RU2775234C1 - Rubber compound - Google Patents
Rubber compound Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775234C1 RU2775234C1 RU2021124571A RU2021124571A RU2775234C1 RU 2775234 C1 RU2775234 C1 RU 2775234C1 RU 2021124571 A RU2021124571 A RU 2021124571A RU 2021124571 A RU2021124571 A RU 2021124571A RU 2775234 C1 RU2775234 C1 RU 2775234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- methylstyrene
- content
- oil
- filler
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 61
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 14
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N Stearic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 17
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1H-quinoline Chemical group C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 claims abstract description 8
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N α-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000789 fastener Substances 0.000 claims abstract description 7
- HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 4-(morpholin-4-yldisulfanyl)morpholine Chemical compound C1COCCN1SSN1CCOCC1 HLBZWYXLQJQBKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 claims abstract description 6
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N N-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N Thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- UBUCNCOMADRQHX-UHFFFAOYSA-N N-Nitrosodiphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(N=O)C1=CC=CC=C1 UBUCNCOMADRQHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 11
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims description 6
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HPSUPGAVFFFPMQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,10-heptachlorododecane Chemical compound CCC(Cl)CCC(Cl)C(Cl)CC(Cl)C(Cl)C(Cl)CCl HPSUPGAVFFFPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OTEKOJQFKOIXMU-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(trichloromethyl)benzene Chemical group ClC(Cl)(Cl)C1=CC=C(C(Cl)(Cl)Cl)C=C1 OTEKOJQFKOIXMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 2
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 8
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- -1 acrylic acid nitrile Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-[(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)methyl]-4-methylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N Butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N Cyclohexylthiophthalimide Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)N1SC1CCCCC1 UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N Dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 1
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative Effects 0.000 description 1
- AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N dibenzothiazol-2-yl disulfide Chemical compound C1=CC=C2SC(SSC=3SC4=CC=CC=C4N=3)=NC2=C1 AFZSMODLJJCVPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L zinc;N,N-diethylcarbamodithioate Chemical compound [Zn+2].CCN(CC)C([S-])=S.CCN(CC)C([S-])=S RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей, используемых для изготовления изделий различного целевого назначения, в том числе производству резиновых смесей для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути.The invention relates to the rubber industry, in particular to the production of rubber compounds used for the manufacture of products for various purposes, including the production of rubber compounds for the manufacture of gaskets for rail fasteners of the railway track.
В процессе эксплуатации железные дороги создают повышенные уровни шума, вызванные взаимодействием подвижного состава и железнодорожного пути, источники шума подвижного состава также вносят свой вклад в акустическую обстановку. Поэтому актуальным является создание резиновых прокладок скреплений для рельсов с высокими эксплуатационными характеристиками, а также звукопоглощающими свойствами на основе специальных полимеров. Одним из таких полимеров, применяемых в качестве звуко- и вибропоглощающего материала, является транс-полинорборнен. К вибропоглощающим материалам также относятся полимерные композиции, содержащие волокнистые наполнители. К таким перспективным наполнителям относится базальтовое волокно. Сырьем для получения базальтового волокна являются базальты. Они составляют примерно треть изверженных пород, образующих земную кору. Главными породообразующими оксидами являются SiO2 (48,8-51,0%), Al2O3 (14,0-15,6%), СаО (10%), FeO + Fe2O3 (7,3-13,3%), MgO (6,2-16,0%). Кроме того, в состав базальта входят Na2O, K2O, MnO и TiO2 (до 4%) [Джигирис Д.Д., Махова М.Ф. Основы производства базальтовых волокон и изделий. - М.: Теплоэнергетик, 2002. - 416 с.].During operation, railways create increased noise levels caused by the interaction of rolling stock and the railway track, and rolling stock noise sources also contribute to the acoustic environment. Therefore, it is relevant to create rubber fasteners for rails with high performance characteristics, as well as sound-absorbing properties based on special polymers. One such polymer used as a sound and vibration absorbing material is trans-polynorbornene. Vibration-absorbing materials also include polymer compositions containing fibrous fillers. Such promising fillers include basalt fiber. The raw material for obtaining basalt fiber is basalt. They make up about a third of the igneous rocks that form the earth's crust. The main rock-forming oxides are SiO 2 (48.8-51.0%), Al 2 O 3 (14.0-15.6%), CaO (10%), FeO + Fe 2 O 3 (7.3-13 .3%), MgO (6.2-16.0%). In addition, the composition of basalt includes Na 2 O, K 2 O, MnO and TiO 2 (up to 4%) [Dzhigiris D.D., Makhova M.F. Fundamentals of the production of basalt fibers and products. - M.: Teploenergetik, 2002. - 416 p.].
Известна резиновая смесь, включающая бутадиен-нитрильный каучук, с содержанием нитрила акриловой кислоты (НАК) до 40 мас. %, бутадиен-метилстирольный каучук СК(М)С-30АРКМ-15, цис-изопреновый каучук СКИ-3, серу молотую маслонаполненную, тиурам Д, альтакс, каптакс, оксид цинка, диоксид титана пигментный, стеариновую кислоту, агидол-2, сажу белую БС-100, росил-175, дибутилфталат, зеосил 1165, микросферы полые корундовые HCM-L, структол, техуглерод Н 220, гепсол ХПК, сантогард PVI, вухтазин РВ/Г, канифоль и/или смолу нефтеполимерную «Сибпласт» (RU 2700075 С1, опубл. 12.09.2019).Known rubber mixture, including butadiene-nitrile rubber, with a content of acrylic acid nitrile (NAC) up to 40 wt. %, butadiene-methylstyrene rubber SK(M)S-30ARKM-15, cis-isoprene rubber SKI-3, ground oil-filled sulfur, thiuram D, altax, captax, zinc oxide, pigment titanium dioxide, stearic acid, agidol-2, carbon black white BS-100, rosil-175, dibutyl phthalate, zeosil 1165, hollow corundum microspheres HCM-L, structol, carbon black H 220, HPK hepsol, santogard PVI, vukhtazin RV/G, rosin and/or petroleum polymer resin Sibplast (RU 2700075 C1, published 09/12/2019).
Недостатком данной резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении и твердости.The disadvantage of this rubber based on the specified rubber mixture is not high enough relative tensile strength and hardness.
Известна резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений на основе бутадиенстирольного с содержанием стирола 22-25 мас. % и дивинилового с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% каучуков, включающая вулканизующую группу, состоящую из серы, 2-меркаптобензтиазола, N,N'-дитиодиморфолина, расплава ω,ω'-гексахлорпараксилола в защитном воске, стеариновой кислоты и оксида цинка, N-фенил-N'-изопропил-n-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, технический углерод с удельной геометрической поверхностью 33-36 м2/г, каолин, инден-кумароновую смолу, диэтилдитиокарбамат цинка, нефтяной парафиновый воск и мел (RU 2326901 С1, опубл. 20.06.2008).Known rubber mixture for the manufacture of under-rail and sleeper pads-shock absorbers of rail fasteners based on styrene-butadiene with a styrene content of 22-25 wt. % and divinyl with a content of cis-1,4 units of 87-95% rubber, including a vulcanizing group consisting of sulfur, 2-mercaptobenzthiazole, N,N'-dithiodimorpholine, a melt of ω,ω'-hexachloroparaxylene in protective wax, stearic acid and zinc oxide, N-phenyl-N'-isopropyl-n-phenylenediamine, polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, carbon black with a specific geometric surface of 33-36 m 2 /g, kaolin, indene-coumarone resin, zinc diethyldithiocarbamate, petroleum paraffin wax and chalk (RU 2326901 C1, publ. 20.06.2008).
Недостатком этой резины на основе указанной резиновой смеси является недостаточно высокие показатели условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости.The disadvantage of this rubber based on the specified rubber mixture is not high enough conditional tensile strength, elongation at break and hardness.
Наиболее близкой по технической сущности является резиновая смесь для изготовления подрельсовых прокладок - амортизаторов рельсовых скреплений, включающая бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, изопреновый каучук СКИ-3, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95%, серу, N,N'-дитиодиморфолин, N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, оксид цинка, стеариновую кислоту, N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск ЗВ-П, технический углерод N 220, полые корундовые микросферы HCM-L, гепсол ХКП, каолин, канифоль, масло индустриальное И-12А, транс-полинорборнен (RU 2739188 С1, опубл. 15.01.2019).The closest in technical essence is a rubber mixture for the manufacture of rail pads - shock absorbers of rail fastenings, including butadiene-methylstyrene rubber with a content of α-methylstyrene 22-25 wt. %, SKI-3 isoprene rubber, divinyl rubber with cis-1,4 units content of 87-95%, sulfur, N,N'-dithiodimorpholine, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, zinc oxide, stearic acid, N-isopropyl- N'-phenyl-n-phenylenediamine, acetonanyl N, wax ZV-P, carbon black N 220, hollow corundum microspheres HCM-L, hepsol HKP, kaolin, rosin, industrial oil I-12A, trans-polynorbornene (RU 2739188 C1, published on 01/15/2019).
Недостатком этой резины на основе указанной резиновой смеси являются недостаточно высокие показатели относительного удлинения при разрыве, большие значения истираемости, величин изменения массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, изменения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1, а также отсутствие данных о диэлектрических свойствах - показателя удельного объемного электрического сопротивления.The disadvantage of this rubber based on the specified rubber compound is insufficiently high rates of relative elongation at break, high values of abrasion, values of weight change after daily exposure to industrial oil I-20A, changes in conditional tensile strength, relative elongation at break and hardness after exposure to SZHR-1 , as well as the lack of data on dielectric properties - an indicator of specific volumetric electrical resistance.
Задачей изобретения является создание резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-метилстирольного с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, дивинилового с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% и изопренового СКИ-3 каучуков с улучшенными показателями относительного удлинения при разрыве, с меньшими показателями истираемости и изменениями массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, изменения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1, а также хорошими динамическими и диэлектрическими характеристиками резины, которая может найти применение при производстве железнодорожных прокладок рельсовых скреплений и расширит арсенал средств данного назначения.The objective of the invention is to create a rubber compound based on a combination of butadiene-methylstyrene containing α-methylstyrene 22-25 wt. %, divinyl with a content of cis-1,4 units of 87-95% and isoprene SKI-3 rubbers with improved elongation at break, with lower abrasion and weight changes after daily exposure to industrial oil I-20A, changes in conditional tensile strength , relative elongation at break and hardness after exposure to SZHR-1, as well as good dynamic and dielectric characteristics of rubber, which can be used in the production of rail fasteners and expand the arsenal of tools for this purpose.
Технический результат - увеличение показателей относительного удлинения при разрыве, уменьшение значений истираемости, изменения массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, изменения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1, обеспечение хороших динамических и диэлектрических свойств резины.EFFECT: increase in relative elongation at break, decrease in abrasion values, weight changes after daily exposure to industrial I-20A oil, changes in conditional tensile strength, elongation at break and hardness after exposure to SZHR-1, ensuring good dynamic and dielectric properties of rubber .
Технический результат достигается тем, что резиновая смесь для изготовления прокладок рельсовых скреплений железнодорожного пути, включающая изопреновый каучук СКИ-3, бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием α-метилстирола 22-25 мас. %, дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% (СКД), вулканизующий агент - N,N'-дитиодиморфолин, ускоритель вулканизации - N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, активаторы вулканизации - оксид цинка, стеариновую кислоту, противостарители - N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин, ацетонанил Н, воск ЗВ-П, модификатор для резиновых смесей на основе гексахлорпараксилола и хлорированного парафина - гепсол ХКП, наполнитель -технический углерод N 220, мягчители - масло индустриальное И-12А, канифоль, полимерный наполнитель - транс-полинорборнен, согласно изобретению, она дополнительно содержит вулканизующий агент - тетраметилтиурамдисульфид, ускоритель вулканизации - 2-меркаптобензтиазол, замедлитель подвулканизации - N-нитрозодифениламин, наполнитель - диоксид кремния Zeosil 1165 MP, волокнистый наполнитель - базальтовое волокно при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч.:The technical result is achieved by the fact that the rubber mixture for the manufacture of gaskets for rail fastenings of a railway track, including isoprene rubber SKI-3, butadiene-methylstyrene rubber with an α-methylstyrene content of 22-25 wt. %, divinyl rubber with a content of cis-1,4 units of 87-95% (SKD), vulcanizing agent - N,N'-dithiodimorpholine, vulcanization accelerator - N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, vulcanization activators - zinc oxide, stearic acid, antioxidants - N-isopropyl-N'-phenyl-n-phenylenediamine, acetonanil N, ZV-P wax, modifier for rubber compounds based on hexachloroparaxylene and chlorinated paraffin - Hepsol HKP, filler - carbon black N 220, softeners - industrial oil I- 12A, rosin, polymeric filler - trans-polynorbornene, according to the invention, it additionally contains a vulcanizing agent - tetramethylthiuram disulfide, a vulcanization accelerator - 2-mercaptobenzthiazole, a scorch retarder - N-nitrosodiphenylamine, a filler - silicon dioxide Zeosil 1165 MP, a fibrous filler - basalt fiber at the following ratio of initial components, wt. hours:
Введение ингредиентов выше или ниже предельных значений приводит к ухудшению выходных характеристик резиновой смеси и вулканизатов.The introduction of ingredients above or below the limit values leads to a deterioration in the output characteristics of the rubber compound and vulcanizates.
Отличительными признаками заявляемого изобретения является не использованное ранее сочетание вышеперечисленных ингредиентов, применяемых в оптимальном количественном соотношении.Distinctive features of the claimed invention is a previously unused combination of the above ingredients used in the optimal quantitative ratio.
Введение порошкообразного транс-полинорборнена в резиновую смесь не представляется возможным из-за его плохого совмещения с матрицей каучуков. Для улучшения совместимости транс-полинорборнена с матрицей каучуков была разработана каучукоподобная композиция транс-полинорборнена с маслом индустриальным И-12А при температуре 70-80°С в течение 1,5-2,0 ч. Полученную композицию использовали для изготовления резиновой смеси.The introduction of powdered trans-polynorbornene into the rubber compound is not possible due to its poor combination with the rubber matrix. To improve the compatibility of trans-polynorbornene with the rubber matrix, a rubber-like composition of trans-polynorbornene with industrial oil I-12A was developed at a temperature of 70–80°C for 1.5–2.0 h. The resulting composition was used to manufacture a rubber compound.
Прокладки рельсовых скреплений также используются для предотвращения перемещения электрического тока (электроизоляции) на смежные рельсы. Для достижения высоких диэлектрических свойств (удельного объемного электрического сопротивления) резин в их состав вводят волокнистые наполнители, в числе которых является базальтовое волокно.Rail fastener spacers are also used to prevent electrical current (electrical insulation) from traveling to adjacent rails. To achieve high dielectric properties (volume electrical resistivity) of rubbers, fibrous fillers are introduced into their composition, among which is basalt fiber.
Совокупное сочетание известных ингредиентов в оптимальном количественном соотношении позволяет получить необходимый технический результат: повышение относительного удлинения при разрыве, уменьшение значений истираемости, изменения массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, изменения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1.The cumulative combination of the known ingredients in the optimal quantitative ratio allows to obtain the required technical result: an increase in elongation at break, a decrease in abrasion values, weight changes after daily exposure to industrial I-20A oil, changes in conditional tensile strength, elongation at break and hardness after exposure to SZHR -one.
По мнению заявителей, данная резиновая смесь неизвестна и можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».According to the applicants, this rubber mixture is unknown and it can be concluded that the invention meets the patentability condition "novelty".
Так как заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, позволяющие получить изменение количественной меры технического результата, а именно повышение относительного удлинения при разрыве, понижение истираемости, показателей изменения массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, изменения условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1 по сравнению с известной резиной, а также улучшение значений модуля упругости, повышение тангенса угла механических потерь вулканизатов и высокие значения удельного объемного электрического сопротивления, то можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательный уровень».Since the claimed set of essential features exhibits new properties that make it possible to obtain a change in the quantitative measure of the technical result, namely, an increase in elongation at break, a decrease in abrasion, indicators of weight change after daily exposure to industrial I-20A oil, changes in conditional tensile strength, relative elongation at rupture and hardness after exposure to SZHR-1 compared to known rubber, as well as an improvement in the values of the modulus of elasticity, an increase in the tangent of the mechanical loss angle of vulcanizates and high values of the specific volumetric electrical resistance, then we can conclude that the invention complies with the patentability condition "inventive step".
Заявляемую резиновую смесь изготавливали из следующих материалов:The claimed rubber mixture was made from the following materials:
Бутадиен-метилстирольный каучук с содержанием а-метилстирола 22-25 мас. % (ГОСТ 15627-79); изопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79); дивиниловый каучук с содержанием звеньев цис-1,4 87-95% (ГОСТ 14924-75); N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (ТУ 113-00-05761637-02-95); тетраметилтиурамдисульфид (ГОСТ 740-76); N,N'-дитиодиморфолин (ТУ 2478033-05807983-2002); 2-меркаптобензтиазол (ГОСТ 739-74); оксид цинка (ГОСТ 202-84); стеариновая кислота (ГОСТ 6484-96); N-изопропил-N'-фенил-n-фенилендиамин (ТУ 2492-057-05761637-2005); ацетонанил Н (ТУ 2492-542-05763441-2013); воск ЗВ-П (ТУ 38.1011290-90); технический углерод N 220 (ТУ 38 41558-97); диоксид кремния Zeosil 1165 MP (производство компании «Solvay», Бельгия); гепсол ХКП (ТУ 6-01-5-81-97); канифоль (ГОСТ 19113-84); N-нитрозодифениламин (ТУ 6-14-907-88); масло индустриальное И-12А (ГОСТ 20799-88); транс-полинорборнен (производство компании «Astron Industriebeteiligungs GmbH», Австрия), базальтовое волокно (паспорт компании «Вербер Реновэйшн Групп», Чебоксары). В предлагаемой резиновой смеси могут использоваться аналоги каучуков и ингредиентов, выпускаемые различными фирмами.Butadiene-methylstyrene rubber containing α-methylstyrene 22-25 wt. % (GOST 15627-79); isoprene rubber SKI-3 (GOST 14925-79); divinyl rubber with cis-1,4 units content of 87-95% (GOST 14924-75); N-cyclohexyl-2-benzthiazolylsulfenamide (TU 113-00-05761637-02-95); tetramethylthiuram disulfide (GOST 740-76); N,N'-dithiodimorpholine (TU 2478033-05807983-2002); 2-mercaptobenzthiazole (GOST 739-74); zinc oxide (GOST 202-84); stearic acid (GOST 6484-96); N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (TU 2492-057-05761637-2005); acetonanil N (TU 2492-542-05763441-2013); wax ЗВ-П (TU 38.1011290-90); carbon black N 220 (TU 38 41558-97); silicon dioxide Zeosil 1165 MP (manufactured by Solvay, Belgium); hepsol HKP (TU 6-01-5-81-97); rosin (GOST 19113-84); N-nitrosodiphenylamine (TU 6-14-907-88); industrial oil I-12A (GOST 20799-88); trans-polynorbornene (manufactured by Astron Industriebeteiligungs GmbH, Austria), basalt fiber (passport of Werber Renovation Group, Cheboksary). In the proposed rubber mixture, analogues of rubbers and ingredients produced by various companies can be used.
Резиновую смесь готовили смешением всех рецептурных компонентов с последующим вальцеванием на вальцах ЛБ 320 160/160.The rubber mixture was prepared by mixing all the prescription components, followed by rolling on the rollers LB 320 160/160.
Составы резиновых смесей приведены в табл. 1. Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл. 2. Исследования физико-механических свойств резин осуществлялись по стандартным методикам: условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяли по ГОСТ 270-75; твердость по Шору А - по ГОСТ 263-75; сопротивление раздиру - по ГОСТ 262-79; относительную остаточную деформацию сжатия - по ГОСТ 9.029-74; сопротивление истиранию - по ГОСТ 426-77; стойкость к действию агрессивных углеводородных сред - по ГОСТ 9.030-74. Удельное объемное электрическое сопротивление вулканизатов исследовали на тераомметре Е6-13А при напряжении 100 В и комнатной температуре. Динамические параметры (тангенс угла механических потерь (является количественной мерой звукопоглощающих свойств), модуль упругости) вулканизатов резиновой смеси определяли при температуре 20°С на динамическом механическом анализаторе Metravib VHF 104 при резонансной частоте 1000 Гц согласно ГОСТ 23326-78.The composition of the rubber mixtures are given in table. 1. Physical and mechanical properties of vulcanizates are given in Table. 2. Studies of the physical and mechanical properties of rubber were carried out according to standard methods: conditional tensile strength and relative elongation at break were determined according to GOST 270-75; Shore A hardness - according to GOST 263-75; tear resistance - according to GOST 262-79; relative residual deformation of compression - according to GOST 9.029-74; abrasion resistance - according to GOST 426-77; resistance to aggressive hydrocarbon media - according to GOST 9.030-74. The specific volumetric electrical resistance of the vulcanizates was studied on an E6-13A teraohmmeter at a voltage of 100 V and room temperature. The dynamic parameters (tangent of the mechanical loss angle (which is a quantitative measure of sound-absorbing properties), modulus of elasticity) of the rubber mixture vulcanizates were determined at a temperature of 20°C on a Metravib VHF 104 dynamic mechanical analyzer at a resonant frequency of 1000 Hz according to GOST 23326-78.
Из данных таблицы 2 следует, что вулканизаты резиновой смеси обладают высокими значениями относительного удлинения при разрыве, меньшими величинами истираемости, а также меньшими изменениями массы после суточного воздействия масла индустриального И-20А, условной прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и твердости после воздействия СЖР-1 по сравнению с прототипом. Данные вулканизаты резиновой смеси характеризуются достаточно высокими значениями удельного объемного электрического сопротивления и хорошими показателями модуля упругости, тангенса угла механических потерь, что позволяет рекомендовать ее для изготовления прокладок рельсовых скреплений.From the data of Table 2 it follows that the vulcanizates of the rubber compound have high values of relative elongation at break, lower values of abrasion, as well as smaller changes in weight after daily exposure to industrial oil I-20A, conditional tensile strength, relative elongation at break and hardness after exposure to SZHR -1 compared to the prototype. These vulcanizates of the rubber mixture are characterized by sufficiently high values of specific volumetric electrical resistance and good indicators of the modulus of elasticity, the tangent of the mechanical loss angle, which makes it possible to recommend it for the manufacture of rail fastening gaskets.
Учитывая вышеизложенное, по мнению заявителя, изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».Considering the foregoing, according to the applicant, the invention meets the condition of patentability "industrial applicability".
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775234C1 true RU2775234C1 (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813472C1 (en) * | 2023-08-01 | 2024-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1419995A1 (en) * | 1986-11-06 | 1988-08-30 | Предприятие П/Я А-7717 | Rubber compound for under-rail pads |
| RU2326901C1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-06-20 | Открытое акционерное общество "Ярославский шиноремонтный завод" (ОАО "ЯШРЗ") | Rubber mix for production of rail and sleeper pads for damping rail braces |
| RU2400497C2 (en) * | 2008-12-26 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | Rubber mix for making rail and sleeper pads for damping rail braces |
| WO2017046771A1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Pirelli Tyre S.P.A. | Winter tyres |
| CN206173746U (en) * | 2016-09-28 | 2017-05-17 | 洛阳科博思新材料科技有限公司 | Rail fastener floats |
| RU2677139C1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-01-15 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Composition rubber mixture for pads of rail fasteners |
| RU2739188C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1419995A1 (en) * | 1986-11-06 | 1988-08-30 | Предприятие П/Я А-7717 | Rubber compound for under-rail pads |
| RU2326901C1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-06-20 | Открытое акционерное общество "Ярославский шиноремонтный завод" (ОАО "ЯШРЗ") | Rubber mix for production of rail and sleeper pads for damping rail braces |
| RU2400497C2 (en) * | 2008-12-26 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | Rubber mix for making rail and sleeper pads for damping rail braces |
| WO2017046771A1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Pirelli Tyre S.P.A. | Winter tyres |
| CN206173746U (en) * | 2016-09-28 | 2017-05-17 | 洛阳科博思新材料科技有限公司 | Rail fastener floats |
| RU2677139C1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-01-15 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Composition rubber mixture for pads of rail fasteners |
| RU2739188C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813472C1 (en) * | 2023-08-01 | 2024-02-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова" | Rubber mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5613676B2 (en) | Rubber blends for tires with improved vulcanizable components | |
| US9150712B2 (en) | Rubber composition for tire tread | |
| JP4129086B2 (en) | Tire tread for eye traction | |
| CN103562296B (en) | The manufacture method of rubber combination | |
| JP5915700B2 (en) | Rubber composition for tire | |
| HU180711B (en) | Vulcanizable caoutchouc-mixture for producing runnung surface for tyre | |
| US7001946B2 (en) | Tire with tread of natural rubber-rich rubber composition | |
| US20190144641A1 (en) | Rubber composition, crosslinked rubber, tire and rubber article | |
| RU2775234C1 (en) | Rubber compound | |
| RU2786163C1 (en) | Rubber mixture | |
| RU2786737C1 (en) | Rubber mix | |
| US20080216934A1 (en) | Tire with sidewall comprised of low viscosity trans 1,4-polybutadiene, cis 1,4-polyisoprene rubber and cis 1,4-polybutadiene rubber | |
| WO2021039408A1 (en) | Vulcanized rubber composition, production method for vulcanized rubber composition, and tire | |
| JP2016008284A (en) | Rubber composition for tire | |
| RU2813472C1 (en) | Rubber mixture | |
| RU2739188C1 (en) | Rubber mixture | |
| JPH0229097B2 (en) | ||
| US8841376B2 (en) | Methods for identifying and utilizing rubber compositions with good wet traction performance | |
| JP2009062438A (en) | Rubber composition for tire tread | |
| DE102016210267A1 (en) | Sulfur crosslinkable rubber compound and pneumatic vehicle tires | |
| US6852785B1 (en) | Vulcanizable elastomeric compositions for use as tire treads | |
| RU2433150C1 (en) | Elastomeric material | |
| KR100642055B1 (en) | Rubber composition for studless tire tread | |
| DE102014215865A1 (en) | Sulfur crosslinked rubber compound and vehicle tires | |
| KR100711962B1 (en) | Rubber composition for studless tire tread |