RU2809985C2 - Tire and elastomer compound for tire containing cross-lined phenolic resins - Google Patents
Tire and elastomer compound for tire containing cross-lined phenolic resins Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809985C2 RU2809985C2 RU2021119205A RU2021119205A RU2809985C2 RU 2809985 C2 RU2809985 C2 RU 2809985C2 RU 2021119205 A RU2021119205 A RU 2021119205A RU 2021119205 A RU2021119205 A RU 2021119205A RU 2809985 C2 RU2809985 C2 RU 2809985C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- oxidized
- elastomeric
- compound
- oxidized carbon
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 152
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 90
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims description 15
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title abstract description 11
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 title abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 143
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 130
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 75
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims abstract description 52
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 38
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- -1 acorolein Chemical compound 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims abstract description 13
- BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n,4-n,4-n,6-n,6-n-hexakis(methoxymethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound COCN(COC)C1=NC(N(COC)COC)=NC(N(COC)COC)=N1 BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N butyric aldehyde Natural products CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- LGBYJXBCVZKJBL-UHFFFAOYSA-N 1-[(2-oxoazepan-1-yl)disulfanyl]azepan-2-one Chemical compound O=C1CCCCCN1SSN1C(=O)CCCCC1 LGBYJXBCVZKJBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical group O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- DTUQWGWMVIHBKE-UHFFFAOYSA-N phenylacetaldehyde Chemical compound O=CCC1=CC=CC=C1 DTUQWGWMVIHBKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims abstract description 6
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylphenol Chemical class CCC1=CC=CC=C1O IXQGCWUGDFDQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims abstract description 3
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N crotonaldehyde Chemical compound C\C=C\C=O MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N 0.000 claims abstract description 3
- MLUCVPSAIODCQM-UHFFFAOYSA-N crotonaldehyde Natural products CC=CC=O MLUCVPSAIODCQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims abstract description 3
- BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N o-tolualdehyde Chemical compound CC1=CC=CC=C1C=O BTFQKIATRPGRBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229940100595 phenylacetaldehyde Drugs 0.000 claims abstract description 3
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical group [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 3
- HFFLGKNGCAIQMO-UHFFFAOYSA-N trichloroacetaldehyde Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C=O HFFLGKNGCAIQMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N hexanal Chemical compound CCCCCC=O JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims abstract 2
- 125000005369 trialkoxysilyl group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 46
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 32
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 claims description 19
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 18
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 claims description 15
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GJYCVCVHRSWLNY-UHFFFAOYSA-N 2-butylphenol Chemical class CCCCC1=CC=CC=C1O GJYCVCVHRSWLNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NKTOLZVEWDHZMU-UHFFFAOYSA-N p-cumyl phenol Natural products CC1=CC=C(C)C(O)=C1 NKTOLZVEWDHZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N iso-butene Natural products CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 5
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QWBBPBRQALCEIZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1C QWBBPBRQALCEIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1O NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 3,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1C YCOXTKKNXUZSKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TUAMRELNJMMDMT-UHFFFAOYSA-N 3,5-xylenol Chemical compound CC1=CC(C)=CC(O)=C1 TUAMRELNJMMDMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 3-Ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=CC(O)=C1 HMNKTRSOROOSPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VGMJYYDKPUPTID-UHFFFAOYSA-N 4-ethylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C=C1O VGMJYYDKPUPTID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 4-ethylphenol Chemical compound CCC1=CC=C(O)C=C1 HXDOZKJGKXYMEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GHVHDYYKJYXFGU-UHFFFAOYSA-N Beta-Orcinol Chemical compound CC1=CC(O)=C(C)C(O)=C1 GHVHDYYKJYXFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OIPPWFOQEKKFEE-UHFFFAOYSA-N orcinol Chemical compound CC1=CC(O)=CC(O)=C1 OIPPWFOQEKKFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 4
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012936 vulcanization activator Substances 0.000 claims description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 3
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical compound CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 3
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 claims description 2
- UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 2,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C)=C1 KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 2-aminophenol Chemical compound NC1=CC=CC=C1O CDAWCLOXVUBKRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VADKRMSMGWJZCF-UHFFFAOYSA-N 2-bromophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Br VADKRMSMGWJZCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HFHFGHLXUCOHLN-UHFFFAOYSA-N 2-fluorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1F HFHFGHLXUCOHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KQDJTBPASNJQFQ-UHFFFAOYSA-N 2-iodophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1I KQDJTBPASNJQFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 2-isopropylphenol Chemical class CC(C)C1=CC=CC=C1O CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZTMADXFOCUXMJE-UHFFFAOYSA-N 2-methylbenzene-1,3-diol Chemical compound CC1=C(O)C=CC=C1O ZTMADXFOCUXMJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLCPKMIJYMHZMJ-UHFFFAOYSA-N 2-nitrobenzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1[N+]([O-])=O ZLCPKMIJYMHZMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MPCCNXGZCOXPMG-UHFFFAOYSA-N 4-bromobenzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC=C(Br)C(O)=C1 MPCCNXGZCOXPMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JQVAPEJNIZULEK-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobenzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C(O)=C1 JQVAPEJNIZULEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 4-hexylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCCCCCC1=CC=C(O)C=C1O WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 4-nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NTDQQZYCCIDJRK-UHFFFAOYSA-N 4-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 NTDQQZYCCIDJRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 4-tert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 QHPQWRBYOIRBIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930188104 Alkylresorcinol Natural products 0.000 claims description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 claims description 2
- YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4-ol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=CC=C1 YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229950001002 cianidanol Drugs 0.000 claims description 2
- 229920003211 cis-1,4-polyisoprene Polymers 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NXPPAOGUKPJVDI-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-diol Chemical compound C1=CC=CC2=C(O)C(O)=CC=C21 NXPPAOGUKPJVDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N o-dihydroxy-benzene Natural products OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QBDSZLJBMIMQRS-UHFFFAOYSA-N p-Cumylphenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 QBDSZLJBMIMQRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NRZWYNLTFLDQQX-UHFFFAOYSA-N p-tert-Amylphenol Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 NRZWYNLTFLDQQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims description 2
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229950002929 trinitrophenol Drugs 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 31
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 abstract description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 abstract description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 abstract 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 27
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- IBIKHMZPHNKTHM-RDTXWAMCSA-N merck compound 25 Chemical compound C1C[C@@H](C(O)=O)[C@H](O)CN1C(C1=C(F)C=CC=C11)=NN1C(=O)C1=C(Cl)C=CC=C1C1CC1 IBIKHMZPHNKTHM-RDTXWAMCSA-N 0.000 description 8
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 5
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N cyclohexylthiophthalimide Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)N1SC1CCCCC1 UEZWYKZHXASYJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical group C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZJNLYGOUHDJHMG-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-bis(5-methylhexan-2-yl)benzene-1,4-diamine Chemical compound CC(C)CCC(C)NC1=CC=C(NC(C)CCC(C)C)C=C1 ZJNLYGOUHDJHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VETPHHXZEJAYOB-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-dinaphthalen-2-ylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(NC=3C=CC(NC=4C=C5C=CC=CC5=CC=4)=CC=3)=CC=C21 VETPHHXZEJAYOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbuta-1,3-diene Chemical compound CC(=C)C(C)=C SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOXQUHMJFUINQP-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylpentan-2-yl)-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=C(N)C(C(C)(C)CCC)=CC(NC=2C=CC=CC=2)=C1 JOXQUHMJFUINQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 5-[(1r)-1-hydroxy-2-[4-[(2r)-2-hydroxy-2-(4-methyl-1-oxo-3h-2-benzofuran-5-yl)ethyl]piperazin-1-yl]ethyl]-4-methyl-3h-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C2C(=O)OCC2=C(C)C([C@@H](O)CN2CCN(CC2)C[C@H](O)C2=CC=C3C(=O)OCC3=C2C)=C1 OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N N,N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound C=1C=C(NC=2C=CC=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- DECIPOUIJURFOJ-UHFFFAOYSA-N ethoxyquin Chemical compound N1C(C)(C)C=C(C)C2=CC(OCC)=CC=C21 DECIPOUIJURFOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- OJOWICOBYCXEKR-APPZFPTMSA-N (1S,4R)-5-ethylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound CC=C1C[C@@H]2C[C@@H]1C=C2 OJOWICOBYCXEKR-APPZFPTMSA-N 0.000 description 1
- AHAREKHAZNPPMI-AATRIKPKSA-N (3e)-hexa-1,3-diene Chemical compound CC\C=C\C=C AHAREKHAZNPPMI-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N (4e)-hexa-1,4-diene Chemical compound C\C=C\CC=C PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 150000005207 1,3-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 description 1
- VDNSZPNSUQRUMS-UHFFFAOYSA-N 1-cyclohexyl-4-ethenylbenzene Chemical compound C1=CC(C=C)=CC=C1C1CCCCC1 VDNSZPNSUQRUMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WJNKJKGZKFOLOJ-UHFFFAOYSA-N 1-dodecyl-4-ethenylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=C(C=C)C=C1 WJNKJKGZKFOLOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C=C)=C1 JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRRXUCMQOPNVAT-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-(4-methylphenyl)benzene Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=C(C=C)C=C1 RRRXUCMQOPNVAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHTICDZLXFNVKL-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-(4-phenylbutyl)benzene Chemical compound C1=CC(C=C)=CC=C1CCCCC1=CC=CC=C1 JHTICDZLXFNVKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVTGQMLRTKFKAM-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=C(C=C)C=C1 VVTGQMLRTKFKAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIBIAJQNHWMGTD-UHFFFAOYSA-N 1-n,3-n-bis(4-methylphenyl)benzene-1,3-diamine Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1NC1=CC=CC(NC=2C=CC(C)=CC=2)=C1 PIBIAJQNHWMGTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUHXTONDLXIGGK-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-bis(5-methylheptan-3-yl)benzene-1,4-diamine Chemical compound CCC(C)CC(CC)NC1=CC=C(NC(CC)CC(C)CC)C=C1 JUHXTONDLXIGGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APTGHASZJUAUCP-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-di(octan-2-yl)benzene-1,4-diamine Chemical compound CCCCCCC(C)NC1=CC=C(NC(C)CCCCCC)C=C1 APTGHASZJUAUCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 1-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C)=CC=CC2=C1 IGGDKDTUCAWDAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUGNJOCQALIQFG-UHFFFAOYSA-N 2-ethenylquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C=C)=CC=C21 XUGNJOCQALIQFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXYAVSFOJVUIHT-UHFFFAOYSA-N 2-vinylnaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C=C)=CC=C21 KXYAVSFOJVUIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DXFURPHVJQITAC-UHFFFAOYSA-N 4-benzyl-1-ethenyl-2-ethylbenzene Chemical compound C1=C(C=C)C(CC)=CC(CC=2C=CC=CC=2)=C1 DXFURPHVJQITAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPGLJHGYYVLNTR-UHFFFAOYSA-N 4-n-(2-methylphenyl)-1-n-(4-methylphenyl)benzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1NC(C=C1)=CC=C1NC1=CC=CC=C1C HPGLJHGYYVLNTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZNDXCVEWRZEEU-UHFFFAOYSA-N 4-n-cyclohexyl-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1CCCCC1 KZNDXCVEWRZEEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQTYAZKTBXWQOM-UHFFFAOYSA-N 4-n-octan-2-yl-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CCCCCC)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 JQTYAZKTBXWQOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 5-ethenylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C=C)CC1C=C2 INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGWOAPBVIGCNOV-UHFFFAOYSA-N 5-ethenyldec-5-ene Chemical compound CCCCC=C(C=C)CCCC UGWOAPBVIGCNOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTQBISBWKRKLIJ-UHFFFAOYSA-N 5-methylidenebicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(=C)CC1C=C2 WTQBISBWKRKLIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UBUCNCOMADRQHX-UHFFFAOYSA-N N-Nitrosodiphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(N=O)C1=CC=CC=C1 UBUCNCOMADRQHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical group 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 229920005557 bromobutyl Polymers 0.000 description 1
- IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-dien-2-ylbenzene Chemical compound C=CC(=C)C1=CC=CC=C1 IMJGQTCMUZMLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical group 0.000 description 1
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005556 chlorobutyl Polymers 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- UVJHQYIOXKWHFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,4-diene Chemical compound C1C=CCC=C1 UVJHQYIOXKWHFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical group 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012685 gas phase polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical group 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- FSWDLYNGJBGFJH-UHFFFAOYSA-N n,n'-di-2-butyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound CCC(C)NC1=CC=C(NC(C)CC)C=C1 FSWDLYNGJBGFJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000006454 non catalyzed reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001979 organolithium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012169 petroleum derived wax Substances 0.000 description 1
- 235000019381 petroleum wax Nutrition 0.000 description 1
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N piperylene Natural products CC=CC=C PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Abstract
Description
Область изобретенияField of invention
Настоящее изобретение относится к шинам для колес транспортных средств, эластомерным компаундам для указанных шин, содержащим фенольные смолы, и к их получению.The present invention relates to tires for vehicle wheels, elastomeric compounds for said tires containing phenolic resins, and their preparation.
Уровень техникиState of the art
При производстве шин фенольные смолы, полученные по реакции между фенолом и формальдегидом, или их аналоги, такие как продукты-доноры резорцина и метилена, такие как гексаметокси-метилмеламин (EMMM), используют в качестве вторичной сшивающей системы в эластомерных компаундах, которые требуют более высокого модуля упругости, обычно недостижимого за счет вулканизации только серой.In the tire industry, phenolic resins produced by the reaction between phenol and formaldehyde, or their analogues such as resorcinol and methylene donor products such as hexamethoxy-methylmelamine (EMMM), are used as a secondary crosslinking system in elastomeric compounds that require higher modulus of elasticity, usually unattainable by vulcanization with sulfur alone.
В этой связи, например, в патентах EP 2418243 B1 и EP 0649446 B1 описано применение этих смол в эластомерных компаундах, предназначенных для заполнения борта, компонента шины, как правило, с высокой жесткостью, поскольку он особенно подвержен механическим нагрузкам.In this regard, for example, the patents EP 2418243 B1 and EP 0649446 B1 describe the use of these resins in elastomeric compounds intended to fill the bead, a tire component typically with high rigidity, since it is particularly susceptible to mechanical stress.
Кинетика реакции сшивания этих систем, которой способствует нагревание и катализ, однако, медленнее, чем кинетика сшивания серой, которая имеет место при вулканизации. Следовательно, когда при производстве шин эластомерный материал подвергают вулканизации, такую разную реакционную способность трудно примирить.The kinetics of the crosslinking reaction of these systems, which is facilitated by heating and catalysis, is, however, slower than the kinetics of sulfur crosslinking that occurs during vulcanization. Therefore, when the elastomeric material is vulcanized in tire production, such different reactivity is difficult to reconcile.
Действительно, в конце нормальной вулканизации материал, как правило, не имеет стабильных механических свойств, о чем свидетельствует увеличение модуля упругости (так называемого маршевого модуля упругости) из-за пролонгирования реакций вторичного сшивания.Indeed, at the end of normal vulcanization, the material, as a rule, does not have stable mechanical properties, as evidenced by an increase in the elastic modulus (the so-called marching modulus of elasticity) due to the prolongation of secondary cross-linking reactions.
Различные исследования реакций сшивания и возможных систем катализа известны в литературе.Various studies of cross-linking reactions and possible catalysis systems are known in the literature.
Например, в статье «Effects of graphene oxides on the cure behaviors of a tetrafunctional epoxy resin», Qiu et al., Express Polymer Letters 2011 vol. 5 page 809, изучена кинетика некоторых реакций полимеризации. В частности, показано, что окисленный графен может проявлять определенную каталитическую активность в отношении сшивания эпоксидных смол.For example, in the article “ Effects of graphene oxides on the cure behaviors of a tetrafunctional epoxy resin ,” Qiu et al., Express Polymer Letters 2011 vol. 5 page 809, the kinetics of some polymerization reactions was studied. In particular, it has been shown that oxidized graphene can exhibit certain catalytic activity in relation to the cross-linking of epoxy resins.
Эти исследования, однако, касающиеся простых систем, в которых смола представляет собой основной полимер, конечно, не сравнимы со сшивкой, которая происходит внутри эластомерных компаундов для шин, где реагенты находятся в очень низких концентрациях, диспергированными в эластомере и в присутствии других реакционноспособных частиц, таких как, например, сера, и образуют вторичную полимерную решетку, проникающую в преобладающую эластомерную матрицу, сшитую серой.These studies, however, concerning simple systems in which the resin is the main polymer, are of course not comparable to the cross-linking that occurs within elastomeric tire compounds, where the reactants are in very low concentrations, dispersed in the elastomer and in the presence of other reactive species, such as sulfur, and form a secondary polymer lattice that penetrates the predominant elastomeric matrix cross-linked with sulfur.
Эти исследования ничего не говорят о возможной каталитической активности окисленного графена в отношении реакционной способности фенольных смол в эластомерных компаундах и в условиях вулканизации.These studies say nothing about the possible catalytic activity of oxidized graphene on the reactivity of phenolic resins in elastomeric compounds and under vulcanization conditions.
Кроме того, включение окисленных углеродных частиц в эластомерные компаунды не поощряется, поскольку известно, что углеродная сажа замедляет кинетику вулканизации каучука серой из-за присутствия окисленных поверхностных частиц, образующихся при воздействии кислорода на углерод (Schonefield, Industrial and engineering chemistry, 1934, стр. 571, том 27, № 5).In addition, the inclusion of oxidized carbon particles in elastomeric compounds is discouraged because carbon black is known to retard the kinetics of sulfur vulcanization of rubber due to the presence of oxidized surface particles formed when the carbon is exposed to oxygen (Schonefield, Industrial and engineering chemistry , 1934, p. 571, volume 27, no. 5).
Документ EP 1803713 A2 относится к композициям для совмещения полимеров и армирующих наполнителей и к полимерным композициям, содержащим такие совмещающие композиции. Документ WO 2012/080158 относится к композициям и способам производства смесей эластомерного композита и эластомерных материалов с углеродными нанотрубками.Document EP 1803713 A2 relates to compositions for combining polymers and reinforcing fillers and to polymer compositions containing such combining compositions. WO 2012/080158 relates to compositions and methods for producing mixtures of elastomeric composite and elastomeric materials with carbon nanotubes.
Ни EP 1803713 A2, ни WO 2012/080158 не описывают или не предлагают комбинированное использование окисленного углеродного аллотропа и фенольного продукта в качестве вторичных сшивающих систем в эластомерных компаундах.Neither EP 1803713 A2 nor WO 2012/080158 describe or propose the combined use of an oxidized carbon allotrope and a phenolic product as secondary crosslinking systems in elastomeric compounds.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Рассмотрена проблема ускорения вторичных сшивающих реакций в эластомерных компаундах для шин по возможности без подавления реакции вулканизации серой с целью получения эластомерных компаундов со стабильными механическими свойствами.The problem of accelerating secondary cross-linking reactions in elastomeric tire compounds is considered, without suppressing the vulcanization reaction with sulfur, as far as possible, in order to obtain elastomeric compounds with stable mechanical properties.
В свете общих знаний и соответствующей литературы по данному вопросу, однако, эти цели кажутся трудными для достижения.In light of general knowledge and relevant literature on the subject, however, these goals appear difficult to achieve.
С другой стороны, неожиданно установлено, что некоторые окисленные углеродные аллотропы, в частности окисленная углеродная сажа, и особенно окисленная углеродная сажа с большой площадью поверхности, способны завершать реакции сшивания фенольных смол в эластомерных компаундах для шин, в обычное время и в обычных условиях вулканизации, или даже быстрее, давая механически стабильные компаунды.On the other hand, it has surprisingly been found that certain oxidized carbon allotropes, in particular oxidized carbon black, and especially high surface area oxidized carbon black, are capable of completing the cross-linking reactions of phenolic resins in elastomeric tire compounds, at normal times and under normal vulcanization conditions. or even faster, yielding mechanically stable compounds.
Таким образом, первый аспект настоящего изобретения составляет эластомерная композиция для шин, содержащая, по меньшей мере:Thus, the first aspect of the present invention is an elastomeric tire composition comprising at least:
100 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного диенового эластомерного полимера (A),100 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one diene elastomer polymer (A),
от 0,5 до 50 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,from 0.5 to 50 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
от 0,5 до 100 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбранного из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи,from 0.5 to 100 parts by mass/100 parts by mass a rubber of at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black,
от 0 до 50 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),from 0 to 50 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D),
от 0 до 120 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E), иfrom 0 to 120 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one reinforcing filler (E), and
от 0,1 до 15 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F).from 0.1 to 15 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one vulcanizing agent (F).
Другой аспект настоящего изобретения составляет вулканизируемый эластомерный компаунд для шин, получаемый путем смешения и необязательно нагревания компонентов эластомерной композиции для шин по изобретению.Another aspect of the present invention is a vulcanizable elastomeric tire compound obtained by mixing and optionally heating the components of the elastomeric tire composition of the invention.
Другим аспектом настоящего изобретения является способ получения вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению, который включает:Another aspect of the present invention is a method for producing a vulcanizable elastomeric compound according to the invention, which includes:
I) обработку и необязательно нагревание до температуры не выше чем 160°C, по меньшей мере, в одном подходящем смесителе:I) treating and optionally heating to a temperature not higher than 160°C in at least one suitable mixer:
по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A),at least one elastomeric polymer (A),
необязательно, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбранного из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, иoptionally at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, and
необязательно, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E),optionally at least one reinforcing filler (E),
с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1);to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1);
II) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1):II) introduction into the non-vulcanizing elastomer compound (m1):
по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F) и, если присутствует, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),at least one vulcanizing agent (F) and, if present, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D),
необязательно, по меньшей мере, одного ускорителя и/или замедлителя вулканизации,optionally at least one accelerator and/or retarder,
необязательно, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбранного из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, при условии, что указанный, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C) и указанный, по меньшей мере, один фенольный продукт (B), необязательно уже частично сшитый, присутствуют, по меньшей мере, на одной из стадий I) или II), иoptionally at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, provided that said at least one oxidized carbon allotrope (C) and said, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked, is present in at least one of stages I) or II), and
обработку компаунда, в том же или другом подходящем смесителе, при температуре не выше чем 120°C, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (m2), иprocessing the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature not higher than 120°C, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (m2), and
III) выгрузку вулканизируемого эластомерного компаунда (m2).III) unloading the vulcanizable elastomer compound (m2).
Другой аспект настоящего изобретения составляет компонент шины, содержащий вулканизируемый компаунд по изобретению или вулканизированный компаунд, полученный его вулканизацией.Another aspect of the present invention is a tire component containing a vulcanizable compound according to the invention or a vulcanizable compound obtained by vulcanization thereof.
Другой аспект настоящего изобретения составляет шина для колес транспортных средств, содержащая, по меньшей мере, один компонент шины в соответствии с изобретением.Another aspect of the present invention is a tire for vehicle wheels comprising at least one tire component in accordance with the invention.
Другим аспектом настоящего изобретения является использование, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбранного из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, в качестве ускорителя сшивания, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого, и предпочтительно, по меньшей мере, альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D), в вулканизируемом эластомерном компаунде для шин.Another aspect of the present invention is the use of at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black as a crosslinking accelerator of at least one phenolic product (B) , optionally already partially cross-linked, and preferably at least an aldehyde and/or at least one methylene donor product (D), in a vulcanizable elastomeric tire compound.
ОпределенияDefinitions
Если не указано иное, все проценты выражены в виде массовых процентов.Unless otherwise noted, all percentages are expressed as percent by weight.
Термин «фенольные смолы» означает синтетические полимеры, получаемые по реакции, по меньшей мере, одного фенольного продукта, по меньшей мере, с одним альдегидом, предпочтительно формальдегидом, или с его предшественниками, которые высвобождают формальдегид, в любом стехиометрическом соотношении и, вероятно, с любым типом катализа как кислым, так и основным.The term "phenolic resins" means synthetic polymers produced by the reaction of at least one phenolic product with at least one aldehyde, preferably formaldehyde, or its precursors, which release formaldehyde, in any stoichiometric ratio and possibly with any type of catalysis, both acidic and basic.
Примерами фенольных смол являются новолаки, полученные при молярном отношении альдегид:(фенольный продукт) меньше чем единица в кислых условиях, сшивание которых может быть завершено в присутствии дополнительных альдегидных и резольных смол, полученных при молярных отношениях альдегид:фенол выше чем единица в основных условиях и которые могут быть дополнительно сшиты даже только при нагревании.Examples of phenolic resins are novolacs produced at aldehyde:(phenolic product) molar ratios less than one under acidic conditions, the cross-linking of which can be completed in the presence of additional aldehyde and resol resins produced at aldehyde:phenol molar ratios greater than one under basic conditions and which can be further cross-linked even only by heating.
Термин «фенольный продукт» относится к гидроксилированному ароматическому продукту, такому как фенол и его моно- или поли-гидроксилированные, моно- или полициклические аналоги, необязательно моно- или полизамещенные.The term "phenolic product" refers to a hydroxylated aromatic product, such as phenol and its mono- or poly-hydroxylated, mono- or polycyclic analogues, optionally mono- or polysubstituted.
Термин «уже частично сшитый фенольный продукт» означает фенольный продукт, который может быть уже частично введен в реакцию, по меньшей мере, с альдегидом, предпочтительно формальдегидом, но который все еще восприимчив к дополнительному сшиванию.The term "already partially cross-linked phenolic product" means a phenolic product that may already be partially reacted with at least an aldehyde, preferably formaldehyde, but which is still susceptible to further cross-linking.
Термин «продукт-донор метилена (D)» означает продукт, способный высвобождать формальдегид in situ во время обработки/переработки рассматриваемой эластомерной композиции.The term "methylene donor product (D)" means a product capable of releasing formaldehyde in situ during processing/processing of the elastomeric composition in question.
Термин «углеродные аллотропы» в целом относится к полиморфным формам углерода. В данном случае предпочтительными углеродными аллотропами являются полиморфные формы углерода, в которых атом углерода находится преимущественно sp2-конфигурации. Примерами углеродных аллотропов являются углеродная сажа, графит, графен, фуллерен и углеродные нанотрубки.The term "carbon allotropes" generally refers to polymorphic forms of carbon. In this case, the preferred carbon allotropes are polymorphic forms of carbon in which the carbon atom is predominantly in the sp 2 configuration. Examples of carbon allotropes are carbon black, graphite, graphene, fullerene and carbon nanotubes.
Термин «углеродная сажа» относится к наноструктурированному углеродному аллотропу, состоящему из агрегатов из сферических частиц, содержащих поликристаллический графит.The term "carbon black" refers to a nanostructured carbon allotrope consisting of aggregates of spherical particles containing polycrystalline graphite.
Термин «графит» относится к углеродному аллотропу, характеризуемому пластинчатой структурой, состоящей из планарных слоев sp2-атомов углерода, образующих гексагональную сетчатую решетку.The term "graphite" refers to a carbon allotrope characterized by a lamellar structure consisting of planar layers of sp 2 carbon atoms forming a hexagonal network lattice.
Термин «графен» предпочтительно указывает на один слой атомов углерода с sp2-конфигурацией, образующих гексагональную сетчатую решетку.The term "graphene" preferably refers to a single layer of sp 2 carbon atoms arranged in a hexagonal lattice.
Однако термин «графен» также может включать «графеновые нанопластинки», «нанографит» и «малослойный графен», то есть, продукт с рядом наложенных промежуточных слоев атомов углерода между однослойным графеном и графитом, все характеризующиеся нанометрическими размерами (то есть, имеющими, по меньшей мере, один размер меньше чем 100 нм).However, the term "graphene" may also include "graphene nanoplatelets", "nanographite" and "few-layer graphene", that is, a product with a number of superimposed intermediate layers of carbon atoms between single-layer graphene and graphite, all characterized by nanometric dimensions (i.e., having, at least one size less than 100 nm).
Термин «расширенный графит» означает графит, полученный путем обработки природного графита, например, хромовой кислотой и концентрированной серной кислотой. При этих условиях графит расширяется вследствие химических реакций, которые имеют место на границе раздела между плоскостями.The term "expanded graphite" means graphite obtained by treating natural graphite with, for example, chromic acid and concentrated sulfuric acid. Under these conditions, graphite expands due to chemical reactions that take place at the interface between the planes.
Термин «углеродные нанотрубки» означает углеродный аллотроп, в котором один или более наложенных листов графита свернуты с образованием пустой цилиндрической структуры.The term "carbon nanotubes" means a carbon allotrope in which one or more superimposed sheets of graphite are folded to form a hollow cylindrical structure.
Термин «окисленные углеродные аллотропы» относится к углеродным аллотропам, которые были подвергнуты реакции окисления, например, такой как реакция, описанная в настоящей экспериментальной части. В частности, окисленные углеродные аллотропы представляют собой окисленные аллотропы, которые имеют отношение кислород/углерод, по меньшей мере, 0,20.The term "oxidized carbon allotropes" refers to carbon allotropes that have been subjected to an oxidation reaction, such as the reaction described in this experimental section. In particular, oxidized carbon allotropes are oxidized allotropes that have an oxygen/carbon ratio of at least 0.20.
Под выражением «каучук», «эластомерный полимер» или «эластомер» понимают натуральный или синтетический полимер, который после вулканизации при комнатной температуре может быть многократно растянут, по меньшей мере, до его удвоенной исходной длины и ширины, после снятия растягивающей нагрузки по существу сразу же возвращается с усилием примерно до своей исходной длины (в соответствии с определениями стандартной терминологии ASTM D1566-11, относящейся к каучуку).By "rubber", "elastomeric polymer" or "elastomer" is meant a natural or synthetic polymer which, after curing at room temperature, can be repeatedly stretched to at least twice its original length and width when the tensile load is removed substantially immediately it returns with force to approximately its original length (as defined in standard ASTM D1566-11 rubber terminology).
Термин «эластомерная композиция для шин» означает композицию, содержащую, по меньшей мере, один диеновый эластомерный полимер и одну или более добавок, которые за счет смешения и необязательно нагревания дают эластомерный компаунд, приемлемый для использования в компонентах шины.The term "elastomeric tire composition" means a composition containing at least one diene elastomeric polymer and one or more additives that, when mixed and optionally heated, provide an elastomeric compound suitable for use in tire components.
Компоненты эластомерной композиции обычно не вводят все одновременно в смеситель, а, как правило, добавляют последовательно. В частности, вулканизирующие добавки, такие как вулканизирующий агент и необязательно ускорители и замедлители, обычно добавляют ниже по потоку относительно введения и обработки/переработки всех других компонентов.The components of the elastomeric composition are generally not added all at once to the mixer, but are typically added sequentially. In particular, vulcanizing additives, such as a vulcanizing agent and optionally accelerators and retarders, are typically added downstream of the introduction and processing/processing of all other components.
В конечном вулканизируемом или вулканизированном компаунде отдельные компоненты эластомерной композиции не всегда остаются неизменными или отслеживаются по отдельности, так как они могли быть преобразованы, полностью или частично, вследствие взаимодействия с другими компонентами, нагревания и/или механической переработки. Термин «эластомерная композиция» в данном случае означает, что включен набор всех компонентов, которые добавляют при приготовлении эластомерного компаунда, независимо от того, присутствуют ли они все фактически одновременно, введены последовательно или затем их отслеживают в эластомерном компаунде или в конечной шине.In the final vulcanized or vulcanized compound, the individual components of the elastomeric composition do not always remain unchanged or tracked individually, since they may have been converted, in whole or in part, due to interaction with other components, heating and/or mechanical processing. The term "elastomeric composition" as used herein means that the set of all components that are added in preparing the elastomeric compound is included, whether they are all present virtually simultaneously, introduced sequentially, or then tracked into the elastomeric compound or the final tire.
Термин «эластомерный компаунд» указывает на компаунд, получаемый путем переработки, по меньшей мере, одного эластомерного полимера, по меньшей мере, с одной из добавок, обычно используемых при получении шинных компаундов.The term "elastomeric compound" indicates a compound obtained by processing at least one elastomeric polymer with at least one of the additives commonly used in the production of tire compounds.
Термин «невулканизируемый эластомерный компаунд» означает компаунд, получаемый путем переработки, по меньшей мере, одного эластомерного полимера, по меньшей мере, с одной из добавок, обычно используемых при получении шинных компаундов, за исключением вулканизирующих агентов.The term "non-vulcanizable elastomeric compound" means a compound obtained by processing at least one elastomeric polymer with at least one of the additives commonly used in the preparation of tire compounds, excluding vulcanizing agents.
Термин «вулканизируемый эластомерный компаунд» указывает на эластомерный компаунд, готовый для вулканизации, получаемый путем введения в невулканизируемый эластомерный компаунд всех добавок, включая добавки для вулканизации.The term "vulcanizable elastomeric compound" indicates an elastomeric compound ready for vulcanization, obtained by incorporating all additives, including vulcanization additives, into a non-vulcanizable elastomeric compound.
Термин «вулканизированный эластомерный компаунд» означает материал, получаемый вулканизацией вулканизированного эластомерного компаунда.The term "vulcanized elastomeric compound" means a material obtained by vulcanizing a vulcanized elastomeric compound.
Термин «сырой» обычно используют, чтобы показать, что материал, компаунд, композиция, компонент или шина еще не вулканизированы.The term "green" is generally used to indicate that the material, compound, composition, component or tire has not yet been vulcanized.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к эластомерной композиции для шин.In accordance with a first aspect, the present invention relates to an elastomeric composition for tires.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с настоящим изобретением характеризуется одним или несколькими следующими предпочтительными аспектами, взятыми отдельно или в комбинации друг с другом.The elastomeric tire composition according to the present invention is characterized by one or more of the following preferred aspects, alone or in combination with each other.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением содержит, по меньшей мере, 100 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного диенового эластомерного полимера (A).The elastomeric composition for tires in accordance with the invention contains at least 100 parts by weight/100 parts by weight. rubber, at least one diene elastomer polymer (A).
Диеновый эластомерный полимер (A), используемый в настоящем способе, может быть выбран из полимеров, обычно используемых в вулканизируемых серой эластомерных композициях, которые особенно приемлемы для производства шин, то есть, среди эластомерных полимеров или сополимеров с ненасыщенной цепочкой, имеющих температуру стеклования (Tст) обычно ниже чем 20°C, предпочтительно в интервале от 0 до -110°C.The diene elastomeric polymer (A) used in the present method may be selected from polymers commonly used in sulfur-curable elastomeric compositions that are particularly suitable for tire production, that is, elastomeric polymers or unsaturated chain copolymers having a glass transition temperature (T st ) usually lower than 20°C, preferably in the range from 0 to -110°C.
Диеновый эластомерный полимер может иметь средневесовую молекулярную массу (Mw) выше чем 80000 г/моль.The diene elastomeric polymer may have a weight average molecular weight (Mw) higher than 80,000 g/mol.
Необязательно диеновый эластомерный полимер может также содержать диеновые полимеры с более низкой молекулярной массой, например, жидкие полимеры, такие как LIR50 со средней молекулярной массой около 50000 г/моль.Optionally, the diene elastomeric polymer may also contain lower molecular weight diene polymers, for example liquid polymers such as LIR50 with an average molecular weight of about 50,000 g/mol.
Эти полимеры или сополимеры могут быть природного происхождения или могут быть получены полимеризацией в растворе, эмульсионной полимеризацией или газо-фазной полимеризацией одного или более сопряженных диолефинов, необязательно смешанных, по меньшей мере, с одним сомономером, выбираемым из моновиниларенов и/или полярных сомономеров, в количестве, не превышающем 60% масс.These polymers or copolymers may be naturally occurring or may be prepared by solution polymerization, emulsion polymerization, or gas-phase polymerization of one or more conjugated diolefins, optionally mixed with at least one comonomer selected from monovinylarenes and/or polar comonomers, in in an amount not exceeding 60% of the mass.
Сопряженные диолефины обычно содержат от 4 до 12, предпочтительно от 4 до 8 атомов углерода, и могут быть выбраны, например, из группы, включающей: 1,3-бутадиен, изопрен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен, 1,3-пентадиен, 1,3-гексадиен, 3-бутил-1,3-октадиен, 2-фенил-1,3-бутадиен и их смеси.Conjugated diolefins typically contain from 4 to 12, preferably from 4 to 8 carbon atoms, and can be selected, for example, from the group consisting of: 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1 ,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 3-butyl-1,3-octadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene and mixtures thereof.
Особенно предпочтительны 1,3-бутадиен и изопрен.Particularly preferred are 1,3-butadiene and isoprene.
Моновиниларены, которые необязательно могут быть использованы в качестве сомономеров, обычно содержат от 8 до 20, предпочтительно от 8 до 12 атомов углерода, и могут быть выбраны, например, из стирола, 1-винилнафталина, 2-винил-нафталина; различных алкил-, циклоалкил-, арил-, алкиларил- или арилалкил-производных стирола, таких как, например, α-метил-стирол, 3-метилстирол, 4-пропилстирол, 4-циклогексилстирол, 4-додецилстирол, 2-этил-4-бензилстирол, 4-п-толилстирол, 4-(4-фенилбутил)стирол и их смеси. Стирол особенно предпочтителен.Monovinyllarenes, which can optionally be used as comonomers, generally contain from 8 to 20, preferably from 8 to 12 carbon atoms, and can be selected, for example, from styrene, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene; various alkyl, cycloalkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl derivatives of styrene, such as, for example, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, 4-dodecylstyrene, 2-ethyl-4 -benzylstyrene, 4-p-tolylstyrene, 4-(4-phenylbutyl)styrene and mixtures thereof. Styrene is particularly preferred.
Полярные сомономеры, которые необязательно могут быть использованы, могут быть выбраны, например, из винилпиридина, винилхинолина, акриловой кислоты и алкиловых эфиров акриловой кислоты, нитрилов или их смесей, таких как, например, метилакрилат, этилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, акрилонитрил и их смеси.Polar comonomers, which may optionally be used, can be selected, for example, from vinyl pyridine, vinyl quinoline, acrylic acid and alkyl esters of acrylic acid, nitriles or mixtures thereof, such as, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, acrylonitrile and mixtures thereof .
Предпочтительно диеновый эластомерный полимер (A), который может быть использован в настоящем изобретении, может быть выбран, например, из цис-1,4-полиизопрена (натурального или синтетического, предпочтительно натурального каучука), 3,4-полиизопрена, полибутадиена (особенно полибутадиена с высоким содержанием 1,4-цис), необязательно галогенированных изопрен/изобутеновых сополимеров, 1,3-бутадиен/акрилонитрильных сополимеров, стирол/1,3-бутадиеновых сополимеров, стирол/изопрен/1,3-бутадиеновых сополимеров, сополимеров стирол/1,3-бутадиен/акрилонитрил и их смесей.Preferably, the diene elastomer polymer (A) that can be used in the present invention can be selected, for example, from cis-1,4-polyisoprene (natural or synthetic, preferably natural rubber), 3,4-polyisoprene, polybutadiene (especially polybutadiene high content of 1,4-cis), optionally halogenated isoprene/isobutene copolymers, 1,3-butadiene/acrylonitrile copolymers, styrene/1,3-butadiene copolymers, styrene/isoprene/1,3-butadiene copolymers, styrene/1 copolymers ,3-butadiene/acrylonitrile and mixtures thereof.
Настоящая эластомерная композиция необязательно может содержать эластомерный полимер одного или более моноолефинов с олефиновым сомономером или его производным (A’). Моноолефины могут быть выбраны из этилена и α-олефинов, обычно содержащих от 3 до 12 атомов углерода, таких как, например, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен и их смеси. Следующие соединения предпочтительны: сополимеры, выбираемые из сополимеров этилена и α-олефина, необязательно с диеном; гомополимеры изобутена или его сополимеры с небольшими количествами диена, которые необязательно, по меньшей мере, частично галогенированы. Необязательно присутствующий диен обычно содержит от 4 до 20 атомов углерода и предпочтительно выбран из 1,3-бутадиена, изопрена, 1,4-гексадиена, 1,4-циклогексадиена, 5-этилиден-2-норборнена, 5-метилен-2-норборнена, винилнорборнена и их смесей. Из них особенно предпочтительны следующие: этилен/пропиленовые (EPR) сополимеры или этилен/пропилен/диеновые (EPDM) сополимеры, полиизобутен, бутилкаучук, галогенированные бутилкаучуки, в частности хлорбутил- или бромбутил-каучуки, или их смеси.The present elastomeric composition may optionally comprise an elastomeric polymer of one or more monoolefins with an olefin comonomer or derivative thereof (A'). Monoolefins can be selected from ethylene and α-olefins typically containing from 3 to 12 carbon atoms, such as, for example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene and mixtures thereof. The following compounds are preferred: copolymers selected from copolymers of ethylene and an α-olefin, optionally with a diene; homopolymers of isobutene or copolymers thereof with small amounts of diene, which are optionally at least partially halogenated. The optional diene typically contains from 4 to 20 carbon atoms and is preferably selected from 1,3-butadiene, isoprene, 1,4-hexadiene, 1,4-cyclohexadiene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene , vinylnorbornene and mixtures thereof. Of these, the following are particularly preferred: ethylene/propylene (EPR) copolymers or ethylene/propylene/diene (EPDM) copolymers, polyisobutene, butyl rubber, halogenated butyl rubbers, in particular chlorobutyl or bromobutyl rubbers, or mixtures thereof.
Диеновый эластомерный полимер (A) или эластомерный полимер (A’), функционализированный по реакции с подходящими агентами обрыва цепи или связующими агентами, также могут быть использованы. В частности, диеновые эластомерные полимеры, полученные анионной полимеризацией в присутствии металлорганического инициатора (в частности, литийорганического инициатора), могут быть функционализированы за счет взаимодействия остаточных металлорганических групп, происходящих от инициатора, с подходящими агентами обрыва цепи или связующими агентами, такими как, например, имины, карбодиимиды, галогениды алкилолова, замещенные бензофеноны, алкоксисиланы или арилоксисиланы.A diene elastomeric polymer (A) or an elastomeric polymer (A') functionalized by reaction with suitable terminating agents or coupling agents may also be used. In particular, diene elastomeric polymers prepared by anionic polymerization in the presence of an organometallic initiator (in particular an organolithium initiator) can be functionalized by reacting residual organometallic groups derived from the initiator with suitable terminating agents or coupling agents, such as, for example, imines, carbodiimides, alkyltin halides, substituted benzophenones, alkoxysilanes or aryloxysilanes.
В настоящем описании выражение «по меньшей мере, один эластомерный полимер (A)», означает, что один или более диеновых эластомерных полимеров (A), описанных выше, может присутствовать в смеси.In the present specification, the expression “at least one elastomeric polymer (A)” means that one or more diene elastomeric polymers (A) described above may be present in the mixture.
В настоящей композиции количество, по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A) или смеси двух или более эластомерных полимеров (A), как определено выше, насчитывает в сумме 100 масс.ч./100 масс.ч. каучука.In the present composition, the amount of at least one elastomeric polymer (A) or a mixture of two or more elastomeric polymers (A), as defined above, totals 100 parts by weight/100 parts by weight. rubber.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением содержит от 0,5 до 50 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого.The elastomeric composition for tires according to the invention contains from 0.5 to 50 parts by weight/100 parts by weight. rubber, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked.
Предпочтительно эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением содержит от 1 до 30 масс.ч./100 масс.ч. каучука, более предпочтительно от 3 до 20 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B).Preferably, the elastomeric tire composition according to the invention contains from 1 to 30 parts by weight/100 parts by weight. rubber, more preferably from 3 to 20 parts by mass/100 parts by mass. rubber, at least one phenolic product (B).
В настоящем описании выражение «по меньшей мере, один фенольный продукт (B)» означает, что один или более фенольных продуктов (B) могут присутствовать в смеси. В случае смесей фенольные продукты (B) обычно присутствуют в предпочтительных количествах, указанных выше.As used herein, the expression “at least one phenolic product (B)” means that one or more phenolic products (B) may be present in the mixture. In the case of mixtures, the phenolic products (B) are usually present in the preferred amounts indicated above.
Предпочтительно, по меньшей мере, один фенольный продукт (B) выбирают из фенола, этилфенолов, таких как o-этилфенол, м-этилфенол, п-этилфенол и т.п.; изопропилфенолов; бутилфенолов, таких как бутилфенол, п-трет-бутилфенол и т.п.; алкилфенолов, таких как п-трет-амилфенол, п-октилфенол, п-нонилфенол, п-кумил-фенол и т.п.; галогенфенолов, таких как фторфенол, хлорфенол, бромфенол, йодфенол и т.п.; замещенных монофенолов, таких как п-фенилфенол, аминофенол, нитрофенол, динитрофенол, тринитрофенол и т.п.; крезолов, таких как o-крезол, м-крезол, п-крезол; ксиленолов, таких как 2,3-ксиленол, 2,4-ксиленол, 2,5-ксиленол, 2,6-ксиленол, 3,4-ксиленол, 3,5-ксиленол и т.п.; бициклических монофенолов, таких как 1-нафтол, 2-нафтол и т.п.; полифенолов, таких как резорцин, алкилрезорцин, например, 2-метилрезорцин, 5-метилрезорцин, 2,5-диметилрезорцин, 4-этилрезорцин, 4-н-гексил-резорцин и т.п.; 4-хлоррезорцина, 2-нитрорезорцина, 4-бром-резорцина и т.п., пирогаллола, катехина, алкилкатехина, гидрохинона, алкилгидрохинона, фторглюцина, бисфенола A, бисфенола F, бисфенола S, дигидроксинафталина и т.п., новолаков и резолов.Preferably, at least one phenolic product (B) is selected from phenol, ethylphenols such as o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol and the like; isopropylphenols; butylphenols such as butylphenol, p-tert-butylphenol and the like; alkylphenols such as p-tert-amylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, p-cumyl phenol and the like; halogen phenols such as fluorophenol, chlorophenol, bromophenol, iodophenol and the like; substituted monophenols such as p-phenylphenol, aminophenol, nitrophenol, dinitrophenol, trinitrophenol and the like; cresols such as o-cresol, m-cresol, p-cresol; xylenols such as 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol and the like; bicyclic monophenols such as 1-naphthol, 2-naphthol and the like; polyphenols such as resorcinol, alkylresorcinol, for example, 2-methylresorcinol, 5-methylresorcinol, 2,5-dimethylresorcinol, 4-ethylresorcinol, 4-n-hexylresorcinol and the like; 4-chlororesorcinol, 2-nitroresorcinol, 4-bromo-resorcinol, etc., pyrogallol, catechin, alkyl catechol, hydroquinone, alkylhydroquinone, fluoroglucinol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, dihydroxynaphthalene, etc., novolacs and resols .
Более предпочтительно, по меньшей мере, один фенольный продукт (B) выбирают из фенолов, резорцинов, крезолов, катехинов и новолаков, даже более предпочтительно из фенолов и новолаков.More preferably, the at least one phenolic product (B) is selected from phenols, resorcinols, cresols, catechins and novolacs, even more preferably from phenols and novolacs.
По меньшей мере, один фенольный продукт (B) может быть уже частично сшит, предпочтительно по реакции, по меньшей мере, с одним альдегидом, более предпочтительно формальдегидом.The at least one phenolic product (B) may already be partially cross-linked, preferably by reaction with at least one aldehyde, more preferably formaldehyde.
Предпочтительно, по меньшей мере, один фенольный продукт (B) уже частично сшит, более предпочтительно уже частично сшит формальдегидом.Preferably, at least one phenolic product (B) is already partially cross-linked, more preferably already partially cross-linked with formaldehyde.
Примерами фенольных продуктов (B), уже частично сшитых, являются новолаки и резолы.Examples of phenolic products (B) already partially cross-linked are novolacs and resoles.
Промышленными примерами частично сшитых фенольных продуктов (B), приемлемых для применения в настоящей эластомерной композиции, являются смола Novolac ALNOVOL PN 320 от компании Allnex, смола EPIKOTE 154 от компании Hexion, смола HRJ-11995 от компании SI Group.Commercial examples of partially cross-linked phenolic products (B) suitable for use in the present elastomeric composition are Novolac ALNOVOL PN 320 resin from Allnex, EPIKOTE 154 resin from Hexion, HRJ-11995 resin from SI Group.
Эластомерная композиция для шин по изобретению содержит, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C), выбираемый из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи.The elastomeric tire composition of the invention contains at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black.
Предпочтительно окисленным углеродным аллотропом (C) является окисленная углеродная сажа.Preferably, the oxidized carbon allotrope (C) is oxidized carbon black.
Предпочтительно эластомерная композиция для шин по изобретению содержит от 1 до 50 масс.ч./100 масс.ч. каучука, более предпочтительно от 2 до 20 масс.ч./100 масс.ч. каучука, даже более предпочтительно от 3 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, более предпочтительно окисленной углеродной сажи.Preferably, the elastomeric tire composition of the invention contains from 1 to 50 parts by mass/100 parts by mass. rubber, more preferably from 2 to 20 parts by mass/100 parts by mass. rubber, even more preferably from 3 to 10 parts by mass/100 parts by mass. an oxidized carbon allotrope (C) rubber selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, more preferably oxidized carbon black.
Предпочтительно эластомерная композиция для шин по изобретению содержит углеродный аллотроп (C) в массовом отношении к фенольному продукту (B), находящемся между 0,1:1 и 2:1, более предпочтительно между 0,2:1 и 1:1.Preferably, the elastomeric tire composition of the invention contains carbon allotrope (C) in a weight ratio to phenolic product (B) of between 0.1:1 and 2:1, more preferably between 0.2:1 and 1:1.
Эластомерная композиция для шин по изобретению необязательно может содержать смесь двух или более окисленных углеродных аллотропов (C) в общем количестве, предпочтительно входящем в приведенные выше интервалы.The elastomeric tire composition of the invention may optionally contain a mixture of two or more oxidized carbon allotropes (C) in a total amount preferably within the above ranges.
Окисленный углеродный аллотроп (C), приемлемый для использования в настоящей композиции, может быть получен путем окисления соответствующего углеродного аллотропа, например, как описано в настоящей экспериментальной части (пример 1, пример 3) или в литературе в статье Green Chem. (2017),19, p. 900-904 и Corrosion Science 73 (2013), p. 356-364.An oxidized carbon allotrope (C) suitable for use in the present composition can be prepared by oxidizing the corresponding carbon allotrope, for example, as described in the present Experimental Section (Example 1, Example 3) or in the Green Chem literature. (2017),19, p. 900-904 and Corrosion Science 73 (2013), p. 356-364.
Исходный углеродный аллотроп, предпочтительно углеродная сажа, приемлемый для приготовления окисленного аллотропа (C), предпочтительно характеризуется площадью поверхности по БЭТ, измеренную в соответствии со стандартом ISO 9277:2010, по меньшей мере, 80 м2/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 105 м2/г.The starting carbon allotrope, preferably carbon black, suitable for preparing the oxidized allotrope (C), preferably has a BET surface area measured in accordance with ISO 9277:2010 of at least 80 m 2 /g, more preferably at least , 105 m 2 /g.
В случае графита исходным материалом также может быть расширенный графит.In the case of graphite, the starting material may also be expanded graphite.
Исходный углеродный аллотроп, подходящий для получения окисленного аллотропа (C), предпочтительно характеризуется высокой шероховатостью, измеряемой в соответствии со стандартом ISO 9277:2010.The starting carbon allotrope suitable for producing the oxidized allotrope (C) is preferably characterized by high roughness, measured in accordance with the ISO 9277:2010 standard.
Примерами промышленной исходной углеродной сажи, приемлемой для получения окисленной углеродной сажи, являются сорта N110, N115, N211, N121, N220 и N234 от компании Cabot.Examples of commercial carbon black precursors suitable for producing oxidized carbon black are grades N110, N115, N211, N121, N220 and N234 from Cabot.
Примером промышленного исходного графита, приемлемого для получения окисленного расширенного графита и окисленного графена, является синтетический графит TC 307 от компании Asbury.An example of a commercial graphite feedstock suitable for producing oxidized expanded graphite and oxidized graphene is TC 307 synthetic graphite from Asbury.
Примером промышленной углеродной нанотрубки, приемлемой для получения окисленной углеродной нанотрубки, является MWCNT Nanocyl 7000 от компании Nanocyl.An example of a commercial carbon nanotube suitable for producing oxidized carbon nanotubes is MWCNT Nanocyl 7000 from Nanocyl.
Окисленный углеродный аллотроп (C), предпочтительно окисленная углеродная сажа, приемлемый для использования в настоящей композиции, предпочтительно характеризуется содержанием кислорода выше 20%, более предпочтительно выше 30%, даже более предпочтительно выше 34%, при измерении с помощью элементного анализа.The oxidized carbon allotrope (C), preferably oxidized carbon black, suitable for use in the present composition preferably has an oxygen content greater than 20%, more preferably greater than 30%, even more preferably greater than 34%, as measured by elemental analysis.
Окисленный углеродный аллотроп (C), предпочтительно окисленная углеродная сажа, подходящий для использования в настоящей композиции, характеризуется отношением кислород/углерод O/C, по меньшей мере, равным 0,20, предпочтительно выше чем 0,30, более предпочтительно выше чем 0,50, даже более предпочтительно выше чем 0,60, еще более предпочтительно выше чем 0,70, причем это отношение получено по данным элементного анализа.The oxidized carbon allotrope (C), preferably oxidized carbon black, suitable for use in the present composition has an oxygen/carbon O/C ratio of at least 0.20, preferably greater than 0.30, more preferably greater than 0. 50, even more preferably higher than 0.60, even more preferably higher than 0.70, this ratio being obtained from elemental analysis.
Окисленный углеродный аллотроп (C), предпочтительно окисленная углеродная сажа, подходящий для использования в настоящей композиции, предпочтительно характеризуется площадью поверхности по БЭТ, измеренной в соответствии со стандартом ISO 9277:2010, по меньшей мере, 20 м2/г, более предпочтительно, по меньшей мере, 40 м2/г.The oxidized carbon allotrope (C), preferably oxidized carbon black, suitable for use in the present composition preferably has a BET surface area measured in accordance with ISO 9277:2010 of at least 20 m 2 /g, more preferably at least 40 m 2 /g.
В предпочтительном варианте осуществления окисленная углеродная сажа, приемлемая для использования в настоящей композиции, характеризуется отношением O/C выше чем 0,50, предпочтительно выше чем 0,60, более предпочтительно выше чем 0,70, и площадью поверхности по БЭТ, по меньшей мере, 40 м2/г.In a preferred embodiment, the oxidized carbon black suitable for use in the present composition has an O/C ratio greater than 0.50, preferably greater than 0.60, more preferably greater than 0.70, and a BET surface area of at least , 40 m 2 /g.
Окисленный углеродный аллотроп (C), подходящий для использования в настоящей композиции, при ИК анализе показывает важные сигналы, характеристичные для окисленных групп, таких как простые эфиры, спирты, кетоны или карбоновые кислоты, в области приблизительно от 800 до 1700 см-1 (см. ФИГ. 4). Как можно увидеть из диаграммы на ФИГ. 4, сигналы особенно интенсивны для окисленной углеродной сажи (o-N110 и o-N234) и в любом случае присутствуют для окисленного графена и окисленного расширенного графита (GO и e-GO), при этом они отсутствуют в неокисленных справочных продуктах (HSAG графит с высокой площадью поверхности и углеродная сажа N110).The oxidized carbon allotrope (C) suitable for use in the present composition, when analyzed by IR, shows important signals characteristic of oxidized groups such as ethers, alcohols, ketones or carboxylic acids in the region from approximately 800 to 1700 cm -1 (cm FIGURE 4). As can be seen from the diagram in FIG. 4, the signals are particularly intense for oxidized carbon black (o-N110 and o-N234) and are in any case present for oxidized graphene and oxidized expanded graphite (GO and e-GO), while they are absent in non-oxidized reference products (HSAG graphite with high surface area and carbon black N110).
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением может содержать, по меньшей мере, один альдегид и/или, по меньшей мере, один продукт-донор метилена (D).The elastomeric tire composition according to the invention may contain at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D).
Предпочтительно альдегид выбирают из формальдегида, ацетальдегида, пропионового альдегида, хлораля, фурфураля, глиоксаля, н-бутилальдегида, капронового альдегида, аллил-альдегида, бензальдегида, кротонового альдегида, акролеина, фенилацетальдегида, o-толилальдегида, салицилового альдегида, более предпочтительно альдегид представляет собой формальдегид.Preferably, the aldehyde is selected from formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, chloral, furfural, glyoxal, n-butylaldehyde, nylonaldehyde, allylaldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde, acrolein, phenylacetaldehyde, o-tolylaldehyde, salicylaldehyde hyde, more preferably the aldehyde is formaldehyde .
В предпочтительном варианте осуществления эластомерная композиция для шин по изобретению содержит, по меньшей мере, один продукт-донор метилена, более предпочтительно не содержит какой-либо альдегид, а содержит только, по меньшей мере, один продукт-донор метилена.In a preferred embodiment, the elastomeric tire composition of the invention contains at least one methylene donor product, more preferably does not contain any aldehyde, but only at least one methylene donor product.
Предпочтительно, по меньшей мере, один продукт-донор метилена выбирают из пара-формальдегида, триоксана, тетраметилена, гексаметилентетрамина (EMTA), гексаметоксиметил-меламина (EMMM), более предпочтительно продукт представляет собой EMMM.Preferably, the at least one methylene donor product is selected from para-formaldehyde, trioxane, tetramethylene, hexamethylenetetramine (EMTA), hexamethoxymethylmelamine (EMMM), more preferably the product is EMMM.
Промышленные примеры подходящих продуктов-доноров метилена (D) представляют собой EMMM Cyrez 964 P.C. от компании Cytec и EMTA FlexaTram-HMT-100 от компании Ascend.Commercial examples of suitable methylene donor products (D) are EMMM Cyrez 964 P.C. from Cytec and EMTA FlexaTram-HMT-100 from Ascend.
Предпочтительно эластомерная композиция для шин по изобретению содержит от 1 до 8 масс.ч./100 масс.ч. каучука, более предпочтительно от 2 до 6 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D).Preferably, the elastomeric tire composition of the invention contains from 1 to 8 parts by mass/100 parts by mass. rubber, more preferably from 2 to 6 parts by mass/100 parts by mass. rubber, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D).
В случае смесей альдегид и один или более продуктов-доноров метилена (D) присутствуют в общей сложности в указанных выше предпочтительных количествах.For mixtures, the aldehyde and one or more methylene donor products (D) are present in the total preferred amounts indicated above.
Более предпочтительно эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением содержит от 1 до 8 масс.ч./100 масс.ч. каучука, более предпочтительно от 2 до 6 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D) и не содержит какой-либо альдегид.More preferably, the elastomeric tire composition according to the invention contains from 1 to 8 parts by weight/100 parts by weight. rubber, more preferably from 2 to 6 parts by mass/100 parts by mass. rubber, at least one methylene donor product (D) and does not contain any aldehyde.
Специалист в данной области техники сможет выбрать подходящее количество альдегида и/или продукта-донора метилена (D), которое должно быть использовано, учитывая, например, степень уже имеющего место сшивания, желаемую конечную степень сшивания, присутствие других компонентов, которые более или менее распределяют реакционноспособные компоненты и т.п.One skilled in the art will be able to select the appropriate amount of aldehyde and/or methylene donor product (D) to be used, taking into account, for example, the degree of cross-linking already taking place, the desired final degree of cross-linking, the presence of other components that more or less distribute reactive components, etc.
Предпочтительно массовое соотношение между, по меньшей мере, одним фенольным продуктом (B), необязательно уже частично сшитым, и альдегидом и/или, по меньшей мере, одним соединением-донором метилена (D) находится в интервале между 0,1:1 и 60:1, более предпочтительно между 0,5:1 и 20:1, даже более предпочтительно между 1:1 и 8:1.Preferably, the weight ratio between the at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked, and the aldehyde and/or at least one methylene donor compound (D) is in the range between 0.1:1 and 60 :1, more preferably between 0.5:1 and 20:1, even more preferably between 1:1 and 8:1.
Эластомерная композиция для шин по изобретению необязательно может содержать, по меньшей мере, один армирующий наполнитель (E), выбираемый из углеродной сажи, обычного диоксида кремния, такого как диоксид кремния из песка, осажденный сильными кислотами, предпочтительно аморфный, диатомовой земли, карбоната кальция, диоксида титана, талька, оксида алюминия, алюмосиликатов, каолина, силикатных волокон и их смесей.The elastomeric tire composition of the invention may optionally contain at least one reinforcing filler (E) selected from carbon black, conventional silica such as sand precipitated silica, preferably amorphous, diatomaceous earth, calcium carbonate, titanium dioxide, talc, aluminum oxide, aluminosilicates, kaolin, silicate fibers and mixtures thereof.
Предпочтительно армирующий наполнитель (E) выбирают из углеродной сажи, обычного диоксида кремния, силикатных волокон и их смесей.Preferably, the reinforcing filler (E) is selected from carbon black, conventional silica, silicate fibers and mixtures thereof.
Армирующий наполнитель (E) может присутствовать в эластомерном компаунде обычно в количестве от 0 до 120 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 3 до 90 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The reinforcing filler (E) may be present in the elastomeric compound, typically in an amount of from 0 to 120 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 3 to 90 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
В одном варианте осуществления армирующий наполнитель (E) может отсутствовать, и в этом случае армирующую функцию может полностью выполнять окисленный углеродный аллотроп. В этом случае окисленный углеродный аллотроп (C) предпочтительно используют в количествах от 0,5 до 100 масс.ч./100 масс.ч. каучука, более предпочтительно в интервале между 1 и 80 масс.ч./100 масс.ч. каучука.In one embodiment, the reinforcing filler (E) may be absent, in which case the reinforcing function may be performed entirely by the oxidized carbon allotrope. In this case, the oxidized carbon allotrope (C) is preferably used in amounts of 0.5 to 100 parts by mass/100 parts by mass. rubber, more preferably in the range between 1 and 80 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
В одном варианте осуществления функция армирования может быть выполнена частично, по меньшей мере, за счет одного окисленного углеродного аллотропа (C) и частично, по меньшей мере, за счет одного армирующего наполнителя (E).In one embodiment, the reinforcement function may be performed in part by at least one oxidized carbon allotrope (C) and in part by at least one reinforcing filler (E).
Эластомерная композиция для шин по изобретению необязательно может содержать один или более армирующих наполнителей (E), которые определены выше, в смеси.The elastomeric tire composition of the invention may optionally contain one or more reinforcing fillers (E) as defined above in the mixture.
Промышленными примерами армирующих наполнителей (E), подходящих для использования в настоящей эластомерной композиции, являются углеродная сажа N326 и N375 от компании Cabot, углеродная сажа N326 и N375 от компании Birla.Commercial examples of reinforcing fillers (E) suitable for use in the present elastomeric composition are carbon black N326 and N375 from Cabot, carbon black N326 and N375 from Birla.
Эластомерная композиция для шин по изобретению содержит, по меньшей мере, один вулканизирующий агент (F).The elastomeric tire composition of the invention contains at least one vulcanizing agent (F).
По меньшей мере, один вулканизирующий агент (F) предпочтительно выбирают из серы, или, с другой стороны, содержащих серу молекул (доноры серы), таких как, например, дисульфид капролактама (CLD), бис(триалкоксисилил)пропил]-полисульфиды, дитиофосфаты, фосфорилполисульфид (SDT) и их смеси.The at least one curing agent (F) is preferably selected from sulfur or, on the other hand, sulfur-containing molecules (sulfur donors), such as, for example, caprolactam disulfide (CLD), bis(trialkoxysilyl)propyl]-polysulfides, dithiophosphates , phosphoryl polysulfide (SDT) and mixtures thereof.
Предпочтительно вулканизирующим агентом (F) является сера, предпочтительно выбираемая из растворимой серы (кристаллическая сера), нерастворимой серы (полимерная сера), диспергированной в масле серы и их смесей.Preferably, the vulcanizing agent (F) is sulfur, preferably selected from soluble sulfur (crystalline sulfur), insoluble sulfur (polymer sulfur), oil dispersed sulfur and mixtures thereof.
Промышленные примеры вулканизирующих агентов (F), подходящих для использования в эластомерной композиции для шин по изобретению, включают 67%-ную серу, известную под торговым названием Crystex OT33 от компании Eastman, и дисульфид капролактама 80% Rhenogran CLD 80 от компании Lanxess.Commercial examples of curing agents (F) suitable for use in the elastomeric tire composition of the invention include 67% sulfur known under the trade name Crystex OT33 from Eastman, and caprolactam disulfide 80% Rhenogran CLD 80 from Lanxess.
Вулканизирующий агент (F) может присутствовать в эластомерной композиции по изобретению в общем количестве обычно от 0,1 до 15 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,5 до 12 масс.ч./100 масс.ч. каучука, даже более предпочтительно от 1 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The vulcanizing agent (F) may be present in the elastomeric composition according to the invention in a total amount usually from 0.1 to 15 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.5 to 12 parts by mass/100 parts by mass. rubber, even more preferably from 1 to 10 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Настоящая эластомерная композиция необязательно может содержать один или более вулканизирующих агентов (F), определенных выше, в смеси.The present elastomeric composition may optionally contain one or more vulcanizing agents (F) defined above in the mixture.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением необязательно может содержать, по меньшей мере, один компатибилизирующий агент.The elastomeric tire composition according to the invention may optionally contain at least one compatibilizing agent.
Термин «компатибилизирующий агент» означает продукт, способный взаимодействовать с армирующим наполнителем, в частности, с диоксидом кремния, и связывать его с диеновым эластомерным полимером во время вулканизации.The term "compatibilizing agent" means a product capable of reacting with a reinforcing filler, in particular silica, and binding it to the diene elastomeric polymer during vulcanization.
Предпочтительно компатибилизирующий агент, подходящий для использования в настоящей композиции, представляет собой силан, выбираемый из силанов, имеющих, по меньшей мере, одну гидролизуемую силановую группу, которая может быть определена, например, с помощью следующей общей формулы (I):Preferably, the compatibilizing agent suitable for use in the present composition is a silane selected from silanes having at least one hydrolyzable silane group, which can be defined, for example, by the following general formula (I):
(R)3Si-CnH2n-X (I),(R) 3 Si-C n H 2n -X (I),
где группы R, которые могут быть одинаковыми или разными, выбирают из алкильной, алкокси- или арилокси-групп или из атомов галогена, при условии, что, по меньшей мере, одна из групп R представляет собой алкокси- или арилокси-группу или галоген; n представляет собой целое число от 1 до 6 включительно; X представляет собой группу, выбираемую из нитрозо-, меркапто-, амино-группы, эпоксида, винила, имида, хлора, -(S)mCnH2n-Si-(R)3 и -S-COR, где m и n представляют собой целые числа от 1 до 6 включительно, и группы R имеют определенные выше значения.wherein the R groups, which may be the same or different, are selected from alkyl, alkoxy or aryloxy groups or halogen atoms, provided that at least one of the R groups is an alkoxy or aryloxy group or a halogen; n is an integer from 1 to 6 inclusive; X represents a group selected from nitroso, mercapto, amino, epoxide, vinyl, imide, chlorine, -(S) m C n H 2n -Si-(R) 3 and -S-COR, where m and n are integers from 1 to 6 inclusive, and the groups R have the meanings defined above.
Предпочтительными компатибилизирующими агентами являются бис(3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT) и бис(3-триэтоксисилилпропил)дисульфид (TESPD).Preferred compatibilizing agents are bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT) and bis(3-triethoxysilylpropyl) disulfide (TESPD).
Промышленные примеры компатибилизирующих агентов, подходящих для использования в настоящей эластомерной композиции, включают бис(3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид Si69, продаваемый компанией Evonik, и Silane NXT от компании Momentive.Commercial examples of compatibilizing agents suitable for use in the present elastomeric composition include Si69 bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide sold by Evonik and Silane NXT from Momentive.
Если он присутствует, то компатибилизирующий агент включают в эластомерную композицию для шин по изобретению в суммарном количестве от 0,1 до 20 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,5 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука.If present, the compatibilizing agent is included in the elastomeric tire composition of the invention in a total amount of from 0.1 to 20 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.5 to 10 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Настоящая эластомерная композиция необязательно может содержать один или более компатибилизирующих агентов, определенных выше, в смеси.The present elastomeric composition may optionally contain one or more compatibilizing agents as defined above in a mixture.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением необязательно может содержать, по меньшей мере, один антиоксидант.The elastomeric tire composition according to the invention may optionally contain at least one antioxidant.
Антиоксидант предпочтительно выбирают из N-изопропил-N’-фенил-p-фенилендиамина (IPPD), N-(1,3-диметилбутил)-n’-фенил-п-фенилендиамина (6PPD), N, N’-бис(1,4-диметилпентил)-п-фенилен-диамина (77PD), N, N’-бис(1-этил-3-метилпентил)-п-фенилендиамина (DOPD), N, N’-бис(1,4-диметилпентил)-п-фенилендиамина, N, N’-дифенил-п-фенилендиамина (DPPD), N, N’-дитолил-п-фенилендиамина (DTPD), N, N’-ди-бета-нафтил-п-фенилендиамина (DNPD), N, N’-бис(1-метилгептил)-п-фенилендиамина, N, N’-ди-вторбутил-п-фенилен-диамина (44PD), N-фенил-N-циклогексил-п-фенилендиамина, N-фенил-N’-1-метилгептил-п-фенилендиамина и т.п., и их смесей, предпочтительно антиоксидантом является N-1,3-диметилбутил-N-фенил-п-фенилендиамин (6-PPD).The antioxidant is preferably selected from N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (IPPD), N-(1,3-dimethylbutyl)-n'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N, N'-bis(1 ,4-dimethylpentyl)-p-phenylene-diamine (77PD), N, N'-bis(1-ethyl-3-methylpentyl)-p-phenylenediamine (DOPD), N, N'-bis(1,4-dimethylpentyl )-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine (DPPD), N, N'-ditolyl-p-phenylenediamine (DTPD), N, N'-di-beta-naphthyl-p-phenylenediamine (DNPD ), N, N'-bis(1-methylheptyl)-p-phenylenediamine, N, N'-di-secbutyl-p-phenylene-diamine (44PD), N-phenyl-N-cyclohexyl-p-phenylenediamine, N- phenyl-N'-1-methylheptyl-p-phenylenediamine and the like, and mixtures thereof, preferably the antioxidant is N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-p-phenylenediamine (6-PPD).
Промышленным примером подходящего антиоксиданта является 6PPD от компании Solutia/Eastman или Santoflex, производимый компанией Flexsys.Commercial examples of a suitable antioxidant are 6PPD from Solutia/Eastman or Santoflex manufactured by Flexsys.
Антиоксидант может присутствовать в эластомерной композиции в общей сложности в количестве обычно от 0 до 20 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,5 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The antioxidant may be present in the elastomeric composition in a total amount of typically from 0 to 20 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.5 to 10 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Эластомерная композиция для шин по изобретению необязательно может содержать, по меньшей мере, один воск.The elastomeric tire composition of the invention may optionally contain at least one wax.
Воск может представлять собой, например, нефтяной воск или смесь парафинов.The wax may be, for example, a petroleum wax or a mixture of paraffins.
Промышленными примерами подходящих восков являются парафиновая смесь Repsol N и микрокристаллический воск Antilux® 654 от компании Rhein Chemie.Industrial examples of suitable waxes are Repsol N paraffin mixture and Antilux® 654 microcrystalline wax from Rhein Chemie.
Воск может присутствовать в эластомерной композиции по изобретению в общей сложности в количестве обычно от 0,1 до 20 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,5 до 5 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The wax may be present in the elastomeric composition of the invention in a total amount of typically from 0.1 to 20 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.5 to 5 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Эластомерная композиция для шин по изобретению необязательно может содержать одну или более вулканизирующих добавок, таких как активаторы, ускорители и замедлители.The elastomeric tire composition of the invention may optionally contain one or more vulcanizing additives such as activators, accelerators and retarders.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением необязательно может содержать, по меньшей мере, один активатор вулканизации.The elastomeric tire composition according to the invention may optionally contain at least one vulcanization activator.
Активаторы вулканизации, подходящие для использования в настоящей эластомерной композиции, представляют собой соединения цинка, в частности ZnO, ZnCO3, цинковые соли насыщенных или ненасыщенных жирных кислот, содержащих от 8 до 18 атомов углерода, такие как, например, стеарат цинка, который предпочтительно образуется in situ в эластомерной композиции по реакции ZnO и жирной кислоты, а также Bi2O3, PbO, Pb3O4, PbO2 или их смеси.Vulcanization activators suitable for use in the present elastomeric composition are zinc compounds, in particular ZnO, ZnCO 3 , zinc salts of saturated or unsaturated fatty acids containing from 8 to 18 carbon atoms, such as, for example, zinc stearate, which is preferably formed in situ in an elastomeric composition by the reaction of ZnO and fatty acid, as well as Bi 2 O 3, PbO, Pb 3 O 4 , PbO 2 or mixtures thereof.
Предпочтительно активаторы вулканизации присутствуют в эластомерной композиции для шин по изобретению в количествах от 0,2 до 15 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,5 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука.Preferably, vulcanization activators are present in the elastomeric tire composition of the invention in amounts of from 0.2 to 15 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.5 to 10 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Предпочтительные активаторы образуются по реакции оксида цинка и стеариновой кислоты.Preferred activators are formed by the reaction of zinc oxide and stearic acid.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением необязательно может содержать, по меньшей мере, один ускоритель вулканизации.The elastomeric tire composition according to the invention may optionally contain at least one vulcanization accelerator.
Ускоритель вулканизации предпочтительно выбирают из дитиокарбаматов, гуанидинов, тиомочевин, тиазолов, сульфенамидов, тиурамов, аминов, ксантатов и их смесей.The vulcanization accelerator is preferably selected from dithiocarbamates, guanidines, thioureas, thiazoles, sulfenamides, thiurams, amines, xanthates and mixtures thereof.
Предпочтительно ускоритель выбирают из N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамида (CBS), N-трет-бутил-2-бензотиазол-сульфенамида (TBBS) и их смесей.Preferably, the accelerator is selected from N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide (TBBS) and mixtures thereof.
Промышленные примеры ускорителей вулканизации, подходящих для использования в настоящей эластомерной композиции для шин, включают N-циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид Vulkacit® (CBS или CZ), N-трет-бутил-2-бензотиазилсульфенамид Vulkacit® NZ/EGC, поставляемые компанией Lanxess.Commercial examples of vulcanization accelerators suitable for use in the present elastomeric tire composition include Vulkacit® N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS or CZ), Vulkacit® N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide NZ/EGC, available from Lanxess.
Ускоритель вулканизации может присутствовать в настоящей эластомерной композиции для шин в общей сложности в количестве обычно от 0,05 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 0,1 до 5 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The vulcanization accelerator may be present in the present elastomeric tire composition in a total amount of typically 0.05 to 10 parts by weight/100 parts by weight. rubber, preferably from 0.1 to 5 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
Настоящая эластомерная композиция может содержать один или более ускорителей, определенных выше, в смеси.The present elastomeric composition may contain one or more accelerators as defined above in a mixture.
Эластомерная композиция для шин в соответствии с изобретением необязательно может содержать, по меньшей мере, один замедлитель вулканизации.The elastomeric tire composition according to the invention may optionally contain at least one vulcanization retardant.
Замедлитель вулканизации, подходящий для использования в настоящей эластомерной композиции для шин, предпочтительно выбирают из мочевины, фталевого ангидрида, N-нитрозoдифенил-амина, N-циклогексилтиофталимида (CTP или PVI) и их смесей.The vulcanization retardant suitable for use in the present elastomeric tire composition is preferably selected from urea, phthalic anhydride, N-nitrosodiphenylamine, N-cyclohexylthiophthalimide (CTP or PVI) and mixtures thereof.
Промышленным примером подходящего замедлителя является N-циклогексилтиофталимид VULKALENT G от компании Lanxess.An industrial example of a suitable retarder is N-cyclohexylthiophthalimide VULKALENT G from Lanxess.
Замедлитель вулканизации может присутствовать в настоящей эластомерной композиции в количестве обычно от 0,05 до 2 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The vulcanization retardant may be present in the present elastomeric composition in an amount typically from 0.05 to 2 parts by weight/100 parts by weight. rubber.
Настоящая эластомерная композиция может содержать один или более замедлителей вулканизации, определенных выше, в смеси.The present elastomeric composition may contain one or more vulcanization retardants as defined above in the mixture.
Настоящая эластомерная композиция для шин вероятно может содержать другие добавки, обычно используемые при производстве шинных компаундов, выбираемых на основании конкретной области применения, для которой композиция предназначена. Например, могут быть добавлены следующие добавки: противостарители, пластификаторы, адгезивы, антиозонанты, модифицирующие смолы или их смеси.The present elastomeric tire composition may likely contain other additives commonly used in the manufacture of tire compounds, selected based on the particular application for which the composition is intended. For example, the following additives can be added: antioxidants, plasticizers, adhesives, antiozonants, modifying resins or mixtures thereof.
В частности, чтобы дополнительно улучшить перерабатываемость компаунда, композиция необязательно может быть смешана, по меньшей мере, с одним пластификатором, обычно выбираемым из минеральных масел, растительных масел, синтетических масел, полимеров с низкой молекулярной массой и их смесей, таких как, например, ароматическое масло, нафтеновое масло, фталаты, соевое масло и их смеси.In particular, to further improve the processability of the compound, the composition may optionally be mixed with at least one plasticizer, typically selected from mineral oils, vegetable oils, synthetic oils, low molecular weight polymers and mixtures thereof, such as, for example, aromatic oil, naphthenic oil, phthalates, soybean oil and mixtures thereof.
Количество пластификатора составляет предпочтительно от 0,1 до 70 масс.ч./100 масс.ч. каучука, предпочтительно от 5 до 30 масс.ч./100 масс.ч. каучука.The amount of plasticizer is preferably from 0.1 to 70 parts by mass/100 parts by mass. rubber, preferably from 5 to 30 parts by mass/100 parts by mass. rubber.
В предпочтительном варианте осуществления настоящая эластомерная композиция для шин, предпочтительно для бортового наполнительного шнура, содержит, по меньшей мере:In a preferred embodiment, the present elastomeric composition for tires, preferably for bead filler, contains at least:
100 масс.ч./100 масс.ч. каучука, по меньшей мере, одного диенового эластомерного полимера (A),100 parts by mass/100 parts by mass rubber, at least one diene elastomer polymer (A),
от 5 до 25 масс.ч./100 масс.ч. каучука новолака (B),from 5 to 25 parts by mass/100 parts by mass novolac rubber (B),
от 2 до 6 масс.ч./100 масс.ч. каучука окисленной углеродной сажи (C),from 2 to 6 parts by mass/100 parts by mass rubber oxidized carbon black (C),
от 3 до 8 масс.ч./100 масс.ч. каучука продукта-донора метилена (D),from 3 to 8 parts by mass/100 parts by mass methylene donor product rubber (D),
от 30 до 70 масс.ч./100 масс.ч. каучука углеродной сажи (E), иfrom 30 to 70 parts by mass/100 parts by mass carbon black rubber (E), and
от 6 до 10 масс.ч./100 масс.ч. каучука серы (F).from 6 to 10 parts by mass/100 parts by mass sulfur rubber (F).
Другой аспект настоящего изобретения составляет вулканизируемый эластомерный компаунд для шин, полученный путем смешения и необязательно нагревания компонентов эластомерной композиции для шин по изобретению.Another aspect of the present invention is a vulcanizable elastomeric tire compound obtained by mixing and optionally heating the components of the elastomeric tire composition of the invention.
Эластомерный компаунд по изобретению может быть получен путем смешения друг с другом и необязательно путем подходящего нагревания компонентов композиции в соответствии с известными в данной области техники методиками.The elastomeric compound of the invention can be prepared by mixing together and optionally by suitably heating the components of the composition in accordance with techniques known in the art.
Предпочтительно способ получения вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению включает:Preferably, the method for producing the vulcanizable elastomeric compound of the invention comprises:
I) обработку и необязательно нагревание до температуры, находящейся в интервале между 130 и 160°C, по меньшей мере, в одном подходящем смесителе:I) treating and optionally heating to a temperature in the range between 130 and 160°C in at least one suitable mixer:
по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A),at least one elastomeric polymer (A),
необязательно, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, иoptionally at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, and
необязательно, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E),optionally at least one reinforcing filler (E),
с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1);to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1);
II) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1):II) introduction into the non-vulcanizing elastomer compound (m1):
по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F) и, если присутствует, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),at least one vulcanizing agent (F) and, if present, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D),
необязательно, по меньшей мере, одного ускорителя и/или замедлителя вулканизации,optionally at least one accelerator and/or retarder,
необязательно, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, при условии, что указанный, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C) и указанный, по меньшей мере, один фенольный продукт (B), необязательно уже частично сшитый, присутствуют, по меньшей мере, на одно й из стадий I) или II), иoptionally at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, provided that said at least one oxidized carbon allotrope (C) and said, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked, is present in at least one of stages I) or II), and
обработку компаунда, в том же или другом подходящем смесителе, при температуре предпочтительно не выше чем 120°C, более предпочтительно не выше чем 105°C, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (m2), иtreating the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature preferably not higher than 120°C, more preferably not higher than 105°C, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (m2), and
III) выгрузку вулканизируемого эластомерного компаунда (m2).III) unloading the vulcanizable elastomer compound (m2).
Обработка/переработка компонентов (стадия I) может иметь место на одной или более стадиях, при проведении которых могут быть добавлены другие необязательные компоненты, описанные выше, но предпочтительно не добавки вулканизации (непроизводительная стадия).Processing/processing of the components (Stage I) may take place in one or more stages, during which other optional components described above may be added, but preferably not curing additives (non-productive stage).
Обработка/переработка компонентов может быть проведена в одном или более подходящих смесителях, например, в открытом смесителе типа «открытых вальцов» или закрытом резиносмесителе с тангенциальными роторами (Banbury®) или с взаимопроникающими роторами (Intermix), или в непрерывных смесителях типа Ko-Kneader™ (Buss®) или двухшнекового или мультишнекового типа.Processing/processing of the components can be carried out in one or more suitable mixers, for example, an open mixer of the "open roller" type or a closed rubber mixer with tangential rotors (Banbury®) or with interpenetrating rotors (Intermix), or in continuous mixers of the Ko-Kneader type ™ (Buss®) or twin-screw or multi-screw type.
Обработка/переработка может быть периодической, то есть, отдельными партиями, или непрерывной с одновременным или предпочтительно последовательным добавлением компонентов.The processing/processing may be batchwise, that is, in separate batches, or continuous, with simultaneous or preferably sequential addition of components.
В случае периодических процессов обработка/переработка может быть проведена на одной или предпочтительно на нескольких стадиях, проводимых в одном и том же или в разных смесителях, в конце которых компаунд обычно выгружают.In the case of batch processes, the processing/processing may be carried out in one or preferably several stages, carried out in the same or in different mixers, at the end of which the compound is usually discharged.
В случае непрерывных процессов, проводимых, например, в планетарных смесителях, двухшнекового, мультишнекового или кольцевого типа, по меньшей мере, один альдегид и/или, по меньшей мере, один продукт-донор метилена (D) предпочтительно подают ниже по потоку в непосредственной близости от разгрузочной части устройства и при температуре предпочтительно ниже чем 120°C.In the case of continuous processes carried out, for example, in planetary mixers, twin-screw, multi-screw or ring type, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D) is preferably fed downstream in close proximity from the discharge part of the device and at a temperature preferably lower than 120°C.
Обычно переработка (I) компонентов может длиться в общей сложности от 2 до 15 мин при температуре в интервале от 70 до 160°C, предпочтительно от 130 до 160°C.Typically, the processing of the (I) components can last a total of 2 to 15 minutes at a temperature in the range of 70 to 160°C, preferably 130 to 160°C.
После одной или более стадий обработки/переработки (I), по меньшей мере, один вулканизирующий агент (F), предпочтительно на основе серы, предпочтительно вводят в невулканизируемый эластомерный компаунд, полученный таким образом, предпочтительно вместе с ускорителями и замедлителями вулканизации, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (производительная стадия II).After one or more processing/processing steps (I), at least one vulcanizing agent (F), preferably sulfur-based, is preferably introduced into the non-vulcanizable elastomeric compound thus obtained, preferably together with vulcanization accelerators and retarders, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (productive stage II).
На стадии введения (II) вулканизирующего агента и необязательно ускорителя и/или замедлителя вулканизации температуру обычно поддерживают ниже 140°C и предпочтительно ниже 120°C, более предпочтительно в интервале между 80 и 105°C, чтобы исключить явление нежелательного предварительного сшивания.In step (II) of introducing a vulcanizing agent and optionally a vulcanization accelerator and/or retardant, the temperature is usually kept below 140°C and preferably below 120°C, more preferably in the range between 80 and 105°C, to avoid the phenomenon of undesirable pre-crosslinking.
В предпочтительном варианте осуществления способ получения вулканизируемого компаунда по изобретению включает:In a preferred embodiment, the method for producing a vulcanizable compound according to the invention includes:
I) обработку и необязательно нагревание до температуры, находящейся в интервале между 130 и 160°C, по меньшей мере, в одном подходящем смесителе:I) treating and optionally heating to a temperature in the range between 130 and 160°C in at least one suitable mixer:
по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A),at least one elastomeric polymer (A),
по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, иat least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, and
необязательно, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E),optionally at least one reinforcing filler (E),
с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1);to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1);
II) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1):II) introduction into the non-vulcanizing elastomer compound (m1):
по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F),at least one vulcanizing agent (F),
если присутствует, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),if at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D) is present,
необязательно, по меньшей мере, одного ускорителя и/или замедлителя вулканизации, иoptionally at least one vulcanization accelerator and/or retarder, and
обработку компаунда, в том же или другом подходящем смесителе, при температуре не выше чем 105°C, предпочтительно в интервале между 80 и 105°C, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (m2); иtreating the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature not higher than 105°C, preferably in the range between 80 and 105°C, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (m2); And
III) выгрузку вулканизируемого эластомерного компаунда (m2).III) unloading the vulcanizable elastomer compound (m2).
В этом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один фенольный продукт (B) и, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C) предпочтительно добавляют на стадии переработки (I) для улучшения их диспергирования. Более того, по меньшей мере, один альдегид и/или, по меньшей мере, один продукт-донор метилена (D), если присутствует, предпочтительно добавляют на стадии (II) введения вулканизирующего агента (F) при контролируемой температуре, чтобы предупредить нежелательные ранние реакции.In this preferred embodiment, at least one phenolic product (B) and at least one oxidized carbon allotrope (C) are preferably added in the processing step (I) to improve their dispersion. Moreover, at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D), if present, is preferably added in step (II) of introducing the vulcanizing agent (F) at a controlled temperature to prevent unwanted early reactions.
В одном варианте осуществления способ получения вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению включает:In one embodiment, a method for producing a vulcanizable elastomeric compound of the invention includes:
Ia) обработку/переработку при температуре, находящейся в интервале между 130 и 160°C, по меньшей мере, в одном подходящем смесителе:Ia) processing/processing at a temperature between 130 and 160°C in at least one suitable mixer:
по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A),at least one elastomeric polymer (A),
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи,optionally, in whole or in part, at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black,
необязательно, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E), иoptionally at least one reinforcing filler (E), and
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B),optionally, in whole or in part, at least one phenolic product (B),
с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1a);to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1a);
Ib) необязательно введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1a):Ib) optionally introducing into the non-vulcanizing elastomeric compound (m1a):
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally, in whole or in part, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, и обработку компаунда в том же или в другом подходящем смесителе при температуре между 120 и 140°C с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1b);optionally, in whole or in part, at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, and treating the compound in the same or another suitable mixer at a temperature between 120 and 140°C to obtain a non-vulcanizing elastomeric compound (m1b);
II) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1b), по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F),ii) introducing into the non-vulcanizable elastomeric compound (m1b) at least one vulcanizing agent (F),
если присутствует, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),if at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D) is present,
необязательно, по меньшей мере, одного ускорителя и/или замедлителя вулканизации,optionally at least one accelerator and/or retarder,
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,optionally, in whole or in part, at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, при условии, что указанный, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C) и указанный, по меньшей мере, один фенольный продукт (B), вероятно уже частично сшитый, присутствует, по меньшей мере, на одной из стадий I) или II), иoptionally, in whole or in part, at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, provided that the at least one oxidized carbon allotrope (C ) and said at least one phenolic product (B), probably already partially cross-linked, is present in at least one of stages I) or II), and
обработку компаунда, в том же или другом подходящем смесителе, при температуре между 80 и 105°C, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (m2), andprocessing the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature between 80 and 105°C, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (m2), and
III) выгрузку вулканизируемого эластомерного компаунда (m2).III) unloading the vulcanizable elastomer compound (m2).
В предпочтительном варианте осуществления способ получения вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению включает:In a preferred embodiment, the method for producing a vulcanizable elastomeric compound according to the invention includes:
Ia) обработку при температуре, находящейся в интервале между 130 и 160°C, по меньшей мере, в одном подходящем смесителе:Ia) processing at a temperature between 130 and 160°C in at least one suitable mixer:
по меньшей мере, одного эластомерного полимера (A),at least one elastomeric polymer (A),
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, иoptionally, in whole or in part, at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, and
необязательно, по меньшей мере, одного армирующего наполнителя (E),optionally at least one reinforcing filler (E),
с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1a);to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1a);
Ib) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1a):Ib) introduction into a non-vulcanizing elastomeric compound (m1a):
по меньшей мере, одного фенольного продукта (B), необязательно уже частично сшитого,at least one phenolic product (B), optionally already partially cross-linked,
необязательно, целиком или частично, по меньшей мере, одного окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, при условии, что указанный, по меньшей мере, один окисленный углеродный аллотроп (C) присутствует, по меньшей мере, на одной из стадий Ia) или Ib), и обработку компаунда, в том же или в другом подходящем смесителе, при температуре между 120 и 140°C, с получением невулканизируемого эластомерного компаунда (m1b);optionally, in whole or in part, at least one oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, provided that the at least one oxidized carbon allotrope (C ) is present in at least one of stages Ia) or Ib), and treating the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature between 120 and 140°C, to obtain a non-vulcanizable elastomeric compound (m1b);
II) введение в невулканизируемый эластомерный компаунд (m1b), по меньшей мере, одного вулканизирующего агента (F),ii) introducing into the non-vulcanizable elastomeric compound (m1b) at least one vulcanizing agent (F),
если присутствует, по меньшей мере, одного альдегида и/или, по меньшей мере, одного продукта-донора метилена (D),if at least one aldehyde and/or at least one methylene donor product (D) is present,
необязательно, по меньшей мере, одного ускорителя и/или замедлителя вулканизации, и обработку компаунда, в том же или другом подходящем смесителе, при температуре между 80 и 105°C, с получением вулканизируемого эластомерного компаунда (m2), иoptionally at least one accelerator and/or retarder, and treating the compound, in the same or another suitable mixer, at a temperature between 80 and 105°C, to obtain a vulcanizable elastomeric compound (m2), and
III) выгрузку вулканизируемого эластомерного компаунда (m2).III) unloading the vulcanizable elastomer compound (m2).
Вулканизируемый компаунд в соответствии с изобретением характеризуется более низким временем сшивания, чем обычный компаунд, то есть, не содержащий окисленный углеродный аллотроп (C), как показано на ФИГ. 5 и 6.The vulcanizable compound according to the invention has a lower crosslinking time than a conventional compound, that is, not containing an oxidized carbon allotrope (C), as shown in FIG. 5 and 6.
В частности, вулканизируемый эластомерный компаунд по изобретению характеризуется максимальным временем крутящего момента t-MH, измеренным при 170°C и при прочих равных условиях, по меньшей мере, на 20% ниже, предпочтительно, по меньшей мере, на 30%, более предпочтительно, по меньшей мере, на 40% относительно времени крутящего момента вулканизируемого эластомерного компаунда, имеющего такой же состав, но без окисленного углеродного аллотропа (C), выбираемого из окисленных углеродных нанотрубок, окисленного графита, окисленного графена и окисленной углеродной сажи, причем указанное t-MH измеряют, как описано в экспериментальной части.In particular, the vulcanizable elastomeric compound according to the invention is characterized by a maximum torque time t-MH, measured at 170°C and other things being equal, at least 20% lower, preferably at least 30% lower, more preferably by at least 40% relative to the torque time of a curable elastomeric compound having the same composition but without an oxidized carbon allotrope (C) selected from oxidized carbon nanotubes, oxidized graphite, oxidized graphene and oxidized carbon black, said t-MH measured as described in the experimental section.
После этого вулканизируемый эластомерный компаунд выгружают, чтобы затем ввести в один или более компонентов шины и подвергнуть вулканизации в соответствии с известными методами.The vulcanizable elastomeric compound is then discharged to be subsequently incorporated into one or more tire components and cured according to known methods.
Преимущественно окисленный углеродный аллотроп (C), и особенно окисленная углеродная сажа, введенный в эластомерные компаунды, подвергается сшиванию со смолой, позволяя во время вулканизации ускорить реакции сшивания фенольного продукта с альдегидом без подавления реакции сшивания серой и получать, при нормальном времени и нормальных условиях вулканизации или даже быстрее, вулканизированные эластомерные компаунды со стабильными механическими свойствами, как показано ФИГ. 5 и 6, и воспроизводимость от партии к партии.Predominantly oxidized carbon allotrope (C), and especially oxidized carbon black, introduced into elastomeric compounds, undergoes cross-linking with the resin, allowing, during vulcanization, to accelerate the cross-linking reaction of the phenolic product with the aldehyde without suppressing the cross-linking reaction by sulfur and obtain, under normal time and normal vulcanization conditions or even faster, vulcanized elastomeric compounds with stable mechanical properties, as shown in FIG. 5 and 6, and batch-to-batch reproducibility.
Другой аспект настоящего изобретения составляет компонент шины, содержащий вулканизируемый компаунд по изобретению (сырой компонент) или вулканизированный компаунд, полученный его вулканизацией (вулканизированный компонент).Another aspect of the present invention is a tire component containing a vulcanizable compound of the invention (raw component) or a vulcanizable compound obtained by vulcanization thereof (vulcanized component).
Предпочтительно компонент шины по изобретению состоит из вулканизируемого компаунда в соответствии с изобретением (сырой компонент) или вулканизированного компаунда, полученного его вулканизацией (вулканизированный компонент).Preferably, the tire component of the invention consists of a vulcanizable compound according to the invention (raw component) or a vulcanizable compound obtained by vulcanizing it (vulcanized component).
Предпочтительно, по меньшей мере, один компонент шины в соответствии с изобретением выбирают из протекторного браслета, основного слоя, антиабразивного слоя, боковины, вставки боковины, минибоковины, прослойки, каучуковых слоев, бортового наполнительного шнура, флиппера, бортовой ленты и полотна, более предпочтительно компонент шины выбирают из основного слоя, антиабразивного слоя и бортового наполнительного шнура.Preferably, at least one component of the tire according to the invention is selected from a tread band, a base layer, an anti-abrasion layer, a sidewall, a sidewall insert, a minisidewall, a core, rubber layers, a bead filler cord, a flipper, a bead tape and a web, more preferably a component tires are selected from a base layer, an anti-abrasion layer and a bead filler cord.
Другой аспект настоящего изобретения составляет шина для колес транспортных средств, содержащая, по меньшей мере, один компонент шины по изобретению.Another aspect of the present invention is a tire for vehicle wheels comprising at least one tire component of the invention.
Шина для колес транспортных средств в соответствии с изобретением содержит, по меньшей мере, один шинный компонент, состоящий полностью или частично из вулканизированного эластомерного компаунда, полученного вулканизацией вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению.A tire for vehicle wheels according to the invention comprises at least one tire component consisting wholly or partly of a vulcanized elastomeric compound obtained by vulcanizing the vulcanizable elastomeric compound of the invention.
Как правило, процесс вулканизации шины по изобретению, которая содержит настоящий эластомерный компаунд, вулканизируемый в один или более компонентов, проводят в обычных пресс-формах при температуре между 140 и 190°C и за время между 10 и 60 мин.Typically, the vulcanization process for a tire of the invention, which contains a present elastomeric compound vulcanized into one or more components, is carried out in conventional molds at a temperature between 140 and 190° C. and for a time between 10 and 60 minutes.
Предпочтительно указанный процесс вулканизации проводят при температуре ниже 180°C, более предпочтительно ниже 175°C и/или за время меньше чем 20 мин, более предпочтительно меньше чем 15 мин.Preferably, said vulcanization process is carried out at a temperature below 180°C, more preferably below 175°C and/or in a time of less than 20 minutes, more preferably less than 15 minutes.
Преимущественно присутствие окисленного углеродного аллотропа (C) в компаунде дает возможность завершить реакции сшивания за более короткое время, тем самым снижая стоимость и продолжительность процесса промышленного производства шины.Advantageously, the presence of an oxidized carbon allotrope (C) in the compound makes it possible to complete the crosslinking reactions in a shorter time, thereby reducing the cost and duration of the industrial tire production process.
Вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением относится к шине для транспортных средств с высокими характеристиками (HP, SUV и UHP), где, по меньшей мере, один компонент, предпочтительно, по меньшей мере, наполнительный шнур борта, основной слой, антиабразивный слой и/или каучуковые слои, содержит эластомерный компаунд или предпочтительно состоит из эластомерного компаунда в соответствии с изобретением.An embodiment of the present invention relates to a tire for high performance vehicles (HP, SUV and UHP), wherein at least one component, preferably at least a bead filler, a base layer, an anti-abrasion layer and/ or rubber layers, contains or preferably consists of an elastomeric compound according to the invention.
Вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением относится к шине для большегрузных автомобилей, в которой, по меньшей мере, один компонент, предпочтительно, по меньшей мере, наполнительный шнур борта, основной слой и/или антиабразивный слой, содержит эластомерный компаунд или предпочтительно состоит из эластомерного компаунда в соответствии с изобретением.An embodiment of the present invention relates to a heavy-duty vehicle tire wherein at least one component, preferably at least a bead filler, a base layer and/or an anti-abrasion layer, comprises an elastomeric compound or preferably consists of an elastomeric compound compound in accordance with the invention.
Шина в соответствии с изобретением может представлять собой шину для двух- или четырехколесного транспортного средства.The tire according to the invention may be a tire for a two- or four-wheeled vehicle.
Шина в соответствии с изобретением может быть предназначена для использования летом, зимой или во все сезоны.The tire according to the invention may be intended for use in summer, winter or all seasons.
Шина по настоящему изобретению может быть изготовлена в соответствии со способом, который включает:The tire of the present invention can be manufactured in accordance with a method that includes:
- сборку компонентов сырой шины, по меньшей мере, на одном формовочном барабане;- assembling the raw tire components on at least one molding drum;
- придание формы, формование и вулканизацию шины;- shaping, molding and vulcanizing the tire;
где сборка, по меньшей мере, одного из компонентов сырой шины включает:wherein the assembly of at least one of the raw tire components includes:
- производство, по меньшей мере, одного сырого компонента, содержащего или предпочтительно состоящего из вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению.- producing at least one raw component containing or preferably consisting of a vulcanizable elastomeric compound according to the invention.
Описание чертежей и фигурDescription of drawings and figures
Настоящее изобретение описано далее со ссылкой на сопроводительные чертежи, представленные только в иллюстративных и, следовательно, в неограничивающих целях.The present invention is described below with reference to the accompanying drawings, which are presented for illustrative and therefore non-limiting purposes only.
ФИГ. 1 показывает радиальное полусечение шины для колес транспортных средств в соответствии с изобретением.FIG. 1 shows a radial half-section of a tire for vehicle wheels in accordance with the invention.
ФИГ. 2 показывает график ДСК (тепловой поток Вт/г относительно температуры °C) температур сшивания фенольных смол, когда меняется окисленный аллотроп (C), при 2% масс. или в его отсутствие.FIG. 2 shows a DSC plot (heat flux W/g versus temperature °C) of the crosslinking temperatures of phenolic resins when the oxidized allotrope (C) changes, at 2% wt. or in his absence.
ФИГ. 3 показывает график ДСК (тепловой поток Вт/г относительно температуры °C) температур сшивания фенольных смол, когда меняются количества окисленной углеродной сажи.FIG. 3 shows a DSC plot of the crosslinking temperatures of phenolic resins as the amounts of oxidized carbon black vary.
ФИГ. 4 показывает ИК спектр, полученный на образцах окисленного (C) и неокисленного углеродного аллотропа.FIG. 4 shows the IR spectrum obtained from samples of oxidized (C) and non-oxidized carbon allotrope.
ФИГ. 5 представляет собой реограмму, показывающую изменение во времени пары S’ справочных эластомерных компаундов (пример 6A) и по изобретению (пример 6B и 6C) во время и после вулканизации.FIG. 5 is a rheogram showing the time evolution of the pair S' of the reference elastomeric compounds (Example 6A) and the invention (Example 6B and 6C) during and after vulcanization.
ФИГ. 6 представляет собой реограмму, показывающую изменение степени вулканизации во времени X [X = (S’-ML)/(MH-ML)] справочных эластомерных компаундов (пример 6A) и компаундов по изобретению (пример 6B и 6C) во время и после вулканизации.FIG. 6 is a rheogram showing the change in degree of vulcanization over time X [X = (S'-ML)/(MH-ML)] of reference elastomeric compounds (Example 6A) and inventive compounds (Example 6B and 6C) during and after vulcanization .
Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments of the Invention
ФИГ. 1 иллюстрирует радиальное полусечение шины для колес транспортных средств, содержащей, по меньшей мере, в одном из своих компонентов вулканизированный эластомерный компаунд, полученный вулканизацией вулканизируемого эластомерного компаунда по изобретению, предпочтительно в наполнительном шнуре борта, в антиабразивном слое и/или в основном слое.FIG. 1 illustrates a radial half-section of a vehicle tire containing in at least one of its components a vulcanized elastomeric compound obtained by vulcanizing the vulcanizable elastomeric compound according to the invention, preferably in a bead filler cord, an anti-abrasion layer and/or a base layer.
На ФИГ. 1 «a» указывает на осевое направление и «X» указывает на радиальное направление, в частности X-X определяет экваториальную плоскость. Для простоты на ФИГ. 1 представлена только часть шины, остальная часть, которая не показана, идентична и располагается симметрично относительно экваториальной плоскости «X-X».In FIG. 1 "a" indicates the axial direction and "X" indicates the radial direction, in particular X-X defines the equatorial plane. For simplicity, FIG. 1 shows only part of the tire; the rest, which is not shown, is identical and is located symmetrically relative to the equatorial plane “X-X”.
Шина 100 для четырехколесных транспортных средств содержит, по меньшей мере, одну каркасную структуру, включающую, по меньшей мере, один слой каркаса 101, имеющий соответственно противоположные концевые ободные ленты, входящие в зацепление с соответствующими кольцевыми крепежными структурами 102, называемыми сердечниками борта, необязательно связанными с бортовым наполнительным шнуром 104.The four-wheeler tire 100 comprises at least one carcass structure including at least one carcass ply 101 having respectively opposing end rim strips engaging with corresponding annular fastening structures 102, called bead cores, optionally connected with side filler cord 104.
Слой каркаса 101 необязательно выполнен с эластомерным компаундом.The frame layer 101 is optionally made with an elastomeric compound.
Область шины, содержащая сердечник борта 102 и наполнительный шнур 104, образует бортовую структуру 103, предназначенную для крепления шины к соответствующему монтажному ободу, который не показан.The tire area containing the bead core 102 and the filler cord 104 forms a bead structure 103 for attaching the tire to a corresponding mounting rim, which is not shown.
Каркасная структура обычно представляет собой радиальный тип, то есть, армирующие элементы, по меньшей мере, одного слоя каркаса 101 лежат на плоскостях, включающих ось вращения шины и по существу перпендикулярных экваториальной плоскости шины. Указанные армирующие элементы обычно состоят из текстильных кордов, таких как вискоза, нейлон, полиэстер (например, полиэтиленнафталат, ПЭН (PEN)). Каждая бортовая структура связана с каркасной структурой за счет заворачивания противоположных боковых кромок, по меньшей мере, одного слоя каркаса 101 вокруг кольцевой крепежной структуры 102 таким образом, что образуются так называемые каркасные ободные ленты 101a, как показано на ФИГ. 1.The carcass structure is generally of the radial type, that is, the reinforcing members of at least one layer of the carcass 101 lie on planes including the axis of rotation of the tire and substantially perpendicular to the equatorial plane of the tire. Said reinforcing elements usually consist of textile cords such as viscose, nylon, polyester (eg polyethylene naphthalate, PEN). Each bead structure is connected to the carcass structure by folding opposing side edges of at least one layer of carcass 101 around the annular fastening structure 102 so as to form so-called frame rim strips 101a, as shown in FIG. 1.
В одном варианте осуществления соединение между каркасной структурой и бортовой структурой может быть обеспечено с помощью второго слоя каркаса (не показан на ФИГ. 1), наложенного в аксиально наружном положении относительно первого слоя каркаса.In one embodiment, the connection between the frame structure and the side structure may be provided by a second frame layer (not shown in FIG. 1) applied in an axially outer position relative to the first frame layer.
Антиабразивная лента 105, необязательно выполненная из эластомерного компаунда, расположена в наружном положении каждой бортовой структуры 103.An anti-abrasive strip 105, optionally made of an elastomeric compound, is located in an outer position of each bead structure 103.
Каркасная структура связана с брекерной структурой 106, содержащей один или более брекерных слоев 106a, 106b, расположенных в радиальном наложении относительно друг друга и относительно слоя каркаса, имеющих, как правило, текстильные и/или металлические армирующие корды, внедренные внутрь слоя из вулканизованного эластомерного компаунда.The carcass structure is associated with a belt structure 106 containing one or more belt layers 106a, 106b arranged in radial overlap with respect to each other and with respect to the carcass layer, typically having textile and/or metal reinforcing cords embedded within a layer of vulcanized elastomeric compound .
Такие армирующие корды могут иметь перекрестную ориентацию относительно направления окружного развития шины 100. Под «окружным» направлением понимают направление, обычно обращенное в направлении вращения шины.Such reinforcing cords may have a cross orientation relative to the circumferential direction of development of the tire 100. By "circumferential" direction is meant a direction generally facing the direction of rotation of the tire.
По меньшей мере, один армирующий слой с нулевым углом 106c, обычно известный как «0° брекер», может быть наложен в радиально крайнем положении на брекерные слои 106a, 106b, который обычно включает множество удлиненных армирующих элементов, как правило, металлических или текстильных кордов, ориентированных по существу в окружном направлении, образуя в результате угол в несколько градусов (например, угол приблизительно между 0° и 6°) относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины, и покрытых вулканизированным эластомерным компаундом.At least one zero angle reinforcing layer 106c, commonly known as a "0° belt", may be applied at the radial extreme position to the belt layers 106a, 106b, which typically includes a plurality of elongated reinforcing elements, typically metal or textile cords. oriented substantially in the circumferential direction, resulting in an angle of several degrees (eg, an angle between approximately 0° and 6°) with respect to a direction parallel to the equatorial plane of the tire, and coated with a vulcanized elastomeric compound.
Протекторный браслет 109 из вулканизированного эластомерного компаунда накладывают в положении, радиально наружном по отношению к брекерной структуре 106.A tread band 109 of vulcanized elastomeric compound is applied in a position radially outer to the belt structure 106.
Более того, соответствующие боковины 108 из вулканизированного эластомерного компаунда наложены в аксиально наружном положении на боковые поверхности каркасной структуры, причем каждая выступает от одной из боковых кромок протектора 109 у соответствующей бортовой структуры 103.Moreover, respective sidewalls 108 of vulcanized elastomeric compound are applied in an axially outer position to the side surfaces of the carcass structure, each projecting from one of the side edges of the tread 109 at the corresponding bead structure 103.
В радиально наружном положении протекторный браслет 109 имеет поверхность качения 109a, предназначенную для контакта с грунтом. Кольцевые канавки, которые соединены поперечными выемками (не показано на ФИГ. 1) так, что они ограничивают множество блоков разных форм и размеров, распределенных по всей поверхности качения 109a, обычно выполнены на этой поверхности 109a, которая для простоты представлена гладкой на ФИГ. 1.In a radially outer position, the tread band 109 has a rolling surface 109a for contacting the ground. Annular grooves that are connected by transverse grooves (not shown in FIG. 1) so that they define a plurality of blocks of different shapes and sizes distributed throughout the rolling surface 109a are typically provided on this surface 109a, which for simplicity is represented as smooth in FIG. 1.
Основной слой 111 предпочтительно из вулканизированного эластомерного компаунда в соответствии с изобретением может быть расположен между брекерной структурой 106 и протекторным браслетом 109.A base layer 111 of preferably a vulcanized elastomeric compound in accordance with the invention may be located between the belt structure 106 and the tread band 109.
Полоса 110, состоящая из эластомерного компаунда, обычно известная как «минибоковина», из вулканизированного эластомерного компаунда необязательно может быть предусмотрена в соединительной зоне между боковинами 108 и протекторным браслетом 109, и эту минибоковину обычно получают соэкструзией с протекторным браслетом 109, и она обеспечивает улучшение механического взаимодействия между протекторным браслетом 109 и боковинами 108. Предпочтительно торцевая часть боковины 108 непосредственно накрывает боковую кромку протекторного браслета 109.A strip 110 of elastomeric compound, commonly known as a "mini-sidewall", of vulcanized elastomeric compound may optionally be provided in the connecting area between the sidewalls 108 and the tread band 109, and this mini-sidewall is typically co-extruded with the tread band 109 and provides improved mechanical performance. interaction between the tread 109 and the sidewalls 108. Preferably, the end portion of the sidewall 108 directly covers the side edge of the tread 109.
В случае бескамерных шин каучуковый слой 112, обычно известный как «герметизирующий слой», который обеспечивает необходимую непроницаемость для накачиваемого воздуха шины, также может быть предусмотрен в радиально внутреннем положении относительно слоя каркаса 101.In the case of tubeless tires, the rubber layer 112, commonly known as the "seal layer", which provides the necessary impermeability to the tire's inflated air, may also be provided in a radially inward position relative to the carcass layer 101.
Жесткость шинной боковины 108 может быть улучшена за счет создания бортовой структуры 103 с армирующим слоем 120, обычно известным как «флиппер» или дополнительная полосовидная вставка.The rigidity of the tire sidewall 108 can be improved by providing the bead structure 103 with a reinforcing layer 120, commonly known as a “flipper” or additional strip-like insert.
Флиппер 120 представляет собой армирующий слой, который намотан вокруг соответствующего сердечника борта 102 и бортового наполнительного шнура 104 таким образом, что, по меньшей мере, частично окружает их, причем указанный армирующий слой расположен между, по меньшей мере, одним слоем каркаса 101 и бортовой структурой 103. Обычно флиппер находится в контакте с указанным, по меньшей мере, одним слоем каркаса 101 и указанной бортовой структурой 103.Flipper 120 is a reinforcing layer that is wound around a respective bead core 102 and bead filler cord 104 so as to at least partially surround them, said reinforcing layer being located between at least one layer of carcass 101 and the bead structure. 103. Typically, the flipper is in contact with said at least one layer of frame 101 and said bead structure 103.
Флиппер 120, как правило, содержит множество текстильных кордов, внедренных в слой из вулканизированного эластомерного компаунда.Flipper 120 typically includes a plurality of textile cords embedded in a layer of vulcanized elastomeric compound.
Бортовая структура 103 шины может содержать дополнительный защитный слой, который обычно известен как «бортовая лента» 121 или защитная полоса и которая имеет функцию повышения жесткости и целостности бортовой структуры 103.The tire bead structure 103 may include an additional protective layer, which is commonly known as a "bead tape" 121 or protective strip, and which has the function of increasing the rigidity and integrity of the bead structure 103.
Бортовая лента 121 обычно содержит множество кордов, внедренных в каучуковый слой из вулканизированного эластомерного компаунда. Такие корды обычно выполнены из текстильных материалов (например, из арамида или вискозы) или металлических материалов (например, стальные корды).The bead tape 121 typically comprises a plurality of cords embedded in a rubber layer of vulcanized elastomeric compound. Such cords are usually made of textile materials (eg aramid or viscose) or metallic materials (eg steel cords).
Слой или лист из эластомерного компаунда может быть размещен между брекерной структурой и каркасной структурой. Слой может иметь равномерную толщину. С другой стороны, слой может иметь переменную толщину. Например, слой может иметь большую толщину ближе к аксиально наружной кромке относительно центральной зоны (короны).A layer or sheet of elastomeric compound may be placed between the belt structure and the frame structure. The layer may have a uniform thickness. On the other hand, the layer may have a variable thickness. For example, the layer may have a greater thickness closer to the axially outer edge relative to the central region (crown).
Предпочтительно слой или лист может проходить по поверхности, по существу соответствующей выступающей поверхности указанной брекерной структуры.Preferably, the layer or sheet may extend over a surface substantially corresponding to the projecting surface of said belt structure.
Эластомерный компаунд в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно может быть введен в один или более компонентов шины, выбираемых из брекерной структуры, каркасной структуры, протекторного браслета, основного слоя, боковины, минибоковины, вставки боковины, бортового наполнительного шнура, флиппера, бортовой ленты, листа и антиабразивной ленты, предпочтительно введен, по меньшей мере, в боковины и/или в основной слой.The elastomeric compound in accordance with the present invention may preferably be incorporated into one or more tire components selected from a belt structure, a carcass structure, a tread band, a base layer, a sidewall, a minisidewall, a sidewall insert, a bead filler, a flipper, a bead tape, a sheet, and anti-abrasive tape is preferably inserted into at least the sidewalls and/or the base layer.
В соответствии с непоказанным вариантом осуществления шина может представлять собой шину для мотоциклетных колес, которая, как правило, представляет собой шину, имеющую прямой участок, отличающийся высокой изогнутостью протектора.According to an embodiment not shown, the tire may be a motorcycle tire, which is typically a tire having a straight portion characterized by a highly cambered tread.
В соответствии с непоказанным вариантом осуществления шина может быть шиной для велосипедных колес.According to an embodiment not shown, the tire may be a tire for bicycle wheels.
В соответствии с непоказанным вариантом осуществления шина может представлять собой шину для колес тяжелых транспортных средств, таких как грузовики, автобусы, прицепы, фургоны, и в целом для транспортных средств, в которых шина подвергается высокой нагрузке. Предпочтительно такая шина приспособлена для установки на колесные диски, имеющие диаметр равный или больше чем 17,5 дюйма (44,5 см) для направляющих или прицепных колес.According to an embodiment not shown, the tire may be a tire for the wheels of heavy vehicles such as trucks, buses, trailers, vans, and in general for vehicles in which the tire is subject to high loads. Preferably, such a tire is adapted to be mounted on rims having a diameter equal to or greater than 17.5 inches (44.5 cm) for idler or trailer wheels.
Экспериментальная частьexperimental part
Описание некоторых примеров получения по изобретению и сравнительных примеров, приведенных только в иллюстративных, но не в ограничивающих целях, представлено ниже. Далее окисленный углеродный аллотроп (C) также обозначают термином «катализатор».A description of certain production examples of the invention and comparative examples, given for illustrative purposes only and not for limitation, is presented below. In the following, the oxidized carbon allotrope (C) is also referred to as "catalyst".
Аналитические методыAnalytical methods
Площадь поверхности по БЭТ: в соответствии со стандартом ISO9277:2010 BET Surface Area : According to ISO9277:2010
Элементный анализ: в соответствии со стандартом ASTM D5373 с использованием анализатора Thermo Flash EA 112 Series CHNS-O. Elemental Analysis : Per ASTM D5373 using a Thermo Flash EA 112 Series CHNS-O analyzer.
Анализ ДСК: с использованием прибора TA INSTRUMENTS Q20 с изменением скорости нагревания 10°C в минуту от 25 до 200°C или предпочтительно 220°C. DSC Analysis : Using a TA INSTRUMENTS Q20 with a heating rate of 10°C per minute from 25 to 200°C or preferably 220°C.
ИК анализ: в соответствии со стандартом ASTM E1252-98 с использованием спектрометра BRUKER Vertex70 с детектором DTGS, светоделительной призмой из KBr и разрешением 2,0 см−1. Порошковые образцы распределяют в таблетках KBr. IR Analysis : According to ASTM E1252-98 using a BRUKER Vertex70 spectrometer with DTGS detector, KBr beam splitting prism and 2.0 cm −1 resolution. Powdered samples are distributed into KBr tablets.
Реометрический MDR-анализ (по стандарту ISO 6502) Rheometric MDR analysis (according to ISO 6502 standard)
Используют реометр компании Alpha Technologies типа MDR2000. Испытания проводят при 170°C в течение 20 мин при частоте колебаний 1,66 Гц (100 колебаний в минуту) и при амплитуде колебаний ±0,5°, измеряя время, необходимое для достижения повышения на одну и две реометрические единицы (ts1 и ts2), и время, необходимое для достижения 30% (t30), 60% (t60) и 90% (t90), соответственно, от конечного значения крутящего момента (Mf). Измеряют максимальное значение крутящего момента MH, минимальное значение крутящего момента ML и относительное время t-MH и t-ML.A rheometer from Alpha Technologies, type MDR2000, is used. Tests are carried out at 170°C for 20 minutes at an oscillation frequency of 1.66 Hz (100 vibrations per minute) and an oscillation amplitude of ±0.5°, measuring the time required to achieve an increase of one and two rheometric units (ts1 and ts2 ), and the time required to reach 30% (t30), 60% (t60) and 90% (t90), respectively, of the final torque value (Mf). The maximum value of the torque MH, the minimum value of the torque ML and the relative time t-MH and t-ML are measured.
Пример 1Example 1
Приготовление окисленной углеродной сажиPreparation of oxidized carbon black
Пример 1A (o-N110) Example 1A (o-N110)
В трехгорлую колбу объемом 2000 мл, термостатированную с помощью ледяной бани, при перемешивании магнитной мешалкой добавляют 120 мл концентрированной серной кислоты, 2,5 г нитрата натрия и 5 г углеродной сажи Cabot’s N110. После получения однородной дисперсии медленно добавляют 15 г перманганата калия. Реакционную смесь поддерживают при 35°C при перемешивании 24 час. При перемешивании вводят небольшое количество дистиллированной воды (700 мл) и затем добавляют 5 мл H2O2 (30%-ный (масс). водный раствор). Сырую реакционную массу декантируют в 7 л дистиллированной воды и центрифугируют при 10000 об/мин в течение 15 мин на центрифуге Hermle Z323K. После отделения окисленный продукт промывают 100 мл 5%-ного водного раствора HCl и промывают 500 мл дистиллированной воды. И, наконец, продукт сушат в печи при 60°C в течение 12 час. Получают около 7 г окисленной углеродной сажи.Add 120 ml of concentrated sulfuric acid, 2.5 g of sodium nitrate and 5 g of Cabot's N110 carbon black to a 2000 ml three-neck flask, thermostated with an ice bath, while stirring with a magnetic stirrer. Once a homogeneous dispersion is obtained, 15 g of potassium permanganate is slowly added. The reaction mixture is maintained at 35°C with stirring for 24 hours. While stirring, add a small amount of distilled water (700 ml) and then add 5 ml of H 2 O 2 (30% (wt.) aqueous solution). The crude reaction mass is decanted into 7 liters of distilled water and centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes in a Hermle Z323K centrifuge. After separation, the oxidized product is washed with 100 ml of a 5% aqueous HCl solution and washed with 500 ml of distilled water. Finally, the product is dried in an oven at 60°C for 12 hours. About 7 g of oxidized carbon black are obtained.
Окисленная углеродная сажа, полученная таким образом (o-N110), характеризуется элементным анализом и ИК спектром, которые представлены в таблице 1 и на ФИГ. 4.The oxidized carbon black thus obtained (o-N110) is characterized by elemental analysis and IR spectrum, which are presented in Table 1 and FIG. 4.
Изучение окисленной углеродной сажи N110 под микроскопом показывает, что она по существу сохраняет морфологию исходной сажи N110.Microscopic examination of oxidized N110 carbon black shows that it essentially retains the morphology of the original N110 carbon black.
Пример 1B (o-N234) Example 1B (o-N234)
Начиная от 5 г углеродной сажи Cabot’s N234 и следуя той же методике, что и в примере 1, готовят 6,5 г окисленной углеродной сажи N234.Starting with 5 g of Cabot's N234 carbon black and following the same procedure as in example 1, prepare 6.5 g of oxidized N234 carbon black.
Окисленная углеродная сажа N234, полученная таким образом, характеризуется элементным анализом и ИК спектром, которые представлены в таблице 1 и на ФИГ. 4.The oxidized carbon black N234 thus obtained is characterized by elemental analysis and IR spectrum, which are presented in Table 1 and FIG. 4.
Пример 2Example 2
Пример 2AExample 2A
Приготовление окисленного графена (GO) Preparation of oxidized graphene (GO)
Начиная от 5 г графита с высокой площадью поверхности Asbury (HSAG TC 307, площадь поверхности 330 м2/г) и следуя той же методике, как в примере 1, получают 6 г окисленного графена.Starting with 5 g of Asbury high surface area graphite (HSAG TC 307, surface area 330 m 2 /g) and following the same procedure as Example 1, 6 g of oxidized graphene is obtained.
Полученный в результате окисленный характеризуется элементным анализом и ИК спектром, показанными в таблице 1 и на ФИГ. 4.The resulting oxidized one is characterized by the elemental analysis and IR spectrum shown in Table 1 and FIG. 4.
Пример 2BExample 2B
Приготовление окисленного расширенного графита (e-GO) Preparation of oxidized expanded graphite (e-GO)
Начиная от 5 г расширенного графита и следуя той же методике, как в примере 1, получают 6 г окисленного расширенного графита.Starting from 5 g of expanded graphite and following the same procedure as in example 1, 6 g of oxidized expanded graphite are obtained.
Полученный в результате окисленный расширенный графит характеризуется элементным анализом и ИК спектром, показанными в таблице 1 и на ФИГ. 4.The resulting oxidized expanded graphite is characterized by the elemental analysis and IR spectrum shown in Table 1 and FIG. 4.
Пример 3Example 3
Приготовление окисленных углеродных нанотрубок (o-CNT) Preparation of oxidized carbon nanotubes (o-CNTs)
Выливают 75 мл концентрированной азотной кислоты в 225 мл концентрированной серной кислоты при 0°C в реакционной колбе. Добавляют 300 мг многостенных углеродных нанотрубок Nanocyl NC 7000 (площадь поверхности 250-300 м2/г) в атмосфере азота и при перемешивании магнитной мешалкой. Реакционную смесь нагревают до 60°C и перемешивают 24 час. Полученную в результате темную дисперсию разбавляют в 2-3 л деионизированной воды и центрифугируют при 10000 об/мин в течение 15 мин. Выделенный порошок промывают 100 мл 5%-ной (масс.) водной HCl и затем деионизированной водой, и, наконец, сушат в печи при 60°C в течение 12 час. Получают около 300 мг окисленных углеродных нанотрубок.Pour 75 ml of concentrated nitric acid into 225 ml of concentrated sulfuric acid at 0°C in the reaction flask. Add 300 mg of multi-walled carbon nanotubes Nanocyl NC 7000 (surface area 250-300 m 2 /g) under nitrogen atmosphere and stirring with a magnetic stirrer. The reaction mixture is heated to 60°C and stirred for 24 hours. The resulting dark dispersion is diluted in 2-3 liters of deionized water and centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes. The isolated powder was washed with 100 ml of 5% (w/w) aqueous HCl and then with deionized water, and finally dried in an oven at 60°C for 12 hours. About 300 mg of oxidized carbon nanotubes are obtained.
Полученные в результате окисленные углеродные нанотрубки характеризуются элементным анализом, показанным в таблице 1.The resulting oxidized carbon nanotubes are characterized by the elemental analysis shown in Table 1.
Элементный анализElemental analysis
Результаты элементного анализа, проведенного на образцах окисленных аллотропов, полученных в примерах 1-3, обобщены в следующей таблице 1.The results of elemental analysis carried out on samples of oxidized allotropes obtained in Examples 1-3 are summarized in the following Table 1.
Таблица 1 (% масс.) Table 1 (wt.%)
Как можно увидеть из данных таблицы 1, окисленная углеродная сажа (примеры 1A и 1B) характеризуется более высоким содержанием серы по сравнению с окисленным графеном (примеры 2A и 2B). Удивительно, но в противоположность тому, что указывается в литературе, например, в статье Schonefield, Industrial and engineering chemistry 1934, page 571, vol. 27, №. 5, окисленный углеродный аллотроп не подавляет реакцию вулканизации, как это показано в примере 6.As can be seen from the data in Table 1, oxidized carbon black (Examples 1A and 1B) has a higher sulfur content compared to oxidized graphene (Examples 2A and 2B). Surprisingly, contrary to what is indicated in the literature, for example, in the article Schonefield, Industrial and engineering chemistry 1934, page 571, vol. 27, no. 5, the oxidized carbon allotrope does not suppress the vulcanization reaction, as shown in example 6.
ИК анализIR analysis
На ФИГ. 4 показаны графики ИК анализа образцов окисленных (o-N110, o-N234, e-GO, GO) и неокисленных (N110, HSAG) углеродных аллотропов. В подтверждение элементного анализа диаграмма показывает важное присутствие окисленных видов в образце окисленной углеродной сажи (o-N110 и o-N234), которые напротив имеют пониженную интенсивность в других окисленных аллотропах и отсутствуют в неокисленных соединениях (см., особенно сигналы в области между 800 и 1700 см-1).In FIG. Figure 4 shows graphs of IR analysis of samples of oxidized (o-N110, o-N234, e-GO, GO) and non-oxidized (N110, HSAG) carbon allotropes. In support of the elemental analysis, the diagram shows the important presence of oxidized species in the oxidized carbon black sample (o-N110 and o-N234), which in contrast have reduced intensity in other oxidized allotropes and are absent in non-oxidized compounds (see especially the signals in the region between 800 and 1700 cm -1 ).
Пример 4Example 4
Испытания на сшивание в зависимости от типа окисленного углеродного аллотропаCross-linking tests depending on the type of oxidized carbon allotrope
Для оценки влияния на кинетику сшивания разных катализаторов при одинаковом содержании готовят смеси, содержащие 0,5 г резорцина, 0,5 г гексаметоксиметилмеламина (EMMM) и 20 мг (что равно 2% масс. смеси) соответственно выбранного катализатора, неокисленной углеродной сажи N110, не окисленного графита с высокой площадью поверхности HSAG, и без катализатора, как обобщено в следующей таблице 2.To evaluate the effect on the crosslinking kinetics of different catalysts at the same content, mixtures are prepared containing 0.5 g of resorcinol, 0.5 g of hexamethoxymethylmelamine (EMMM) and 20 mg (equal to 2% by weight of the mixture) of the correspondingly selected catalyst, unoxidized carbon black N110, non-oxidized high surface area graphite HSAG, and without catalyst, as summarized in the following Table 2.
Таблица 2table 2
Различные катализаторы в количестве 2% масс.Various catalysts in an amount of 2% wt.
ЗАЯВ. - в соответствии с изобретением;APPLICATION - in accordance with the invention;
СРАВ. - сравнительныйSRAV. - comparative
Смеси вводят в реакцию с повышением температуры.The mixtures are reacted with increasing temperature.
По графику ДСК, измеренному на образцах, показанных в таблице 2, можно наблюдать влияние компаунда при изучении кинетики реакции сшивания, оценивая с точки зрения изменения пика температуры (дельта T) катализируемых реакций (пример 4A, 4C, 4D и 4E) относительно пика температуры некатализируемых реакций (примеры 4B, 4F и 4G).From the DSC plot measured on the samples shown in Table 2, the effect of the compound can be observed when studying the kinetics of the cross-linking reaction, assessed in terms of the change in peak temperature (delta T) of catalyzed reactions (Example 4A, 4C, 4D and 4E) relative to the peak temperature of non-catalyzed reactions reactions (Examples 4B, 4F and 4G).
В частности, на ФИГ. 2 показан график ДСК реакционной температуры образцов смесей примеров 4A-4G.In particular, in FIG. 2 shows a DSC plot of the reaction temperature of sample mixtures of Examples 4A-4G.
График показывает, что все окисленные аллотропы проявляют каталитическую активность при сшивании и что окисленная углеродная сажа (o-N110 и o-N234) показывает бесспорно более высокое влияние, чем окисленный расширенный графит (e-GO) и окисленные углеродные нанотрубки (o-CNT), для понижения значения пика температуры.The graph shows that all oxidized allotropes exhibit cross-linking catalytic activity and that oxidized carbon black (o-N110 and o-N234) shows an indisputably higher effect than oxidized expanded graphite (e-GO) and oxidized carbon nanotubes (o-CNT) , to lower the temperature peak value.
Действительно, значения пика температуры соответствуют приблизительно 150°C для окисленной углеродной сажи (o-N110, пример 4A), 165°C для окисленного расширенного графита (e-GO, пример 4C), для окисленных углеродных нанотрубок (o-CNT, пример 4E) и 170°C для образцов без катализатора (пример 4B, 4F и 4G).Indeed, the peak temperature values correspond to approximately 150°C for oxidized carbon black (o-N110, example 4A), 165°C for oxidized expanded graphite (e-GO, example 4C), for oxidized carbon nanotubes (o-CNT, example 4E ) and 170°C for samples without catalyst (example 4B, 4F and 4G).
Из тенденции кривых также очевидно, что окисленная углеродная сажа, полученная из углеродной сажи, имеющей более высокую площадь поверхности (образец o-N110, пример 4A, исходная площадь поверхности приблизительно 130 м2/г), более эффективна при понижении пика T по сравнению с образцом o-N234 (пример 4D, исходная площадь поверхности приблизительно 110 м2/г), полученным по той же методике, но начиная с углеродной сажи с более низкой площадью поверхности.It is also evident from the trend of the curves that oxidized carbon black produced from carbon black having a higher surface area (sample o-N110, Example 4A, initial surface area approximately 130 m 2 /g) is more effective in lowering peak T compared to sample o-N234 (Example 4D, initial surface area approximately 110 m 2 /g), prepared using the same procedure, but starting with carbon black with a lower surface area.
Пример 5Example 5
Испытания на сшивание при изменении количества окисленной углеродной сажи (o-N110) Cross-linking tests with varying amounts of oxidized carbon black (o-N110)
Чтобы оценить влияние на кинетику сшивания растущих количеств катализатора, а точнее от 0,2 до 2% масс. относительно массы смеси, готовят смеси, содержащие 0,5 г резорцина, 0,5 г гексаметоксиметилмеламина (EMMM) и 2 мг, 10 мг или 20 мг соответственно окисленной углеродной сажи примера 1A (o-N110). Для сравнения готовят аналогичные смеси, содержащие 2% окисленной углеродной сажи N110 или не содержащие никакого катализатора, как показано в следующей таблице 3.To evaluate the effect on the crosslinking kinetics of increasing amounts of catalyst, more precisely from 0.2 to 2 wt.%. relative to the weight of the mixture, mixtures are prepared containing 0.5 g of resorcinol, 0.5 g of hexamethoxymethylmelamine (EMMM) and 2 mg, 10 mg or 20 mg, respectively, of oxidized carbon black of Example 1A (o-N110). For comparison, similar mixtures are prepared containing 2% oxidized carbon black N110 or without any catalyst, as shown in the following Table 3.
Таблица 3Table 3
Увеличение содержания катализатора o-N110Increasing o-N110 catalyst content
ЗАЯВ. - в соответствии с изобретением;APPLICATION - in accordance with the invention;
СРАВ. - сравнительныйSRAV. - comparative
Смеси нагревают и вводят в реакцию, как в примере 4.The mixtures are heated and reacted as in example 4.
Из данных графика ДСК, показанного на ФИГ. 3, влияние растущих количеств катализатора можно наблюдать (пример 5A-5C) в значениях изменения пика температуры (дельта T) на кинетических кривых реакции сшивания относительно образцов без катализатора примеров 5D и 5E.From the DSC plot data shown in FIG. 3, the effect of increasing amounts of catalyst can be observed (Examples 5A-5C) in the peak temperature change (delta T) values of the crosslinking reaction kinetic curves relative to the uncatalyzed samples of Examples 5D and 5E.
График показывает заметное влияние на кинетику сшивания катализатора уже в концентрации 1% (образец примера 5B), когда как для концентрации 0,2% макроскопический эффект отсутствует (пример 5A, дельта T не очевидна). Более того, подтверждено отсутствие каталитической активности самой углеродной сажи (неокисленной, N110, пример 5E).The graph shows a noticeable effect on the crosslinking kinetics of the catalyst already at a concentration of 1% (sample of Example 5B), while at a concentration of 0.2% there is no macroscopic effect (Example 5A, delta T is not obvious). Moreover, the lack of catalytic activity of the carbon black itself (unoxidized, N110, example 5E) was confirmed.
Пример 6Example 6
Приготовление эластомерных компаундов для шин (для бортового наполнительного шнура) Preparation of elastomeric compounds for tires (for bead filler cord)
Эластомерные компаунды для бортового наполнительного шнура шины готовят, как описано в изобретении.Elastomeric compounds for tire bead filler are prepared as described in the invention.
Ингредиенты, перечисленные ниже в таблице 4, обрабатывают/перерабатывают на трех стадиях (стадии от 1 до 3) с использованием смесителя Haake Rheolab: на первой стадии вводят изопреновый каучук, неокисленную углеродную сажу, антиоксидант 6-PPD, стеариновую кислоту и оксид цинка и обработку продолжают 6-7 мин, пока не будет достигнута температура 155±5°C, когда композицию выгружают. Через 12-24 час на второй стадии, проводимой с использованием того же смесителя, вводят новолачную фенольную смолу, предшественник формальдегида EMMM и, соответственно, без катализатора (пример 6A), с окисленным графеном (пример 6B), окисленной углеродной сажей (пример 6C). Обработку продолжают приблизительно 3 мин, пока не будет достигнута температура 95±5°C, когда компаунд выгружают. Через 12-24 час на третьей стадии, проводимой с использованием того же смесителя, вводят ускоритель TBBS, вулканизирующий агент, серу и замедлитель PVI. Обработку продолжают приблизительно 2 мин до достижения 95±5°C, когда компаунд выгружают.The ingredients listed below in Table 4 are processed/processed in three stages (stages 1 to 3) using a Haake Rheolab mixer: in the first stage, isoprene rubber, unoxidized carbon black, antioxidant 6-PPD, stearic acid and zinc oxide are added and processed continue for 6-7 minutes until a temperature of 155±5°C is reached, when the composition is unloaded. After 12-24 hours, in the second stage, carried out using the same mixer, novolac phenolic resin, a precursor to EMMM formaldehyde, is introduced, respectively, without a catalyst (example 6A), with oxidized graphene (example 6B), oxidized carbon black (example 6C) . Processing is continued for approximately 3 minutes until a temperature of 95±5°C is reached when the compound is discharged. After 12-24 hours, in the third stage, carried out using the same mixer, the TBBS accelerator, vulcanizing agent, sulfur and PVI retarder are introduced. Processing is continued for approximately 2 minutes until 95 ± 5°C is reached, when the compound is unloaded.
Таблица 4Table 4
где:Where:
ЗАЯВ. - по изобретению; СРАВ. - сравнительныйAPPLICATION - according to the invention; SRAV. - comparative
IR означает изопреновый каучук с высоким содержанием цис-1,4 (SKI-3 из Нижнекамска),IR means isoprene rubber with a high content of cis-1,4 (SKI-3 from Nizhnekamsk),
N326 означает углеродную сажу, производимую компанией Cabot,N326 stands for carbon black produced by Cabot,
6-PPD означает N-1,3-диметилбутил-N-фенил-п-фенилендиамин Santoflex, производимый компанией Flexsys,6-PPD stands for N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-p-phenylenediamine Santoflex, manufactured by Flexsys,
Стеариновую кислоту производит компания Sogis,Stearic acid is produced by Sogis.
Оксид цинка производит компания Zincol oxides,Zinc oxide is produced by Zincol oxides,
EMMM означает гексаметоксиметилмеламин при 65% масс. на инертной подложке, Cyrez 964 PC, от компании Cytec,EMMM means hexamethoxymethylmelamine at 65 wt%. on an inert substrate, Cyrez 964 PC, from Cytec,
TBBS означает N-трет-бутил-2-бензотиазилсульфенамид, Vulkacit NZ/EGC, производства компании Lanxess,TBBS stands for N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide, Vulkacit NZ/EGC, manufactured by Lanxess,
PVI означает циклогексилтиофталимид Santogard PVI, от компании Flexsys,PVI stands for cyclohexylthiophthalimide Santogard PVI, from Flexsys,
Вулканизирующим агентом является Sulphur Redball Superfine, International Sulphur Inc.,The vulcanizing agent is Sulfur Redball Superfine, International Sulfur Inc.,
Новолачной смолой является ALNOVOL PN 320 от компании Allnex,The novolac resin is ALNOVOL PN 320 from Allnex,
o-N110 и GO соответственно представляют собой окисленную углеродную сажу и окисленный графен, приготовленные, как описано в примерах 1A и 2A, соответственно.o-N110 and GO, respectively, are oxidized carbon black and oxidized graphene prepared as described in Examples 1A and 2A, respectively.
Проводят измерение реологических свойств полученных компаундов (вулканизация при 170°C в течение 20 мин), как показано в следующей таблице 5.The rheological properties of the resulting compounds are measured (vulcanization at 170°C for 20 minutes), as shown in the following table 5.
Таблица 5Table 5
где: Where:
Ед. изм. - единица измерения;Unit change - unit of measurement;
ML и MH представляют собой минимальное и максимальное значения крутящего момента компаунда, измеренные при проведении реологического MDR-анализа;ML and MH represent the minimum and maximum torque values of the compound measured during the rheological MDR analysis;
ts1 и ts2 представляют собой время, выраженное в минутах от начала испытания, которое необходимо компаунду до достижения значения крутящего момента ML+1 или ML+2, соответственно;ts1 and ts2 represent the time, expressed in minutes from the start of the test, that the compound needs to reach the torque value ML+1 or ML+2, respectively;
t60 и t90 представляют собой время, при котором степень вулканизации компаунда равна 60% и 90% при установке 0 значения крутящего момента ML и значения 100 крутящего момента MH;t60 and t90 represent the time at which the vulcanization degree of the compound is 60% and 90% when the torque value ML is set to 0 and the torque value MH is set to 100;
S’ при t60 и t90 выражает значение составляющей в фазе относительно деформации, вызываемой крутящим моментом на 60 и 90 минутах вулканизации;S’ at t60 and t90 expresses the value of the component in phase relative to the deformation caused by torque at 60 and 90 minutes of vulcanization;
S” при t90 выражает значение квадратичной составляющей относительно деформации, вызываемой крутящим моментом к 90 минутам вулканизации;S” at t90 expresses the value of the quadratic component relative to the deformation caused by the torque at 90 minutes of vulcanization;
t-ML и t-MH означают минимальное и максимальное время крутящего момента, то есть, время, требуемое сырому компоненту до достижения минимального и максимального значений вязкости по Муни при данной температуре вулканизации.t-ML and t-MH mean the minimum and maximum torque time, that is, the time required for the green component to reach the minimum and maximum Mooney viscosity values at a given vulcanization temperature.
Как можно увидеть из значений реологических свойств, представленных в таблице 5, и из модели кривых S’/время реограммы на ФИГ. 5, окисленная углеродная сажа (пример 6C), как установлено, очень активна в реакции сшивания смол в компаунде. Действительно, в образцах в соответствии с изобретением (пример 6C) S’ быстро достигает значения плато без дополнительного роста, тогда как эталон (пример 6A, без катализатора) показывает характерный образец маршевого модуля, который наблюдают, когда скорость сшивания смолы недостаточна, чтобы обеспечить завершение реакции в пределах нормального времени вулканизации. В частности, отмечено, что для эталона (пример 6A, без катализатора) время завершения реакций сшивания при 170°C было даже дольше чем 20 мин.As can be seen from the rheological property values presented in Table 5 and from the S'/rheogram time curve model in FIG. 5, oxidized carbon black (Example 6C) was found to be very active in the crosslinking reaction of the resins in the compound. Indeed, in the samples in accordance with the invention (Example 6C) S' quickly reaches a plateau value without further growth, while the reference (Example 6A, without catalyst) shows a characteristic pattern of marching module, which is observed when the rate of resin cross-linking is insufficient to ensure completion reaction within normal vulcanization time. In particular, it was noted that for the standard (Example 6A, without catalyst), the completion time of the crosslinking reactions at 170°C was even longer than 20 minutes.
Образец примера 6B (окисленный графеновый катализатор), хотя и достигает значения максимального крутящего момента за время, которое только слегка меньше, чем у эталона (пример 6A), однако имеет сильно сглаженную кривую (ФИГ. 5), то есть, менее выраженный маршевый модуль. Эти предварительные данные показывают, что окисленный графен также мог бы быть эффективен, но для получения более хороших результатов вероятно требуются более высокие количества.The sample of example 6B (oxidized graphene catalyst), although it reaches the maximum torque value in a time that is only slightly less than that of the standard (example 6A), however, has a very smooth curve (FIG. 5), that is, a less pronounced marching modulus . These preliminary data suggest that oxidized graphene could also be effective, but higher amounts are likely required to obtain better results.
Напротив, в образце примера 6C с окисленной углеродной сажей по изобретению время завершения реакций сшивания при 170°C бесспорно короче и составляет около 10 мин, то есть, приблизительно половину времени, требуемого для справочного образца (пример 6A). Особенно интересно влияние на конечную часть кривой с тенденцией к снижению, что свидетельствует о превышении оптимального времени завершения вулканизации.In contrast, in the oxidized carbon black sample of Example 6C of the invention, the completion time of the cross-linking reactions at 170°C is unquestionably shorter at about 10 minutes, that is, approximately half the time required for the reference sample (Example 6A). Particularly interesting is the effect on the final part of the curve with a downward trend, which indicates that the optimal time for completing vulcanization has been exceeded.
Из реограммы на ФИГ. 6 ясно видно, что время, требуемое до достижения 100% сшивания компаунда в соответствии с изобретением (пример 6C), содержащего окисленную углеродную сажу (C), намного ниже, чем справочного компаунда (пример 6A) без катализатора, тогда как эффект снижения менее заметен для компаунда, содержащего окисленный графен (пример 6B), в соответствии с ДСК исследованием на ФИГ. 2.From the rheogram in FIG. 6 clearly shows that the time required to achieve 100% crosslinking of the compound according to the invention (Example 6C) containing oxidized carbon black (C) is much lower than the reference compound (Example 6A) without a catalyst, while the reduction effect is less noticeable for the compound containing oxidized graphene (Example 6B), in accordance with the DSC study in FIG. 2.
И, наконец, как можно увидеть в начальной части кривой диаграмм на ФИГ. 5 и 6 и из значений ts2 и t30 в таблице 5, в случае образцов, содержащих окисленную углеродную сажу (пример 6C) или окисленный графен (пример 6B) в соответствии с изобретением, вулканизация серой не была избыточно ускорена, что предотвращает проблемы возможного подгорания.Finally, as can be seen in the initial part of the curve of the diagrams in FIG. 5 and 6 and from the ts2 and t30 values in Table 5, in the case of samples containing oxidized carbon black (Example 6C) or oxidized graphene (Example 6B) in accordance with the invention, the vulcanization with sulfur was not excessively accelerated, which prevents problems of possible scorching.
Claims (70)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000010983 | 2018-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021119205A RU2021119205A (en) | 2023-01-12 |
| RU2809985C2 true RU2809985C2 (en) | 2023-12-20 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173326C2 (en) * | 1994-12-15 | 2001-09-10 | Кабот Корпорейшн | Method of preparing black, black product and use thereof |
| CN101240119B (en) * | 1994-12-15 | 2011-05-11 | 卡伯特公司 | Carbon black reacted with diazonium salts and products |
| WO2012080158A1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | Styron Europe Gmbh | Improved elastomer formulations |
| EP1803713B1 (en) * | 2005-12-28 | 2014-06-04 | Bridgestone Corporation | Polymer-filler coupling additives |
| US8779031B2 (en) * | 2009-11-09 | 2014-07-15 | Evonik Degussa Gmbh | Thermoplastic elastomer mixtures |
| EP2418243B1 (en) * | 2009-03-30 | 2016-05-11 | Bridgestone Corporation | Rubber composition and tire using same |
| RU2668980C1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-10-05 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Butyl rubber compound |
| RU2673284C1 (en) * | 2015-12-30 | 2018-11-23 | Пирелли Тайр С.П.А. | Elastomer composition, vulcanization accelerator, used in the composition |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173326C2 (en) * | 1994-12-15 | 2001-09-10 | Кабот Корпорейшн | Method of preparing black, black product and use thereof |
| CN101240119B (en) * | 1994-12-15 | 2011-05-11 | 卡伯特公司 | Carbon black reacted with diazonium salts and products |
| EP1803713B1 (en) * | 2005-12-28 | 2014-06-04 | Bridgestone Corporation | Polymer-filler coupling additives |
| EP2418243B1 (en) * | 2009-03-30 | 2016-05-11 | Bridgestone Corporation | Rubber composition and tire using same |
| US8779031B2 (en) * | 2009-11-09 | 2014-07-15 | Evonik Degussa Gmbh | Thermoplastic elastomer mixtures |
| WO2012080158A1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-06-21 | Styron Europe Gmbh | Improved elastomer formulations |
| RU2673284C1 (en) * | 2015-12-30 | 2018-11-23 | Пирелли Тайр С.П.А. | Elastomer composition, vulcanization accelerator, used in the composition |
| RU2668980C1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-10-05 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Butyl rubber compound |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1559586B1 (en) | Tire with component of rubber composition comprised of functionalized styrene/butadiene elastomer, silica and styrene/alpha methylstyrene resin | |
| JP5406964B2 (en) | Rubber composition for tire cord covering, breaker edge strip, breaker cushion or cord adjacent strip, and pneumatic tire | |
| JP5466667B2 (en) | Rubber composition for tire and pneumatic tire | |
| JP5592351B2 (en) | Rubber composition and tire using the same | |
| JP4354512B2 (en) | Rubber composition for tread and tire having tread comprising the same | |
| CN101643554B (en) | Rubber composition for cap tread and tire having cap tread comprising the same | |
| EP2478047B1 (en) | Rubber composition comprising a phenolic resin | |
| JP5731771B2 (en) | Manufacturing method of rubber composition, rubber composition and tire using the same | |
| EP3070119B1 (en) | Rubber composition and tire | |
| CN107531943B (en) | Vulcanizable elastomeric material comprising modified silicate fibers for tire components and tire thereof | |
| JP6411350B2 (en) | Rubber composition comprising a plurality of reinforcing resins | |
| JP2014084312A (en) | Compound for improving viscoelastic properties of vulcanized rubber, and rubber composition including the compound | |
| EP3597696B1 (en) | Rubber composition for tires and pneumatic tire | |
| CN111417677A (en) | Tyre for vehicle wheels containing composite reinforcing filler | |
| EP3894471B1 (en) | Tyre and elastomeric compound for tyre, comprising cross-linked phenolic resins | |
| JP2012012458A (en) | Method of manufacturing vulcanized rubber composition | |
| RU2809985C2 (en) | Tire and elastomer compound for tire containing cross-lined phenolic resins | |
| EP4056639A1 (en) | Elastomer composition and tire | |
| EP3922670B1 (en) | Winter tire | |
| WO2012073822A1 (en) | Resin coated silica, rubber composition and tire | |
| RU2786563C1 (en) | Method for obtaining compounds for tires and tires including them | |
| EP4238782A1 (en) | Tire | |
| EP4166348A1 (en) | Tire and rubber composition | |
| CN114008126A (en) | Rubber composition | |
| EP3939806A1 (en) | Tire rubber composition and tire |