SU1010082A1

SU1010082A1 - Vulcanizable rubber stock

Info

Publication number: SU1010082A1
Application number: SU813343050A
Authority: SU
Inventors: Виталий Федорович Суровикин; Юрий Николаевич Никитин; Анатолий Иванович Жолос; Аркадий Григорьевич Шварц; Василий Александрович Сапронов; Николай Николаевич Лежнев; Петр Иванович Червяков; Владимир Васильевич Ходов; Владимир Васильевич Устинов; Николай Михайлович Пискотин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технического Углерода; Научно-исследовательский институт шинной промышленности; Предприятие П/Я А-3404
Priority date: 1981-09-29
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1983-04-07

Abstract

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ, включающа карбоцепной каумук И наполнитель - печной технический углеорд; с частицами диаметром 110300 А. степенью срастани частиц в агрегаты 0,03-0,09 и удельной поверхностью 90-120 , содержащий фенольные группы и экстрагирующие вещества, отличающа с тем, что, с целью повышени устойчивости смеси к подвулканизации и прочностных свойств резин из данной смеси, последн содержит в качестве наполнител гидратированный технический углерод с содержанием фенольных групп 0,05-0,12 мэкв/г и экстрагируемых веществ 0,0050 ,25 мас. в количестве 4о-100 мае.ч. на 100 нас.ч. каучука.VULCANIZABLE RUBBER MIXTURE, including carbon chain Kaumuk and filler - furnace technical carbonaceous; with particles with a diameter of 110,300 A. The degree of intergrowth of particles into aggregates is 0.03-0.09 and a specific surface area of 90-120, containing phenol groups and extracting substances, characterized in of this mixture, the latter contains as a filler hydrated carbon black with a content of phenol groups of 0.05-0.12 meq / g and extractable substances of 0.0050, 25 wt. in the amount of 4o-100 mac. 100 us.ch. rubber

Description

ооoo

1C 1 Изобретение относи ;с к шинной промышленности в частности к Е улканизуемым резиновым смес м из основе карбоцепных каучуков, примен ющимс при изготовлении протекторов шин. Известна вулканизуема резинова смесь, включающа карбоцепной каучук и газифицированный печной технически углерод,, состо щий из агрегатов:, сросшихс сферических частиц диаметром 110-600 А со степенью срастани частиц в агрегаты 0,1-0,5 и удельной поверхностью по азоту 300-1200 , содержанием фенольных групп 0,010 ,10 мэкв/г и экстрагируемых продуктов Q,-Jl 1 . -Указанна смесь имеет высокую : устойчивость К подвулканизации, но полученные из нее в канизаты из-за высокой- пористости поверхности характеризуютс низкими значени ми напр жений при заданных удли|Нени х и прочности. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс вулканизуема резинова смесь, включаща карбоцепной каучук и наполнитель1 улучшенный печной технический у -лерод с диаметром частиц 110-300 А, степенью срастани частиц в агрегаты 0,,09 и удельной поверхностью (по ЦТАБ ) 90-120 м2/г, содержанием фенольных групп 0,01-0,0t мэкв/г и экстрагируемых продуктов 0,33 , 2. Недостатком этой смеси вл етс неудовлетворительна ее устойчивость к подвулканизации, что вызывает необходимость применени дорогих и дефицитных антискорчингов и приводит к браку при выпуске протекторов Шин. Кроме того, резины из этой смес характеризуютс в р де случаев неудовлетворительными прочностными свойствами. Целью изобретени вл етс повышение устойчивости (резиновой ) смеси к подвулканизации, а также повышение прочностных свойств резин - вулканизатов из данной смеси. Поставленна цель достигаетс тем что согласно изобретению вулканизус22 ма резинова смесь, включающа карбоцепной каучук и наполнитель - печной технический углерод с частицами диаметром 110-300 Л, степенью срасани частиу в агрегаты 0,03-0,09 и удельной поверхностью 90-120 , содержит в качестве наполнител гидратированный технический углерод с содержанием фенольных групп 0,050 ,12 мэкв/г и экстрагируемых веществ 0,005-0.25 мас1 в количестве ЙО-100 мае.ч. на 100 мае.ч. каучука. Пример 1. На лабораторных вальцах при температуре валков 50±5°С готов т вулканизуемую резиновую смесь следующего состава, мае.ч.: бутадиен-метилстирольный каучук СКМС-ЗОАРК 100; стеарин 1; окись цинка 5; альтакс 2: сера 2 и технический углерод ПМ-105 (по ТУ 38.11562-77, гидратированный путем обработки вод нь1м паром при в течение 20 мин, 50. Гидратироеанный технический углерод имеет диаметр частиц по электронному микроскопу 210 А, степень срастани частиц в агрегаты 0,09; удельную поверхность по ЦТАБ 106 , содержит 0.05 мэкв/г фенольных групп и 0,25 зкстрагируемых толуолом олигомерных продуктов. Дл сравнени готов т контрольную вулканизуемую резиновую смесь такого же состава, но используют исходный улучшенный технический углерод ПМ-105, не подвергавшийс гидратации прототип и базовый объект ). Готов т тэю е вторую контрольнуюсмесь такого же состава, примен технический углерод ПМ-105, газифицированный путем обработки вод ным паром при SOO-C в течение 20 мин. Опытную и контрольные резиноаые смеси испытывают на приборе Муни при 130°С по ГОСТ 10722-76. Из смесей вулканизуют образцы в течение 100 мин при 1-43 С и испытывают по ГОСТ 270-75. Характеристика вулканизируемых резиновых смесей по примерам 1-t и результаты их испытаний (50 мае.ч. ПМ-105 на 100 мае.ч, каучука) при .ведены в табл.1.1C 1 The invention relates to the tire industry, in particular, to E-vulcanizable rubber mixtures based on carbon chain rubbers used in the manufacture of tire treads. Known vulcanizable rubber mixture, including carbon-chain rubber and gasified kiln technically carbon, consisting of aggregates: matched spherical particles with a diameter of 110-600 A with a degree of accretion of particles into aggregates of 0.1-0.5 and a specific surface area for nitrogen 300-1200 , the content of phenol groups of 0.010, 10 meq / g and extractable products Q, -Jl 1. - The above mixture has a high: resistance to scorching, but the resulting kanisates from it, due to the high porosity of the surface, are characterized by low stress values at specified elongation and strength. The closest technical solution to the invention is a vulcanizable rubber compound comprising chain-chain rubber and filler1 an improved technical furnace furnace with a particle with a diameter of 110-300 A, a degree of accretion of particles into aggregates 0, 09, and a specific surface area (according to CTAB) 90-120 m2 / g, the content of phenolic groups 0.01-0.0t meq / g and the extracted products 0.33, 2. The disadvantage of this mixture is its unsatisfactory resistance to scorch, which necessitates the use of expensive and scarce anti-scorching Aku with the release of protectors Shin. In addition, rubbers from this mixture are characterized in a number of cases by unsatisfactory strength properties. The aim of the invention is to increase the resistance of the (rubber) mixture to scorch, as well as to increase the strength properties of rubber-vulcanizates from this mixture. This goal is achieved by the fact that, according to the invention, a rubber compound comprising vulcanizing rubber, comprising carbon-chain rubber and filler — furnace carbon black with particles with a diameter of 110-300 L, a degree of srasani to a part in aggregates 0.03-0.09, and a specific surface 90-120, contains as a filler, hydrated technical carbon with a content of phenol groups of 0.050, 12 meq / g and extractable substances of 0.005-0.25 mas1 in the amount of YO-100 wt.h. on 100 ma.ch. rubber Example 1. A vulcanizable rubber mixture of the following composition is prepared at a laboratory roll mill at a roll temperature of 50 ± 5 ° C, in weight, including SCMS-ZOARC 100-butadiene-methyl styrene rubber; stearin 1; zinc oxide 5; altaks 2: sulfur 2 and technical carbon PM-105 (according to TU 38.11562-77, hydrated by treating water with steam for 20 minutes, 50. Hydrated carbon black has a particle diameter by an electron microscope of 210 A, the degree of intergrowth of particles into aggregates 0 , 09; specific surface area according to CTAB 106, contains 0.05 meq / g of phenol groups and 0.25 extractable toluene oligomeric products. For comparison, a control vulcanizable rubber mixture of the same composition is prepared, but the original improved carbon black PM-105, not subjected to prototype and hydration base object). Prepare a second control mixture of the same composition using carbon black PM-105, gasified by treatment with water vapor at SOO-C for 20 minutes. Experimental and control rubber mixtures are tested on a Mooney instrument at 130 ° C according to GOST 10722-76. From mixtures vulcanized samples for 100 minutes at 1-43 ° C and tested according to GOST 270-75. Characteristics of vulcanized rubber mixtures according to examples 1-t and the results of their tests (50 parts per hour PM-105 per 100 parts per hour, rubber) are listed in Table 1.

Таблица 1Table 1

Свойства технииеского Technical properties

Пример 2. Вулканизуемую смесь готов т по примеру 1, но примен ют технический углерод ПМ-105, гидратированный путем обработки вод ным паром при 00с в течение 60 мин.Example 2. A vulcanizable mixture was prepared in accordance with Example 1, but PM-105 carbon black was used, which was hydrated by treatment with water vapor at 00 ° C for 60 minutes.

Пример 3- Вулканизуемую резиновую смесь готов т по примеру 1,Example 3: A vulcanizable rubber mixture is prepared as in Example 1,

1 углероде1 carbon

но примен ют технический углерод ПМ-105, гидратированный путQM обработки вод ным паром при 500 С в течение 30 мин.However, PM-105 carbon black, hydrated with steam QM of steam treatment at 500 ° C for 30 minutes, is used.

Пример k. Вулканизуемую резиновую смесь готов т по примеру 1, но примен ют технический углерод ПМ-105, гидратированный путем обра510Example k. A vulcanizable rubber mixture is prepared as in Example 1, but PM-105 carbon black, hydrated by the use of

ботки вод ным паром при 650°С а течение 20 мин. Характеристика вулканизуемых резиновых смесей по примерам I- и результаты их испытани (50 мае.ч. ПМ-105 на 100 мае.ч. каучука ) приведены в табл.1. ВулканиayeiMyra резиновую смесь готов т по примеру 3 но примен ют гидратированный сверхвысокодисперсный улучшенный печной технический углерод П-136М в количестве мае. ч. на 100 мае.ч. каучука.steam at 650 ° C for 20 min. The characteristics of vulcanizable rubber mixtures according to examples I-and the results of their testing (50 parts by weight of PM-105 per 100 parts of rubber) are given in Table 1. VulcanayeiMyra rubber mixture is prepared as in Example 3, but hydrated ultra-fine, improved P-136M furnace carbon black is used in the amount of May. hours at 100 mach. rubber

Пример 6.Вулканизуемую резиновую смесь готов т по примеру 3, но примен ют гидратирозанный улучшенный печной технический углероа П-2.6М в количестве 100 мас.. на 100 мае.ч. каучука.Example 6. A vulcanizable rubber mixture was prepared in accordance with Example 3, but using a hydrated U-2.6M technical carbon furnace in an amount of 100 wt. Per 100 wt.h. rubber

Свойства технического углеродаProperties of carbon black

Диаметр частиц, А . Diameter of particles, And.

Степень срастани частицThe degree of accretion of particles

в агрегатыin units

Удельна поверхность поSpecific surface area

ЦТАБ, м2/2CTAB, m2 / 2

Содержание фенольных .групп, м экв/г The content of phenolic groups, mEq / g

Содержание экстрагируемых , IExtractable, I

Свойства смесей и вулканизатовProperties of mixtures and vulcanizates

Содержание технического углерода на 100 мае.ч.Carbon black content at 100 ma.h.

1008210082

Пример 7. В лабораторномExample 7. In the laboratory

резиносмесителе при загрузке каучука г готов т вулканизуемую резиновую смесь дл протектора шины следующего состава, мае.ч.; изопреновый каучук СКИ-З 20; цис-полибутадиен СКД isO,; бутадиен-метилстирольный каучук ckMC 30APKM-27 0; олеинова кислота 2; канифоль 1; спецбитумrubber mixer when loading rubber g prepare vulcanizable rubber mixture for a tire tread of the following composition, wt.h .; isoprene rubber SKI-Z 20; cis-polybutadiene SKD isO; butadiene methyl styrene rubber ckMC 30APKM-27 0; oleic acid 2; rosin 1; special bitumen

:-масло НП-6Ш 15; окись циНка J, сульфенамид Ц 0,8; противс)старитель 010 Л-1; сера 1,6;. гидратированный по примеру 3 печной технический углерод ПМ-65.: oil of NP-6SH 15; zinc oxide J, sulfenamide C 0.8; anti-old) 010 L-1; sulfur 1.6; hydrated according to example 3 furnace carbon PM-65.

Характеристика и результаты испытани вулканизуемых резиновых смесей по примерам 5-7 приведены в табл.2.The characteristics and test results of vulcanizable rubber mixtures according to examples 5-7 are given in table 2.

Таблица 2table 2

280210280210

210 210

0,070,09 0,090.070.09 0.09

9010690106

105 105

0,0ij0,10 0,030.0ij0.10 0.03

0,410.41

0,370,060.370.06

(10100828(10100828

Предложенна вулканизуема рези-(сантогард А W и др.) и за счет этогоThe proposed vulcanizable resis- (santogard A W and others) and due to this

нова смесь характеризуетс большимполучить значительный экономическийa new mixture is characterized by a large gain significant economic

лаеменем начала подвулканизации, т.е.эффект. Вулканизаты предложеннойLaemenem start scorch, ie the effect. Vulcanizates proposed

более устойчива к преждёвремен-смеси имеют на более высокиеmore resistant to premature mixtures have higher

ной вулканизации (на ) . 5значени напр жени при 3001 удлинепо сравнению со смесью по про-ни и на 2-12 более высокую прочтотипу , вл ющейс одновременноность при разрыве, чем резины изvulcanization (on). 5 values of voltage at 3001 are lengthened compared to the mixture by pro- and 2–12 higher prottotypu, which is simultaneous at break, than rubber from

базовым объектом. Применениесмеси по прототипу и базовый объект.Поспредложенной смеси позвол ет ис-леднее преимущество позвол ет увелиключить ее из состава дорогосто -чить ходимость шин и за счет этого полущие замедлители подвулканизациичить дополнительный экономически эффектbase object. The use of a mixture of the prototype and the base object. The proposed mixture allows a very recent advantage to increase its cost of durability of the tires and due to this, the slower retarders make the additional economic effect

Claims

VULCANIZABLE RUBBER MIXTURE, including carbochain rubber | And filler - furnace carbon black, with particles with a diameter of 110300 A. The degree of fusion of particles into aggregates 0.03 “0.09 and a specific surface area of 90-120 m ^ / g, containing phenolic groups and extracting substances , characterized in that, in order to increase the resistance of the mixture to vulcanization and the strength properties of rubbers from this mixture, the latter contains hydrated carbon black as a filler with a content of phenol groups of 0.05-0.12 meq / g and extractables of 0.005 0, 25 wt.% In an amount of 40-100 wt.h. per 100 parts by weight rubber.