РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
RUBBER COMPOSITION

Изобретение относится к резиновой смеси на основе комбинации бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла, синтетического цис-бутадиенового каучуков измененной микроструктуры на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащей технический углерод и частичной доли кремнекислотного наполнителя, которая может быть использована в шинной промышленности при разработке рецептуры резин для протектора летних и всесезонных шин 13,14 дюймов с дорожным рисунком.
Известно техническое решение (патент SU 1058981, SU 1028689), предусматривающее использование резиновой смеси на основе бутадиен-стирольных каучуков, но наиболее близкое к изобретению по технической сущности является техническое решение резиновой смеси (патент 2145616 дата опубликования 20.02.2000 г.), предусматривающее использование для протектора топливноэкономичных шин обладающих улучшенными динамическими свойствами. В резиновых смесях указанного типа в качестве основного полимера используют эмульсионный (БСК) или их смеси с другими полидиенами, в качестве усиливающего наполнителя - современные марки осажденных кремнекислотных наполнителей (ОКН) в качестве добавки, обеспечивающий гидрофобизацию гидрофильных частиц ОКН в гидрофобной матрице каучука и его диспергирование, применяют силановые связующие агенты, главным образом бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид (ТЕСПТ) и технический техуглерод. Однако это известное техническое решение не обладает достаточными высокими износостойкими свойствами протектора летних и всесезонных легковых шин 13-14 дюймов.
Задачей данного изобретения является получение резиновой смеси для протектора всесезонных шин, обеспечивающей хорошие технологические свойства, высокие прочностные характеристики, динамические свойства, износостойкость вулканизатов.
2
Поставленная задача достигается разработкой резиновой смеси на основе комбинаций бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавлением масла (26-29%), синтетического цис-бутадиенового каучука линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащей технический углерод активной марки и небольшой доли кремнекислотного наполнителя с удельной поверхностью 165 м/г со связующим агентом на основе бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфида, имеющая стабилизатор на основе воска микрокристаллического, противостарители на основе N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамина, смесь N, N' -диарил-р-фенилен-диаминов, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, технологическую добавку на основе углеводородных смол, смеси жирных кислот и солей, вулканизующую группу, серу молотую, активаторы вулканизации белила цинковые и стеариновая кислота, пластификаторы в виде масла нефтяного с низким содержанием полициклических углеводородов при следующем соотношении компонентов, на 100 массовых частей каучука, масс. ч.:
2
Рецептура резиновой смеси позволяет для всесезонных шин улучшить качество сцепления с дорогой, устойчивость и управляемость, уменьшить сопротивление качению и достичь комфортабельности езды за счет использования в комбинации бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла (26-29%) и с каучуком синтетическим цис-бутадиеновым линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе, а так же с использованием технического углерода активной марки и кремнекислотного наполнителя с удельной поверхностью 165 м/г, оказывающих наибольшее влияние на выходные свойства резин и эксплуатационные показатели шин.
Резиновая смесь изготавливается на новом технологическом оборудовании в резиносмесителе с взаимозацепляющимися роторами, регулируемыми зазорами между роторами - линия маточных смесей и резиносмесителе с тангенциальными роторами - линия финальных стадий, с дополнительной обработкой на вальцах. Режим изготовления предусматривает отдельный ввод кремнекислотного наполнителя и связующего агента: бис-(3-триэтокси-силипропил) тетрасульфида. Резиносмеситель с взаимозацепляющими роторами позволяет улучшить степень диспергирования наполнителя в массе резиновой смеси.
Состав резиновых смесей представлен в таблице 1.
Применение бутадиен-стирольного каучука обеспечивает резине прочностные показатели, повышает свойства при «мокром» сцеплении с одновременным уменьшением потерь на качение. Резины на основе синтетического цис-бутадиенового каучука обладают наилучшим комплексом свойств по износостойкости и устойчивости к растрескиванию. Введение в резиновую смесь небольшой доли натурального каучука позволяет сохранить эластичность, повысить сопротивление истиранию и раздиру.
Применение активного технического углерода улучшает механические свойства.
2
В качестве усиливающего наполнителя используется кремнекислотный наполнитель с удельной поверхностью 165 м/г, позволяющий получить динамические свойства материала, которых нельзя добиться при применении технического углерода. Улучшенные свойства материала, такие как более низкое сопротивление качению и высокие сцепные свойства имеют особое значение для протекторной резиновой смеси. Повышение динамических свойств достигается при добавке в резиновую смесь связующего агента на основе бис-(3-триэтокси-силилпропил)-тетрасульфида или бифункционально полисульфидного органосилана.
Благодаря реакции кремнекислоты и силана снижается взаимодействие наполнитель-наполнитель частиц кремнекислоты, и увеличивается взаимодействие кремнекислоты и неполярного полимера.
Без силана кремнеземная технология не могла бы работать. Выбор в настоящее время в качестве самого эффективного кремнекислотного наполнителя в комбинации со связующим агентом для лучшего диспергирования резиновой смеси улучшает физические свойства шин, таких как срок жизни протектора, сопротивление качению, которое непосредственно влияет на экономичность расхода топлива автомобилем, износостойкость и сцеплению с мокрой дорогой. Резины на его основе обладают высокой диспергирующей и усиливающей способностью.
В качестве защиты от усталостных свойств, воздействия тепла и озона используются стабилизаторы на основе воска микрокристаллического и противостарители длительного действия на основе N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-n-фенилендиамин, смесь N, N'-диарил-р-фенилендиаминов, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина.
Введение в состав резины технологической добавки в виде синтетической углеводородных смол повышает клейкость. Для лучшего диспергирования наполнителей выбрана технологическая добавка на основе смеси жирных кислот и солей.
В качестве пластификатора используют высокоочищенное ароматическое масло (масло нефтяное с низким содержанием полициклических углеводородов), которое обеспечивает высокие динамические свойства.
Свойства резиновых смесей представлены в таблице 2. Разработанная резиновая смесь обладает лучшим комплексом физико-механических свойств и эксплуатационных показателей, достигает заявленный технический результат.
Таким образом, для производства шин, удовлетворяющих требованиям автомобильных заводов и обеспечивающих оптимальный компромисс между такими свойствами шин как: управляемость, сцепление на мокром дорожном покрытии, сопротивление качению, комфортабельность езды рекомендовано применение в рецептурах протекторных резин комбинация бутадиен-стирольного каучука эмульсионной полимеризации с добавление масла (26-29%), синтетического цис-бутадиенового линейной структуры и высокого содержания цис-звеньев на неодимовом катализаторе и небольшой доли натурального каучука, содержащая активный техуглерод с частичной доли кремнекислотного наполнителя.