Mieszanka gumowa o wydłużonym czasie podwulkanizacji

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 160857
(13) B1
(21) Numer zgłoszenia:
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia:
279381
09.05.1989
(51) IntCl5:
C08L 7/00
C08L 19/00
Mieszanka gumowa o wydłużonym czasie podwulkanizacji i zwiększonej przyczepności
do tkanin kordowych
(54)
(73)
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
12.11.1990 BUP 23/90
Uprawniony z patentu:
Instytut Odlewnictwa, Kraków, PL
Dębickie Zakłady Opon Samochodowych
''STOMIL'', Dębica, PL
(72) Twórcy wynalazku:
(45)
PL 160857
B1
(57)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.1993 WUP 04/93
Waldemar Wiktorski, Dębica, PL
Zdzisław Chabowski, Dębica, PL
Zbigniew Górny, Kraków, PL
Romuald Boniecki, Kraków, PL
M ieszanka gum owa o wydłużonym czasie podwulkanizacji i zwiększonej przyczepności do
tkanin kordowych składająca się z kauczuku naturalnego lub mieszaniny kauczuku naturalnego
z syntetycznymi kauczukam i poliizoprenowym, butadienowo-styrenowym i polibutadienowym,
z 2-8 części wagowych tlenku cynku lub aktywatora zaw ierającego tlenek cynku, 0,5-2 części
wagowych kwasu stearynow ego, 0-8 części wagowych żywicy kumaronowo-indenowej i/lub
kalafonii ekstrakcyjnej i/lu b żywicy alkilofenyloformaldehydowej, 35-60 części wagowych
sadzy półaktywnej typu F E F i/lu b sadzy aktywnej typu H A F i/lu b sadzy półaktywnej typu
G P F , 1-4 części wagowych środka przeciwstarzeniowego, 0,7-1,5 części wagowych przyspieszacza, 1,5-3,5 części wagowych siarki, 0-0,5 części wagowych środka opóźniającego proces
podw ulkanizacji, znamienna tym, że na 100 części wagowych kauczuku naturalnego lub na 100
części wagowych mieszaniny kauczuku naturalnego z syntetycznymi kauczukam i poliizoprenowym, butadienowo-styrenowym i polibutadienowym zawiera dodatkow o 2-25 części wagowych
składnika stanowiącego mieszaninę składającą się z 93-97% tlenku krzemu, 0,9-1,5% tlenku
glinu, 0,3-1% tlenku wapnia, 0,4-1,5% tlenku magnezu, 0,1-0,7% tlenku tytanu, 0,7-1% tlenku
potasu, 0,2-0,4% tlenku sodu, 0,4-0,9% tlenku żelazowego, przy czym jak o przyspieszacz
zawiera przyspieszacz sulfonam idow y i/lub tiazolowy i/lu b przyspieszacz z grupy guanidyn.
MIESZANKA GUMOWA O WYDŁUŻON YM CZASIE PODWULKANIZACJI I ZWIĘKSZONEJ
PRZYCZEPNOŚCI DO TKANIN KORDOWYCH
Z a s t r z e ż e n i e
p a t e n t o w e
Mieszanka gumowa o wydłużonym czasie podwulkanizacji i zwiększonej
ności do tkanin kordowych składająca
p rzyczep­
się z kauczuku naturalnego lub mieszaniny
kauczuku naturalnego z syntetycznymi kauczukami pollizoprenowym,
butadienowo-sty­
renowym i polibutadienowym,
z 2-8 części wagowych tlenku cynku lub aktywatora
zawierającego tlenek cynku,
0,5- 2 części wagowych kwasu stearynowego, 0-8 części
wagowych żywicy kumaronowo-indenowej
alkilofenyloform aldehydowej,
i/lub
sadzy aktywnej
typu HAP i / l u b
wych środka przeciwstarzeniowego,
części wagowych s i a r k i ,
i /l u b k a la f o n ii ekstrakcyjnej
i/lub
35-60 części wagowych sadzy półaktywnej
sadzy półaktywnej
żywicy
typu FEF
typu GPF , 1-4 części wago­
0 , 7 - 1 , 5 części wagowej p rzy sp ie szacza,
1,5- 3, 5
0 - 0 ,5 części wagowej środka opóźniającego proces podwul­
kanizacji, z n a m i e n n a
tym,
że na 100 części wagowych kauczuku naturalnego lub
na 100 części wagowych mieszaniny kauczuku naturalnego z syntetycznymi kauczukami
poliizoprenowym,
butadienowo-styrenowym i polibutadienowym zawiera dodatkowo 2-25
części wagowych składnika
krzemu,
stanowiącego mieszaninę
0 , 9 - 1 , 5 % tlenku g l i n u ,
0 , 1 - 0 , 7 % tlenku tytanu,
tlenku żelazowego,
midowy i / l u b
składającą się z 93-97 % tlenku
0,3-1 % tlenku wapnia,
0 , 4 - 1 , 5 % tlenku magnezu,
0,7- 1 % tlenku potasu, 0 , 2 - 0 , 4 % tlenku sodu, 0 , 4 - 0 , 9 %
a przy czym jako przyspieszacz zawiera p rzyspieszacz su lf o n a ­
tiazolowy i / l u b
przyspieszacz z grupy guanidyn.
* * *
Przedmiotem wynalazku je st mieszanka gumowa o wydłużonym czasie podwulkanizac j i i zwiększonej p r z y c z epności do tkanin kordowych.
Na konstrukcję opony składa się szereg elementów,
określoną rolę mającą wpływ na jej
wowych elementów z a l i c z a
warstw nagumowanej
się osnowę opony.
tkaniny kordowej
z których każdy spe łnia
parametry eksploatacyjne,
przy czym do podsta­
Osnowa jest zbudowana zazwyczaj z kilku
i tworzy szkielet opony,
który powinien odpo­
wiadać wysokim wymaganiom w zakresie odporności na przenoszone obciążenia,
wysokie ciśnienie wewnętrzne w oponie i odkształcenia,
a więc
a także na temperaturę
powstającą podczas toczenia
się opony.
gumowania
zwane także mieszankami nakładowymi, winny się cha­
tkanin kordowych,
Z tych tez względów mieszanki gumowe do
rakteryzować niską h is t e r e zą oraz znaczną wytrzymałością zmęczeniową w warunkach
ciągłych odkształceń dynamicznych toczącej
odznaczać się dużą odpornością na starzenie
się opony,
a jednocześnie powinny
termiczne oraz na ro z d zie ran ie .
podczas e ksplo atacji opony na granicy guma -tkanina kordowa d zia łają
prężenia śc inają ce ,
dlatego
też mieszanki gumowe do gumowania
winny dodatkowo charakteryzować
na­
tkanin kordowych
się dużą przyczepnością do tychże tkanin,
w warunkach statycznych jak i dynamicznych. Na uzyskanie
Ponadto
znaczne
zarówno
dobrych własności m ie sza­
nek i gotowych wyrobów ma wpływ czas p o dwulkanizacji, im dłuż szy,
tym własności
lepsze.
W znanych mieszankach gumowych w celu przedłużenia
suje
się dodatek rezorcyny,
czasu podw ulkanizacji
sześciometylenoczteroaminy lub rezotropiny.
sto ­
160 857
3
Znane mieszanki gumowe w skład których w ch odzi: 0-70 części wagowych kauczuku
naturalnego, 0-70 części wagowych kauczuku butadienowo-styrenowego, 0-40 części
wagowych kauczuku polibutadienowego,
0 , 5 - 3 części wagowych kwasu stearynowego,
3-7 części wagowych tlenku cynku, 0,5- 6 czę ści wagowych żywicy kumarowej,
części wagowych środka przeciwstarzeniowego,
40-60 części wagowych sadzy,
k a n iz a c ji,
1-3
3-15 części wagowych zm iękczacza,
0 , 7 - 1 , 5 części wagowych przyśpieszacza procesu wul­
2-4 części wagowych s i a r k i ,
roaminy i 0- 0 ,5 części wagowej
0 - 1 ,5 części wagowych sześci ometylenoczte-
środka opóźniającego proces w u lk a n iza c ji,
ją czas podwulkanizacji Mooneya / t 5 w 1 3 0 ° C/
poniżej
8 minut,
p osia da­
a dodatek do 3 częś­
ci wagowych rezorcyny wydłuża czas podwulkanizacji do 8-13 minut.
Rezorcyna wydłuża czas podwulkanizacji ale jednocześnie powoduje utratę kleistości konfekcji nagumowanych tkanin kordowych podczas i ch magazynowania. Ponadto
rezorcyna w podwyższonej
temperaturze,
i w czasie ich przetwarzania
i dróg oddechowych.
a więc w czasie
sublimuje,
sporządzania mieszanek
wywołując przykre podrażnienia
skóry,
oczu
Czas podwulkanizacji nie przekraczający 13 minut j est n i e j e d ­
nokrotnie niewystarczający do uzyskania pożądanych własności wyrobów.
mieszanka gumowa o wydłużonym czasie
podwulkanizacji i zwiększonej
przyczepno­
ści do tkanin kordowych według wynalazku ma następujący sk ł a d : Na 100 c z ę ś c i wago­
wych kauczuku naturalnego lub na 100 cz ęści wagowych mieszaniny kauczuku n a t u r a l­
nego z syntetycznymi kauczukami :
p o l i izoprenowym, butadienowo-styrenowym i p o l ib u ­
tadienowym zawiera 2-8 części wagowych tlenku cynku lub aktywatora zawierającego
tlenek cynku,
0,5-2 części wagowych kwasu stearynowego,
kumaronowo-indenowej i / l u b
dehydowej,
k a l a f o n i i ekstrakcyjnej
35-60 części wagowych sadzy półaktywnej
typu HAF i /l u b
sadzy półaktywnej
0-8 części wagowych żywicy
l/lub
żywicy alkilofenyloformal-
typu FEF i / l u b
sadzy aktywnej
typu GPF , 2-20 części wagowych zmiękczacza,
1-4
części środka przeciwstarzeniowego lub mieszaniny środków przeciwstarzeniowych,
0 , 7 - 1 , 5 części wagowej przyspieszacza
lowego i / l u b
sulfonamidowego i / l u b przyspieszacza tiazo-
przyspieszacza z grupy guanidyn,
1 , 5 - 3 , 5 części wagowych s i a r k i ,
0 = 0 , 5 części wagowej środka opóźniającego proces podwul k a n i z a c j i oraz dodatkowo
2-25 części wagowych składnika p rzedłużaj ącego czas podwulkanizacji,
tlenku wapnia,
którym je s t
tlenku kr z emu, 0 , 9 - 1 , 5 % tlenku g l i n u ,
mieszanina składająca się z 93-97%
0 , 3 -1 %
0 , 4 - 1 , 5 % t l enku magnezu, 0 , 1 -0 , 7 % tlenku tytanu, 0,7-1 % tlenku
potasu, 0 , 2 - 0 , 4 % tlenku sodu oraz 0 , 4 - 0 , 9 % tlenku żelazowego.
Mieszanka gumowa według wynalazku charakteryzuje
się czasem podwulkani z a cj i
Mooneya 15 do 22 minut i przyczepnością do kordu równą 56-81 N, przy przyczepno­
ści 48-55N znanych mieszanek. Przykłady składu mieszanki gumowej według wynalazku.
P r z y k ł a d
I.
Mieszanka gumowa zawiera
kauczuku poliizoprenowego,
o nazwie handlowej
Ker 15 00,
33 części wagowe kauczuku polioutadienowego,
ci wagowych aktywatora w u l k a n i z a c j i
ci wagowe k a la f o n ii e k s tra k c y jn e j,
1 ,4 części wagowej
6 częś­
kwasu stearynowego,
2 częś­
3 części wagowe żywicy kumaronowo-indenowej,
42 części wagowe sadzy półaktywnej,
wagowej 2-naftyloami ny , 1 , 1
50 części wagowych syntetycznego
22 części wagowe kauczuku butadienowo-styrenowego
12 części wagowych zmiękczacza,
1,2
części wagowej środka przeciwstarzeniowego,
ci wagowej przyspieszacza w u l k a n i z a c j i ,
2,9
części wagowych siarki oraz
części
0 ,8
częś­
5 części
wagowych składnika stanowiącego mieszaninę 9 5 , 5 % tlenku krzemu, 1,3% tlenku glinu,
0 ,5 % tlenku wapnia, 0 , 6 % tlenku magnezu, 0 , 2 % tlenku tytanu, 0 , 3 % tlenku sodu, 1% tlen­
ku potasu i 0 , 6 % tlenku żelazowego. Składniki te miesza się w znany sposób na walcarce
lub w mieszarce zamkniętej.
Mieszanka ma następujące w ł a s n o ś c i :
czas podwulkanizacji Mooneya / t 5
w1 3 0 ° C /
wytrzymałość na rozciąganie
-
19 minut
-
14 MPa
wydłużenie względne w ch w ili zerwania
-
550 %
moduł 300 %
-
6 , 1 MPa
4
160 857
twardość w skali Shorea
- 49°Sh
rozdzierność
- 34
przyczepność do tkaniny kordowej według metody H
kN/m
56 N
% zachowania wytrzymałości na rozciąganie po starzeniu
cieplno-tlenowym,
po 72 g o d z . w
temperaturze 100°C
- 53
%
- 35
%
% zachowania wydłużenia względnego po starzeniu
cieplno-tlenowym,
P r z y k ł a d
po 72 godz. w temp.
II.
100°C
Mieszanka gumowa zawiera:
nego kauczuku poliizoprenowego,
50 części wagowych syntetycz­
33 części wagowe kauczuku polibutadienowego,
części wagowe kauczuku butadienowo-styrenowego,
4 części wagowe tlenku cynku,
części wagowe kwasu stearynowego, 2 części wagowe k a la fo n ii e k strak cy jn ej,
ci wagowe żywicy kumaronowo-indenowej, 42 części wagowych zmiękczacza,
wagowych 2-naftyleaminy,
mieszaninę 9 5 , 5 % tlenku krzemu,
3 c z ę ś­
częś­
10 części wagowych składnika stanowiącego
1 , 3 % tlenku g l in u , 0 ,5 % tlenku wapnia, 0 , 6 %
tlenku magnezu, 0 , 2 % tlenku tytanu, 0 , 3 % tlenku potasu,
tlenku żelazowego.
1,4
1 , 2 cz ęści
1 , 1 części wagowej środka przeciwstarzeniowego, 0 , 8
ci wagowej przyspieszacza w u lk a n iz a c ji,
22
1 % tlenku sodu i 0 , 6 %
Sk ładniki te miesza się w znany sposób na walcach lub w m ie s z a r ­
ce zamkniętej.
Mieszanka posiada następujące własności:
czas podw ulkanizacji Mooneya / t 5 w 130°C/
- 19 minut
wytrzymałość na rozciąganie
-15 MPa
wydłużenie względne wch w ili zerwania
moduł
-590 %
300 %
- 5 ,7 MPa
twardość w sk ali Shorea
- 50°Sh
rozdzierność
przyczepność
- 37 kN/m
dotkaniny kordowej według metody H
- 65 N
% zachowania wytrzymałości na rozciąganie po starzeniu
cieplno-tlenowym po 72 godz w temp. 100°C
- 56 %
% zachowania wydłużenia względnego po starzeniu cieplno- 36 %
tlenowym po 72 godz w temp 100°C
P r z y k ł a d
III.
kauczuku poliizoprenowego,
Mieszanka gumowa zawiera:
2 3 części wagowe kauczuku butadienowo-styrenowego,
części wagowe kauczuku polibutadienowego,
wagowych kwasu stearynowego,
1 ,2 części wagowych 2 -naftyloaminy, 1 , 2
gowej środka przeciwstarzeniowego,
0 ,9
10 części wagowych zmiękczacza,
części p rzy sp ieszacza,
20 części wagowych mieszaniny składającej
glin u,
0 , 4 % tlenku wapnia,
potasu, 0 , 2 % tlenku sodu,
4 części wagowe tlenku cynku,
2,7
2 części
części wa­
39 części wago­
części wagowej siarki oraz
się z 9 6 , 5 % tlenku krzemu,
0 , 5 % tlenku magnezu,
24
1 , 5 części
3 części wagowe żywicy kumaronowo-indenowej,
wagowe k a l a f o n i i ekstrakcyjnej,
wych sadzy półaktywnej,
53 części wagowe syntetycznego
1 % tlenku
0 , 1 % t l e nku tytanu, 0 , 8 % tlenku
i 0 , 5 % tlenku ż elazowego.
Składniki
te miesza
ny sposób na walcach lub mieszarce zamkniętej.
Mieszanka gumowa ma następujące własności:
czas podwulkanizacji Mooneya / t 5 w 130°C/
-
wytrzymałość na rozciąganie
-1 6 , 3 MPa
wydłużenie względne w chwili zerwania
- 680 %
moduł 300 %
17
minut
- 4 , 5 MPa
twardość w skali Shorea
- 48°Sh
rozdzierność
-
przyczepność do tkaniny kordowej według metody H
- 60 N
36
kN/m
% zachowania wytrzymałości na rozciąganie po starzeniu
cieplno-tlenowym po 72 godz. w 100°C
-
57
%
-
36
%
% zachowania wydłużenia względnego po 72 godz. po s tar ze ­
n i u cieplno-tlenowym w 1 0 0 °C .
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena10000zł
się w z n a ­