N-фенил-N'-изопропил-п-фенилендиамин - 0,5-3,0
Олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина - 0,5-2,0
Фталевый ангидрид - 0,3-1,0
Защитный воск ЯВ-1 - 1-4
Указанный технический углерод - 50-70
Указанная технология получения высокоусиливающего техуглерода обеспечивает более эффективное смешение продуктов сгорания природного газа в смеси с воздухом и нефтяным и коксохимическим сырьем в соплах камеры смешения реактора и по выходе из сопл в реакционную зону реактора, и более эффективный прогрев реакционной смеси в соплах путем более полного использования лучистой энергии от увеличенной по площади экранирующей поверхности в соплах и уменьшения толщины ограниченно проницаемого слоя реакционной смеси.The problem is solved in that the rubber mixture as carbon black contains highly reinforcing carbon black obtained from natural gas combustion products mixed with air and petroleum and coke and chemical feedstocks in a reactor with a multi-nozzle mixing chamber (at least 4 nozzles) with a nozzle diameter of 150 ± 30 mm and a shielding surface that effectively transfers radiant energy to the reaction mixture, in the following ratio of components, parts by weight:
Unsaturated rubber or a combination of unsaturated rubbers - 100
Sulfur - 1.5-3.0
Sulfenamide type accelerator - 0.7-2.2
Zinc oxide - 2.5-5.0
Fatty Acids - 1.0-4.0
Aromatic softener 10-28
N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine - 0.5-3.0
Oligomer of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline - 0.5-2.0
Phthalic anhydride - 0.3-1.0
Protective wax YaV-1 - 1-4
Specified carbon black - 50-70
The indicated technology for producing highly reinforcing carbon black provides a more efficient mixture of natural gas combustion products in a mixture with air and oil and coke and chemical feedstock in the nozzles of the reactor mixing chamber and upon leaving the nozzles in the reaction zone of the reactor, and more efficient heating of the reaction mixture in the nozzles by more fully using radiation energy from the increased area of the shielding surface in the nozzles and reducing the thickness of the limited permeable layer of the reaction mixture.

Два последние фактора достигают за счет увеличения количества сопл и уменьшения их диаметра /диаметр сопла реактора с односопловой камерой не менее 250 мм/. The last two factors are achieved by increasing the number of nozzles and reducing their diameter / nozzle diameter of the reactor with a single nozzle chamber of at least 250 mm /.

Технические условия и материалы из технологического регламента на производство высокоусиливающего техуглерода приведены в приложении. Specifications and materials from the technological regulations for the production of highly reinforcing carbon black are given in the appendix.

Резиновую смесь готовят в резиносмесителе 270-40 или 270-30, циклы смешения 210 или 270 с /соответственно/, температура выгружаемой из резиносмесителя смеси 165±6^oC, смесь обрабатывают после резиносмесителя на агрегате из 3-х вальцев или грануляторе, 2-ую или 3-ю стадии смешения осуществляют в резиносмесителе 270-30 или 270-24 в агрегате с 3-мя вальцами, объем загрузки 158±8 л, общий цикл смешения 150 с, температура смеси при выгрузке из резиносмесителя 105±5^oC.The rubber mixture is prepared in a rubber mixer 270-40 or 270-30, the mixing cycles of 210 or 270 s / respectively /, the temperature of the mixture discharged from the rubber mixer 165 ± 6 ^o C, the mixture is processed after the rubber mixer on a unit of 3 rollers or a granulator, 2- the third or third stage of mixing is carried out in a rubber mixer 270-30 or 270-24 in an aggregate with 3 rollers, the loading volume is 158 ± 8 l, the total mixing cycle is 150 s, the temperature of the mixture when unloading from the rubber mixer is 105 ± 5 ^o C.

Далее смесь передается на протекторный агрегат или на каландр для обрезинивания кордного полотна. Next, the mixture is transferred to the tread unit or to the calender for rubberizing the cord fabric.

Примеры конкретного выполнения, составы и свойства резин, результаты станочных и эксплуатационных испытаний шин приведены в таблице. Examples of specific performance, compositions and properties of rubbers, the results of machine and operational tests of tires are shown in the table.

Claims

A rubber mixture comprising unsaturated rubber or a combination of unsaturated rubbers, sulfur, a sulfenamide type accelerator, zinc oxide, fatty acids, aromatic softener, N-phenyl-N'-isopropyl-n-phenylenediamine, 2,2,4-trimethyl-1 oligomer, 2-dihydroquinoline, phthalic anhydride, YaV-1 protective wax, carbon black, characterized in that as carbon black it contains highly reinforcing carbon black obtained from the products of natural gas combustion in a mixture with air and oil and coke and chemical feedstocks in a reactor with a multi-nozzle mixing chamber (at least 4 nozzles) with a nozzle diameter of 150 ± 30 mm, and a shielding surface that effectively transfers radiant energy to the reaction mixture in the following ratio of components, parts by weight:
Unsaturated rubber or a combination of unsaturated rubbers - 100
Sulfur - 1.5 - 3.0
Sulfenamide type accelerator - 0.7 - 2.2
Zinc oxide - 2.5 - 5.0
Fatty Acids - 1.0 - 4.0
Aromatic softener - 10 - 28
N-phenyl-N'-isopropyl-n-phenylenediamine - 0.5 - 3.0
Oligomer of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline - 0.5 - 2.0
Phthalic anhydride - 0.3 - 1.0
Protective wax YaV-1 - 1 - 4
Specified carbon black - 50 - 70