РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
RUBBER MIXTURE

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к резиновым смесям на основе непредельного каучука.
Известна резиновая смесь для нашпальных прокладок на основе бутадиенстирольного и синтетического цис-1,4-полиизопренового непредельных каучуков, которая в качестве ускорителя вулканизации содержит N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц) [Патент 1692993 (SU). Резиновая смесь для нашпальных прокладок. Основной класс МПК C08L 9/00. Авторы: Паршиков Г.И., Лещенко В.И., Паршикова Н.В., Маркова Л.А., Ушмарин Н.Ф., Резникова М.Д., Корсунова В.В., Хованская Н.В., Брусина Э.А., Кузьмина Е.Ф., Купцов В.В. Заявка 4626142/05; заявл. 26.12.1988, опубл. 23.11.1991, Бюллетень №43].
Однако резины из такой резиновой смеси обладают недостаточной морозостойкостью и недостаточным сопротивлением образованию и разрастанию трещин.
Известна резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений на основе изопренового и бутадиен-стирольного непредельных каучуков, содержащая в качестве ускорителя вулканизации N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц), отличающаяся тем, что с целью улучшения морозостойкости и сопротивления образованию и разрастанию трещин в нее дополнительно вводится дивиниловый каучук с содержанием звеньев ЦИС-1,4 от 87 до 95%, вазелиновое масло и полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин [Патент 2286363 (SU). Резиновая смесь для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений. Основной класс МПК C08L 9/00. Авторы: Кузьмина Е.Ф., Пелевин В.С., Бычков С.П., Морозов В.И. Заявка 2004137570/04, заявл. 22.12.2004, опубл. 27.10.2006, Бюллетень №30]. Данная резиновая смесь взята в качестве прототипа.
Недостатком данной резиновой смеси являются плохие технологические свойства (низкая стойкость к подвулканизации).
Цель изобретения - улучшение технологических свойств резиновой смеси (улучшение стойкости к подвулканизации).
Данная цель достигается за счет технического результата, выраженного в улучшении технологических свойств резиновой смеси (улучшение стойкости к подвулканизации).
Данный результат получен за счет введения в состав резиновой смеси на основе непредельного каучука в качестве ускорителя вулканизации продуктов взаимодействия известных ускорителей вулканизации класса сульфенамидов с эпоксидными соединениями.
Существенным отличительным признаком предлагаемых ускорителей вулканизации является наличие в их составе гидроксильной группы.
Химические формулы продуктов предлагаемых в качестве ускорителей вулканизации приведены в таблице 1.
Описание предлагаемого технического решения.
Резиновая смесь на основе непредельного каучука отличается тем, что в ее состав в качестве ускорителя вулканизации входит продукт взаимодействия известного ускорителя вулканизации класса сульфенамидов с эпоксидным соединением:
-N-третбутил-N-2-гидрокси-3-хлорпропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с 1-хлор-2,3-эпоксипропаном);
-1,2,3-три[1-(бензтиазолилмеркапто)(третбутил)амино-2-гидроксипропоксиметилен] пропан (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с триглицидиловым эфиром триметилолпропана);
-N-третбутил-N-2-гидрокси-3-(2-н-бутоксиэтокси)пропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с моноглицидиловым эфиром бутилцеллозольва);
-N-циклогексил-N-2-гидрокси-3-(2-н-бутоксиэтокси)пропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукт взаимодействия N-циклогексил-2 бензтиазолилсульфенамида с моноглицидиловым эфиром бутилцеллозольва).
Резиновая смесь может содержать ингредиенты при их следующем соотношении, мас. ч.:
Непредельный каучук
100,0
Сера
0,5-4,0
Оксид цинка
3,0-5,0
Синтетические жирные кислоты фракции C<sub>17</sub>-C<sub>20</sub>
0-1,0
Нефтяной битум
0-4,5
Ацетонанил  (полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин)
(0-2,0)
Дитиоморфолин
0-1,5
Диафен ФП
0-1,5
Гексол (расплав w,w′-гексахлорпараксилола в защитном воске)
0-1,0
Наполнитель
25,0-100,0
Нефтяной мягчитель
0-20,0
Стеарин технический
0-2,0
Воск микрокристаллический
0-2,0
Кислота бензойная
0-0,5
Триэтилбензиламмоний хлорид (ТЭБАХ)
0-0,1
Ускоритель вулканизации - продукт взаимодействия
известного ускорителя вулканизации класса сульфенамидов
с эпоксидным соединением
0,2-6,0
Резиновая смесь в качестве непредельного каучука может содержать комбинацию синтетических каучуков СКИ-3, СКС-30 АРК и СКД.
Резиновая смесь в качестве непредельного каучука может содержать комбинацию натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРКМ-27 и СКД-Н.
2
Резиновая смесь качестве наполнителя может содержать технический углерод с удельной геометрической поверхностью 45-60 м/г (N550).
Резиновая смесь в качестве наполнителя может содержать каолин.
Резиновая смесь в качестве наполнителя может содержать Coupsil 8113 GR.
Резиновая смесь в качестве нефтяного мягчителя может содержать вазелиновое масло.
Резиновая смесь в качестве нефтяного мягчителя может содержать масло ПН-6Ш.
Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь в зависимости от состава может быть использована для изготовления различных резиновых изделий (примеры 1 и 2).
Пример 1. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе непредельных синтетических каучуков СКИ-3, СКС-30 АРК и СКД, состав которых приведен в таблице 2. Смесь 1 - смесь по прототипу, смеси 2÷10 - смеси по изобретению.
s1
s2
90
90
На безроторном виброреометре были определены характеристики подвулканизации τ, τ и оптимум вулканизации (τ) исследованных резиновых смесей при 160°C. Вулканизацию проводили при температуре 160°C в течение τ плюс 5 минут. Упругопрочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве) определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Сопротивление раздиру определяли в соответствии с ГОСТ 262-93. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75. Эластичность по отскоку определяли в соответствии с ГОСТ 27110-86.
Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе синтетических каучуков приведены в таблице 3.
По данным, приведенным в таблице 3, резиновые смеси по изобретению имеют большую стойкость к подвулканизации, чем прототип, а вулканизаты резиновых смесей по изобретению по физико-механическим свойствам остаются на уровне вулканизатов резиновых смесей по прототипу.
Предлагаемая вулканизуемая резиновая смесь может быть использована для изготовления для изготовления подрельсовых и нашпальных прокладок-амортизаторов рельсовых скреплений.
Пример 2. На вальцах обычным способом готовят резиновые смеси на основе непредельных натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРКМ-27 и СКД-Н, состав которых приведен в таблице 4. Смесь 1 - смесь с известным ускорителем сульфенамидом Ц, который использован в прототипе, смесь 2 - с известным ускорителем сульфенамидом ДЦ (сульфенамид ДЦ обеспечивает наибольшую стойкость к подвулканизации резиновым смесям, среди всех сульфенамидных ускорителей, выпускаемых промышленностью), смеси 3 и 4 - смеси по изобретению.
s1
s2
90
90
На безроторном виброреометре были определены характеристики подвулканизации τ, τ и оптимум вулканизации (τ) при 150°C. Вулканизацию проводили при температуре 150°C в течение τ плюс 5 минут. Упругопрочностные свойства при растяжении (условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве) определяли в соответствии с ГОСТ 270-75. Сопротивление раздиру определяли в соответствии с ГОСТ 262-93. Твердость по Шору А определяли в соответствии с ГОСТ 263-75. Эластичность по отскоку определяли в соответствии с ГОСТ 27110-86.
Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе натурального и синтетических каучуков СКС-30 АРКМ-27 и СКД-Н приведены в таблице 5.
По данным таблице 5 предлагаемые резиновые смеси имеют большую стойкость к подвулканизации, чем резиновые смеси с известными сульфенамидными ускорителями вулканизации, а вулканизаты резиновых смесей по изобретению по физико-механическим свойствам остаются на уровне вулканизатов резиновых смесей с известными сульфенамидными ускорителями вулканизации.
Резиновые смеси по примеру 2 имеют преимущество по сравнению с прототипом по физико-механическим свойствам вулканизатов (по условной прочности при растяжении) и могут быть использованы для изготовления шин, в частности для беговой дорожки, и резиновых технических изделий, работающих в тяжелых условиях.
Таблица 1
Химические формулы продуктов, предлагаемых в качестве ускорителей вулканизации
Название
Формула
N-третбутил-N-2-гидрокси-3-хлорпропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с 1-хлор-2,3-эпоксипропаном)
<img file="00000001.tif" he="29" wi="71" img-content="undefined" img-format="tif" />
1,2,3-три[1-(бензтиазолилмеркапто)(третбутил)амино-2-гидроксипропоксиметилен]пропан (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с триглицидиловым эфиром триметилолпропана)
<img file="00000002.tif" he="75" wi="91" img-content="undefined" img-format="tif" />
N-третбутил-N-2-гидрокси-3-(2-н-бутоксиэтокси)пропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукт взаимодействия N-третбутил-2-бензтиазолилсульфенамида с моноглицидиловым эфиром бутилцеллозольва)
<img file="00000003.tif" he="19" wi="86" img-content="undefined" img-format="tif" />
N-циклогексил-N-2-гидрокси-3-(2-н-бутоксиэтокси)пропил-2-бензтиазолилсульфенамид (продукта взаимодействия N-циклогексил-2 бензтиазолилсульфенамида с моноглицидиловым эфиром бутилцеллозольва)
<img file="00000004.tif" he="30" wi="98" img-content="undefined" img-format="tif" />