РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновым смесям на основе бутилового и хлоропренового каучуков и может применяться для производства вулканизационных диафрагм, используемых при производстве автомобильных шин.
На дату представления заявочных материалов существует реальная проблема по качеству резиновых смесей, используемых в производстве вулканизационных диафрагм. Указанная проблема сводится (преимущественно) к тому, что существующие на дату подачи заявки резиновые смеси характеризуются низкой стойкостью к тепловому старению.
n
(2n+2)-х
х
Известно изобретение по патенту №RU 2365606 (опубл. 27.08.09 г. ). Сущностью является резиновая смесь для производства диафрагм форматоров-вулканизаторов, включающая бутилкаучук, хлоропреновый каучук и хлорсодержащий этилен-пропилен-диеновый наполненный каучук, полученный смешением этилен-пропилен-диенового каучука и хлорсодержащего углеводорода общей формулы С⋅Н Сl, где n=10-30, х=7-24 при температуре 80-150°С в присутствии коллоидной двуокиси кремния, вводимой в смесь в процессе их смешения, а также резиновая смесь содержит в расчете на 100 мас. ч. смеси каучуков стеариновую кислоту, оксид цинка, технический углерод, минеральное масло «стабилойл» и фенолформальдегидную смолу «амберол 137» при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас. ч.:
бутилкаучук
75-90
хлоропреновый каучук
0-10
этилен-пропилен-диеновый наполненный каучук
7-20
стеариновая кислота
1-3
оксид цинка
4-10
технический углерод
30-60
минеральное масло «стабилойл»
3-8
смола фенолформальдегидная «амберол 137»
5-10
n
2n+2
-х
х
Таким образом, изобретение в целом сводится к тому, что известная резиновая смесь для изготовления вулканизационных диафрагм на основе бутилового, хлоропренового и хлорсодержащего этилен-пропилен-диенового наполненного каучука, полученного смешением этилен-пропилен-диенового каучука и хлорсодержащего углеводорода общей формулы СН() Сl, (где n=10-30, х=7-24).
Недостатками известного технического решения является то, что изобретение обладает низкой стойкостью к тепловому старению. Указанный недостаток характеризуются особенностями состава резиновой смеси.
Известно изобретение по заявке №RU 94038068 (опубл. 20.08.1996 г. ). Сущностью известного технического решения является резиновая смесь для изготовления диафрагм форматора-вулканизатора на основе насыщенного каучука с применением неизбежно образующихся в производстве вулканизованных отходов - изношенных бутиловых диафрагм, переработанных в регенерат, а также резиновая смесь содержит в расчете на 100 мас. ч. смеси каучуков белила цинковые, фенолформальдегидную смолу «амберол 137», гексол ЗВ, стеарин, минеральное масло «стабилойл-18», технический углерод марки П234 при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас. ч.:
бутилкаучук
100
белила цинковые
3,5
смола «амберол 137»
8,5
гексол ЗВ
0,4
стеарин
3,0
масло «стабилойл»
6,6
технический углерод П234
50
регенерат
30
Таким образом, изобретение в целом сводится к тому, что при получении известной резиновой смеси в качестве регенерата используют изношенные вулканизационные бутиловые диафрагмы, которые последовательно измельчают на дисковых ножах, обрабатывают на дробильных вальцах путем 8-10 кратного пропуска, далее обрабатывают на размольных вальцах с зазором между валками 0,2-0,3 мм до получения однородной резиновой массы. Измельченную массу - регенерат вводят в количестве 5-80 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука, кроме того, охлаждение валков размольных вальцов производят подогретой водой с температурой 30-50°С.
Недостатками известного технического решения является то, что изобретение обладают низкой стойкостью к тепловому старению, а изготовленные из данной резиновой смеси диафрагмы - низкой работоспособностью под нагрузкой в условиях высоких температур.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и назначению является изобретение по патенту №RU 2091410. Сущность изобретения сводится к получению резиновой смеси на основе бутилового каучука с применением твердого окисленного нефтебитума с температурой размягчения не ниже 130°С вместо жидких пластификаторов, а также содержащая в расчете на 100 мас. ч. смеси каучуков смолу амберол Т-137, оксид цинка, стеариновую кислоту, модификатор гексол ЗВИ при следующем соотношении компонентов резиновой смеси, мас. ч.:
бутилкаучук
100
смола «амберол 137»
6-8
оксид цинка
3-5
гексол ЗВИ
0,3-0,9
стеариновая кислота
2-4
твердый окисленный нефтебитум
3-10
технический углерод П234
40-60
Таким образом, изобретение в целом сводится к тому, что известная резиновая смесь для изготовления вулканизационных диафрагм на основе бутилкаучука, содержащая вулканизующий агент
фенолформальдегидную смолу амберол, оксид цинка, стеариновую кислоту, мягчитель, технический углерод, модификатор на основе гексахлорпараксилолагексол ЗВИ, содержит в качестве мягчителя твердый окисленный нефтебитум с температурой размягчения не ниже 130°С.
Недостатками известного технического решения является то, что изобретение обладает низкой стойкостью к тепловому старению, указанный недостаток связан с особенностями состава.
Задачей заявленного технического решения является разработка резиновой смеси для изготовления вулканизационных диафрагм с высокой стойкостью к тепловому старению, обеспечивающей длительную работоспособность диафрагм под нагрузкой в условиях высокой температуры.
Сущностью заявленного технического решения является резиновая смесь, содержащая комбинацию бутилового и хлоропренового каучуков, технический углерод, пластификатор, активатор вулканизации, противостаритель, смолу алкилфенолформальдегидную при следующем соотношении компонентов в мас. %: бутиловый каучук 40÷60, хлоропреновый каучук 1,5÷15, технический углерод 25÷45, пластификатор 2÷8, активатор вулканизации 2÷5, противостаритель 1÷3, смолу алкилфенолформальдегидную 3÷6 позволяет улучшить упруго-прочностные известными и ранее применяемыми резиновыми смесями для изготовления вулканизационных диафрагм.
Резиновую смесь изготавливают в резиносмесителе с последующей обработкой на вальцах или экструдере.
Заявителем, опытным путем установлено процентное соотношение интервалов содержания ингредиентов, что позволило достичь заявленных технических результатов, а именно - заявленным техническим решением обеспечивается возможность повышения работоспособности вулканизационных диафрагм под нагрузкой в условиях высокой температуры, в мас. %:
Бутиловый каучук
40÷60
хлоропреновый каучук
1,5÷15
технический углерод
25÷45
пластификатор
2÷8
противостаритель
1÷3
активатор вулканизации
2÷5
смола алкилфенолформальдегидная
3÷6
Далее представлена Таблица сравнения свойств резиновых смесей по прототипу и заявленному техническому решению.
Анализ представленной таблицы позволяет сделать следующие выводы: при сохранении показателя условного напряжения при 300% удлинении на одном уровне
- прочность при растяжении заявленного технического решения на 7% превосходит аналогичный показатель прототипа;
- показатель относительного удлинения превосходит показатель прототипа на 13%;
- показатель стойкости к тепловому старению превосходит показатель прототипа на 23%;
- показатель усталостной выносливости при многократном растяжении превосходит данный показатель прототипа на 54%.
Результаты исследований свойств резиновой смеси по настоящему изобретению подтверждают достижение заявленного технического результата, а именно применения ее для изготовления вулканизационных диафрагм с высокой стойкостью к тепловому старению, обеспечивающей длительную работоспособность диафрагм под нагрузкой в условиях высокой температуры.
Резиновая смесь изготавливается на стандартном оборудовании по стандартной технологии.
Основываясь на изложенном, возможно сделать вывод о том, что заявленное техническое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость», предъявляемые к изобретению.