RU2308469C1 - Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance - Google Patents

Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance Download PDF

Info

Publication number
RU2308469C1
RU2308469C1 RU2006101882/04A RU2006101882A RU2308469C1 RU 2308469 C1 RU2308469 C1 RU 2308469C1 RU 2006101882/04 A RU2006101882/04 A RU 2006101882/04A RU 2006101882 A RU2006101882 A RU 2006101882A RU 2308469 C1 RU2308469 C1 RU 2308469C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
hysteresis
rubbers
mixtures
parts
Prior art date
Application number
RU2006101882/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006101882A (en
Inventor
Семен Моисеевич Кавун (RU)
Семен Моисеевич Кавун
Юли Викторовна Азарова (RU)
Юлия Викторовна Азарова
Раиса Августовна Коссо (RU)
Раиса Августовна Коссо
Original Assignee
Семен Моисеевич Кавун
Юлия Викторовна Азарова
Раиса Августовна Коссо
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Семен Моисеевич Кавун, Юлия Викторовна Азарова, Раиса Августовна Коссо filed Critical Семен Моисеевич Кавун
Priority to RU2006101882/04A priority Critical patent/RU2308469C1/en
Publication of RU2006101882A publication Critical patent/RU2006101882A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2308469C1 publication Critical patent/RU2308469C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: rubber industry.
SUBSTANCE: invention relates to rubber compounds used in tire manufacture, in particular to rubber compounds for manufacturing low-hysteresis treads of fuel-sparing tires showing improved bite properties. Reduced-density curable polydiene-based rubber compound comprises precipitated silica extender, silane binders, and target additives, said silane binders rubber compound containing triethoxysilyl-propyl-mercaptobenzothiazole sulfide combined with bis[3-triethoxysilyl-propyl] tetrasulfide at ratio between 0.3 and 3.3 and in summary proportion to percentage of precipitated silica extender between 0.097 and 0.133.
EFFECT: reduced hysteresis in tread rubber at 60°C, enhanced hysteresis and bite properties at 0°C and simultaneously reduced residual compaction after repetitive deformations and increased wear resistance of rubber.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к резиновым смесям, применяемым в производстве шин, конкретно к резиновым смесям для изготовления протекторов низкогистерезисных топливоэкономичных шин, обладающих улучшенными сцепными свойствами. В резиновых смесях указанного типа в качестве основного полимера используют эмульсионный (БСК) или растворный (ДССК) бутадиен-стирольные каучуки или их смеси с другими полидиенами, в качестве усиливающего наполнителя - современные марки осажденных кремнекислотных наполнителей (ОКН) с небольшими добавками технического углерода, в качестве добавки, обеспечивающей гидрофобизацию гидрофильных частиц ОКН в гидрофобной матрице каучука и его диспергирование, применяют силановые связующие агенты, главным образом бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфид (ТЕСПТ).The invention relates to rubber mixtures used in the manufacture of tires, specifically to rubber mixtures for the manufacture of treads of low hysteresis fuel-efficient tires with improved grip. In rubber mixtures of the indicated type, emulsion (BSK) or solution (DSS) styrene-butadiene rubbers or their mixtures with other polydienes are used as the main polymer, modern brands of precipitated silicic acid fillers (OKN) with small additives of carbon black are used as reinforcing fillers, silane coupling agents, mainly bis- [3- (triethoxy) silylpropyl, are used as additives to ensure hydrophobization of hydrophilic particles of OKN in the hydrophobic matrix of rubber and its dispersion ] -tetrasulfide (TESPT).

Первую стадию изготовления низкогистерезисных резиновых смесей проводят в смесителях закрытого типа в режиме, обеспечивающем силанизацию частиц ОКН молекулами ТЕПСТ при температурах в пределах 145-155°С. При увеличении температуры смешения выше 155°С, кроме силанизации частиц ОКН и улучшения его диспергирования в матрице каучука, происходит нежелательный распад сульфидных мостиков ТЕПСТ и присоединение ТЕПСТ не только к поверхности частиц ОКН, но и к каучуку, что вызывает рост вязкости резиновых смесей и снижение безопасности их дальнейшей переработки.The first stage of the manufacture of low-hysteresis rubber compounds is carried out in closed-type mixers in a mode that ensures silanization of OKN particles by TEPST molecules at temperatures in the range of 145-155 ° C. When the mixing temperature is increased above 155 ° C, in addition to silanization of the OKN particles and improvement of its dispersion in the rubber matrix, an undesirable decomposition of TEPST sulfide bridges occurs and TEPST joins not only to the surface of the OKN particles, but also to the rubber, which causes an increase in the viscosity of rubber compounds and a decrease safety of their further processing.

Для преодоления этого недостатка ТЕПСТ известно применение в качестве ССА блокированных меркаптосилановых связующих агентов (БМССА), в которых отсутствуют способные к термической диссоциации ди- и полисульфидные группы, а вместо них введен заместитель - остаток тиокислоты (US Patent: 6,528,673 (прототип); 6,414,061) либо радикал меркаптобензтиазолил (патент РФ №2267493 с приоритетом от 15.01.2004 г.).To overcome this disadvantage, TEPST is known to use blocked mercaptosilane binding agents (BMSSA) as CCAs, in which there are no di- and polysulfide groups capable of thermal dissociation, and instead a substituent is introduced - a thioacid residue (US Patent: 6,528,673 (prototype); 6,414,061) or the radical mercaptobenzthiazolyl (RF patent No. 2267493 with priority dated January 15, 2004).

Предложенные в резиновых смесях по прототипу и в патенте РФ №2267493 блокированные БМССА позволяют избежать роста вязкости на первой стадии приготовления резиновых смесей, однако достигаемые с применением известных БМССА понижение гистерезиса в получаемых резинах при 60°С, коррелирующее с потерями на качение в протекторе шин, и повышение гистерезиса при 0°С, коррелирующее с ростом сцепных свойств резин с мокрым и обледенелым покрытием, обеспечиваются в недостаточной степени. Это проявляется в недостаточно высоком соотношении показателей гистерезиса, измеряемого тангенсами углов механических потерь (tgδ), при 0°С и при 60°С в резинах по прототипу, то есть в недостаточно высокой величине tgδ (0°C)/tgδ (60°C). Кроме того, в резинах с БМССА по прототипу не достигается преимуществ перед эталонными резинами с ТЕПСТ по износостойкости, а также в большинстве случаев - по показателю остаточной деформации сжатия, связанному со способностью резин накапливать остаточную деформацию при многократном сжатии, что увеличивает теплообразование и снижает долговечность резиновых изделий.Blocked BMSSA proposed in rubber mixtures according to the prototype and in RF patent No. 2267493 allow avoiding viscosity increase at the first stage of preparation of rubber compounds, however, hysteresis in the resulting rubbers obtained at 60 ° C achieved using known BMSSA correlates with rolling losses in the tire tread, and an increase in hysteresis at 0 ° C, which correlates with an increase in the adhesion properties of wet and icy rubbers, is insufficiently provided. This is manifested in an insufficiently high ratio of hysteresis indices, measured by the tangent of the angle of mechanical loss (tanδ), at 0 ° C and at 60 ° C in the rubber according to the prototype, that is, in an insufficiently high value of tanδ (0 ° C) / tanδ (60 ° C ) In addition, in rubbers with BMSSA according to the prototype, advantages are not achieved over reference rubbers with TEPST in terms of wear resistance, and in most cases, in terms of the residual compressive strain associated with the ability of rubbers to accumulate residual strain during repeated compression, which increases heat generation and reduces the durability of rubber products.

Задача изобретения заключается в создании вулканизуемых резиновых смесей с низкой вязкостью для протекторов низкогистерезисных шин, обеспечивающих по сравнению с резинами прототипа более высокие значения соотношений tgδ(0°C)/tgδ(60°C), рост которых отражает повышение сцепных свойств резин с мокрым и обледенелым покрытием, а также обладающих повышенной в сравнении с резинами прототипа износостойкостью и низкой остаточной деформацией сжатия. Решение поставленной задачи достигается тем, что в резиновых смесях с низкой вязкостью, обеспечивающих получение низкогистерезисных при 60°С резин с высокими сцепными свойствами, в качестве ССА используют известный (патент РФ №2267493) блокированный меркаптосилан - триэтоксисилилпропилмеркаптобензтиазолсульфид - ТЭСПМБС в сочетании с широко применяемым ТЕПСТ, причем указанные ингредиенты берут в соотношениях от 0,3 до 3,3 при отношении их общего содержания в смеси (в мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) к дозировке наполнителя от 0,097 до 0,133.The objective of the invention is to create vulcanizable rubber compounds with low viscosity for treads of low hysteresis tires, which provide higher ratios tgδ (0 ° C) / tgδ (60 ° C) than prototype rubbers, the growth of which reflects an increase in the adhesion properties of rubbers with wet and icy coating, as well as having increased wear resistance and low residual deformation of compression in comparison with the prototype rubbers. The solution of this problem is achieved by the fact that in rubber mixtures with low viscosity, providing low hysteresis at 60 ° C rubbers with high adhesion properties, the known (patent of the Russian Federation No. 2267493) blocked mercaptosilane - triethoxysilylpropyl mercaptobenzthiazole sulfide - TESPMSS in combination with the widely used TEPS are used as CCAs moreover, these ingredients are taken in ratios of from 0.3 to 3.3 with the ratio of their total content in the mixture (in parts by weight per 100 parts by weight of rubber) to the filler dosage from 0.097 to 0.133.

Отличие резиновых смесей с низкой вязкостью для получения низкогистерезисных при 60°С резин протектора шин с повышенными сцепными свойствами по изобретению от аналогичных резиновых смесей по прототипу состоит в том, что в качестве ССА используется не один блокированный меркаптосилановый связующий агент, а его сочетание с известным бифункциональным ССА бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфидом (ТЕПСТ), в качестве блокированного меркаптосиланового связующего агента (БМССА) используется триэтоксисилилпропилмеркаптобензтиазолсульфид, описанный в патенте РФ №2267493, в котором тиольная группа (-SH) соответствующего 3-меркаптопропил-триэтоксисилана замещена 2-меркаптобензтиазильным радикалом вместо тиоацильного радикала в блокированных меркаптоакилсилановых связующих агентах по прототипу.The difference between the rubber compounds with low viscosity to obtain low hysteresis at 60 ° C tire tread with increased adhesive properties according to the invention from similar rubber compounds according to the prototype is that not only one blocked mercaptosilane binding agent is used as CCA, but its combination with the known bifunctional CCA bis- [3- (triethoxy) silylpropyl] -tetrasulfide (TEPST), triethoxysilylpropyl mercaptobenzothiazole sulfon is used as a blocked mercaptosilane coupling agent (BMCCA) d described in Russian patent №2267493, wherein the thiol group (-SH) of the corresponding 3-mercaptopropyl-triethoxysilane substituted 2-merkaptobenztiazilnym radical instead tioatsilnogo radical in merkaptoakilsilanovyh blocked binding agents according to the prototype.

Указанное отличие вулканизуемых резиновых смесей с пониженной вязкостью для протектора низкогистерезисных шин с улучшенными сцепными свойствами по изобретению от аналогичных резиновых смесей по прототипу создает их преимущества по сравнению с прототипом, заключающееся в большем, чем у резин прототипа, увеличении соотношения tgδ(0°C)/tgδ(60°C), коррелирующего с ростом сцепных свойств, по сравнению с этим соотношением для эталонных резин с ТЕСПТ, а также в снижении остаточного сжатия при многократных деформациях и в повышении износостойкости резин.The specified difference between vulcanized rubber compounds with reduced viscosity for the tread of low hysteresis tires with improved grip according to the invention from similar rubber compounds according to the prototype creates their advantages compared to the prototype, which consists in increasing the ratio tgδ (0 ° C) / tanδ (60 ° C), which correlates with an increase in grip, compared to this ratio for standard rubbers with TESPT, as well as in a decrease in residual compression during repeated deformations and in an increase in wear resistance and rubbers.

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется следующими примерами, в которых в качестве ОКН могут также использоваться Ultrasil 7000, Ultrasil 7005, Zeokol 8745, Hisil 255.The possibility of carrying out the invention is illustrated by the following examples, in which Ultrasil 7000, Ultrasil 7005, Zeokol 8745, Hisil 255 can also be used as OKN.

Пример 1.Example 1

Иллюстрируется действие предлагаемого по изобретению сочетания блокированного меркаптосиланового связующего агента триэтоксисилил-пропилмеркаптобензтиазолсульфида (ТЭСПМБС) и известного бис-[3-(триэтоксисилилпропил)-тетрасульфида (ТЕСПТ), взятых в различных соотношениях, в рецептуре стандартной резиновой смеси на основе эмульсионного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, получаемой с использованием ОКН, в сравнении с действием широко применяемого ТЕСПТ, производимого, например, компанией OSI Specialties под торговым названием Silquest A-1289.The effect of the combination of a blocked mercaptosilane coupling agent triethoxysilyl-propylmercaptobenzothiazole sulfide (TESPMSB) and the known bis- [3- (triethoxysilylpropyl) -tetrasulfide (TESPT), taken in various ratios, in the formula of the standard rubber compound based on the formula -30ARK obtained using OKN, in comparison with the action of the widely used TESPT, produced, for example, by OSI Specialties under the trade name Silquest A-1289.

Изготавливают резиновые смеси на основе 100 мас. частей (ч.) эмульсионного бутадиен-стирольного каучука СКС-30АРК, 40 мас.ч. ОКН марки Zeosil 1165 МР (производства фирмы Родиа), технологического масла ПН-6 ш (8,0 мас.ч.), оксида цинка (2,5 мас.ч.), стеариновой кислоты (2,0 мас.ч.), ускорителя вулканизации сульфенамида Ц (1,0 мас.ч.), вторичного ускорителя вулканизации, являющегося одновременно и деблокирующим агентом для блокированного меркаптосилана по предполагаемому изобретению - ДФГ (1,2 мас.ч.) и серы (1,6 мас.ч. в эталоне, в смесях по изобретению - переменно и рассчитывают с учетом дефицита атомов серы в молекуле ТЭСПМБС по сравнению с молекулами ТЕПСТ).Rubber compounds are made based on 100 wt. parts (parts) of emulsion butadiene-styrene rubber SKS-30ARK, 40 parts by weight OKN of Zeosil 1165 MP brand (manufactured by Rhodia), process oil PN-6 w (8.0 parts by weight), zinc oxide (2.5 parts by weight), stearic acid (2.0 parts by weight) , a vulcanization accelerator of sulfenamide C (1.0 parts by weight), a secondary vulcanization accelerator, which is at the same time a release agent for the blocked mercaptosilane according to the proposed invention, DFG (1.2 parts by weight) and sulfur (1.6 parts by weight) in the standard, in the mixtures according to the invention, is variable and calculated taking into account the deficiency of sulfur atoms in the TESPMSS molecule in comparison with the TEPST molecules).

Эталонная смесь (I) содержит в качестве силанового связующего агента 4 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука бифункционального ТЕСПТ.The reference mixture (I) contains 4 parts by weight of silane coupling agent. per 100 parts by weight bifunctional rubber TESPT.

В смеси II-IV по изобретению вместе с ТЕСПТ в уменьшенной дозировке по сравнению с его дозировкой в эталонной смеси вводят блокированный меркаптосилан (ТЭСПМБС) в количестве соответственно 0,3-3,3 от дозировки ТЕСПТ в эталонной смеси, при этом дозировку серы в смесях по изобретению увеличивают таким образом, чтобы число грамм-атомов свободной и сульфидной (в силанах) серы в смесях было одинаковым. При этом число атомов серы в ТЕСПТ принимали равным 4.In the mixture II-IV according to the invention, together with TESPT in a reduced dosage compared to its dosage in the reference mixture, blocked mercaptosilane (TESPMS) is introduced in an amount of 0.3-3.3 respectively from the dosage of TESPT in the reference mixture, while the dosage of sulfur in the mixtures according to the invention is increased so that the number of gram atoms of free and sulfide (in silanes) sulfur in the mixtures is the same. The number of sulfur atoms in TESPT was taken equal to 4.

Вторичный ускоритель вулканизации ДФГ, являющийся одновременно и деблокирующим агентом в смесях по изобретению, вводится во все смеси на первой стадии изготовления смесей.The secondary DFG vulcanization accelerator, which is also a release agent in the mixtures of the invention, is introduced into all mixtures in the first stage of the production of mixtures.

Изготовление смесей проводят в закрытом лабораторном смесителе согласно следующему режиму:The manufacture of mixtures is carried out in a closed laboratory mixer according to the following mode:

I стадияI stage

Температура камеры резиносмесителя - 70°С, коэффициент загрузки - 0,65-0,67The temperature of the rubber mixer chamber is 70 ° C, the load factor is 0.65-0.67

- каучук, 3/4 ОКН марки Zeosil 1165 МР, стеариновая кислота, силановый связующий агент (или блокированный меркаптосилан), ДФГ - на 0 с;- rubber, 3/4 OKN of the Zeosil 1165 MP brand, stearic acid, silane coupling agent (or blocked mercaptosilane), DFG - for 0 s;

- 1/4 ОКН марки Zeosil 1165 МР, масло ПН-6 ш, ZnO - на 120 с;- 1/4 OKN of the Zeosil 1165 MP brand, PN-6 sh oil, ZnO - for 120 s;

- выгрузка смеси при температуре 155±5°С;- unloading the mixture at a temperature of 155 ± 5 ° C;

- общее время смешения - 270-300 с.- total mixing time - 270-300 s.

II стадияII stage

Температура камеры резиносмесителя - 40°СThe temperature of the rubber mixer chamber is 40 ° С

- маточная смесь - на 0 с;- masterbatch - for 0 s;

- сера и ускорители - на 30 с;- sulfur and accelerators - for 30 s;

- выгрузка при температуре 100-110°С;- unloading at a temperature of 100-110 ° C;

- общее время смешения - 150-180 с.- total mixing time is 150-180 s.

Вулканизацию смесей проводят при 155°С в течение 1500 с.The vulcanization of the mixtures is carried out at 155 ° C for 1500 s.

Свойства эталонных и опытных резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 1.The properties of the reference and experimental rubber compounds and vulcanizates are shown in table 1.

Как видно в таблице 1, у эталонной смеси I, где использован ТЕСПТ, наблюдается высокая вязкость по Муни при 100°С.As can be seen in table 1, the reference mixture I, where TESPT was used, has a high Mooney viscosity at 100 ° C.

Значения вязкостей всех смесей по изобретению (60-66 ед. Муни) заметно ниже, чем у эталонной смеси, благодаря лучшему, чем у ТЕСПТ, диспергирующему действию монофункционального блокированного меркаптосилана ТЭСПМБС на ОКН в первой стадии изготовления резиновой смеси и его неспособности химически связывать частицы КН с макромолекулами каучука на этой стадии из-за отсутствия в молекуле ТЭСПМБС полисульфидной группы. Пониженная вязкость обеспечивает снижение опасности подвулканизации смесей по изобретению при дальнейшей переработке.The viscosities of all the mixtures according to the invention (60-66 Mooney units) are noticeably lower than that of the reference mixture, due to the better dispersing effect of TESPMSBS, the monofunctional blocked mercaptosilane, on the WIND in the first stage of manufacturing the rubber mixture and its inability to chemically bind KN particles with rubber macromolecules at this stage due to the absence of a polysulfide group in the TESPMSS molecule. The reduced viscosity reduces the risk of vulcanization of the mixtures according to the invention during further processing.

Лучшее диспергирование ОКН в смесях II-IV с ТЭСПМБС по изобретению проявляется также в более высоких, чем в эталонной резине, значениях отношений напряжений при 300 и 100% удлинениях (М300/М100). Такое действие силановых связующих агентов (как обычных, типа ТЕСПТ, так и блокированных) принято называть «промотирующим» по отношению к ОКН.The best dispersion of OKN in mixtures II-IV with TESPMS according to the invention is also manifested in higher than in the reference rubber, the values of the stress ratios at 300 and 100% elongations (M300 / M100). Such an action of silane coupling agents (both conventional, such as TESPT, and blocked) is called “promoting” with respect to OKN.

Обеспечивая лучшее «промотирование» ОКН и лучшие технологические свойства резиновых смесей, предлагаемое совместное использование ТЕСПТ и ТЭСПМБС, позволяет получить для резин III и IV по изобретению на 20% более низкие, чем у резины эталона, показатели гистерезиса (tgδ) при 60°С, связанные с уровнем механических потерь в протекторе шин при качении, и более высокие значения tgδ при 0°С, косвенно характеризующие сцепные свойства резины протектора. В таблице 1 приведены также прямые подтверждения роста коэффициентов сцепления с сухим и мокрым покрытием для всех резин по изобретению по сравнению с эталонной резиной.Providing the best “promotion” of OKN and the best technological properties of rubber compounds, the proposed joint use of TESPT and TESPMSS allows to obtain hysteresis indices (tgδ) at 60 ° C for rubbers III and IV according to the invention, which are 20% lower than that of the reference rubber associated with the level of mechanical losses in the tire tread during rolling, and higher tanδ values at 0 ° C, which indirectly characterize the adhesion properties of the tread rubber. Table 1 also provides direct confirmation of the growth of dry and wet adhesion coefficients for all rubbers of the invention compared to a reference rubber.

Для резин II и V по изобретению с более низкой, чем у эталонной, величиной напряжения при 300% удлинения наблюдаются примерно равные эталонной резине значения tgδ при 60°С, с сохранением преимуществ перед эталонной, то есть с более высоким значением tgδ этих резин при 0°С. Эти данные согласуются с более высокой эластичностью по отскоку (59-62) у резин по изобретению, чем у эталонной (57) при 100°С, и с более высокими коэффициентами сцепления с сухим и мокрым покрытием этих резин по сравнению с эталонной.For rubbers II and V according to the invention with a lower stress than 300% elongation, values of tgδ at approximately 60 ° C are approximately equal to the reference rubber, while maintaining advantages over the reference rubber, that is, with a higher tgδ value of these rubbers at 0 ° C. These data are consistent with a higher rebound elasticity (59-62) for the rubbers of the invention than the reference (57) at 100 ° C, and with higher dry and wet adhesion ratios of these rubbers compared to the reference.

В сравнении с лучшей из резин прототипа (резина Е в примере 15 патента США №6,528,673), для которой соотношение tgδ (0°C)/tgδ (60°C) выше, чем у эталонной резины на 25%, но сопротивление истиранию ниже, чем у эталона, в лучшей из резин по изобретению - IV рост соотношения tgδ при 0° и 60°С по сравнению с эталонной резиной достигает 29%, и она превосходит эталон с одним ТЕСПТ по ряду других показателей (сопротивлению истиранию, остаточной деформации и теплообразованию при многократном сжатии), что обеспечивает ее преимущество перед резинами с блокированными меркаптосиланами по прототипу.In comparison with the best rubber of the prototype (rubber E in example 15 of US patent No. 6,528,673), for which the ratio tgδ (0 ° C) / tgδ (60 ° C) is higher than that of the reference rubber by 25%, but the abrasion resistance is lower than the standard, in the best rubber according to the invention - IV, the growth of the ratio tgδ at 0 ° and 60 ° C compared to the standard rubber reaches 29%, and it exceeds the standard with one TESPT in a number of other indicators (abrasion resistance, residual deformation and heat generation with multiple compression), which provides its advantage over rubbers with locked measurements ptosilanami prototype.

Пример 2.Example 2

Иллюстрируется действие предлагаемого по изобретению сочетания блокированного меркаптосиланового связующего агента ТЭСПМБС и известного ТЕСПТ, взятых в различных отношениях, в сравнении с действием одного ТЕСПТ в рецептуре типовой протекторной резиновой смеси для легковых шин на основе маслонаполненного (содержание масла 37,5%) растворного ДССК марки Buna VSL 5025-1, 25 мас.ч., а также бутадиенового каучука СКД и ОКН.The effect of the combination according to the invention of the blocked mercaptosilane binding agent TESPMSS and the known TESPT taken in different respects is illustrated in comparison with the action of one TESPT in the formulation of a typical tread rubber composition for passenger tires based on oil-filled (oil content 37.5%) Buna grade DSSK VSL 5025-1, 25 parts by weight, as well as butadiene rubber SKD and OKN.

Рецептура смесей в расчете на 103 мас. ч. Buna VSL 5025-1 включает: каучук СКД - 25 мас.ч., ОКН марки Zeosil 1165 МР - 60 мас.ч., технологическое масло ПН-6 ш - 10 мас.ч., технический углерод Н-234 -6 мас.ч., оксид цинка - 2 мас.ч., стеариновую кислоту - 2 мас.ч., салициловую кислоту - 1 мас.ч., ускоритель вулканизации сульфенамид Ц-1,5 мас.ч., вторичный ускоритель ДФГ, являющийся одновременно и деблокирующим агентом в смесях с ТЭСПМБС - 1,5 мас.ч., микрокристаллический воск - 1,5 мас.ч., антиозонант и противоутомитель Диафен ФП - 2 мас.ч., серу - в эталоне 1,6 мас.ч., в смесях по изобретению - переменно и рассчитано с учетом дефицита атомов серы в молекуле ТЭСПМБС по сравнению с молекулами ТЕПСТ.The formulation of mixtures per 103 wt. including Buna VSL 5025-1 includes: SKD rubber - 25 parts by weight, Zeosil 1165 MP OKN - 60 parts by weight, process oil PN-6 w - 10 parts by weight, carbon black N-234 -6 parts by weight, zinc oxide - 2 parts by weight, stearic acid - 2 parts by weight, salicylic acid - 1 parts by weight, vulcanization accelerator sulfenamide C-1.5 parts by weight, secondary DFG accelerator, which is at the same time as a deblocking agent in mixtures with TESPMSS - 1.5 parts by weight, microcrystalline wax - 1.5 parts by weight, antiazonant and anti-tear agent Diafen FP - 2 parts by weight, sulfur - in the standard 1.6 parts by weight ., in the mixtures according to the invention is variable and calculated taking into account defi cytosis of sulfur atoms in the TESPMSS molecule as compared to the TEPST molecules.

Эталонные смеси (VI и VII) содержат в качестве ССА 5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука ТЕСПТ и отличаются между собой режимом приготовления на первой стадии. Содержание в них серы одинаково и составляет 1,6 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.The reference mixtures (VI and VII) contain 5 wt.h. per 100 parts by weight TESPT rubber and differ among themselves in the preparation mode in the first stage. The sulfur content in them is the same and is 1.6 parts by weight per 100 parts by weight rubber.

В смеси VIII (эталон 3) 5 мас.ч. бифункционального ТЕСПТ полностью заменяют на 7,2 мас.ч. блокированного меркаптосилана ТЭСПМБС, причем указанная дозировка ТЭСПМБС берется, исходя из равенства в ней мольного содержания реакционноспособных по отношению ОКН этоксигрупп количеству этих групп в 5 мас.ч. ТЕСПТ. В этой же смеси дозировка серы увеличивается с 1,6 мас.ч. до 2,1 мас.ч. с учетом недостающего в 7,2 мас.ч. ТЭСПМБС количества грамм-атомов серы по сравнению с их количеством в заменяемых 5 мас.ч. эталонного ТЕСПТ.In a mixture of VIII (reference 3) 5 parts by weight bifunctional TESPT completely replaced by 7.2 wt.h. blocked mercaptosilane TESPMSS, and the indicated dosage of TESPMSS is taken based on the equality in it of the molar content of ethoxy groups reactive with respect to OKN to the amount of these groups in 5 parts by weight TESPT. In the same mixture, the sulfur dosage is increased from 1.6 parts by weight. up to 2.1 parts by weight taking into account the missing 7.2 wt.h. TESPMSS of the number of gram-sulfur atoms in comparison with their number in replaceable 5 parts by weight reference TESPT.

В смесях IX-X используют равномассовые (1:1) дозировки ТЕСПТ на ТЭСПМБС (по 2,5 и 2,9 мас.ч.), при этом в смеси IX дозировка серы берется, как в эталонной смеси (1,6 мас.ч.), а в смеси Х она увеличивается до 2 мас.ч. с учетом ее дефицита в используемом количестве ТЭСПМБС по сравнению с ее количеством в заменяемом количестве ТЕСПТ.In IX-X mixtures, equilibrated (1: 1) dosages of TESPT on TESPMSS (2.5 and 2.9 parts by weight) are used, while in mixture IX the dosage of sulfur is taken as in a reference mixture (1.6 wt. hours), and in a mixture of X it increases to 2 parts by weight taking into account its deficit in the used amount of TESPMS in comparison with its quantity in the replaced amount of TESPT.

Наконец, в смеси XI по изобретению суммарное содержание ССА берется равным смеси X, однако отношение дозировок ТЭСПМБС и ТЕСПТ увеличивается до 1,5 с учетом возможного удешевления смеси.Finally, in the mixture XI according to the invention, the total content of CCA is taken to be equal to the mixture X, however, the dosage ratio of TESPMS and TESPT increases to 1.5, taking into account the possible reduction in the price of the mixture.

Вторичный ускоритель вулканизации, ДФГ, являющийся одновременно и деблокирующим агентом в смесях по изобретению, вводится во все смеси на первой стадии смешения.A secondary vulcanization accelerator, DFG, which is also a release agent in the mixtures of the invention, is introduced into all mixtures in the first mixing stage.

Режим изготовления резиновых смесей VI-XI по примеру 2 на первой и второй стадиях не отличается от режима по примеру 1, кроме того, что перед первой стадией изготовления смеси VI (эталон 1) температура камеры резиносмесителя составляет 60°С, а для остальных смесей - 100°С. Температура выгрузки смеси VI составляет 155°С, а смесей VII и VIII (эталоны 2 и 3) - 165°С, как и для остальных смесей IX-XI. Повышением температуры выгрузки достигается лучшее диспергирование и «промотирование» ОКН, что на основании результатов, приведенных в примере 1, может быть легко реализовано в смесях по изобретению, где отсутствует опасность роста вязкости на первой стадии изготовления смесей в отличие от смеси эталона VII.The manufacturing mode of the VI-XI rubber compounds according to example 2 in the first and second stages does not differ from the mode according to example 1, except that before the first stage of manufacturing the mixture VI (reference 1), the temperature of the rubber mixer chamber is 60 ° C, and for the rest of the mixtures - 100 ° C. The discharge temperature of mixture VI is 155 ° C, and of mixtures VII and VIII (standards 2 and 3) is 165 ° C, as for the other mixtures IX-XI. By increasing the discharge temperature, better dispersion and “promotion” of the OKN is achieved, which, based on the results given in Example 1, can be easily implemented in the mixtures according to the invention, where there is no danger of viscosity increase in the first stage of the production of mixtures, in contrast to the mixture of reference VII.

Свойства эталонных и опытных резиновых смесей и вулканизатов приведены в таблице 2.The properties of the reference and experimental rubber compounds and vulcanizates are shown in table 2.

Как видно из таблицы 2, у эталонной смеси VII с ТЕПСТ, выгружавшейся на первой стадии при 165°С, наблюдается нежелательный рост вязкости, который в дальнейшем может отрицательно сказаться на технологических свойствах. Понижение температуры выгрузки для эталонной смеси VI, хотя и приводит к незначительному снижению вязкости, не позволяет в полной мере использовать усиливающее действие OKH из-за уменьшения силанизации поверхности частиц OKH и ухудшения условий его диспергирования.As can be seen from table 2, the reference mixture VII with TEPST discharged in the first stage at 165 ° C, there is an undesirable increase in viscosity, which in the future may adversely affect the technological properties. Lowering the discharge temperature for the reference mixture VI, although it leads to a slight decrease in viscosity, does not allow the full use of the enhancing effect of OKH due to the reduction of silanization of the surface of OKH particles and the deterioration of its dispersion conditions.

В резине из смеси VIII (эталон 3), в которой весь ТЕСПТ заменяется ТЭСПМБС, судя по показателю напряжения при 300% удлинении (М300=5,1 МПа), не достигается степень сшивания, эквивалентная эталонным резинам (М300=7,6-7,9 МПа), и необходимый уровень других прочностных свойств. Только совместное использование ТЕСПТ и ТЭСПМБС при отношении их общего содержания в смеси к дозировке ОКН не менее 0,097, как в смесях X-XI по изобретению, позволяет получить в них равноценные эталонным резинам 1 и 2 значения упругопрочностных свойств.In rubber from mixture VIII (reference 3), in which the entire TESPT is replaced by TESPMS, judging by the stress index at 300% elongation (M300 = 5.1 MPa), the degree of crosslinking equivalent to the reference rubbers is not achieved (M300 = 7.6-7 , 9 MPa), and the required level of other strength properties. Only the combined use of TESPT and TESPMSS with a ratio of their total content in the mixture to a dosage of OKN of at least 0.097, as in the X-XI mixtures according to the invention, allows them to obtain values of elastic strength properties equivalent to reference rubbers 1 and 2.

Лучшее промотирующее действие блокированного меркаптосилана ТЭСПМБС по сравнению с бифункциональным ТЕСПТ при диспергировании ОКН в первой стадии изготовления резиновых смесей Х,XI по изобретению позволило существенно - на 14 единиц Муни снизить их вязкость в сравнении с вязкостью эталонных смесей, повысив одновременно температуру первой стадии изготовления смесей, что обеспечивает лучшее промотирование ОКН, и большую безопасность при дальнейшей переработке. В резинах из смесей Х,XI по изобретению также достигаются более высокие, чем у эталонных резин, значения напряжения при 300% удлинении, твердости при более низких значениях гистерезиса (tgδ) при 60°С.The better promoting effect of the blocked mercaptosilane TESPMSBS compared to the bifunctional TESPT when dispersing the OKN in the first stage of the manufacture of rubber compounds X, XI according to the invention made it possible to significantly reduce by 14 Mooney units their viscosity compared to the viscosity of the standard mixtures, while simultaneously increasing the temperature of the first stage of the manufacture of mixtures, which provides the best promotion of OKN, and greater safety during further processing. In rubbers from mixtures X, XI according to the invention, higher values are achieved than for standard rubbers, stress at 300% elongation, hardness at lower hysteresis (tanδ) at 60 ° C.

Кроме того, у резин из смесей Х,XI по изобретению, как видно в таблице 2, достигаются более низкие значения эластичности при 20°С, чем у эталонных резин и, соответственно, более высокие, чем у резин по прототипу, значения соотношений tgδ (0°C)/tgδ (60°C), что согласуется и с ростом в этих резинах коэффициентов сцепления с мокрым покрытием.In addition, for rubbers from mixtures X, XI according to the invention, as can be seen in Table 2, lower elasticities at 20 ° C are achieved than for reference rubbers and, accordingly, higher than the prototype rubbers, the ratios tgδ ( 0 ° C) / tanδ (60 ° C), which is consistent with the increase in wet grip coefficients in these rubbers.

Из таблицы 2 видно также превосходство резин из смесей Х,XI по изобретению перед эталонными резинами и, соответственно, перед резинами по прототипу по сопротивлению истиранию.Table 2 also shows the superiority of rubbers from mixtures X, XI according to the invention over reference rubbers and, accordingly, over rubbers of the prototype in terms of abrasion resistance.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (1)

Вулканизуемая резиновая смесь с пониженной вязкостью для низкогистерезисных резин протекторов шин на основе полидиенов, осажденного кремнекислотного наполнителя, силановых связующих агентов и целевых добавок, отличающаяся тем, что в качестве силановых связующих агентов смесь содержит блокированный меркаптосилан триэтоксисилилпропилмеркаптобензтиазолсульфид в сочетании с бис-[3-(триэтокси)-силилпропил]-тетрасульфидом, причем дозировки названных компонентов берут в отношении от 0,3 до 3,3, при отношении их общего содержания в смеси (мас.ч.) к дозировке осажденного кремнекислотного наполнителя от 0,097 до 0,133.Low viscosity vulcanizable rubber compound for low hysteresis rubbers of tire treads based on polydienes, precipitated silicic acid filler, silane coupling agents and target additives, characterized in that the mixture contains blocked mercaptosilane triethoxysilylpropyl mercaptoxybisthiazole as silane coupling agents ) -silylpropyl] -tetrasulfide, and the dosages of these components are taken in the ratio of from 0.3 to 3.3, with respect to their total content in the mixture (wt. .h) to a dosage of precipitated silica filler from 0.097 to 0.133.
RU2006101882/04A 2006-01-24 2006-01-24 Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance RU2308469C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006101882/04A RU2308469C1 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006101882/04A RU2308469C1 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006101882A RU2006101882A (en) 2007-07-27
RU2308469C1 true RU2308469C1 (en) 2007-10-20

Family

ID=38431540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006101882/04A RU2308469C1 (en) 2006-01-24 2006-01-24 Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2308469C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495888C2 (en) * 2011-07-20 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Кама" Rubber mixture
RU2502754C2 (en) * 2011-07-20 2013-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Кама" Rubber mixture
RU2512349C2 (en) * 2008-10-01 2014-04-10 Бриджстоун Корпорейшн Rubber mix and air tire made therewith
RU2540639C2 (en) * 2009-05-20 2015-02-10 Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен Rubber composition including organosilicon binding agent
EP2460848A4 (en) * 2009-07-31 2015-02-25 Daiso Co Ltd Filler for use in rubber and rubber composition

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2512349C2 (en) * 2008-10-01 2014-04-10 Бриджстоун Корпорейшн Rubber mix and air tire made therewith
RU2540639C2 (en) * 2009-05-20 2015-02-10 Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен Rubber composition including organosilicon binding agent
US8987353B2 (en) 2009-05-20 2015-03-24 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition including an organosilane coupling agent
EP2460848A4 (en) * 2009-07-31 2015-02-25 Daiso Co Ltd Filler for use in rubber and rubber composition
RU2495888C2 (en) * 2011-07-20 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Кама" Rubber mixture
RU2502754C2 (en) * 2011-07-20 2013-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Кама" Rubber mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006101882A (en) 2007-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7687572B2 (en) Rubber composition
US9790306B2 (en) Rubber composition for use in tire treads
EP2426169B1 (en) Pneumatic tire
US20100190885A1 (en) Tire with rubber component containing silica and use of combination of blocked and unblocked alkoxyorganomercaptosilane coupling agents
EP2712887B1 (en) Tire rubber composition and comprising a functionalized elastomer and pre-treated silica
KR101748671B1 (en) Rubber composition for tire
US7247669B2 (en) Rubber prepared with precipitated silica and carbon black pellet composites of controlled hardness and tire with component derived therefrom
JPH06248116A (en) Rubber composition for tire
US7737203B2 (en) Mercaptosilane blocked with vinyl ether group (coupling agent) and rubber composition and pneumatic tire using the same
RU2308469C1 (en) Curable rubber compound for low-hysteresis tire treads with improved catenation properties and wear resistance
JPH0551484A (en) Rubber composition
JP2008163125A (en) Rubber composition and pneumatic tire using the same
US20130096260A1 (en) Rubber composition containing treated silica and products with component thereof
US20170145194A1 (en) Process for preparing rubber composition for tire and pneumatic tire
US9580569B2 (en) Rubber composition for tire for heavy loads, and pneumatic tire
US20110186197A1 (en) Elastomers containing surface metalated siliceous filler
WO1997048264A2 (en) Rubber composition and pneumatic tires produced therefrom
JP2016030815A (en) Rubber composition for tire
JP6729371B2 (en) Rubber composition for tires
US20140051792A1 (en) Rubber composition
JP4336920B2 (en) Rubber composition
JP4459143B2 (en) Rubber composition
US8969462B2 (en) Rubber composition
JP2011063472A (en) Method for manufacturing surface-treated silica
US20220169836A1 (en) Rubber composition and organosilicon compound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140125