Гумова суміш на основі натурального каучуку

Реферат: Розроблений новий склад гумової суміші на основі натурального каучуку, яка призначена для виготовлення протектору бігової частини понадвеликогабаритних шин (ПВГШ), які експлуатуються в кар'єрах при важких умовах експлуатації (скельний ґрунт). Гумова суміш характеризується покращеними пружно-міцнісними та динамічними характеристиками, високим опором до локальних механічних впливів, порізів та проколів, низьким внутрішнім теплоутворенням та пружно-гістерезисними втратами, а також низькою залишковою деформацією. В складі гумової суміші, прийнятої як прототип, проведена заміна ізопренового каучуку на натуральний каучук як полімеру, замінена марка технічного вуглецю N220 типу ISAF на марку N347 типу NAF та змінена його концентрація як наповнювача, замінена марка кремнійкислотного наповнювача (ККН) Ultrasil VN-3 фірми Degussa на марку Zeosil 1165 МР фірми "Rhodia" та змінена його концентрація як наповнювача, а також був додатково введений органосилан XIAMETER OFS-6945 як агент сполучення полімеру і ККН. Дана гумова суміш була використана при виготовленні дослідної партії шин 33.00-51 U-11 Е-4 для проведення експлуатаційних дослідів на ПівнГЗК (Криворізький гірничо-збагачувальний комбінат). UA 111377 C2 (12) UA 111377 C2 UA 111377 C2 5 10 15 20 25 Винахід належить до гумової технічної промисловості, а саме до гумової суміші на основі натурального каучуку, яка характеризується покращеними пружно-міцнісними властивостями, більш високими динамічними характеристиками, низьким внутрішнім теплоутворенням та покращеними пружно-гістерезисними властивостями, а також більш високим опором до локальних механічних впливів, порізів та проколів, що відповідно приводить до збільшення терміну служби шини в кар'єрах при важких умовах експлуатації. Відома гумова суміш [1] на основі натурального та бутадієнового каучуків у співвідношенні 70:30, яка складається із стандартної вулканізуючої системи, технічного вуглецю типу ІSАF як наповнювача, масла ПН-6ш як пластифікатора. До недоліків відомої гумової суміші [1], в першу чергу, слід віднести використання стандартної вулканізуючої системи, яка не забезпечує одержання гум з високою термоокислюючою стійкістю. Це, в свою чергу, приводить до деструкції вулканізуючих зв'язків в процесі тривалої вулканізації шин і, як наслідок, приводить до зниження рівня пружно-міцнісних властивостей гум. Крім того, високий вміст пластифікатора (12,0 мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучуку) в цій суміші призводить до високих гістерезисних втрат і високої залишкової деформації, а також до низького опору при роздирі та проколі цих гум. Відома гумова суміш [2] на основі ізопренового та бутадієн-стирольного каучуків в співвідношенні 85:15, яка складається із технічного вуглецю типу ISAF марки N-220 та ККH Ultrasil VN-3 в співвідношенні 48:7 як наповнювачів, та масла ПН-6ш як пластифікатора. До недоліків відомої гумової суміші [2], в першу чергу слід віднести низький рівень пружноміцнісних показників га пружно-гістерезисних властивостей, високе теплоутворення та високу залишкову деформацію за рахунок підвищеного вмісту пластифікатора (9,0 мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучуку). Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є гумова суміш на основі комбінації натурального та ізопренового каучуків в співвідношенні 70:30, яка використовується для виготовлення бігової частини протектора великогабаритних автомобільних шин (ВГАШ). Склад гумової суміші, в мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучуку: нaтуральний каучук типу TSR або RSS ізопреновий каучук СКІ-3 сантогард PVJ (N-циклогексилтіофталімід) сульфенамід Ц (N-циклогексил-2-бензотіазолсульфенамід) сірка молота малеїд Ф (N, N'-метафенілен-дималеімід) гексол ЗВ, ЗВІ (гексахлорпараксилол) білила цинкові кислота стеаринова технічна (стеарин) каніфоль соснова діафен ФП (п-фенілендіамін) ацетонаніл Р, РГ (2,2,4-триметил-1,2-дигідрохінолін) стирольно-інденова смола (СІС, КІС) пластифікатор нафтовий ПН-6ш ККН Ultrasil VN-3 технічний вуглець N-220 30 35 40 70,0 30,0 0,15 1,0 1,0 1,5 0,5 5,0 3,0 2.0 1,0 2,0 2,0 9,5 10,0 45,0. Дана гумова суміш характеризується тим, що гуми на її основі мають недостатньо високі пружно-міцнісні властивості, зокрема, умовна напруга при подовженні складає 10,8 MПa, що забезпечує отримання цього показника гум в шинах на рівні 14,0÷15,0 МПа. Тоді як, показник умовної напруги при подовженні протекторних гум бігового шару в імпортних ПВГШ знаходиться на рівні 18,0÷19,0 МПа. Відомо, що збільшення напруги при подовженні протекторних гум бігового шару від 9,0÷10,0 МПа до 14,0÷16,0 МПа приводить до збільшення опору гум проколам в 1,4 разу [3]. Крім того, суттєвим недоліком зазначеної гумової суміші є те, що гуми на її основі мають високий показник теплоутворення по Де-Маттіа і високу залишкову деформацію, визначену на флексометрі Гудріч. Теплоутворення і залишкова деформація набувають особливою значення кожного разу, коли умови експлуатації потребують покращеної стабільності при постійній зміні навантаження. Основний вклад в теплоутворення шини вносить протектор, причому, залежно від конструкції шини, його частка може складати до 70 %. Тому проблема зниження теплоутворення в протекторних гумах бігового шару ПВГШ при одночасному зниженні їх рівня 1 UA 111377 C2 5 10 15 пружно-гістерезисних втрат і залишкової деформації є найбільш актуальною для гум цього призначення. Задачею винаходу є підвищення пружно-міцнісних властивостей гумової суміші на основі натурального каучуку з одночасним підвищенням показника опору до локальних механічних впливів, порізів та проколів, зниження показників внутрішнього теплоутворення та пружногістерезисних втрат, а також залишкової деформації для підвищення довговічності шини при експлуатації в кар'єрах при важких умовах експлуатації. Поставлена задача досягається тим, що до відомої гумової суміші на основі натурального та ізопренового каучука, що містить сантогард PVI, сірку молоту, сульфенамід Ц, малеїд Ф, гексол ЗВ, білила цинкові, кислоту стеаринову технічну, каніфоль соснову, діафен ФП, ацетонаніл Р, РГ, стирольно-інденову смолу, пластифікатор нафтовий ПН-6ш, ККН марки Ultrasil VN-3, технічний вуглець типа ISAF марки N-220, додатково введено як агент сполучення ККH та полімеру органосилан XIAMETER OFS-6945, як наповнювачі замінені марки технічного вуглецю і ККH на технічний вуглець N-347 і на ККН Zeosil 1165 МР і змінено їх співвідношення, а також замінена частина ізопренового каучуку на натуральний каучук при наступному співвідношенні компонентів (мас. ч.): натуральний каучук типу TSR або RSS сантогард PVJ (N-циклогексилтіофталімід) сульфенамід Ц (N-циклогексил-2-бензотіазолсульфенамід) сірка молота малеід Ф (N, N'-метафенілен-дималеімід) гексол ЗВ, ЗВ1 (гексахлорпараксилол) білила цинкові кислота стеаринова технічна (стеарин) каніфоль соснова діафен ФП (п-фенілендіамін) ацетонаніл Р, РГ (2,2,4-триметил-1,2-дигідрохінолін) стирольно-інденова смола (СІС, КІС) пластифікатор нафтовий ПН-6ш ККН Zeosil 1165 МР органосилан XIAMETER OFS-6945 технічний вуглець N-347 20 25 30 35 40 100,0 0,1÷0,3 1,0÷2,0 1,0÷2,0 0,8÷2,0 0,15÷0,4 3,0÷7,0 4,0÷8,0 2,0÷6,0 1,0÷3,0 1,0÷3,0 2,0÷5,0 1,5÷5,0 10,0÷30,0 1,0÷3,0 20,0÷60,0. Порівняльний аналіз з прототипом дозволяє зробити висновок про те, що заявлений склад гумової суміші відрізняється від відомого введенням нових інгредієнтів, а саме органосилану XIAMETFR OFS-6945 як агента сполучення ККН та полімеру, технічного вуглецю N-347 і ККН Zeosil 1165 МР як наповнювачів. Усі введені до заявленої гумової суміші інгредієнти відомі. Однак, їх використання у сполученні і іншими інгредієнтами та в іншому співвідношенні не забезпечують гумовим сумішам на основі натурального каучуку властивостей, які вони проявляють в заявленому рішенні, а саме: підвищення пружно-міцнісних властивостей та показника опору до локальних механічних впливів, порізів та проколів, зниження показників внутрішнього теплоутворення, пружно-гістерезисних втрат, а також залишкової деформації, і, як наслідок, підвищення довговічності шини. Таким чином, даний склад і кількісне співвідношення інгредієнтів надають гумовій суміші нові властивості, що дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого рішення критерію "Істоті відмінності". Пружно-міцнісні властивості гум залежать, в першу чергу, від типу вулканізаційних зв'язків і параметрів просторової сітки, а також від типу та концентрації наповнювача, в даному випадку технічною вуглецю та ККН, застосовуваних в заявленій суміші. Результати аналізу світових досягнень підтверджують уявлення про багаторівневий характер структури гуми, оскільки кожен показник її якості посилюється по індивідуальному молекулярному механізму, який реалізується у вузлах просторової сітки, утворених зв'язками між каучуком та наповнювачем. З підвищенням їхньої міцності ростуть як втомні, так і статична міцність гуми. Як відомо, вихідні характеристики технічного вуглецю істотно впливають на структуру гум та їх механічні властивості. У першу чергу це стосується таких показників технічного вуглецю, як питома поверхня і структурність його частинок. З ростом структурності технічного вуглецю поліпшуються технологічні властивості сумішей, знижуються гістерезисні втрати, підвищується опір розростанню тріщин і втомної витривалості гум. 2 UA 111377 C2 5 10 15 20 25 30 35 Технічний вуглець пічного типу марки N-347, застосований в заявленій суміші, є високоструктурним підсилюючим наповнювачем з низьким теплоутворенням, характерним для серії N-300 та високою зносостійкістю, типовою для серії N-200. Серія марки технічного вуглецю N-347 є ідеальною в разі, де головним параметром вибору для виробників шин є поєднання гістерезисних втрат та зносостійкості при жорстких умовах експлуатації. Заміна марки технічного вуглецю в заявленому складі гумової суміші, на відміну від аналога і прототипу, дозволила покращити динамічні характеристики, зменшити гістерезисні втрати, а також одночасно підвищити пружно-міцнісні показники цих гум. У заявленій гумовій суміші, на відміну від аналогів і прототипу, використана комбінація технічного вуглецю типу NAF марки N-347 на ККН марки Zeosil 1165 МР у співвідношенні (20÷60):(10÷30). Раніше, використання ККН в ефективних концентраціях (більше 10,0 мас. ч. на 100 мас. ч. полімеру) приводило не тільки до збільшення опору до локальних механічних впливів, але і до зростання в'язкості гумової суміші та зниження пружно-міцнісних показників гум, обумовлених в значній мірі характером взаємодії на межі розділу фаз: вуглецевий еластомер - кремнійкислотний наповнювач. Для компенсації негативного впливу кремнійкислотного наповнювача та в повній мірі використання переваг динамічних властивостей гумових сумішей на його основі, необхідно спільне застосування ККН з невеликою кількістю спеціальних речовин органосиланів, здатних впливати на взаємодію компонентів на межі розділу фаз. Фірма "Rhodia" розробила оригінальний метод технологічного процесу осадження та сушіння кремнійкислоти, що дозволило при однаковій питомій поверхні істотно підвищити ступінь диспергування її в гумовій суміші і, як наслідок, поліпшити технологічні та технічні характеристики гум. Як агент сполучення ККН і полімер фірмою "Rhodia" рекомендована марка органосилану XІAMETER OFS-6945 на основі вуглецевмісної композиції (триетоксисилілпропіл)тетрасульфіду. Спільне застосування ККН марки Zeosil 1165 МР і органосилану XIAMETER OFS-6945 дозволило збільшити вміст ККН до більш ефективної концентрації і утворити в гумах міжфазні, стійкі до гідролізу, хімічні зв'язки між наповнювачем і каучуком. Тетрасульфідний ланцюг у складі органосилану OFS-6945 здатний в процесі вулканізації інтегруватися в загальну сірчану вулканізаційну сітку або, розпадаючись при підвищених температурах, безпосередньо взаємодіяти з каучуком. Органосилани при механічному змішуванні каучуку з наповнювачем при температурі 120160 °C хімічно взаємодіють з силанольними групами на поверхні частинок кремнійкислоти. В результаті поверхня ККН покривається прищепленими молекулами органосилану і змінює свої фізичні властивості: стає більш гідрофобною, а взаємодія між частинками наповнювача послаблюється. Wolff S. з колегами описав механізм взаємодії (триетоксисилілпропіл)тетрасульфіду і ККН, згідно з яким ККН і органосилан досить легко вступають в реакцію естерифікації в присутності окису цинку і стеаринової кислоти за механізмом [4-6]: 3 UA 111377 C2 (C2H5O)3 Si - OH O + (C2H5O)3 S S S Si - C2H5OH Si +ZnO Si - OH (CH2)3 S (CH2)3 OC2H5 Si - O Si O Si - O (CH2)3 S Si - O (CH2)3 S Si O Si - O OC2H5 . Далі гідрофобізований ККН в процесі вулканізації вступає у взаємодію з еластомером відповідно до пропонованої схеми: O O Si Si - O (CH2)3 (CH2)3 O Si - O 5 10 15 Si Si - O - S (CH2)3 S зшитий Si - O - S + каучук Si - O OC2H5 Si - O OC2H5 Si - O (CH2)3 S каучук O Si Si - O OC2H Si OC2H5 . Розпад тетрасульфідних груп і взаємодія їх з полімером відбувається на поверхні ККН за допомогою прискорювачів вулканізації. При цьому через пропілову групу утворюються додаткові міжфазні зв'язки полімер - ККН. Встановлено, що поліпшення комплексу пружно-міцнісних показників у гум спостерігається тільки в тому випадку, якщо концентрація органосиланів не перевищує гранично допустимої концентрації для кожного конкретного ККН, що визначається кількістю просторово вільних силанольних груп [7]. Переваги гум заявленого складу на відміну від гум аналогу та прототипу забезпечуються за рахунок одночасного застосування осаджених кремнійкислотних наповнювачів і силанових агентів сполучення, в результаті чого відбувається утворення силоксанових зв'язків [≡Si-O-Si≡], міцність яких досить велика, а гідроліз відбувається лише в жорстких умовах, що не реалізуються при експлуатації шин. Спільне застосування ККН і органосиланів в заявленому складі гумової суміші дозволило збільшити концентрацію ККН, що істотно підвищило опір гум до порізів та проколів, зменшилися 4 UA 111377 C2 5 10 15 20 25 30 35 показники теплоутворення по Де-Маттіа і залишкова деформація, а також покращилися динамічні характеристики гум. Приймаючи до уваги, що тип полімеру має суттєвий вплив на теплоутворення гум, заявлений склад гумової суміші передбачає використання 100,0 мас. ч. натурального каучуку. Це пояснюється унікальним комплексом властивостей натурального каучуку, а саме чистотою мікроструктури полімерного ланцюга, що забезпечує здатність цього полімеру до орієнтаційної кристалізації, а також наявністю білкових фрагментів, які створюють підвищену міжфазну взаємодію в наповнених гумових сумішах. Застосування як уповільнювача підвулканізації сантогарду PVІ (N-циклогексилтіофталімід) у заявленому складі гумової суміші забезпечує технологічну переробку сумішей з підвищеним вмістом наповнювачів та дозволяє суттєво інтенсифікувати процес вулканізації шляхом використання більш активних систем прискорювачів. Заявлений склад гумової суміші передбачає використання як протистарителів комбінацію діафену ФП та ацетонанілу Р у співвідношенні 1:1, що дозволяє забезпечити надійний захист від термоокислювального і теплового старіння вулканізатів. Введення діафену ФП (хімічна назва - п-фенілендіамін) практично не впливає на механічні властивості вулканізатів при забезпеченні надійного захисту від термоокислювального старіння. Введення ацетонанілу Р, РГ (2,2,4-триметил-1,2-дигідрохінолін) приводить до незначної зміни пружно-міцнісних властивостей гум (підвищенню умовного напруження при подовженні, зниженні відносного подовження при розриві), що пояснюється вмістом у ньому домішок первинних амінів, з одночасним подовженням опору тепловому старінню вулканізатів. Таким чином, тільки вибраний нами склад компонентів гумової суміші дає можливість отримати новий позитивний ефект в порівнянні з аналогом та прототипом по показниках: умовної напруги при подовженні, опору до роздиру, статичного проколу, опору до розростання тріщин до 12 мм, відносного гістерезису, теплоутворення по Де-Maттia при 40 % деформації, і також залишкової деформації. Для експериментальної перевірки заявленого складу було виготовлено 13 варіантів гумових сумішей з різним рецептурним складом. Виготовлення гумових сумішей в лабораторних умовах проводилося на гумозмішувачах 4,5/20-140 в три стадії (друга стадія - ремілінг) з подальшим доопрацюванням суміші на вальцях (600×600×300). Режим виготовлення і порядок введення інгредієнтів здійснювався відповідно до чинного технологічного регламенту. Вулканізацію пластин і зразків здійснювали на парових пресах при температурі (143±2)°С, час вулканізації встановлювався відповідно оптимального часу (t90), визначеного за реометром Монсанто. Випробування гум проводилися відповідно до ГОСТ: Визначення в'язкості і здатності до передчасної вулканізації Визначення вулканізаційних характеристик Визначення пружно-міцнісних властивостей при розтягуванні Визначення опору до роздиру Визначення динамічного модуля і модуля внутрішнього тертя при знакозмінному згинанні Визначення теплоутворення, залишкової деформації і втомної витривалості при багаторазовому стисканні Визначення теплоутворення по Де-Маттіа на МРС-2 Визначення втомної витривалості при багаторазовому розтягуванні Випробування на багаторазове подовжнє згинання зразків з прямою канапкою 40 45 ГОСТ 10722 ГОСТ 12535 ГОСТ 270 ГОСТ 262 ГОСТ 10828 ГОСТ 20418 ГОСТ 261 ГОСТ 261 ГOCТ 9983 Принциповий склад гумових сумішей та фізико-механічні властивості гум наведено в таблицях 1, 2 відповідно. Як видно з даних, наведених в табл. 2, оптимальний комплекс фізико механічних показників забезпечили гуми за прикладами 4-6. При цьому найкращий комплекс механічних властивостей забезпечила гума за прикладом 5. Так, умовне напруження при 300 % подовження зросло на 18 %, опір до роздиру збільшився на 11 %, опір до розростання тріщин до 12 мм збільшився на 22 %, залишкова деформація знизилася на 30 %, підносний гістерезіс зменшився на 16 %. Зміни у бік покращення властивостей спостерігаються практично по всім фізико-механічним показникам. Зменшення дозування інгредієнтів, рівно як і їх збільшення до нижньої або до верхньої допустимої межі (приклади 4, 6) є несуттєвими. Але зменшення або збільшення дозування, що 5 UA 111377 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виходить за рамки допустимих меж (приклади 3, 7) уже суттєво впливають на фізико-механічні показники гум. Так, пружно-міцнісні властивості гум за прикладами 3, 7 мають відхилення від норм технологічного регламенту за показниками умовного напруження при 300 % подовження, відносного подовження при розриві та опору роздиру, що вказує на погіршення властивостей гум. Показники внутрішнього теплоутворення по Де-Маттіа та відносного гістерезісу за прикладом 7, в порівнянні з показниками гум за прикладом 5. збільшились на 35 % і 51 % відповідно. Динамічні властивості гум по показнику розростання тріщин до 12 мм за прикладами 3 і 7 зменшились на 34 і 40 % відповідно в порівнянні з показником гуми оптимального складу. За всіма показниками гуми за прикладами 3 і 7 непридатні для виготовлення гум для ПВГШ. Зменшення дозування наповнювача ККН марки Zeosil 1165 MP при незмінному складі інших інгредієнтів (приклад 8) в порівнянні з гумою оптимального складу приводить до зменшення таких важливих показників, як умовного напруження при подовженні на 9 %, розростанню тріщин до 12 мм на 23 %, статичного проколу на 43 %, а також до небажаного зростання таких показників, як теплооутворення по Де-Маттіа на 6 %, залишкової деформації на флексометрі Гудріч на 50 %, відносною гістерезису на 18 %. Збільшення його вмісту за прикладом 9 приводить до відхилення від вимог НТД показників умовної напруги при подовженні та відносного подовження при розриванні, а також зростанню теплооутворення по Де-Маттіа і збільшенню відносного гістерезису. Зменшення дозування агента сполучення ККН та полімеру органосилану XIAMETER OFS6945 (приклад 10) в порівнянні з гумою оптимального складу приводить до зниження пружноміцнісних показників гум, опору до роздиру, статичного проколу і підвищенню теплооутворення по Де-Маттіа. Збільшення його вмісту (приклад 11) негативно впливає на вихідні властивості полімеру і, як результат, приводить до зниження пружно-міцнісних властивостей гум (підвищенню умовного напруження при подовженні, зниженню відносного подовження при розриванні та опору до роздиру), а також зниженню показника розростанню тріщин до 12 мм на 22 %. Зменшення вмісту вуглецевого наповнювача високоструктурної марки N-347 за прикладом 12 приводить до зниження пружно-міцнісних властивостей гум і відхиленню їх від вимог НТД по показникам умовної напруги при подовженні, умовної міцності при розтягуванні, відносного подовження при розриванні та опору до роздиру, а також зниженню показника статичного проколу на 41 %. Збільшення його вмісту за прикладом 13 приводить до відхилення їх від вимог НТД по пружно-міцнісних показниках, а також до небажаного значного зростання показників внутрішнього теплоутворення та пружно-гістерезисних втрат. Так, показник теплооутворення за Де-Маттіа при 40 % виріс на 23 %, а відносного гістерезісу - на 30 % в порівнянні з аналогічними показниками гум оптимального складу. Виключення із складу гумової суміші заявлених інгредієнтів не дозволяє отримати гуми з необхідним комплексом властивостей. Заміна інгредієнтів на інші аналогічної дії також не дозволяє одержати гуми з високими показниками, так як така заміна приводить або до зниження одного з основних показників, або до зниження всього комплексу властивостей. Таким чином, результати випробування гум, виготовлених із запропонованого складу гумових сумішей, показують, що одержані гуми мають новий комплекс фізико-механічних властивостей, а саме: покращені пружно-міцнісні властивості, високі динамічні характеристики, високий опір до локальних механічних впливів, порізів та проколів, низькі внутрішні теплоутворення та пружно-гістерезисні втрати, а також низьку залишкову деформацію. Даний винахід розглядається з використанням варіантів 3-13 таблиці 4, але не обмежується ними. Марка ККН Zeosil 1165 МР фірми " Rhodia " може бути заміна на аналогічну за фізикохімічними показниками іншого виробника. Агент сполучення - органосилан XIAMETER OFS6945, може бути замінений на аналогічний за властивостями із урахуванням марки застосовуваного ККН. Із розробленої гумової суміші була виготовлена дослідна партія шин 33.00-51 U-11 Е-4 для проведення експлуатаційних випробувань на ПівнГЗК (Криворізький гірничо-збагачувальний комбінат). Результати експлуатаційних випробувань становлять: - загальний пробіг по 6 шинах на 29.04.2014 рік склав 296730 км; - пробіг по одній шині - 49455 км; - гарантійний пробіг складає 40000 км. Джерела інформації: 1. Техническая документация №2-77ФД на промышленное производство шин для тракторов, сельскохозяйственных машин и тракторных прицепов. 6 UA 111377 C2 5 10 2. Техническая документация №7-85ФД на промышленное производство крупногабаритных автомобильных шин. 3. Богуславский Д.В., Бородушкина Х.Н., Колобенин В.Н., Суворова З.Ф., Чавчич Т.А. // Сборник научных трудов "Пневматические шины из синтетического каучука", г. Москва, 1979 г. С. 14-38 4. Wolff S. Reiforsing and Vulcanisation Effects of silane Si 69 in Silica-Filled Compounds // Kautschuk. Gummi, Kunststoffe. 1981. Rd.34. № 23. S.280 5. Wilder С.R., Haws S.R., Cooper W.T. // Rubb. Chem. and Techn. 1981, v.54, № 2, p. 427-438. 6. Haws S.R., Wilder C.R., Cooper W.T. // Rubber Age, 1970, v. 102, № 1. p. 72. 7. "Влияние бис-[-3-(триэтоксисилило)-пропилового]тетрасульфида на физико-механические свойства силикагеля, употребляемого в качестве наполнителя в резиновой промышленности" // РЖ 19Т, Химия, технология полимерных материалов: отд. вып. ВИНИТИ. 1978, Б 11.C. 11 Таблиця 1 Склад гумових сумішей, мас. ч. Найменування 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 інгредієнтів Аналог Прототип Натуральний каучук 70 70 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 типу TSR або RSS Бутадієновий каучук 30 СКД Ізопреновий каучук 30 СКІ-3 Сантогард PVI 0,20 0,15 0,10 0,20 0,20 0,30 0,40 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 Сульфенамід Ц 1,50 1,00 0,80 1,00 1,14 1,30 1,40 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 Сірка молота 1,50 1,00 0,80 1,00 1,14 1,30 1,40 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 Малеїд Ф 1,50 1,00 1,15 1,30 1,45 1,60 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 Гексол ЗВ, ЗВІ 0,50 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Білила цинкові 5,00 5,00 3,00 4,00 5,00 5,50 6,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 Кислота стеаринова 3,00 3,00 4,00 5,00 6,00 6,50 7,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 технічна Каніфоль соснова 2,00 2,00 2,00 3,00 4,00 4,50 5,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 Діафен ФП 1,00 1,00 0,50, 1,00 2,00 2,50 3,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Ацетонаніл Р, РГ 2,00 2,00 0,50 1,00 2,00 2,50 3,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Стирольно-інденова 2,00 2,00 0,50 1,00 2,00 2,50 3,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 смола Пластифікатор 12,00 9,50 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 нафтовий ПН-6ш ККН Ultrasil VN-3 10,00 KKH Zeosil 1165 MP 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 10,00 25,00 20,00 20,00 20,00 20,00 OFS-6945 0,50 1,00 2,00 2,50 3,00 2,00 2,00 1,00 3,00 2,00 2,00 Технічний вуглець 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 40,00 40,00 40,00 40,00 30,00 50,00 N-347 Технічний вуглець 50,0 45,00 N-220 15 7 UA 111377 C2 Таблиця 2 Фізико-механічні показники гум Найменування показників Умовна напруга при подовженні 300 % Умовна міцність при розтягуванні Відносне подовження при розриві Опір до роздиру Од. вим. Норма 1 2 по 3 Аналог Прототип НТД 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 МПа 10,313,3 9,9 10,8 9,7 11,2 12,7 13,0 15,0 11,5 14,1 11,5 13,5 9,3 14,7 МПа н/м 21,5 24,5 26,5 20,8 25,4 27,2 25,1 24,2 26,6 25,8 26,8 25,6 21,1 24,7 % 530630 590 600 660 540 570 530 350 600 520 580 520 640 510 кН/м н/,м 110 105 130 95 113 144 132 101 128 145 125 118 107 127 65,0 72,2 45,0 64,0 76,3 47,0 35,0 68,0 62,0 72,1 63,5 78,0 53,9 95 121 97 130 148 128 89 125 128 135 115 128 117 0,41 0,39 0,29 0,30 0,33 0,40 0,50 0,39 0,38 0,37 0,39 0,33 0,45 0,26 0,33 0,18 0,25 0,51 0,43 0,56 0,29 0,54 0,45 0,52 0,30 0,57 95 91 76 81 85 92 115 90 89 89 87 87 105 24 25 18 21 24 27 35 26 29 27 30 25 35 37 7,5 38 6,5 28 32 37 43 50 38 40 39 41 36 43 9,2 8,5 4,5 4,0 3,8 6,8 3,8 6,0 5,5 7,7 3,5 Опір багаторазовому х розтягуванню на 1000 150 % подовження циклів при 23 °C Опір розростанню x тріщин до 12 мм 1000 при 23 °C циклів Відносний гістерезис, К/Е Статичний прокол H*м Теплоутворення по Де-Маттіа при 40 % °С деформації на МРС-2 Теплоутворення за Гудріч, °С ΔtT Δtвн °С εост % ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Гумова суміш, що містить каучук, сантогард PVI, сірку молоту, сульфенамід Ц, малеїд Ф, гексол ЗВ або ЗВІ, білила цинкові, кислоту стеаринову технічну, каніфоль соснову, діафен ФП, ацетонаніл Р або РГ, стирольно-інденову смолу, пластифікатор нафтовий ПН-6ш, кремнійкислотний наповнювач (ККН), технічний вуглець, яка відрізняється тим, що як каучук містить натуральний каучук типу TSR або RSS, ККН марки Zeosil 1165 МР як наповнювач, технічний вуглець N-347 як наповнювач, а також додатково містить органосилан XIAMETER OFS-6945 як агент сполучення ККН та каучуку при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. ч. на 100,0 мас. ч. каучуку: натуральний каучук типу TSR або RSS 100,0 сантогард PVІ (Nциклогексилтіофталімід) 0,1÷0,3 сульфенамід Ц (N-циклогексил2-бензотіазолсульфенамід) 1,0÷2,0 сірка молота 1,0÷2,0 малеїд Ф (N,N'-метафенілен0,8÷2,0 дималеімід) гексол ЗВ, ЗВI 0,15÷0,4 (гексахлорпараксилол) 8 UA 111377 C2 білила цинкові 3,0÷7,0 кислота стеаринова технічна (стеарин) 4,0÷8,0 каніфоль соснова 2,0÷6,0 діафен ФП (п-фенілендіамін) 1,0÷3,0 ацетонаніл Р, РГ (2,2,4триметил-1,2-дигідрохінолін) 1,0÷3,0 стирольно-інденова смола (СІС, КІС) 2,0÷5,0 пластифікатор нафтовий ПН-6ш ККН Zeosil 1165 МР органосилан XIAMETER 6945 технічний вуглець N-347 1,5÷5,0 10,0÷30,0 OFS1,0÷3,0 20,0÷60,0. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9