RU2202568C2 - Rubber compound semicure retardant - Google Patents

Abstract

FIELD: rubber industry. SUBSTANCE: retardant in the form of granules or scales is composed of, wt %: N- (cyclohexylthio)phthalimide50-60, mixture of saturated acyclic C18-C25- hydrocarbons 20-25, and mineral filler 20-25. According to another embodiment of invention, retardant additionally contains 1.0 to 24.5% phthalic anhydride as special additive. EFFECT: reduced expenses with preservation or improvement of working characteristics of retardant. 3 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к замедлителям подвулканизации, применяющимся в шинной и резинотехнической промышленности для резиновых смесей на основе натурального и синтетических каучуков, а именно к композициям, включающим в качестве активно действующего вещества N-(циклогексилтио)фталимид. The invention relates to vulcanization retardants used in the tire and rubber industries for rubber compounds based on natural and synthetic rubbers, and in particular to compositions comprising N- (cyclohexylthio) phthalimide as an active substance.

Известно использование в качестве высокоэффективного замедлителя подвулканизации фталоцила, представляющего собой непосредственно N-(циклогексилтио)фталимид в порошкообразной форме [Фталоцил, ТУ 6-14-21-93. Технические условия. АО "Реагент", г. Москва]. It is known to use phthalocyl as a highly effective inhibitor of scorch, which is directly N- (cyclohexylthio) phthalimide in powder form [Phthalocyl, TU 6-14-21-93. Technical conditions Reagent JSC, Moscow].

Недостатками этого замедлителя являются его относительно плохая диспергируемость в резиновых смесях и сложность точной дозировки химиката при приготовлении смесей. The disadvantages of this moderator are its relatively poor dispersibility in rubber compounds and the complexity of the exact dosage of the chemical in the preparation of mixtures.

Наиболее близким по технической сущности замедлителем подвулканизации резиновых смесей является Дуслин G-80 производства Дусло Шаля (Словакия), представляющий собой композицию Н-(циклогексилтио)фталимида со связующим веществом, в качестве которого выступают α-олефины [Вторая Российская научно-практическая конференция резинщиков "Сырье и материалы для резиновой промышленности. Настоящее и будущее". 15-19 мая 1995 г. Тезисы докладов. - М., 1995, с.55]. The closest in technical essence moderator of vulcanization of rubber compounds is Duslin G-80 manufactured by Duslo Chali (Slovakia), which is a composition of N- (cyclohexylthio) phthalimide with a binder, which are α-olefins [Second Russian Scientific and Practical Conference of Rubber Carriers " Raw materials for the rubber industry. Present and future. " May 15-19, 1995 Abstracts. - M., 1995, p. 55].

Недостатком этой композиции является использование в качестве связующего вещества (целевой добавки) относительно дефицитного углеводородного сырья: α-олефинов. The disadvantage of this composition is the use of a relatively deficient hydrocarbon feedstock: α-olefins as a binder (target additive).

Задачей предлагаемого изобретения является использование в качестве целевых добавок более доступных веществ при сохранении или улучшении технических свойств замедлителя. The objective of the invention is the use as target additives more available substances while maintaining or improving the technical properties of the moderator.

Это достигается тем, что в качестве целевых добавок замедлитель содержит смесь предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи C₁₈-C₅₀ и минеральный наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50,0-60,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 20,0-25,0
Минеральный наполнитель - 20,0-25,0
и представляет собой гранулы или чешуйки.This is achieved by the fact that, as target additives, the moderator contains a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length of C ₁₈ -C ₅₀ and a mineral filler in the following ratio of components, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.0-60.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0-25.0
Mineral filler - 20.0-25.0
and represents granules or flakes.

Другим вариантом предлагаемого замедлителя подвулканизации является композиция, которая в качестве целевых добавок содержит смесь предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи C₁₈-C₅₀, минеральный наполнитель и фталевый ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50,05-5,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 20,0-24,5
Минеральный наполнитель - 1,0-24,5
Фталевый ангидрид - 1,0-24,5
и представляет собой гранулы или чешуйки.Another option of the proposed vulcanization retardant is a composition which, as target additives, contains a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length of C ₁₈ -C ₅₀ , a mineral filler and phthalic anhydride in the following ratio of components, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.05-5.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0-24.5
Mineral filler - 1.0-24.5
Phthalic Anhydride - 1.0-24.5
and represents granules or flakes.

Указанные массовые соотношения активно действующего вещества и целевых добавок являются оптимальными, поскольку снижение количества N-(циклогексилтио)фталимида ниже 50,0 мас.% приводит к падению эффективности замедлителя, а увеличение его количества свыше 60,0 маc.% технически нецелесообразно, ибо высокий антискорчинговый эффект достигается и при меньшем (указанном) содержании активно действующего вещества. The indicated mass ratios of the active substance and the target additives are optimal, since a decrease in the amount of N- (cyclohexylthio) phthalimide below 50.0 wt.% Leads to a decrease in the effectiveness of the moderator, and an increase in its amount over 60.0 wt.% Is technically impractical, because high the anti-scorching effect is also achieved with a lower (indicated) content of the active substance.

Использование в варианте композиции в качестве дополнительной целевой добавки фталевого ангидрида в указанном количестве позволяет улучшить технические свойства замедлителя, в частности повысить МРС и сопротивление разрастанию трещин получаемых резиновых смесей, при некотором снижении содержания активно действующего вещества. The use of phthalic anhydride in the specified amount as an additional target additive in the specified amount can improve the technical properties of the moderator, in particular, increase the MPC and the crack growth resistance of the resulting rubber compounds, with a certain decrease in the content of the active substance.

Указанные соотношения минерального наполнителя и смеси предельных ациклических углеводородов, а также фталевого ангидрида являются оптимальными, поскольку обеспечивают композиции наиболее приемлемые физико-химические и технические свойства: температуру плавления в пределах 75-92^oС, стабильность при хранении, хорошую диспергируемость в резиновых смесях.The indicated ratios of the mineral filler and the mixture of saturated acyclic hydrocarbons, as well as phthalic anhydride, are optimal because they provide the most suitable physicochemical and technical properties: the melting point is in the range of 75-92 ^o C, storage stability, good dispersibility in rubber compounds.

Товарная форма предлагаемого замедлителя подвулканизации в виде гранул или чешуек позволяет достичь высокую точность и удобство его дозировки при приготовлении резиновых смесей. The commodity form of the proposed retarder in the form of granules or flakes allows to achieve high accuracy and ease of dosage in the preparation of rubber compounds.

В качестве минерального наполнителя предлагаемый замедлитель подвулканизации может содержать любой традиционный для резинотехники наполнитель, достаточно инертный по отношению к другим компонентам композиции и не влияющий в указанном количестве на антискорчинговый эффект самого замедлителя. Типичными наполнителями такого рода являются: каолин, белые сажи (активные кремнеземы), мел сепарированный или модифицированный, бетонит и другие. As a mineral filler, the proposed vulcanization retardant may contain any filler traditional for rubber technology, sufficiently inert with respect to other components of the composition and not affecting the anti-scoring effect of the retarder in the indicated amount. Typical fillers of this kind are: kaolin, white soot (active silica), separated or modified chalk, concrete and others.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (типовая методика приготовления композиции). Example 1 (typical method for preparing the composition).

К 25,0 г смеси предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи в пределах C₁₈-C₅₀ при температуре 85-100^oС и перемешивании прибавляют 50,0 г N-(циклогексилтио)фталимида. Затем к смеси прибавляют 25,0 г минерального наполнителя (каолина) и перемешивают при 90-100^oC до получения однородной массы. Образующуюся композицию кристаллизуют при 10-25^oС с получением гранул или чешуек. Получают 100,0 г замедлителя подвулканизации следующего состава, маc.%:
N-(Циклогексилтиo)фталимид - 50,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 25,0
Минеральный наполнитель (каолин) - 25,0
Температура плавления образца - в пределах 75-78^oС.To 25.0 g of a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length within the range of C ₁₈ -C ₅₀ at a temperature of 85-100 ^° C, 50.0 g of N- (cyclohexylthio) phthalimide are added with stirring. Then, 25.0 g of mineral filler (kaolin) are added to the mixture and stirred at 90-100 ^° C. until a homogeneous mass is obtained. The resulting composition is crystallized at 10-25 ^o With obtaining granules or flakes. Obtain 100.0 g of a retarder of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 25.0
Mineral filler (kaolin) - 25.0
The melting point of the sample is in the range of 75-78 ^o C.

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, получают в чешуированной форме 100,0 г композиции следующего состава, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 60,0
Смесь предельных ациклических углеводородов C₁₈-C₅₀ - 20,0
Минеральный наполнитель (белая сажа) - 20,0
Температура плавления композиции в пределах 80-83^oС.Example 2. By the methodology described in example 1, receive in flaky form 100.0 g of a composition of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 60.0
Mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0
Mineral filler (white soot) - 20.0
The melting point of the composition is in the range of 80-83 ^o C.

Пример 3. К 50,0 г N-(циклогексилтио)фталимида при температуре 90-100^oС и перемешивании прибавляют 24,5 г смеси предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи в проделах C₁₈-C₅₀ и температурой плавления не ниже 52^oС. Затем к смеси прибавляют 1,0 г фталевого ангидрида и 24,5 г наполнителя (бентонита) и перемешивают при 90-100^oC до получения однородной массы, которую кристаллизуют в виде гранул или чешуек. Получают 100,0 г композиции следующего состава, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 24,5
Минеральный наполнитель (бентонит) - 24,5
Фталевый ангидрид - 1,0
Температура плавления образца - в пределах 75-79^oС.Example 3. To 50.0 g of N- (cyclohexylthio) phthalimide at a temperature of 90-100 ^o With stirring, 24.5 g of a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length of C ₁₈ -C ₅₀ and a melting point of at least 52 ^{o are} added ^. C. Then, 1.0 g of phthalic anhydride and 24.5 g of filler (bentonite) are added to the mixture and stirred at 90-100 ^° C until a homogeneous mass is obtained, which crystallizes in the form of granules or flakes. Get 100.0 g of a composition of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 24.5
Mineral filler (bentonite) - 24.5
Phthalic Anhydride - 1.0
The melting point of the sample is in the range of 75-79 ^o C.

Пример 4. По методике, описанной в примере 3, получают 100,0 г композиции следующего состава, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 24,5
Минеральный наполнитель (мел) - 1,0
Фталевый ангидрид - 24,5
Температура плавления образца - в пределах 76-80^oС.Example 4. By the procedure described in example 3, receive 100.0 g of a composition of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 24.5
Mineral filler (chalk) - 1.0
Phthalic Anhydride - 24.5
The melting point of the sample is in the range of 76-80 ^o C.

Пример 5. По методике, описанной в примере 3, получают 100,0 г композиции следующего состава, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 55,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-C₅₀ - 20,0
Минеральный наполнитель (аэросил) - 10,0
Фталевый ангидрид - 15,0
Температура плавления образца - в пределах 88-92^oС.Example 5. By the methodology described in example 3, receive 100.0 g of a composition of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 55.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0
Mineral filler (Aerosil) - 10.0
Phthalic Anhydride - 15.0
The melting point of the sample is in the range of 88-92 ^o C.

Пример 6. По методике, описанной в примере 3, получают 100,0 г композиции следующего состава, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50,0
Смесь предельных ациклических углеводородов С₁₈-С₅₀ - 20,0
Минеральный наполнитель (каолин) - 20,0
Фталевый ангидрид - 10,0
Температура плавления композиции - в пределах 5-88^oС.Example 6. By the methodology described in example 3, receive 100.0 g of a composition of the following composition, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50.0
A mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0
Mineral filler (kaolin) - 20.0
Phthalic Anhydride - 10.0
The melting point of the composition is in the range of 5-88 ^o C.

Внешний вид предлагаемого замедлителя - гранулы или чешуйки от светло-серого до желто-коричневого цвета с розовым оттенком. Все полученные образцы замедлителя подвулканизации имеют температуру плавления в пределах 75-92^oС, стабильны и не слеживаются при хранении в течение 6 месяцев при 0-50^oС.The appearance of the proposed moderator is granules or flakes from light gray to yellow-brown in color with a pink tint. All obtained samples of the vulcanization inhibitor have a melting point in the range of 75-92 ^o C, are stable and do not cake during storage for 6 months at 0-50 ^o C.

Предлагаемый замедлитель подвулканизации был испытан в стандартных протекторных смесях на основе 70 мас.ч. СКИ-3 + 30 мас.ч. СКД в сравнении с прототипом - замедлителем Дуслин G-80 производства Дусло Шаля (Словакия) при дозировке замедлителя - 0,21 мас.ч. Резиновые смеси изготавливались в лабораторном резиносмесителе по типовым режимам смешения. Результаты пластоэластических и физико-механических испытаний представлены в таблице. The proposed vulcanization retardant was tested in standard tread mixtures based on 70 parts by weight of SKI-3 + 30 parts by weight SKD in comparison with the prototype - moderator Duslin G-80 manufactured by Duslo Chali (Slovakia) at a dosage of moderator - 0.21 wt.h. Rubber compounds were made in a laboratory rubber mixer according to standard mixing modes. The results of plastoelastic and physical-mechanical tests are presented in the table.

Из данных таблицы следует, что почти по всем показателям предлагаемый замедлитель не уступает прототипу, а по некоторым - превосходит его (МРС, сопротивление разрастанию трещин). From the data of the table it follows that in almost all indicators the proposed moderator is not inferior to the prototype, and in some it exceeds it (MPC, resistance to crack growth).

Таким образом, предлагаемый замедлитель подвулканизации, содержащий N-(циклогексилтио)фталимид и целевые добавки, по своим техническим свойствам и эффективности не уступает прототипу или превосходит его, и при этом содержит в качестве целевых добавок более доступные компоненты. Thus, the proposed scorch retardant containing N- (cyclohexylthio) phthalimide and target additives, in terms of its technical properties and effectiveness, is not inferior to the prototype or exceeds it, and at the same time contains more accessible components as target additives.

Claims (2)

1. Замедлитель подвулканизации резиновых смесей, содержащий N-(циклогексилтио) фталимид в качестве активно действующего вещества и целевые добавки, отличающийся тем, что в качестве целевых добавок содержит смесь предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи в пределах C₁₈-C₅₀ и минеральный наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50-60
Смесь предельных ациклических углеводородов C₁₈-C₅₀ - 20-25
Минеральный наполнитель - 20-25
и представляет собой гранулы или чешуйки.1. The vulcanization retarder of rubber compounds containing N- (cyclohexylthio) phthalimide as an active substance and target additives, characterized in that as target additives it contains a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length within C ₁₈ -C ₅₀ and a mineral filler in the following ratio of components, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50-60
Mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20-25
Mineral filler - 20-25
and represents granules or flakes. 2. Замедлитель подвулканизации резиновых смесей, содержащий N-(циклогексилтио)фталимид в качестве активно действующего вещества и целевые добавки, отличающийся тем, что в качестве целевых добавок содержит смесь предельных ациклических углеводородов с длиной углеродной цепи в пределах C₁₈-C₅₀, минеральный наполнитель и фталевый ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
N-(Циклогексилтио)фталимид - 50-55
Смесь предельных ациклических углеводородов C₁₈-C₅₀ - 20,0-24,5
Минеральный наполнитель - 1,0-24,5
Фталевый ангидрид - 1,0-24,5
и представляет собой гранулы или чешуйки.2. The retarder of vulcanization of rubber compounds containing N- (cyclohexylthio) phthalimide as an active substance and target additives, characterized in that as target additives it contains a mixture of saturated acyclic hydrocarbons with a carbon chain length within the range of C ₁₈ -C ₅₀ , mineral filler and phthalic anhydride in the following ratio of components, wt.%:
N- (Cyclohexylthio) phthalimide - 50-55
Mixture of saturated acyclic hydrocarbons C ₁₈ -C ₅₀ - 20.0-24.5
Mineral filler - 1.0-24.5
Phthalic Anhydride - 1.0-24.5
and represents granules or flakes.

Images