RU2218366C2 - Rubber mixture for carcass-cushion rubbers - Google Patents

Rubber mixture for carcass-cushion rubbers Download PDF

Info

Publication number
RU2218366C2
RU2218366C2 RU2002104730/04A RU2002104730A RU2218366C2 RU 2218366 C2 RU2218366 C2 RU 2218366C2 RU 2002104730/04 A RU2002104730/04 A RU 2002104730/04A RU 2002104730 A RU2002104730 A RU 2002104730A RU 2218366 C2 RU2218366 C2 RU 2218366C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
rubbers
carcass
cis
natural rubber
Prior art date
Application number
RU2002104730/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002104730A (en
Inventor
Е.Л. Никитина
С.В. Усачев
М.А. Котельникова
Н.Л. Сергеева
дов В.Ю. Ур
В.Ю. Урядов
Д.Н. Бабюк
Original Assignee
Ярославский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский государственный технический университет filed Critical Ярославский государственный технический университет
Priority to RU2002104730/04A priority Critical patent/RU2218366C2/en
Publication of RU2002104730A publication Critical patent/RU2002104730A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2218366C2 publication Critical patent/RU2218366C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: rubber-processing industry; tire production. SUBSTANCE: the invention relates to the field of the rubber mixtures used for carcass-cushion rubbers production. The rubber mixtures used for the carcass-cushion rubbers contains (mass share): synthetic cis-1.4-polyizoprene with contents of links in a cis-position of no less than 96 % - 70-90, natural rubber - 10-30, a vulcanizing group - 4.5-6.0, the activator - zinc white - 1.0-5.0, dispersing agent - 2.0-4.0, plasticizers - 10.0-15.0, antiscorching - 0.3-0.6, filler - technical carbon - 50-70, rubber production wastes - 10-17. At that natural rubber is presented in an unplasticized state. Such mixture is prepared in a masticator. EFFECT: improved adhesiveness, cohesive strength of elastic - strength and dynamic parameters of rubbers. 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к шинной промышленности и касается разработки резиновой смеси для каркасно-брекерных резин. Наиболее важными показателями каркасно-брекерных резиновых смесей являются когезионная прочность, клейкость, а вулканизатов - усталостно-прочностные свойства, температуростойкость, сопротивление тепловому старению, высокая прочность связи с кордом, низкий гистерезис и сохранение на высоком уровне вышеназванных показателей в процессе эксплуатации автопокрышек. Ранее каркасно-брекерные резиновые смеси изготавливались на основе комбинаций НК-БСК, НК-СКД-БСК [Пенн B.C. Технология переработки синтетических каучуков. Принципы составления смесей, технология переработки и области применения синтетических каучуков стандартных типов. - М. : Химия, 1964. - 404 с.]. Однако такие комбинации каучуков не обеспечивают требуемого комплекса свойств и в настоящее время не применяются. Известны также резиновые смеси для этой цели с определенным уровнем этих показателей на основе комбинации синтетического цис-1,4-полиизопрена (СКИ-3) и натурального каучука (НК), а также смеси на основе каждого из этих полимеров [Коссо Р.А., Гончарова Л.Т. Состав и свойства брекерных резин для обкладки металлокорда шин типа Р./ Тем.обзор. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1991 - 64 с.]. The invention relates to the tire industry and for the development of rubber compounds for frame-belt rubber. The most important indicators of frame-belt rubber mixtures are cohesive strength, adhesiveness, and vulcanizates - fatigue-resistance properties, temperature resistance, resistance to thermal aging, high bond strength with cord, low hysteresis and maintaining the high level of the above indicators during the operation of tires. Previously, frame-belt rubber compounds were made on the basis of the combinations NK-BSK, NK-SKD-BSK [Penn B.C. Technology for processing synthetic rubbers. Mixing principles, processing technology and applications for synthetic rubbers of standard types. - M.: Chemistry, 1964. - 404 p.]. However, such combinations of rubbers do not provide the required set of properties and are not currently used. Rubber mixtures are also known for this purpose with a certain level of these indicators based on a combination of synthetic cis-1,4-polyisoprene (SKI-3) and natural rubber (NK), as well as mixtures based on each of these polymers [Kosso R.A. , Goncharova L.T. Composition and properties of belt rubber for lining steel cord tires of type R. / Tem. Review. - M.: TsNIITEneftekhim, 1991 - 64 p.].

Однако в вышеназванных случаях резины имеют ряд существенных недостатков: так, при изготовлении резиновых смесей на основе НК используется обязательная предварительная пластикация каучука. Резиновые смеси на основе СКИ-3 имеют очень низкую когезионную прочность, что затрудняет его использование в рецептуре каркасно-брекерных резин. Резиновые смеси, изготовленные на основе комбинации синтетического и натурального полиизопренов являются наиболее приемлемыми для этих целей, хотя также имеют ряд недостатков: невысокий уровень когезионной прочности сырых смесей, недостаточно высокие динамические характеристики резин, повышенный гистерезис, низкую прочность связи с кордом, а также необходимость обязательной предварительной пластикации НК при изготовлении резиновых смесей. However, in the above cases, rubbers have a number of significant drawbacks: for example, in the manufacture of rubber compounds based on NK, mandatory preliminary plasticization of rubber is used. SKI-3 based rubber compounds have a very low cohesive strength, which makes it difficult to use in the formulation of frame-belt rubber. Rubber mixtures made on the basis of a combination of synthetic and natural polyisoprenes are most suitable for these purposes, although they also have a number of disadvantages: low cohesive strength of the crude mixtures, insufficient dynamic characteristics of the rubber, increased hysteresis, low bond strength with cord, and the need for binding preliminary mastication of rubber in the manufacture of rubber compounds.

Наиболее близким техническим решением является резиновая смесь (Технологический регламент ОАО ЯШЗ- 465Ш-99 производства грузовых шин диагональной конструкции), включающая комбинацию синтетического цис-1,4-полиизопрена (СКИ-3) и натурального каучука (НК), а также вулканизующую группу, активатор, диспергатор, пластификаторы, наполнители, антискорчинг и отходы резинового производства (табл.1). Однако данная резиновая смесь не обеспечивает высокого уровня клейкости, когезионной прочности, а резины на ее основе имеют недостаточный уровень усталостно-прочностных свойств, стойкости к тепловому старению, температуростойкости, прочности связи с кордом и повышенный относительный гистерезис. К этому следует добавить, что при изготовлении вышеописанной смеси натуральный каучук используется в виде пластиката, для получения которого необходимо проведение дополнительной технологической операции - пластикации НК. The closest technical solution is a rubber mixture (Technological regulations of OJSC YaShZ-465Sh-99 for the production of truck tires of diagonal design), which includes a combination of synthetic cis-1,4-polyisoprene (SKI-3) and natural rubber (NK), as well as a vulcanizing group, activator, dispersant, plasticizers, fillers, anti-scorching and rubber waste (table 1). However, this rubber mixture does not provide a high level of stickiness, cohesive strength, and the rubber based on it has an insufficient level of fatigue-resistance properties, resistance to heat aging, temperature resistance, bond strength with cord and increased relative hysteresis. To this it should be added that in the manufacture of the above mixture, natural rubber is used in the form of plastic compound, to obtain which it is necessary to carry out an additional technological operation - plasticization of the oil complex.

Задача изобретения - улучшение конфекционных свойств смесей (увеличение клейкости, когезионной прочности), упругопрочностных и динамических показателей резин, а также снижение себестоимости резиновых смесей за счет исключения технологической стадии пластикации НК и, в конечном итоге, - повышение эксплуатационных характеристик резин. Указанная задача решается тем, что резиновая смесь для каркасно-брекерных резин, включающая комбинацию натурального каучука НК и синтетического цис-1,4-полиизопрена СКИ-3 с содержанием звеньев в цис-положении не менее 96%, вулканизующую группу, активатор - белила цинковые, диспергатор, антискорчинг, пластификаторы, наполнитель - технический углерод, отходы резинового производства, содержит натуральный каучук, представленный в непластицированном состоянии, при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:
Синтетический цис-1,4-полиизопрен СКИ-3 с содержанием звеньев в цис-положении не менее 96% - 70 -90
Натуральный каучук НК - 10-30
Вулканизующая группа - 4,5-6,0
Активатор - белила цинковые - 1,0-5,0
Диспергатор - 2,0-4,0
Пластификаторы - 10,0-15,0
Антискорчинг - 0,3-0,6
Наполнитель - технический углерод - 50-70
Отходы резинового производства - 10-17
Наряду с каучуками заявляемая резиновая смесь содержит известные и обычно используемые для шинных резин ингредиенты: серу, сульфенамид "Ц" или "М", альтакс, каптакс и др., объединенные понятием вулканизующая группа; белила цинковые - активатор, олеиновая или стеариновая кислоты - диспергатор; битум нефтяной, смола стирольно-инденовая, канифоль, воск защитный, масло ЯП-15У, ПН-6Ш и др. - пластификаторы; фталевый ангидрид, сантогард PVI - антискорчинг; технический углерод с различной дисперсностью, например, следующих марок: П-514, П-234, N650, N339 и др. - наполнитель, также возможно применение модификаторов (гексол, резорцин-уротропин) для повышения адгезионных свойств и также содержатся ингредиенты, обеспечивающие снижение себестоимости резин - отходы резинового производства - тонкоизмельченный резиновый порошок, измельченные отходы обрезиненного корда, измельченные отходы полиэтиленовой пленки.
The objective of the invention is to improve the confection properties of mixtures (increase stickiness, cohesive strength), elastomeric and dynamic indicators of rubber, as well as reduce the cost of rubber compounds by eliminating the technological stage of plasticization of the NC and, ultimately, increase the operational characteristics of rubber. This problem is solved in that the rubber mixture for frame-belt rubber, including a combination of natural rubber NK and synthetic cis-1,4-polyisoprene SKI-3 with a cis position of at least 96%, the vulcanizing group, the activator is zinc white , dispersant, anti-scorching, plasticizers, filler - carbon black, rubber waste, contains natural rubber, presented in an unplasticized state, in the following ratio of ingredients, parts by weight per 100 parts by weight rubber:
Synthetic cis-1,4-polyisoprene SKI-3 with a cis position of at least 96% - 70 -90
Natural rubber NK - 10-30
Vulcanizing group - 4.5-6.0
Activator - zinc white - 1.0-5.0
Dispersant - 2.0-4.0
Plasticizers - 10.0-15.0
Anti-scoring - 0.3-0.6
Filler - carbon black - 50-70
Rubber Waste - 10-17
Along with rubbers, the inventive rubber composition contains the known and commonly used ingredients for tire rubbers: sulfur, sulfenamide "C" or "M", altax, captax, etc., united by the concept of a vulcanizing group; zinc white - activator, oleic or stearic acid - dispersant; petroleum bitumen, styrene-indene resin, rosin, protective wax, YaP-15U, PN-6Sh oil, etc. - plasticizers; phthalic anhydride, Santogard PVI - anti-scorching; carbon black with different dispersion, for example, of the following grades: P-514, P-234, N650, N339, etc. - filler, it is also possible to use modifiers (hexol, resorcinol-urotropin) to increase adhesion properties and also contain ingredients that reduce the cost of rubber - waste rubber production - finely ground rubber powder, crushed waste rubberized cord, crushed waste plastic film.

В результате проведенных экспериментов было также установлено, что типы натурального каучука: RSS 1, SVR-3L, SMR-5 и др., обычно применяемые в рецептуре шинных резин, в частности каркасно-брекерных, также не влияют на результаты данного изобретения. As a result of the experiments, it was also found that the types of natural rubber: RSS 1, SVR-3L, SMR-5, etc., commonly used in the formulation of tire rubbers, in particular frame-belt, also do not affect the results of this invention.

Следует отметить, что в изобретение основной вклад в формирование свойств каркасно-брекерных резин вносит наличие в рецептуре непластицированного натурального каучука, используемого в количестве от 10-30 мас.ч. в комбинации с СКИ-3. Непластицированный НК-каучук, предварительно не подвергающийся какой-либо механической обработке, сохраняет неизменной свою каучуковую структуру, не разрушаются природные компоненты, присутствующие в нем, что, как известно, может оказывать положительное влияние на свойства резин [Натуральный каучук./ Под ред. Робертса А. - М.: Мир - 1990, т. 1-2]. It should be noted that the main contribution to the formation of the properties of carcass-breaker rubbers in the invention is made by the presence in the formulation of unplasticized natural rubber, used in an amount of 10-30 parts by weight in combination with SKI-3. Non-plasticized NK rubber, which has not previously been subjected to any mechanical treatment, keeps its rubber structure unchanged, the natural components present in it are not destroyed, which, as you know, can have a positive effect on the properties of rubbers [Natural rubber / Ed. Roberts A. - M .: Mir - 1990, v. 1-2].

Эффективность изобретения иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
The effectiveness of the invention is illustrated by the following examples:
Example 1

Резиновую смесь 1 (прототип) готовят в резиносмесителе в течение 9 мин (табл. 1). Последовательно загружают каучуки, активатор, диспергатор, антискорчинг, наполнитель, пластификаторы, отходы резинового производства, вулканизующую группу. Вулканизацию проводят при температуре 138oС в течение 60 мин.The rubber mixture 1 (prototype) is prepared in a rubber mixer for 9 minutes (table. 1). The rubbers, activator, dispersant, anti-scorching, filler, plasticizers, rubber waste, vulcanizing group are sequentially loaded. Vulcanization is carried out at a temperature of 138 o C for 60 minutes

Пример 2. Example 2

Аналогично примеру 1 готовят резиновые смеси шифров 2, 3, 4. Режим вулканизации тот же. Analogously to example 1, rubber mixtures of ciphers 2, 3, 4 are prepared. The vulcanization mode is the same.

Пример 3. Example 3

Смесь шифра 5 готовят следующим образом: в резиносмеситель загружают непластицированный НК с высокодисперсным техуглеродом, а затем вводят синтетический цис-1,4-полиизопрен и оставшиеся ингредиенты по рецепту при общей продолжительности смешения 9 мин. A mixture of cipher 5 is prepared as follows: unplasticized NK with highly dispersed carbon black is loaded into a rubber mixer, and then synthetic cis-1,4-polyisoprene and the remaining ingredients are added according to the recipe with a total mixing time of 9 minutes.

Вулканизацию смесей проводят при температуре 138oС в течение 60 мин. Результаты испытания смесей и резин представлены в таблице 2.The vulcanization of the mixtures is carried out at a temperature of 138 o C for 60 minutes The test results of the mixtures and rubbers are presented in table 2.

Как следует из данных таблицы 2, использование в составе резиновых смесей непластицированного НК обеспечивает улучшенные конфекционные характеристики смесей, значительно повышаются упругопрочностные показатели, динамические свойства резин, температуростойкость, сопротивление тепловому старению, снижаются гистерезисные потери, увеличивается прочность связи с кордом. Из данных таблицы 2 также следует, что резиновая смесь, изготовленная по примеру 3 (шифр 5), т.е. путем смешения непластицированного НК с высокодисперсным техуглеродом в начале цикла смешения, также обеспечивает повышение ряда физико-механических показателей резин и улучшение технологических свойств смесей. As follows from the data in Table 2, the use of unplasticized NK in the rubber compounds provides improved confection characteristics of the mixtures, the elastic-strength characteristics, the dynamic properties of the rubbers, the temperature resistance, the resistance to heat aging are significantly increased, the hysteresis losses are reduced, and the bond strength with the cord is increased. From the data of table 2 it also follows that the rubber mixture made according to example 3 (code 5), i.e. by mixing unplasticized nanocrystals with finely dispersed carbon black at the beginning of the mixing cycle, it also provides an increase in a number of physicomechanical parameters of rubbers and an improvement in the technological properties of mixtures.

Необходимо также отметить, что при использовании в каркасно-брекерных смесях непластицированного натурального каучука в заявляемых дозировках от 10-30 мас. ч. себестоимость резин снижается за счет сокращения подготовительных технологических операций, связанных с пластикацией НК, и исключения дорогостоящих пластицирующих добавок. В конечном итоге, повышение конфекционных показателей смесей и физико-механических показателей резин обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики автопокрышек. It should also be noted that when using non-plasticized natural rubber in frame-breaker mixtures in the claimed dosages from 10-30 wt. including the cost of rubbers is reduced due to the reduction of preparatory technological operations associated with the plasticization of NK, and the exclusion of expensive plasticizing additives. Ultimately, increasing the confection indicators of mixtures and the physicomechanical indices of rubbers provides higher performance characteristics of tires.

Claims (1)

Резиновая смесь для каркасно-брекерных резин, включающая комбинацию натурального каучука НК и синтетического цис-1,4-полиизопрена СКИ-3 с содержанием звеньев в цис-положении не менее 96%, вулканизующую группу, активатор - белила цинковые, диспергатор, антискорчинг, пластификаторы, наполнитель - технический углерод, отходы резинового производства, отличающаяся тем, что натуральный каучук представлен в непластицированном состоянии при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:Rubber mixture for frame-belt rubber, including a combination of natural rubber NK and synthetic cis-1,4-polyisoprene SKI-3 with a cis position of at least 96%, a vulcanizing group, an activator - zinc white, dispersant, anti-scorching, plasticizers , filler - carbon black, rubber waste, characterized in that natural rubber is presented in an unplasticized state in the following ratio of ingredients, parts by weight per 100 parts by weight rubber: Синтетический цис-1,4-полиизопрен СКИ-3 с содержанием звеньев в цис-положении не менее 96% 70-90Synthetic cis-1,4-polyisoprene SKI-3 with a cis position of at least 96% 70-90 Натуральный каучук НК 10-30Natural rubber NK 10-30 Вулканизующая группа 4,5-6,0Vulcanizing group 4.5-6.0 Активатор - белила цинковые 1,0-5,0Activator - white zinc 1.0-5.0 Диспергатор 2,0-4,0Dispersant 2.0-4.0 Пластификаторы 10,0-15,0Plasticizers 10.0-15.0 Антискорчинг 0,3-0,6Anti-scoring 0.3-0.6 Наполнитель - технический углерод 50-70Filler - carbon black 50-70 Отходы резинового производства 10-17Rubber Wastes 10-17
RU2002104730/04A 2002-02-21 2002-02-21 Rubber mixture for carcass-cushion rubbers RU2218366C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104730/04A RU2218366C2 (en) 2002-02-21 2002-02-21 Rubber mixture for carcass-cushion rubbers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104730/04A RU2218366C2 (en) 2002-02-21 2002-02-21 Rubber mixture for carcass-cushion rubbers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002104730A RU2002104730A (en) 2003-09-20
RU2218366C2 true RU2218366C2 (en) 2003-12-10

Family

ID=32066039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002104730/04A RU2218366C2 (en) 2002-02-21 2002-02-21 Rubber mixture for carcass-cushion rubbers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2218366C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5086457B2 (en) * 2010-05-28 2012-11-28 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for breaker and pneumatic tire

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологический регламент ОАО ЯШЗ №465Ш-99 Производства грузовых шин диагональной конструкции. - 02.04.1999. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1897703A1 (en) Tire with tread having a transition layer containing depolymerized rubber, pre-cured rubber or coal dust
DE102013212206A1 (en) Rubber composition for a tire and pneumatic tire
JP6287339B2 (en) Rubber composition for tire tread
US4518733A (en) Rubber compositions comprising (1) polyisoprene (2) cobalt salt of rosin (3) carbon black and (4) sulphur
EP2072282A1 (en) Tire containing an internal cord reinforced rubber component
US5430084A (en) Rubber containing silica and tire and tread thereof
EP3450202B1 (en) Rubber composition for a heavy duty tire with natural rubber based tread containing oxidized carbon black
US7572850B2 (en) Rubber composition and tire comprising same
JPS59164207A (en) Pneumatic tire
RU2218366C2 (en) Rubber mixture for carcass-cushion rubbers
JP4262436B2 (en) Pneumatic tire
US3310508A (en) Mixture for improving the chemico-physical properties of blends consisting of natural rubber and 1:4-cis-polybutadiene
JP2016183262A (en) Rubber composition for steel cord coating
Sahakaro et al. Blending of NR/BR/EPDM by reactive processing for tire sidewall applications. I. Preparation, cure characteristics and mechanical properties
JP2016196575A (en) Rubber composition for tire
JP2017149864A (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
JP2016199695A (en) Rubber composition for tire
KR100911613B1 (en) Rubber composition of tire having polybutene
KR20020037595A (en) Tire tread rubber composition
JP2006137806A (en) Manufacturing method for rubber composition, rubber composition and pneumatic tire having sidewall consisting of the same
JP2710264B2 (en) Rubber composition for steel belt
JPH0116261B2 (en)
JPH06128419A (en) Production of rubber composition
DE60025073T2 (en) TIRE COMPONENTS WITH IMPROVED REISS STRENGTH
KR100426067B1 (en) Tread Rubber composition improved wet traction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040222