RU2625856C2 - Модификатор резин и резиновая смесь на его основе - Google Patents
Модификатор резин и резиновая смесь на его основе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625856C2 RU2625856C2 RU2015115539A RU2015115539A RU2625856C2 RU 2625856 C2 RU2625856 C2 RU 2625856C2 RU 2015115539 A RU2015115539 A RU 2015115539A RU 2015115539 A RU2015115539 A RU 2015115539A RU 2625856 C2 RU2625856 C2 RU 2625856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- modifier
- wollastonite
- mixture
- acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства модификаторов для резиновых смесей и резинотехнических изделий на их основе. Модификатор получают путем взаимодействия фуллеренов фракции С50-С92, индолил-3-масляной кислоты, метилбензола, диметилкетона, серной кислоты, параформа. Полученная смесь продуктов синтеза соединяется с волластонитом в массовом соотношении 10:100 путем механического перемешивания. Полученный модификатор используют для изготовления резиновых смесей. Резиновая смесь содержит каучук СКЭПТ, масло вазелиновое, окись цинка, кислоту олеиновую, волластонит, пероксимон F40, модификатор и пигмент фталоцианиновый. Изобретение позволяет улучшить комплекс физико-механических свойств резиновой смеси. 2 н.п. ф-лы, 5 табл.
Description
Изобретение относится к области производства модификаторов для резиновых смесей и резинотехнических изделий на их основе.
Известно применение в качестве модификатора (наполнителя) для резины повышенной износостойкости (в частности, применяемой для изготовления шин) углеродной сажи [например, патент ЕР N 0159469, кл. В60С 1/00, 1985 г., ЕР N 0224184, кл. В60С 1/00, 1987 г.]. Добавление углеродной сажи в процессе вулканизации приводит к усилению каучуков, т.е. повышению прочности, износостойкости резины, т.к. частицы активных саж, соединяясь с каучуком, образуют дополнительную сетку, пронизывающую всю массу каучука в различных направлениях, т.е. сажа входит в пространственную сетку полимера. Однако прочность и износостойкость резины с наполнителем в виде углеродной сажи не отвечает современным требованиям.
Известен наполнитель для эластомеров на основе фуллерена [патент ЕР N 0716044, кл. С01В 31/02, 1996 г.], которым является амино- или гидроксифуллерен, например С60(ОН)х. При этом молекулы мономера или каучука связываются между собой молекулами фуллерена. Каучуки и резины, полученные с использованием указанного наполнителя, также не обладают достаточными прочностными свойствами, т.к. фуллерены не образуют достаточное количество связей в различных направлениях.
В качестве прототипа был выбран патент РФ №2151781 [Петрик Виктор Иванович, опубл. 27.06.2000]. Изобретение относится к области производства резин, синтетических каучуков и других эластомеров. Наполнитель для каучуков, резин и других эластомеров состоит из смеси фуллеренов и углеродной смеси, изготовленной из графита, обработанного хромовой кислотой при соотношении массы графита к массе кислоты от 1:0,3 путем резистивного нагрева, причем углеродная смесь составляет 80-95 мас. % наполнителя, фуллерены - остальное. Однако такой модификатор создает сложности в диспергировании и дальнейшем изготовлении готового изделия на основе полученной резиновой смеси.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка комплексного модификатора для производства резиновых смесей и резинотехнических изделий на их основе с улучшенным комплексом физико-химических свойств. Для получения модификатора использовали следующие компоненты при соотношении, мас.%:
Смесь фуллеренов фракции С50-С92 | 0,033-0,094 |
Индолил-3-маслянная кислота | 0,163-0,469 |
Метилбензол | 31,269-32,616 |
Диметилкетон | 62,569-65,232 |
Серная кислота | 1,631-4,690 |
Параформ | 0,326-0,938 |
К дополнительному взаимодействию в процессе вулканизации и, как правило, к усилению вулканизатов приводит использование в процессе вулканизации наполнителей. Использование разрабатываемого модификатора приводит к сшиванию цепей макромолекул в эластомерах молекулами фуллеренов и к образованию дополнительных поперечных связей. При этом появляется возможность снизить содержание вулканизующего агента.
Техническая задача изобретения решается тем, что модификатор на основе смеси углеродных фуллеренов для РТИ синтезируется следующим образом:
- на первом этапе смешиваются растворы индолил-3-масляной или индолилуксусной кислот и параформа в диметилкетоне и смеси фуллеренов фракции С50-С92 в метилбензоле,
- указанная смесь растворов подогревается при постоянном перемешивании до температуры проведения реакции в диапазоне температур 58-60°C. Синтез проводится при постоянном возврате растворителей через обратный холодильник, охлаждаемый проточной водой до начала снижения температуры реакционной среды ниже указанного интервала,
- далее по каплям в реакционную смесь добавляется катализатор (концентрированная серная кислота плотностью 1,84 г/см3) до полного прекращения выделения газов из реакционной смеси. Окончание реакции сопровождается изменением цвета системы и образованием темно-красной непрозрачной устойчивой коллоидной системы смеси продуктов синтеза.
Для осуществления синтеза были подготовлены три состава реагентов, что представлено в таблице 1.
Выход продуктов синтеза определяли по величине коэффициента пропускания видимого света полученного цветного раствора при помощи однолучевого спектрофотометра КФК-ЗКМ в фотометрическом диапазоне измерения. При длине волны видимого света равной 620 нм эта величина составила 11,25%; 9,22%; 10,56% соответственно для составов №1, №2 и №3. Минимальное значение величины коэффициента пропускания соответствует наибольшей степени конверсии исходных веществ, что наблюдалось при осуществлении реакции с соотношением реагентов по составу №2.
Для получения модификатора образующаяся в результате реакции смесь продуктов синтеза соединяется с наполнителем в массовом соотношении 10:100 путем механического перемешивания, где в качестве наполнителя используется волластонит при следующем соотношении, мас.%:
Смесь фуллеренов фракции С50-С92 | 0,003-0,009 |
Производные индола | 0,016-0,047 |
Метилбензол | 3,262-3,127 |
Диметилкетон | 6,523-6,257 |
Серная кислота | 0,163-0,469 |
Параформ | 0,033-0,094 |
Волластонит | 90-90,185 |
Примеры состава модификаторов представлены в таблице 2.
Исходя из величины степени конверсии продуктов синтеза оптимальными свойствами обладает модификатор, соответствующий составу №2. На основе полученного модификатора была изготовлена резиновая смесь, которая состояла из тройного этилен-пропилен-диенового каучука (СКЭПТ), масла вазелинового, окиси цинка, кислоты олеиновой, волластонита, пероксимона F40, разработанного модификатора и пигмента фталоцианинового при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Каучук СКЭПТ | 59,269-65,959 |
Масло вазелиновое | 3,958-4,742 |
Окись цинка | 1,979-2,963 |
Кислота олеиновая | 1,319-2,371 |
Волластонит | 26,383-29,635 |
Пероксимон F40 | 0,329-0,889 |
Модификатор | 0,007-0,012 |
Пигмент фталоцианиновый | 0,067-0,119 |
Способ приготовления резиновой смеси осуществляется следующим образом. На технических весах взвешивают каучук и остальные ингредиенты. На технических весах взвешивают каучук и остальные ингредиенты. На предварительно подогретых до 50±5°C вальцах вальцуют каучук, затем последовательно добавляют ингредиенты; смесь готовят в течение 20 минут и снимают в виде листа при температуре не выше 100°C; полученный резиновый лист охлаждают на воздухе до 30°C и перестилают чистой прокладкой.
Использование в рецептуре разработанного модификатора позволяет получить резиновую смесь с высокими физико-механическими показателями вулканизатов. Разработанная резиновая смесь на основе модификатора обладает хорошими технологическими свойствами, легко перерабатывается на существующем оборудовании, готовые изделия будут отличаться высокой стойкостью к кислородному старению, улучшенными физико-химическими показателями.
В качестве примеров в таблице 3 представлены составы резиновых смесей на основе полученных модификаторов.
Готовые резиновые смеси анализировали и определили: условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве (ГОСТ 21751), твердость (ГОСТ 263-75), эластичность по отскоку (ГОСТ 27110-86). Данные анализа представлены в таблице 4.
Как следует из данных таблицы 4, оптимальными свойствами обладает резиновая смесь, изготовленная по примеру 2, с применением модификатора состава №2 в количестве 0,009 мас.%. Предложенная резиновая смесь обладает наилучшими показателями и позволяет улучшить эксплуатационные свойства готового резинотехнического изделия на ее основе.
Claims (4)
1. Модификатор для резин, характеризующийся продуктом взаимодействия фуллеренов фракции С50-С92, индолил-3-маслянной кислоты, метилбензола, диметилкетона, серной кислоты, параформа и волластонита в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Резиновая смесь на основе каучука СКЭПТ, включающая масло вазелиновое, окись цинка, кислоту олеиновую, волластонит, пероксимон F40, модификатор, изготовленный по п. 1, пигмент фталоцианиновый при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115539A RU2625856C2 (ru) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Модификатор резин и резиновая смесь на его основе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115539A RU2625856C2 (ru) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Модификатор резин и резиновая смесь на его основе |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015115539A RU2015115539A (ru) | 2016-11-20 |
RU2625856C2 true RU2625856C2 (ru) | 2017-07-19 |
Family
ID=57759508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015115539A RU2625856C2 (ru) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Модификатор резин и резиновая смесь на его основе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625856C2 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09132628A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 硬質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 |
RU2151781C1 (ru) * | 1997-10-20 | 2000-06-27 | Петрик Виктор Иванович | Наполнитель для каучуков, резин и других эластомеров |
RU2001111622A (ru) * | 2000-08-30 | 2003-08-10 | Волгоградское открытое акционерное общество "Химпром" | Модификатор для резиновых смесей (варианты) и способ его получения (варианты) |
WO2005044912A1 (ja) * | 2003-11-11 | 2005-05-19 | Nok Corporation | Epdm組成物 |
US20110086206A1 (en) * | 2009-04-03 | 2011-04-14 | Vorbeck Materials Corp. | Polymer compositions containing carbonaceous fillers |
US20130260919A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Nike, Inc. | Golf Balls Including Highly Neutralized Polymer Having A Hardness Modifier |
RU2528673C1 (ru) * | 2013-03-29 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Комплексный противостаритель для резин |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2213108C2 (ru) * | 2001-04-26 | 2003-09-27 | Волгоградское открытое акционерное общество "Химпром" | Модификатор для резиновых смесей (варианты) и способ его получения (варианты) |
-
2015
- 2015-04-23 RU RU2015115539A patent/RU2625856C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09132628A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 硬質ポリウレタンフォーム及びその製造方法 |
RU2151781C1 (ru) * | 1997-10-20 | 2000-06-27 | Петрик Виктор Иванович | Наполнитель для каучуков, резин и других эластомеров |
RU2001111622A (ru) * | 2000-08-30 | 2003-08-10 | Волгоградское открытое акционерное общество "Химпром" | Модификатор для резиновых смесей (варианты) и способ его получения (варианты) |
WO2005044912A1 (ja) * | 2003-11-11 | 2005-05-19 | Nok Corporation | Epdm組成物 |
US20110086206A1 (en) * | 2009-04-03 | 2011-04-14 | Vorbeck Materials Corp. | Polymer compositions containing carbonaceous fillers |
US20130260919A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Nike, Inc. | Golf Balls Including Highly Neutralized Polymer Having A Hardness Modifier |
RU2528673C1 (ru) * | 2013-03-29 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Комплексный противостаритель для резин |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015115539A (ru) | 2016-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101917589B1 (ko) | 카본 블랙의 제조를 위한 개선된 방법 | |
RU2461592C2 (ru) | Резиновая смесь и шина | |
RU2496809C2 (ru) | Пневматическая шина | |
US10017625B2 (en) | Rubber composition, crosslinked rubber composition and tire | |
JPH0693134A (ja) | 優れたグリップ性能と転動抵抗を有するゴム組成物およびその製造方法 | |
EP1149868A3 (de) | Gelhaltige Kautschukmischungen für dynamisch belastete Reifenbauteile | |
EP3020756A1 (en) | Novel cardanol-based organic vulcanizing agent, production method for same and blended rubber composition for tyres using same | |
DE102005044456A1 (de) | Kautschukmischung und Reifen | |
DE102018113983A1 (de) | Formel zur herstellung von laufflächenmaterial | |
DE2343108A1 (de) | Silaniertes kautschuk-kupplungsmittel | |
JP5935242B2 (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
RU2625856C2 (ru) | Модификатор резин и резиновая смесь на его основе | |
TWI614311B (zh) | 用於製造彈性複合材料的配方、以及彈性複合材料之製造方法 | |
CN105189635A (zh) | 橡胶组合物和使用其的轮胎 | |
US5985978A (en) | Rubber composition for tire tread | |
KR20130112481A (ko) | 내마모성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물 | |
CN103261166A (zh) | 含有2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物的组合物的制造方法 | |
KR102651177B1 (ko) | 공정성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물 | |
SU925969A1 (ru) | Вулканизуема резинова смесь | |
KR102684347B1 (ko) | 타이어 트레드고무 조성물 및 그를 포함하는 타이어 | |
KR101023235B1 (ko) | 항공기용 타이어 트레드 고무조성물 | |
Pankov et al. | GREEN TIRE PRODUCTION | |
KR100439876B1 (ko) | 실리카가 보강된 고무 조성물의 제조방법 | |
JPS60108447A (ja) | ゴム組成物 | |
DE102014209233A1 (de) | Harnstoffhaltige Mercaptosilane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170913 |