Резиновая смесь для производства протектора шин

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается получения резины для изготовления протектора шин.

Известна резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, включающих бутадиеновый каучук и содержащая серу, N-циклогексил-2-бензтиазол-илсульфенамид, канифоль, углеводородные смолы, нефтяное масло, защитный воск, N-изопропил-N'-фенил-пара-фенилендиамин, полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, N-циклогексилтиофталимид и технический углерод. При этом в качестве бутадиенового каучука содержит бутадиеновый каучук, полученный в присутствии катализаторов на основе щелочноземельных металлов с содержанием винильных групп, равным 10-60%, и дополнительно содержит активатор - смесевую композицию на основе цинковых солей жирных кислот и оксида цинка или цинковых солей жирных кислот, оксида цинка и оксиэтилированных жирных кислот [патент RU 2129131, 1996]. Однако это техническое решение не обеспечивает достаточных сцепных свойств с мокрым и обледенелым покрытием и не может быть использовано в шинах без шипов.

Также известна резиновая смесь с повышенными динамическими характеристиками и повышенными сцепными свойствами [патент RU 2308469, 2007], но для достижения технического результата используется смесь сложных кремнийорганических соединений (триэтоксисилилпропилмеркаптобензтиазолсульфид в сочетании с бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфидом), имеющих достаточно сложную многостадийную технологию получения, что трудно реализуемо в условиях много тоннажного шинного производства.

Наиболее близкой по своему составу является резиновая смесь на основе натурального и бутадиенового каучука [патент RU 2394051, 2010]. Однако данная резиновая смесь представляет собой весьма сложную эластомерную композицию.

Целью настоящего изобретения является получение резиновой смеси для протектора с высоким сопротивлением истиранию, увеличение коэффициента сцепления протектора с мокрым дорожным покрытием и повышение динамической выносливости.

Поставленная цель изобретения достигается за счет введения в рецептуру типовой резиновой смеси для производства протектора пневматических шин, включающей натуральный каучук (50-60 мас. ч.), бутадиеновый каучук (30 мас. ч.), сера (2 мас. ч.), техуглерод [(ТУ N-339 (ПМ-100)] 55 (мас. ч.) диоксид цинка (5 мас. ч.), олеиновую кислоту (2 мас. ч.), каптакс (1,2 мас. ч.), сульфенамид Ц (1,5 мас. ч.), масло ПН-6 (10 мас. ч.), N-фенил-N-изопропил-пара-фенилдиамин (1 мас. ч.), хлорсодержащего бутилкаучука (ХБК) (10-20 мас. ч.), полученного по технологии механохимической галоидной модификации в соответствии с патентом РФ №2215750 (Способ получения хлорсодержащего эластомера).

В качестве примера приведены возможные составы известной (не содержащей ХБК) и предлагаемой резиновой смеси.

Резиновые смеси изготавливались на резиносмесителе в две стадии первая стадия: скорость вращения роторов 40 об./мин., температура выгрузки 140°С, продолжительность смешения 5 мин. Вторая стадия: скорость вращения роторов 20 об./мин., температура выгрузки 110°С, продолжительность смешения 5 мин. С целью определения влияния содержания хлорсодержащего бутилкаучука на свойства резиновых смесей и резин варьировалось соотношение НК:ХБК-2,5 (70:0; 60:10; 55:15; 50:20 мас. ч. для смесей 1; 2; 3; 4 соответственно).

Используемая рецептура приведена в таблице 1.

Вулканизацию резиновых смесей проводят в прессе при температуре 155°С в течении 20 мин. Пластоэластические, физико-механические и некоторые специфические свойства резиновых смесей и вулканизатов определяют в соответствии с существующими ГОСТами

Свойства предлагаемой и известной резиновых смесей даны в таблицах 2, 3, 4.

Таким образом, как следует из представленных данных в табл. 2, 3, 4, резиновая смесь позволяет увеличивать такие важные параметры как сопротивление истиранию (величина обратная интенсивности истирания), коэффициент сцепления с мокрым дорожным покрытием, динамическую выносливость. При этом резиновые смеси проявляют достаточную стойкость к преждевременной вулканизации, а физико-механические свойства остаются на прежнем уровне. Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить приведенные специфические свойства протекторных резин, не вызывая существенного изменения всех остальных характеристик протекторной резины.