RU2731635C9 - Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина - Google Patents
Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731635C9 RU2731635C9 RU2019135659A RU2019135659A RU2731635C9 RU 2731635 C9 RU2731635 C9 RU 2731635C9 RU 2019135659 A RU2019135659 A RU 2019135659A RU 2019135659 A RU2019135659 A RU 2019135659A RU 2731635 C9 RU2731635 C9 RU 2731635C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber composition
- carbon nanotubes
- mass
- composition according
- parts
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 247
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 247
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 209
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 claims description 63
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 26
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 24
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 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 claims description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 5
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 27
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 26
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 19
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 14
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 13
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 10
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 10
- VRKQEIXDEZVPSY-UHFFFAOYSA-N 4-n-phenyl-4-n-propan-2-ylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C=1C=C(N)C=CC=1N(C(C)C)C1=CC=CC=C1 VRKQEIXDEZVPSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 9
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 9
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 8
- WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N dibenzylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(CC=1C=CC=CC=1)C(=S)SSC(=S)N(CC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 7
- -1 synthetic or natural Polymers 0.000 description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 6
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 6
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 5
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 5
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VXQDOSKGLXGDFW-RQYAOBBUSA-N chembl525557 Chemical compound O1C[C@@H]2[C@H](C3)N=C(CC)[C@@H]2[C@@H](O)[C@@H]1[C@]13C2=CC=C(OC)C=C2N(OC)C1=O VXQDOSKGLXGDFW-RQYAOBBUSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)cyclohexanamine Chemical compound C1CCCCC1NSC1=NC2=CC=CC=C2S1 DEQZTKGFXNUBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydrobenzimidazole-2-thione Chemical compound C1=CC=C2NC(S)=NC2=C1 YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-4-hydroxybutanoate Chemical compound OCC(N)CC(O)=O BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 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 3
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000012936 vulcanization activator Substances 0.000 description 3
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 3
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHKLKWCYGIBEQF-UHFFFAOYSA-N 4-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)morpholine Chemical compound C1COCCN1SC1=NC2=CC=CC=C2S1 MHKLKWCYGIBEQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPPGWVWBAJLHCE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;ethene Chemical compound C=C.C=CC=C JPPGWVWBAJLHCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 239000001007 phthalocyanine dye Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DUBNHZYBDBBJHD-UHFFFAOYSA-L ziram Chemical compound [Zn+2].CN(C)C([S-])=S.CN(C)C([S-])=S DUBNHZYBDBBJHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WRXCBRHBHGNNQA-UHFFFAOYSA-N (2,4-dichlorobenzoyl) 2,4-dichlorobenzenecarboperoxoate Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC=C1C(=O)OOC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1Cl WRXCBRHBHGNNQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGKBXKFWMQLFGZ-UHFFFAOYSA-N (4-methylbenzoyl) 4-methylbenzenecarboperoxoate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C(=O)OOC(=O)C1=CC=C(C)C=C1 AGKBXKFWMQLFGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(C)(C)CC(OOC(C)(C)C)(OOC(C)(C)C)C1 NALFRYPTRXKZPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWQOYRSARAWVTC-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-tert-butylperoxypropan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=C(C(C)(C)OOC(C)(C)C)C=C1 GWQOYRSARAWVTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 2-$l^{1}-oxidanyloxy-2-methylpropane Chemical group CC(C)(C)O[O] YKTNISGZEGZHIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-bicyclo[2.2.1]hept-2-enyl)ethyl]bicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1CC(C2)C=CC21CCC1(C=C2)CC2CC1 YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class 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
- UFOSZZJOHKVCBI-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)N(C1=NC(C=CC=C2)=C2S1)SC1=NC(C=CC=C2)=C2S1 Chemical compound CC(C)(C)N(C1=NC(C=CC=C2)=C2S1)SC1=NC(C=CC=C2)=C2S1 UFOSZZJOHKVCBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PDQAZBWRQCGBEV-UHFFFAOYSA-N Ethylenethiourea Chemical compound S=C1NCCN1 PDQAZBWRQCGBEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HXKCUQDTMDYZJD-UHFFFAOYSA-N Methyl selenac Chemical compound CN(C)C(=S)S[Se](SC(=S)N(C)C)(SC(=S)N(C)C)SC(=S)N(C)C HXKCUQDTMDYZJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLVIGYVXZHLUHP-UHFFFAOYSA-N N,N'-diethylthiourea Chemical compound CCNC(=S)NCC FLVIGYVXZHLUHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCSHMCFRCYZTRQ-UHFFFAOYSA-N N,N'-diphenylthiourea Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=S)NC1=CC=CC=C1 FCSHMCFRCYZTRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004941 NATSYN® 2200 Polymers 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RDQQCSOIXMZZQR-UHFFFAOYSA-N [methyl(phenyl)carbamothioyl]sulfanyl n-methyl-n-phenylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C1=CC=CC=C1 RDQQCSOIXMZZQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N aluminum sodium Chemical compound [Na].[Al] DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 239000012962 antiaging additive Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L azure blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[S-]S[S-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] IRERQBUNZFJFGC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- YTLFVJABOBHSFS-UHFFFAOYSA-K bis(diethylcarbamothioylsulfanyl)bismuthanyl n,n-diethylcarbamodithioate Chemical compound CCN(CC)C(=S)S[Bi](SC(=S)N(CC)CC)SC(=S)N(CC)CC YTLFVJABOBHSFS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000001045 blue dye Substances 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- HCXZJUCLTQLEBI-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);n,n-dimethylcarbamodithioate Chemical compound [Cd+2].CN(C)C([S-])=S.CN(C)C([S-])=S HCXZJUCLTQLEBI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- PCERBVBQNKZCFS-UHFFFAOYSA-N dibenzylcarbamodithioic acid Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(C(=S)S)CC1=CC=CC=C1 PCERBVBQNKZCFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N dibutylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibutylcarbamodithioate Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=S)SSC(=S)N(CCCC)CCCC PGAXJQVAHDTGBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 244000237330 gutta percha tree Species 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M metanil yellow Chemical group [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=CC(N=NC=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)=C1 NYGZLYXAPMMJTE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000003558 thiocarbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L zinc diethyldithiocarbamate Chemical compound [Zn+2].CCN(CC)C([S-])=S.CCN(CC)C([S-])=S RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L 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
- JLKZUNOWPPEBPX-UHFFFAOYSA-N zinc;3h-1,3-benzothiazole-2-thione Chemical compound [Zn+2].C1=CC=C2SC(=S)NC2=C1 JLKZUNOWPPEBPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSADOTLIEAYECR-UHFFFAOYSA-L zinc;n-ethylcarbamodithioate Chemical compound [Zn+2].CCNC([S-])=S.CCNC([S-])=S KSADOTLIEAYECR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L zinc;octanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
- B60C19/08—Electric-charge-dissipating arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C2001/0091—Compositions of non-inflatable or solid tyres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электропроводящим резиновым композициям и к не оставляющим следов сплошным шинам, изготовленным с использованием данных резиновых композиций.Предложена электропроводящая резиновая композиция для не оставляющих следов сплошных шин, содержащая (1) каучук или смесь по крайней мере двух каучуков, (2) оксидные наполнители и модификаторы, (3) органические пластификаторы и модификаторы, (4) вулканизующую систему и (5) углеродные нанотрубки, в которой совокупное количество углеродных нанотрубок и других аллотропных модификаций углерода составляет от 0.05 до 1.5% масс. от количества каучуков. Также предложена не оставляющая следов сплошная шина, изготовленная с использованием электропроводящей резиновой композиции. Изобретение решает задачу создания резиновой композиции, использование которой в сплошной шине предельно простой и технологичной конструкции обеспечивает безопасную и гигиеничную эксплуатацию этой шины без накопления заряда статического электричества и без загрязнения поверхности пола черными следами. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 22 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к электропроводящим резиновым композициям и к не оставляющим следов сплошным шинам, изготовленным с использованием данных резиновых композиций.
Сплошные шины используются в движущихся механизмах, в которых использование пневматической шины нежелательно или невозможно из-за конструкционных особенностей механизма (например, в колесах гидравлических тележек (pallet jack) или из-за технических требований к механизму, например, большой нагрузки на колесо (например, автопогрузчики).
Существует ряд международных стандартов, связанных с регулированием автомобильных шин в области электрических свойств шин (Международный стандарт ISO 16392: 2017 Tyres - Electrical resistance - Test method for measuring electrical resistance of tyres on a test rig, ASTM F1971 - 12 (2018) Standard Test Method for Electrical Resistance of Tires Under Load On the Test Bench и другие). Эти требования регулируют и обеспечивают защиту от статического электричества, обусловленную стеканием с поверхности шины статического электрического заряда, который непрерывно накапливается в процессе эксплуатации шины, и предотвращением его накопления в долгосрочной перспективе. В зависимости от области применения шины делятся на две категории: антистатические шины, способные безопасно рассеивать электрический заряд, если их измеренное сопротивление не превышает 1010 Ом, и проводящие, если их измеренное сопротивление не превышает 106 Ом.
В ряде конкретных случаев уровень электрического сопротивления таких шин дополнительно регламентирован условиями эксплуатации, например, когда шины используются в потенциально взрывоопасных условиях на территориях, которые регламентируются директивой АТЕХ 2014/34/ЕС и стандартом EN 1755 - Безопасность промышленных погрузчиков, дополнительные требования безопасности при эксплуатации в потенциально взрывоопасных средах. Согласно EN 1755, наружный материал роликов и колес должен иметь поверхностное сопротивление не более 109 Ω/кв.
Необходимую электропроводность шин обеспечивают введением в состав резиновой композиции электропроводящих наполнителей, образующих в композиции связную электропроводящую сеть. Общепринятым решением является введение в состав резиновой композиции технического углерода в количестве от 25 до 60 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука (далее в тексте для обозначения 1 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука будет использовано общепринятое сокращение phr - Parts per Hundred Rubber). Внесение технического углерода в резиновую композицию отрицательно сказывается на ряде важных свойств резиновой композиции, включая предельное удлинение, сопротивление раздиру, сопротивление истираемости, а также динамические характеристики, повышая сопротивление качения и, соответственно, теплогенерацию в ходе эксплуатации. Также присутствие высоких концентраций технического углерода или других аллотропных модификаций углерода в составе протектора не желательно для шин, используемых в помещениях, так как в ходе эксплуатации таких шин происходит загрязнение поверхности пола трудно удаляемыми черными следами. Такое загрязнение очень нежелательно по ряду причин, основной из которых являются жесткие санитарно-гигиенические требования, особенно на складах и индустриальных зонах предприятий пищевой промышленности или в общественных местах, таких как аэропорты и железнодорожные станции. Избежать появления черных следов от шин возможно при использовании в качестве наполнителя в резиновой композиции для сплошных шин не углеродных материалов, например, оксида кремния. Такие не оставляющие следов сплошные шины также иногда называют «белыми» или «не пачкающими», в англоязычной литературе - «non-marking». Для того чтобы шина не оставляла черных следов, содержание углеродных материалов (технического углерода и большинства других аллотропных модификаций углерода, кроме алмаза) в резине, из которой сформирован внешний слой шины, должно быть не более 1 масс. % технического углерода или других аллотропных модификаций углерода, что соответствует 1,5-2 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука (1,5-2 phr) в зависимости от состава резиновой композиции.
Однако резина, содержащая столь малое количество технического углерода, не обладает способностью проводить электрический ток и не способна обеспечить диссипацию статического электрического заряда. Электрическое сопротивление сплошных шин, внешний слой которых изготовлен из резины, содержащей 1 масс. % технического углерода, очень высоко и превышает 1010 Ω, то есть такие шины является изоляторами. Из-за этого заряд статического электричества, который накапливается на механизме в ходе его эксплуатации, не имеет возможности стечь по шине в землю и между поверхностью пола и механизмом может возникать значительная разность потенциалов, достаточная для возникновения искрового разряда, угрожающего здоровью людей, а также при эксплуатации в потенциально взрывоопасных условиях способного вызвать возгорание или взрыв.
Проблему совмещения предельно низкого содержания аллотропных модификаций углерода и способности диссипации электрического заряда решают введением, например, электропроводящей металлической арматуры, что является технологически сложным решением, а разность коэффициентов упругости резины и металлической арматуры может приводить к разрушению шины в ходе эксплуатации.
Введение элементов из электропроводящей резины в непроводящий верхний слой шины заявляется во многих патентах. Так, патент US 6269854 [МПК В60С 1/00, В60С 11/00, В60С 19/08, В60С 11/14, В60С 19/00, В60С 11/18] заявляет шину, верхний слой протектора которой является неэлектропроводящим и содержит от 3 до 20 phr технического углерода, но содержит тонкую полосу электропроводящей резины, проходящую насквозь внешнего слоя до его внешней поверхности. При этом резина электропроводящей полосы содержит не менее 25 phr технического углерода. В этом изобретении электропроводностью верхнего слоя протектора жертвуют не с целью получить не оставляющие следов шины, но для улучшения физико-механических характеристик, поэтому содержание технического углерода в неэлектропроводящем слое протектора в данном изобретении заявляется не менее 3 phr.
В патенте US 8356646 [МПК: В60С 19/08, В60С 7/00, B28D 30/02] предлагаются не оставляющие следов сплошные шины сложной конструкции: внешний слой шины изготовлен из не проводящей электричество резиновой композиции, содержащей менее 2 phr технического углерода, что обусловливает их способность не оставлять следов, при этом во внешнем слое шины присутствует радиальный электропроводящий канал, ведущий к электропроводящему внутреннему слою. Площадь пятна выхода электропроводящего канала на внешнюю поверхность составляет не менее 150 мм2. Предложенное в патенте US 8356646 решение имеет недостаток технологической сложности изготовления, также при использовании таких шин повышается риск нарушения электропроводящей способности при загрязнении пятна выхода электропроводящего канала на поверхность шины.
В патентных заявках ЕР 3478485 А1 [МПК: B29D 30/02, В60С 19/08, B29D 30/68, B29D 30/72] и ЕР 3481647 А1 [МПК: В60С 7/00, В60С 19/08, B29D 30/52] также предлагаются не оставляющие следов сплошные шины сложной конструкции, в которых электропроводящая резиновая композиция используется только для боковой стенки шины и периферической части внешней поверхности шины, соприкасающейся с полом, в то время как массив шины и ее протектор выполнены из неабразивной и неэлектропроводящей резины. Недостатком этого технического решения является технологическая сложность изготовления таких шин. Кроме того, боковые стенки шины остаются пачкающими и поэтому шины могут оставлять следы на полу, особенно при повороте.
Снижение содержания технического углерода при одновременном обеспечении требуемой для использования в шинах электропроводности резиновой композиции решается несколькими обсуждаемыми ниже изобретениями и заявками на изобретения путем внесения в состав резиновой композиции аллотропных форм углерода плоской или волокнистой морфологии: пластин оксида графита, графена, углеродных волокон или нанотрубок. Так, патент CN 108752657 [МПК: C08L 7/00, C08L 9/00, C08L 91/00, C08K 13/04, C08K 5/09, C08K 3/04, В60С 1/00] заявляет резиновую композицию для сплошных шин, содержащую 40-65 частей натурального каучука, 12-20 частей хлоропренового каучука, 10-12 частей стеариновой кислоты, 8-12 частей ароматического углеводородного масла, 2,5-4,5 частей графена, 12-18 частей технического углерода, 10-12 частей для повышения клейкости, 5-8 частей углеродных нанотрубок, 2-6 частей силанизующего агента, 48 частей антистарящей добавки, 12-18 частей наполнителя, 6-10 частей ускорителя и 4-8 частей вулканизатора. Общее содержание аллотропных модификаций углерода в такой композиции снижено, однако по-прежнему составляет более 19,5 частей или более 10% масс. Заявленная резиновая композиция имеет преимущества высокой эластичности, что и является целью цитируемого изобретения, однако недостатком сплошных шин с использованием этой резиновой композиции является то, что они оставляют черные следы вследствие высокого содержания аллотропных модификаций углерода.
Согласно другим изобретениям, при введении в состав резины для шин углеродных нанотрубок можно сильнее снизить совокупное содержание углеродных материалов в резиновой композиции, однако совокупное их содержание составляет более 1 масс. % резиновой композиции или более 1,5-2 phr, что не устраняет появление черных следов при эксплуатации шин из такого материала. Патент KR 101703626 [МПК: C08L 9/06, C08L 7/00, C08L 9/00, C08K 3/36, C08K 3/04, C08J 3/22, В60С 1/00] описывает композицию, содержащую в том числе от 2 до 40 phr технического углерода и от 0.1 до 1 phr углеродных нанотрубок и шину, протектор которой изготовлен с использованием композиции. Необходимо отметить, что в этих изобретениях не ставится требование электропроводности резиновой композиции.
В патентной заявке CN 109694507 [МПК C08L 7/00, C08K 13/02, C08K 3/04, C08K 3/22, C08K 5/09, В60С 1/00] представлена электропроводящая резиновая композиция для протектора сплошных шин, включающая в состав 20-30 phr проводящего технического углерода, 30-35 phr технического углерода и 3-5 phr одностенных углеродных нанотрубок. Таким образом, общее содержание всех аллотропных модификаций углерода составляет не менее 53 phr, т.е. более 30 масс. % от всей резиновой композиции. Данная резиновая композиция является наиболее близкой к настоящему изобретению и принята за его прототип. Недостатком предложенной в патентной заявке CN 109694507 композиции является то, что из-за высокого содержания проводящего технического углерода и технического углерода сплошная шина, изготовленная с использованием такой резиновой композиции, оставляет черные следы. Также недостатком предложенной в патентной заявке CN 109694507 резиновой композиции является ее дороговизна из-за высокого содержания одностенных углеродных нанотрубок.
Настоящее изобретение решает задачу создания резиновых композиций, использование которых в сплошной шине предельно простой и технологичной конструкции обеспечивает безопасную и гигиеничную эксплуатацию этой шины без накопления заряда статического электричества и без загрязнения поверхности пола черными следами.
Для безопасной и гигиеничной эксплуатации шины необходимо, чтобы резиновая композиция после вулканизации обладала удельной электропроводностью не ниже 10-7 См/м (удельным объемным электрическим сопротивлением не более 107 Ом⋅м) и содержала не более 1.5 phr всех аллотропных модификаций углерода.
Для решения данной задачи настоящим изобретением предлагается электропроводящая резиновая композиция для не оставляющих следов сплошных шин, содержащая до вулканизации (1) каучук или смесь каучуков, (2) оксидные наполнители и модификаторы, (3) органические пластификаторы и модификаторы, (4) вулканизующую систему, (5) углеродные нанотрубки, в которой совокупное содержание углеродных нанотрубок и других аллотропных модификаций углерода составляет от 0.05 до 1.5 масс. % от содержания каучуков.
Данная задача также решается тем, что предлагается не оставляющая следов сплошная шина, которая изготовлена с использованием электропроводящей резиновой композиции.
Под резиновой композицией подразумевается смесь, содержащая до вулканизации описанные компоненты. Резиновая композиция может быть подвергнута вулканизации, причем в ходе вулканизации химический состав резиновой композиции изменяется в результате химических превращений, протекающих в ходе процесса вулканизации.
Смесь компонентов может быть получена любым из известных способов смешения резиновых смесей, включая закрытые резиносмесители с различной геометрией камер и роторов, открытые мельницы (двухвалковые мельницы или вальцы), двухшнековые смесители, экструдеры и другие, а также в результате двух- или многостадийных процессов с использованием различных комбинаций способов смешения. Смешение может осуществляться при повышенных температурах. В процесс смешения могут быть включены стадии охлаждения и созревания резиновой смеси. Вулканизация смеси осуществляется одним из известных методов, включая, например, вулканизацию под давлением, вулканизацию в вакууме, вулканизацию перегретым паром или другие, не ограничиваясь приведенными примерами.
Под термином «электропроводящая» подразумевается, что продукт вулканизации резиновой композиции обладает способностью проводить электрический ток, достаточный для диссипации заряда статического электричества и обладает удельной объемной электропроводностью не менее 10-7 См/м. Для некоторых применений (дополнительно регламентированных условиями эксплуатации) предпочтительным является, чтобы ее удельная объемная электропроводность составляла не менее 10-5 См/м. Для некоторых применений предпочтительным является, чтобы ее удельная объемная электропроводность составляла не менее 10-3 См/м.
В качестве каучука могут быть использованы синтетические или натуральные, насыщенные или ненасыщенные каучуки, например, натуральные или синтетические изопреновые каучуки, бутадиен-стирольные каучуки, бутадиен-нитрильные каучуки, гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки, бутадиеновые каучуки, бутилкаучуки, галобутилкаучуки, этиленпропиленовые каучуки, этиленпропилендиеновые каучуки содержащие в качестве третьего мономера этиленнорборнен или дициклопентадиен, пропиленоксидные каучуки, акрилатные каучуки, карбоксилатные каучуки, хлоропреновые каучуки, фторкаучуки или их комбинации, не ограничиваясь перечисленными примерами. В качестве каучука может быть применен маслонаполненный каучук, то есть синтетический каучук, в который на одной из стадий производства внесены органические пластификаторы (масла).
Под термином «оксидные наполнители и модификаторы» подразумеваются материалы на основе неорганических соединений, содержащих кислород, которые вводятся в резиновые смеси с целью изменения физико-механических или физико-химических свойств резиновой смеси, включая, например, изменение одного или нескольких из перечисленных далее свойств: коэффициента упругости, прочности, устойчивости к истиранию, твердости, вязкости, динамических свойств, химической устойчивости, устойчивости к старению, огнестойкости, газопроницаемости, теплопроводности, смачиваемости или внешнего вида, включая цвет резиновой смеси (пигменты).
Оксидные наполнители и модификаторы могут быть совместными оксидами двух или более химических элементов, включая, например, совместные оксиды одного или нескольких металлов и алюминия (алюминаты), одного или нескольких металлов и кремния (силикаты), одного или нескольких металлов и углерода (карбонаты), а также одного или нескольких металлов, алюминия и кремния (алюмосиликаты) или других, не ограничиваясь приведенными примерами.
Оксидные наполнители и модификаторы могут содержать также другие анионы (например, гидроксильные группы, хлорид, фторид или другие), например гидроксосиликаты или гидроксоалюмосиликаты, например, монтмориллонит, тальк, слюда или другие, не ограничиваясь приведенными примерами.
Количество оксидных наполнителей и модификаторов в резиновой композиции может варьироваться от 20 phr до 150 phr в зависимости от предъявляемых к резиновой композиции требований и выбранных в качестве оксидных наполнителей и модификаторов материалов.
В качестве органических пластификаторов и модификаторов могут быть использованы углерод-органические или кремний-органические компоненты резиновой смеси, которые вводятся для повышения ее пластичности, снижения вязкости, изменения температуры стеклования, изменения цвета или изменения других свойств резиновой композиции в ходе приготовления и последующей эксплуатации, например, эфиры ортофталиевой кислоты, эфиры ортофосфорной кислоты, спиртов или фенолов, эфиры алифатических карбоновых кислот и гликолей, эфиры тримеллитовой кислоты и спирта, нефтяные масла (парафиновые, нафтеновые, ароматические), или их комбинации, не ограничиваясь перечисленными примерами.
Органические пластификаторы могут быть заранее внесены в синтетический каучук (маслонаполненный каучук) изготовителем каучука на одной из стадий его производства.
В качестве органических модификаторов для изменения цвета резиновой композиции могут быть использованы один или несколько органических красителей, например, моноазокрасители, дисазокрасители, антрахиноновые красители, фталоцианиновые красители или их комбинации, не ограничиваясь перечисленными примерами.
Количество органических пластификаторов и модификаторов в резиновой смеси может варьироваться от 1 phr до 100 phr в зависимости от предъявляемых к резиновой композиции требований и выбранных в качестве оксидных наполнителей и модификаторов материалов.
Под термином «вулканизующая система» подразумевается смесь вулканизующих агентов, активаторов вулканизации, ускорителей вулканизации и, если требуется, замедлителей вулканизации.
Под вулканизующими агентами подразумеваются ингредиенты резиновых смесей, осуществляющие сшивание макромолекул каучука при вулканизации, например, сера; органические пероксиды, такие как, пероксид кумила, 2,5-Ди(трет-бутилперокси)-2,5-диметилгексан, 1,3-и 1,4-Ди(трет-бутилпероксиизопропил)бен-зол, 1,1-Ди(третбутил-перокси)-3,5,5-триметилциклогексан, н-диметил-2,5-ди(трет-бутил-перокси)гексин-3,3,3,5,7,7,-пентаметил-1,2,4-триоксепан, дибензоилпероксид, бис(2,4-дихлорбензоил)пероксид, бис(4-метилбензоил)пероксид или их комбинации, не ограничиваясь перечисленными примерами.
Количество вулканизующих агентов в резиновой композиции может составлять от 0,5 до 5 phr.
В вулканизующую систему также могут входить ускорители вулканизации, т.е. компоненты резиновой смеси, которые применяются для повышения скорости вулканизации и улучшения физико-механических свойств резин, например: гуанидины (N,N'-Дифенилгуанидин, N,N'-Диортолилгуанидин), дитиокарбаматы (диметилдитиокарбамат цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, дибутилдитиокарбамат цинка, этилфенилдитиокарбамат цинка, дибензилдитиокарбамат цинка, диизобутилдитиокарбамат цинка, диметилдитиокарбамат висмута, диэтилдитиокарбамат кадмия, диметилдитиокарбамат меди, диметилдитиокарбамат свинца, диамилдитиокарбамат свинца, диметилдитиокарбамат селена), тиазолы (2-меркаптобензтиазол, цинковая соль меркаптобензтиазола, дибензтиазолилдисульфид), сульфенамиды (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, N-трет-бутил-2-бензтиазолилсульфенамид, N-оксидиэтилен-2-бензтиазолилсульфенамид, N.N'-дициклогек-сил-2-бензтиазолилсульфенамид, N-трет-бутилди(2-бензтиазолил) сульфенамид, N-окси-диэтилентиокарбамил-N-оксидиэтиленсульфенамид), тиокарбаматы (этилентиомочевина, диэтилтиомочевина, N,N'-дибутилтиомочевина, N,N'-дифенилтио-мочевина), тиурамы (тетрабутилтиурамдисульфид, тетраметилтиураммоносульфид, тетра-метилтиурамди-сульфид, N,N'-диметил-N,N'-дифенилтиурамдисульфид, тетрабензил-тиурамдисульфид, дипентаметилентиурамтетрасульфид, тетраизобутилтиурамдисульфид, тетраизобутил-тиураммоносульфид) или их комбинации, не ограничиваясь приведенными примерами.
Количество ускорителей вулканизации в резиновой композиции может составлять от 0,1 до 7 phr.
В вулканизующую систему также могут входить активаторы вулканизации, т.е. компоненты резиновой смеси, которые повышают эффективность действия ускорителей, например, неорганические активаторы, такие как оксид цинка, оксид магния, карбонат цинка; органические активаторы, такие как стеариновая кислота, стеарат цинка, октоат цинка, олеиновая кислота, диэтиленгликоль, триэтаноламин или их комбинации, не ограничиваясь приведенными примерами.
Количество активаторов вулканизации в резиновой композиции может составлять от 0,5 до 20 phr.
Под углеродными нанотрубками подразумеваются цилиндрические углеродные наноструктуры с диаметром от 0,7 до 50 нм, состоящие из одного или нескольких углеродных (графеновых) слоев. В резиновой композиции данного изобретения могут быть использованы одностенные углеродные нанотрубки и/или двустенные углеродные нанотрубки и/или трехстенные углеродные нанотрубки и/или многостенные углеродные нанотрубки. Поверхность углеродных нанотрубок может быть модифицирована функциональными группами, такими как карбоксильные или гидроксильные, или органические группы, например, содержащие одну или несколько аминогрупп и/или сульфокси-групп и/или эпокси-групп и/или перокси-групп и/или других групп, не ограничиваясь приведенными примерами. В структуре углеродных нанотрубок могут присутствовать гетероатомы, например, атомы азота и другие. В качестве углеродных нанотрубок могут быть использованы одностенные углеродные нанотрубки с диаметром более 0,7 и менее 6 нм.
Количество углеродных нанотрубок в резиновой композиции может составлять от 0,05 до 1,5 phr.
Под аллотропными модификациями углерода подразумеваются фазы, частицы или структуры углерода, в которых атомы углерода различным образом размещены в кристаллической решетке, например, аморфные аллотропные модификации углерода, такие как уголь или сажа, не ограничиваясь приведенными примерами, или нанотрубки, или графен, или фуллерены, или графит, или нановолокна, или их комбинации, не ограничиваясь приведенными примерами.
Резиновая композиция может содержать частицы аллотропных модификаций углерода, отличных от углеродных нанотрубок в количестве, чтобы совокупное содержание всех аллотропных модификаций углерода в резиновой композиции не превышало 1,5 phr.
Дополнительно к перечисленным выше компонентам резиновая смесь может содержать и другие компоненты, например, частицы металлов 8-11 групп периодической таблицы, например, железа, кобальта, никеля, рутения, родия, палладия, иридия, платины, меди, серебра, золота или их сплавов, не ограничиваясь приведенными примерами. Частицы металлов могут быть внесены в резиновую смесь вместе с углеродными нанотрубками как примеси, обусловленные способом приготовления углеродных нанотрубок. Частицы металлов могут быть специально внесены в резиновую композицию для модифицирования одного или нескольких свойств резины.
Электропроводность такой резиновой композиции обеспечивается присутствием углеродных нанотрубок и/или их пучков. Присутствие других электропроводящих компонентов, в том числе аллотропных модификаций углерода, отличных от углеродных нанотрубок, в композиции допустимо, но общее количество всех аллотропных модификаций углерода, включая углеродные нанотрубки, не должно превышать 1,5 phr, предпочтительно - не превышать 1 phr, наиболее предпочтительно - не превышать 0,5 phr.
Как иллюстрируют Примеры, содержание нанотрубок в диапазоне от 0,05 до 1,5 phr является достаточным для обеспечения требуемой электропроводности, если нанотрубки в составе резиновой композиции объединены в пучки. Известно, что одностенные и двустенные нанотрубки способны объединяться в пучки благодаря силам Ван-дер-Ваальса (π-π взаимодействие). В ходе объединения нанотрубок в пучки увеличивается не только диаметр пучка, но также и его длина, причем соотношение длина/диаметр пучка нанотрубок увеличивается с увеличением числа нанотрубок, объединенных в пучок. В то же время известно, что наименьшая концентрация проводящего наполнителя, обеспечивающая существование связного проводящего кластера (порог перколяции) тем меньше, чем больше соотношение длина/диаметр частиц проводящего наполнителя. В связи с этим для достижения меньшего порога перколяции желательно, чтобы количество нанотрубок в пучке, а, следовательно, и диаметры пучков нанотрубок в резиновой композиции были как можно больше, например, более 300 нм, предпочтительно - более 1 мкм, наиболее предпочтительно - более 3 мкм. С другой стороны, в целях обеспечения однородности материала, сохранения его физико-механических свойств (в том числе прочности и износостойкости) и уменьшения контактного сопротивления материала желательно присутствие в материале множества тонких пучков нанотрубок. Поэтому предпочтительной является резиновая композиция, в которой нанотрубки объединены в пучки, характеризующиеся широким распределением по диаметру пучка, например, от 10 нм до 500 нм или, предпочтительнее, от 5 нм до 1 мкм или, предпочтительнее, от 3 нм до 3 мкм.
Многостенные нанотрубки как правило объединены в клубкоподобные агломераты, но не в пучки. Присутствие клубкоподобных агломератов нанотрубок в материале является нежелательным. В связи с этим предпочтительно, чтобы резиновая композиция содержала одностенные или двустенные углеродные нанотрубки. Углеродные нанотрубки, особенно одно- и двустенные углеродные нанотрубки, особенно одностенные углеродные нанотрубки - это дорогой материал. Поэтому содержание углеродных нанотрубок в резиновой смеси не должно превышать 1,5 phr, предпочтительно - не превышать 1 phr, более предпочтительно - не превышать 0,8 phr, наиболее предпочтительно - не превышать 0,5 phr.
Особенности предлагаемого изобретения описаны более подробно в следующих примерах, которые иллюстрируют, но не ограничивают собой предлагаемое изобретение.
Пример 1
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) смесь натурального каучука NR-CV60 85 частей и бутадиенового каучука BR9000 (15 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей),
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 5 частей, бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 частей), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 части)
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (2 части), ZnO (5 частей), тетрабензилтиурам дисульфид (TBzTD) (0,5 частей), сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, CBS) (2 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (0,38 частей)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,02 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. В резиновую композицию не вносили специально других аллотропных модификаций углерода, однако небольшое количество (около 5 масс. %) аморфного углерода и графитоподобных частиц углерода содержится в материале TUBALL™ в качестве примеси. Общее совокупное содержание аллотропных модификаций углерода, таким образом, составляет 0,4 части. Средний диаметр одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ составляет 1,6 нм, длина превышает 5 мкм, соотношение длина/диаметр превышает 3000. Также в резиновую композицию входят 0,06 частей металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния и органическими пластификаторами и модификаторами, а также стеариновой кислотой и оксидом цинка в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, а на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы и одностенные углеродные нанотрубки с использованием резинообрабатывающих вальцев (2-валковой мельницы) при зазоре 2-3 мм до полного размешивания вулканизующей системы.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 170°С в течение 8 минут. Микрофотографии оптической микроскопии среза вулканизованной резиновой смеси представлены на Фиг. 2. Микрофотографии получены с использованием иммерсионного объектива Leica 100х Oil N PLAN с числовой апертурой 1,25. На микрофотографиях видны множественные пучки одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ (отмечены на Фиг 2. стрелками) толщиной более предела разрешения объектива, то есть более 300 нм, однако заметна хроматическая аберрация около изображения пучков, что свидетельствует об их диаметре 300-350 нм. Также на микрофотографиях видны плохо разрешенные тени от сетки пучков нанотрубок, диаметр которых менее 300 нм. Из этих данных можно сделать вывод, что пучки нанотрубок распределены по диаметру в диапазоне до 350 нм.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 1 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 2
Резиновая композиция, подобная Примеру 1, однако содержание одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ в ней составляет 0,05 phr и в резиновую композицию дополнительно внесли 0,9 phr электропроводящего технического углерода KetjenBlack EC-300J. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 2 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества. Резиновая композиция по Примеру 2 не удовлетворяет требованиям стандарта EN 1755, не может использоваться для шин, эксплуатация которых осуществляется в потенциально взрывоопасных средах. Однако резиновая композиция по Примеру 2 может быть использована для шин, эксплуатация которых осуществляется в помещениях, не имеющих таких ограничений.
Пример 3
Резиновая композиция, подобная Примеру 1, однако вместо 0,19 phr одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ в нее входит 0,24 phr смеси одностенных и двустенных углеродных нанотрубок с значительным присутствием фуллереноподобного углерода и 0,25 phr технического углерода марки Cabot Vulcan ХС72. Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных и двустенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 3. Микрофотографии просвечивающей электронной микроскопии скола вулканизованной резиновой смеси представлены на Фиг. 4. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 3 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 4
Резиновая композиция, подобная Примеру 1, однако смешение проводилось с использованием резинообрабатывающих вальцов. Смесь приготавливалась в одну стадию при зазоре между валками 2 мм. Общее время смешения составило 30 мин. Сначала проводили смешение каучуков, далее смешивали каучуки с вулканизующей группой, оксидом кремния, органическими пластификаторами и модификаторами, а также с одностенными углеродными нанотрубками. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 4 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества Пример 5
Резиновая композиция содержит до вулканизации
(1) натуральный каучук NR SVR-3L (100 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей), карбонат кальция (15 частей)
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло Nytex 810 (6 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (4 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей)
(4) вулканизующая система: сера (2 части), стеариновая кислота (1,5 частей), ZnO 5 частей, тетраметилтиурам моносульфид (ТМТМ) (0,5 частей), N-трет-бутил-2-бензтиазолилсульфенамид (TBBS) (2 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (0,76 частей)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,04 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,12 частей металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™, в резиновую композицию дополнительно внесено 10 частей порошка электролитической меди ПМС-1.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния, органическими пластификаторами и модификаторами и порошком металлической меди, а также стеариновой кислотой и оксидом цинка в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы и одностенные углеродные нанотрубки также в резиносмесителе при повышении температуры до 110°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 160°С в течение 20 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 5 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 6
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) смесь натурального каучука NR-CV50 (90 частей) и бутадиенового каучука BR9000 (10 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Zeosil 1165-МР (50 частей), белый пигмент TiO2 (5 частей).
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (4 части), антиоксидант N-изопропил-N-фенил-p-фенилен диамин (IPPD) (0,5 частей)
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (3 части), ZnO (8 частей), N,N'-дифенилгуфнидин (DPG-80) (1 часть), N-оксидиэтилен-2-бензтиазолилсульфенамид (NOBS) (1,25 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (0,38 частей)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,02 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,04 частей металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния и органическими пластификаторами и модификаторами, антиоксидант, а также стеариновой кислотой и оксидом цинка в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы и одностенные углеродные нанотрубки также в резиносмесителе при повышении температуры до 110°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 160°С в течение 8 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 6 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 7
Резиновая композиция, подобная Примеру 6, однако дополнительно содержит оксидный модификатор цвета: совместный оксид Na, Al, Si и S-содержащий серу алюмонатриевый силикат (пигмент ультрамарин ГОСТ 9980-75, номер по колор-индексу 80 - 450-6-01) в количестве 2 части на 100 частей смеси каучуков. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 7 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 8
Резиновая композиция содержит до вулканизации: (1) смесь изопренового каучука Natsyn 2200 75 частей и бутадиенового каучука BR 065 (25 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Zeosil 1165-МР (30 частей), каолин (20 частей), карбонат кальция (15 частей), TiO2 (5 частей).
(3) Органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 5 частей, бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (4 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей), 2-меркаптобензимидазол (MBI) (1 часть)
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (3 части), ZnO (8 частей), N,N'-дифенилгуфнидин (DPG-80) (1 часть), N-оксидиэтилен-2-бензтиазолилсульфенамид (NOBS) (1,25 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ 0,38 частей
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,02 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,04 частей металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния и органическими пластификаторами и модификаторами, антиоксидант, а также стеариновой кислотой и оксидом цинка в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, а на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы и одностенные углеродные нанотрубки с использованием резинообрабатывающих вальцев (2-валковой мельницы) при зазоре 2-3 мм до полного размешивания вулканизующей системы.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 160°С в течение 8 минут.
Микрофотографии оптической микроскопии среза вулканизованной резиновой смеси представлены на Фиг. 5. Микрофотографии получены с использованием иммерсионного объектива Leica 100х N PLAN с числовой апертурой 1,25. На микрофотографиях видны множественные пучки одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ толщиной от предела разрешения микроскопа (300 нм) до 2 мкм. Из этих данных можно сделать вывод, что пучки нанотрубок распределены по диаметру в диапазоне от менее чем 300 нм до 2 мкм.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 8 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 9
Резиновая композиция, подобная Примеру 8, однако вместо одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ используются очищенные одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ 99, не содержащие примесей железа и аллотропных модификаций углерода, отличных от углеродных нанотрубок. Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных очищенных одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ 99 приведены на Фиг. 6. Одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ 99 вводятся на первой стадии приготовления резиновой смеси. Микрофотографии оптической микроскопии среза вулканизованной резиновой смеси представлены на Фиг. 7. Микрофотографии получены с использованием иммерсионного объектива Leica 100х Oil N PLAN с числовой апертурой 1,25. На микрофотографиях видны множественные пучки одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ (отмечены на Фиг 7. стрелками) толщиной более предела разрешения объектива, то есть более 300 нм и до 1 мкм. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 9 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества
Пример 10
Резиновая композиция, подобная Примеру 8, однако содержание одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ в ней составляет 1,43 phr, общее совокупное содержание аллотропов углерода составляет 1,5 phr. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 10 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества
Пример 11
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) смесь натурального каучука NR-CV60 (85 частей) и бутадиенового каучука BR9000 (15 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей),
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей)
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (2 части), ZnO (5 частей), тетрабензилтиурам дисульфид (TBzTD) (0,5 частей), сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, CBS) (2 части)
(5) очищенные одностенные углеродные нанотрубки марки TUBALL™ 99 (0,39 частей)
Дополнительно в резиновую композицию добавлен графит смазочный марки ГС-2 (1 часть). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных очищенных одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ 99 приведены на Фиг. 6. Таким образом совокупное содержание всех аллотропных модификаций углерода в резиновой композиции составляет 1,39 частей.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния и органическими пластификаторами и модификаторами, а также стеариновой кислотой, оксидом цинка и графитом ГС-2 в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, а на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы и одностенные углеродные нанотрубки в резиносмесителе при температуре до 100°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 170°С в течение 10 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 11 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 12
Резиновая композиция, подобная Примеру 11, однако содержание графита в ней составляет 0.5 phr марки ГС-2, дополнительно резиновая композиция содержит 18 phr порошка никелевого электролитического марки ПНК-1Л8, который вносят на первой стадии смешения. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 12 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 13
Резиновая композиция, подобная Примеру 11, однако содержание графита в ней составляет 0.3 phr марки ГС-2. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 13 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 14
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) натуральный каучук NR SVR-3L (100 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей), Диоксид титана TiO2 (4 части).
(3) Органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (5 частей), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей), 2-меркаптобензимидазол (1 часть).
(4) вулканизующая система: пероксид - Perkadox ВС-40 (2 части), стеариновая кислота (2 части), оксид цинка ZnO (4 части).
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (0,19 частей)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,01 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,03 частей металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучук смешивали с оксидом кремния, TiO2, органическими пластификаторами и модификаторами, антиоксидантом IPPD, стеариновой кислотой, оксидом цинка, а также одностенными углеродными нанотрубками в резиносмесителе при повышении температуры до 150°С, на второй стадии в резиносмеситель вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы при повышении температуры до 100°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 180°С в течение 20 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 14 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 15
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) натуральный каучук NR SVR-3L (100 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей), Диоксид титана TiO2 (4 части).
(3) Органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей), N-изопропил-N-фенил-p-фенилен диамин (IPPD) (0,5 части).
(4) вулканизующая система: пероксид - Perkadox ВС-40 (2 части), стеариновая кислота (2 части), оксид цинка ZnO (4 части).
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (0,19 частей), многостенные углеродные нанотрубки (0,2 части)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,01 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,03 части металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучук смешивали с оксидом кремния, TiO2, органическими пластификаторами и модификаторами, антиоксидантом IPPD, стеариновой кислотой, оксидом цинка а также одностенными и многостенными углеродными нанотрубками в резиносмесителе при повышении температуры до 150°С, на второй стадии в резиносмеситель вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы при температуре до 100°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 180°С в течение 20 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 15 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 16
Резиновая композиция, подобная Примеру 15, однако одностенные и многостенные углеродные нанотрубки вводили в резиновую смесь на второй стадии смешения в резиносмесителе. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 16 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 17
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) смесь натурального каучука NR SVR-3L (80 частей) и бутадиенового каучука BR9000 (20 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей), TiO2 - (10 частей)
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 части), краситель голубой фталоцианиновый (2 части).
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (2 части), ZnO (5 частей), тетрабензилтиурам дисульфид (TBzTD) (0,5 частей), сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, CBS) (2 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ 0,28 частей
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,016 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Общее совокупное содержание аллотропных модификаций углерода, таким образом, составляет 0,3 части. Также в резиновую композицию входят 0,05 части металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двустадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния и органическими пластификаторами и модификаторами, а также стеариновой кислотой и оксидом цинка в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, а на второй стадии вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы, оксид титана, фталоцианиновый краситель и одностенные углеродные нанотрубки с использованием резинообрабатывающих вальцев (2-валковой мельницы) при зазоре 2-3 мм до полного размешивания вулканизующей системы и модифицирующих цвет компонентов.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 17 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 18
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) смесь натурального каучука NR-CV60 (80 частей) и бутадиенового каучука BR9000 (20 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (60 частей),
(3) органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 частей), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 части)
(4) вулканизующая система: сера (1 часть), стеариновая кислота (2 части), ZnO (5 частей), тетрабензилтиурам дисульфид (TBzTD) (0,5 части), сульфенамид Ц (N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид, CBS) (2 части)
(5) одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ (1,43 части)
Другие аллотропные модификации углерода, отличные от углеродных нанотрубок, присутствуют как примеси TUBALL™ (0,07 части). Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных одностенных углеродных нанотрубок приведены на Фиг. 1. Также в резиновую композицию входят 0,24 части металлического железа, присутствующего как примесь в одностенных углеродных нанотрубках TUBALL™.
Резиновую композицию приготовили методом двухстадийного смешения: на первой стадии каучуки смешивали с оксидом кремния, органическими пластификаторами и модификаторами, стеариновой кислотой, оксидом цинка, а также одностенными углеродными нанотрубками в резиносмесителе при повышении температуры до 140°С, на второй стадии в резиносмеситель вносили оставшиеся компоненты вулканизующей системы при повышении температуры до 90°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 170°С в течение 8 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 18 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 19
Резиновая композиция, подобная Примеру 18, однако углеродные нанотрубки вводились в резиновую смесь на второй стадии смешения в резиносмесителе. Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции до и после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 19 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества
Пример 20
Резиновая композиция содержит до вулканизации:
(1) натуральный каучук NR SVR-3L (100 частей)
(2) оксидные наполнители и модификаторы: осажденный SiO2 Z-155 (50 частей), диоксид титана TiO2 (4 части).
(3) Органические пластификаторы и модификаторы: нафтеновое масло KN4010 (5 частей), бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфид (TESPT, Si-69) (5 части), сложный эфир полиэтиленгликоля (3,5 частей), N-изопропил-N-фенил-p-фенилен диамин (IPPD) (0,5 части).
(4) вулканизующая система: пероксид - Perkadox ВС-40 (2 части), стеариновая кислота (2 части), оксид цинка ZnO (4 части).
(5) очищенные одностенные углеродные нанотрубки TUBALL™ 99 (0,19 частей)
Электронные микрографии, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии использованных очищенных одностенных углеродных нанотрубок TUBALL™ 99 приведены на Фиг. 6. Резиновую композицию приготовили методом одностадийного смешения на резинообрабатывающих вальцах при зазоре между валками 3 мм. Общее время смешения составило 30 минут. Каучук прогревали на валках в течение 10 минут далее загружали компоненты вулканизующей системы, оксид кремния, TiO2, органические пластификаторы и модификаторы, антиоксидант IPPD, стеариновую кислоту, оксид цинка, а также очищенные одностенные углеродные нанотрубки при температуре валков 80°С.
Вулканизацию проводили на вулканизационном прессе при 200 кгс/см2 температуре 180°С в течение 20 минут.
Данные об электропроводности и удельном поверхностном электрическом сопротивлении резиновой композиции до и после вулканизации сведены в Таблице 1. Из данных таблицы следует, что резиновая композиция по Примеру 20 является электропроводящей и способна диссипировать заряд статического электричества.
Пример 21
Сплошная шина шириной 4,5 дюйма, посадочный диаметр 8 дюймов, наружный диаметр 373 мм была изготовлена с использованием резиновой композиции по п. 17. Сопротивление шины, измеренное в соответствие со стандартом ISO 16392, составило 3⋅106 Ом. Сопротивление поверхности среза шины, измеренное в соответствие со стандартом EN 60079-0, составило 2⋅107 Ом. Шина удовлетворяет требованиям электропроводности и при этом не оставляет следов в ходе эксплуатации.
Пример 22
Сплошная шина шириной 25 мм, посадочный диаметр 100 мм, наружный диаметр 150 мм была изготовлена с использованием резиновой композиции по п. 14. Сопротивление шины, измеренное 4-точечным методом составило 3⋅105 Ом. Сопротивление шины, измеренное в соответствие со стандартом ISO 16392 составило 3⋅107 Ом. Шина удовлетворяет требованиям электропроводности и при этом не оставляет следов в ходе эксплуатации.
Claims (21)
1. Электропроводящая резиновая композиция для не оставляющих следов сплошных шин, содержащая (1) каучук или смесь по крайней мере двух каучуков, (2) оксидные наполнители и модификаторы, (3) органические пластификаторы и модификаторы, (4) вулканизующую систему и (5) углеродные нанотрубки, отличающаяся тем, что совокупное количество углеродных нанотрубок и других аллотропных модификаций углерода в резиновой композиции составляет от 0,05 до 1,5 масс. % от количества каучуков.
2. Резиновая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что количество углеродных нанотрубок составляет от 0,05 до 1 масс. % от количества каучуков.
3. Резиновая композиция по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что количество углеродных нанотрубок составляет от 0,05 до 0,5 масс. % от количества каучуков.
4. Резиновая композиция по пп. 1-3, отличающаяся тем, что совокупное количество аллотропных модификаций углерода в резиновой композиции составляет от 0,05 до 1 масс. % от количества каучуков.
5. Резиновая композиция по пп. 1-4, отличающаяся тем, что углеродные нанотрубки в ее составе являются одностенными и/или двустенными.
6. Резиновая композиция по п. 5, отличающаяся тем, что углеродные нанотрубки в ее составе являются одностенными.
7. Резиновая композиция по пп. 1-6, отличающаяся тем, что соотношение длина/диаметр углеродных нанотрубок в ее составе составляет не менее 500.
8. Резиновая композиция по п. 7, отличающаяся тем, что соотношение длина/диаметр углеродных нанотрубок в ее составе составляет не менее 1000.
9. Резиновая композиция по пп. 1-8, отличающаяся тем, что по крайней мере часть углеродных нанотрубок в ее составе объединена в пучки.
10. Резиновая композиция по п. 9, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере части пучков углеродных нанотрубок в ее составе составляет не менее 300 нм.
11. Резиновая композиция по пп. 1-10, отличающаяся тем, что она содержит частицы одного или нескольких металлов из 8-11 групп периодической таблицы или их сплавов.
12. Резиновая композиция по пп. 1-11, отличающаяся тем, что в состав оксидных наполнителей и модификаторов входит оксид кремния.
13. Резиновая композиция по пп. 1-12, отличающаяся тем, что в состав оксидных наполнителей и модификаторов входит оксид титана.
14. Резиновая композиция по пп. 1-13, отличающаяся тем, что в состав оксидных наполнителей и модификаторов входит один или несколько оксидов, содержащих переходные металлы и имеющих полосы поглощения в видимом диапазоне.
15. Резиновая композиция по пп. 1-14, отличающаяся тем, что в состав органических пластификаторов и модификаторов входит один или несколько органических красителей.
16. Резиновая композиция по пп. 1-15, отличающаяся тем, что значение ее удельной объемной электропроводности после вулканизации больше или равно 10-5 См/м.
17. Резиновая композиция по пп. 1-16, отличающаяся тем, что значение ее удельной объемной электропроводности после вулканизации больше или равно 10-3 См/м.
18. Резиновая композиция по пп. 1-17, отличающаяся тем, что она содержит 100 масс. ч. смеси натурального и одного из синтетических каучуков, от 50 до 70 масс. ч. оксида кремния, от 5 до 10 масс. ч. оксида титана, от 5 до 7 масс. ч. бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфида, от 3 до 10 масс. ч. нефтяного масла, от 3 до 5 масс. ч. оксида цинка, от 1 до 2 масс. ч. стеариновой кислоты, от 1 до 3 масс. ч. серы, от 0,5 до 4 масс. ч. ускорителей вулканизации и от 0,05 до 1,5 масс. ч. одностенных углеродных нанотрубок.
19. Резиновая композиция по пп. 1-17, отличающаяся тем, что она содержит 100 масс. ч. смеси синтетических каучуков, от 50 до 70 масс. ч. оксида кремния, от 5 до 15 масс. ч. оксида титана, от 5 до 7 масс. ч. бис-(триэтоксисилилпропил)тетрасульфида, от 3 до 10 масс. ч. нефтяного масла, от 0.5 до 3 частей органического красителя, от 3 до 5 масс. ч. оксида цинка, от 1 до 2 масс. ч. стеариновой кислоты, от 1 до 3 масс. ч. серы, от 0.5 до 4 масс. ч. ускорителей вулканизации и от 0.05 до 1.5 масс. ч. одностенных углеродных нанотрубок.
20. Не оставляющая следов сплошная шина, изготовленная с использованием электропроводящей резиновой композиции по пп. 1-19.
21. Не оставляющая следов сплошная шина по п. 20, отличающаяся тем, что протектор шины изготовлен с использованием электропроводящей резиновой композиции по пп. 1-19.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135659A RU2731635C9 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина |
| CN202080076163.1A CN114616272A (zh) | 2019-11-05 | 2020-10-02 | 用于实心轮胎的组合物和无痕实心轮胎 |
| PCT/RU2020/050264 WO2021091426A1 (ru) | 2019-11-05 | 2020-10-02 | Композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина |
| EP20884767.3A EP4056636B1 (en) | 2019-11-05 | 2020-10-02 | Composition for solid tyres and non-marking solid tyre |
| US17/642,556 US12187890B2 (en) | 2019-11-05 | 2020-10-02 | Composition for solid tires and a non-marking solid tire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019135659A RU2731635C9 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2731635C1 RU2731635C1 (ru) | 2020-09-07 |
| RU2731635C9 true RU2731635C9 (ru) | 2020-11-12 |
Family
ID=72421806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019135659A RU2731635C9 (ru) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12187890B2 (ru) |
| EP (1) | EP4056636B1 (ru) |
| CN (1) | CN114616272A (ru) |
| RU (1) | RU2731635C9 (ru) |
| WO (1) | WO2021091426A1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3982440B1 (en) * | 2019-10-04 | 2024-08-28 | LG Energy Solution, Ltd. | Electrode and secondary battery comprising same |
| WO2021066557A1 (ko) * | 2019-10-04 | 2021-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 전극 및 이를 포함하는 이차 전지 |
| EP3961773A4 (en) * | 2019-10-04 | 2022-07-06 | LG Energy Solution, Ltd. | ELECTRODE AND SECONDARY BATTERY WITH IT |
| RU2767647C1 (ru) | 2021-03-05 | 2022-03-18 | МСД Текнолоджис С.а р.л. | Добавка к резиновым композициям, способ получения добавки, способ получения резины с повышенными электропроводностью и физико-механическими свойствами и резина |
| KR102668069B1 (ko) * | 2021-12-23 | 2024-05-22 | 주식회사 넥센 | 대전방지 특성을 가지는 논마킹 솔리드 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이의 제조 방법 |
| CN114573886A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-03 | 厦门和新科技有限公司 | 一种高强度高伸长率高回弹的天然橡胶 |
| CN115521512B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-08-25 | 芜湖集拓实心胎有限公司 | 一种抗静电实心胎胶料及制备方法 |
| CN115521569B (zh) * | 2022-10-21 | 2025-05-13 | 广西玉林金特安科技有限公司 | 一种用于免充气轮胎的微交联tpe复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382799C2 (ru) * | 2004-02-11 | 2010-02-27 | Сосьете Де Текноложи Мишлен | Пластифицирующая система для резиновой композиции |
| RU2472813C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) | Способ получения электропроводящего эластомерного материала |
| CN109694507A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-30 | 山东毅狮迈特种轮胎股份有限公司 | 一种导静电实心胎面胶配方及其制备方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982001887A1 (en) * | 1980-11-24 | 1982-06-10 | John A Dalton | Improvements in and relating to compositions |
| DE69717958T2 (de) | 1996-10-17 | 2003-04-30 | Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe | Luftreifen |
| JP2002515847A (ja) * | 1997-05-29 | 2002-05-28 | ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ | 単層カーボンナノチューブ類から形成された炭素繊維類 |
| AU9254598A (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-22 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin - Michelin & Cie | Rubber composition for colour tyre |
| BR0006169B1 (pt) * | 1999-05-28 | 2009-05-05 | composição de borracha utilizável para a fabricação de pneumáticos, processo para reforçar uma composição de borracha diênica, artigo de borracha, pneumático e banda de rodagem de pneumático. | |
| US6994134B2 (en) * | 2001-10-05 | 2006-02-07 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Structurally supported resilient tire and materials |
| EP2036704B1 (en) | 2007-09-11 | 2013-09-18 | Artic Investments S.A. | Method of manufacturing a non-marking antistatic tire and tire obtaind thereby. |
| KR101203301B1 (ko) * | 2008-12-16 | 2012-11-21 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 경화성 조성물 및 그의 경화물 |
| JP5257200B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2013-08-07 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 導電性樹脂組成物及び導電性樹脂成形品 |
| WO2013053947A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Total Research & Technology Feluy | Process for preparing nanocomposite |
| PL2766427T3 (pl) * | 2011-10-13 | 2017-10-31 | Total Res & Technology Feluy | Nanokompozyt |
| CN104520371B (zh) * | 2012-08-08 | 2017-03-08 | 株式会社大赛璐 | 导电性纤维素类树脂组合物 |
| CN103160126A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-06-19 | 天津学子电力设备科技有限公司 | 一种高导热硅橡胶纳米复合绝缘材料的制备方法 |
| WO2016181964A1 (ja) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 株式会社ニコン | 薄膜の製造方法、導電膜、及びトランジスタ |
| KR101703626B1 (ko) | 2015-10-13 | 2017-02-07 | 현대자동차 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
| ES2997365T3 (en) | 2016-06-30 | 2025-02-17 | Michelin & Cie | Non-marking and anti-static solid tire |
| DE102016212509A1 (de) | 2016-07-08 | 2018-01-11 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugreifen |
| JP6824020B2 (ja) * | 2016-12-20 | 2021-02-03 | Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 | ゴムマスターバッチおよびその製造方法、当該ゴムマスターバッチから得られるゴム組成物 |
| EP3683263B1 (en) * | 2017-09-14 | 2022-03-16 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Rubber composition |
| JP2019178264A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 日本ゼオン株式会社 | 粉体組成物および熱伝導シートの製造方法 |
| CN108752671A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-06 | 明光速耐德实心轮胎有限公司 | 一种耐磨的实心轮胎 |
| CN108752657A (zh) | 2018-06-08 | 2018-11-06 | 明光速耐德实心轮胎有限公司 | 一种高弹实心轮胎胎料的制备方法 |
| CN108752909A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-06 | 江苏唯源橡塑制品有限公司 | 一种pu轮的原料配方、原料制作工艺及其加工方法 |
-
2019
- 2019-11-05 RU RU2019135659A patent/RU2731635C9/ru active
-
2020
- 2020-10-02 WO PCT/RU2020/050264 patent/WO2021091426A1/ru not_active Ceased
- 2020-10-02 EP EP20884767.3A patent/EP4056636B1/en active Active
- 2020-10-02 US US17/642,556 patent/US12187890B2/en active Active
- 2020-10-02 CN CN202080076163.1A patent/CN114616272A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2382799C2 (ru) * | 2004-02-11 | 2010-02-27 | Сосьете Де Текноложи Мишлен | Пластифицирующая система для резиновой композиции |
| RU2472813C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ) | Способ получения электропроводящего эластомерного материала |
| CN109694507A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-30 | 山东毅狮迈特种轮胎股份有限公司 | 一种导静电实心胎面胶配方及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4056636C0 (en) | 2024-07-10 |
| US20220325080A1 (en) | 2022-10-13 |
| CN114616272A (zh) | 2022-06-10 |
| RU2731635C1 (ru) | 2020-09-07 |
| EP4056636B1 (en) | 2024-07-10 |
| US12187890B2 (en) | 2025-01-07 |
| WO2021091426A1 (ru) | 2021-05-14 |
| EP4056636A4 (en) | 2023-10-18 |
| EP4056636A1 (en) | 2022-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2731635C9 (ru) | Электропроводящая резиновая композиция для сплошных шин и не оставляющая следов сплошная шина | |
| EP2880090B1 (en) | Improved natural rubber compositions | |
| DE112011102762B4 (de) | Kautschukzusammensetzung und deren Verwendung in Luftreifen | |
| EP1790501A1 (en) | Rubber composition and pneumatic tire using the same for tread | |
| DE602005000843T2 (de) | Kautschukmischung für Reifen und Reifen mit Notlaufeigenschaften, welche diese verwendet | |
| EP2604651A1 (de) | Kautschukzubereitungen | |
| JP2010265431A (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ | |
| DE202011110368U1 (de) | Kautschukzubereitungen | |
| JP2007131730A (ja) | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
| JP4227420B2 (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた航空機用またはリニアモーターカー用の空気入りラジアルタイヤ | |
| KR20110087468A (ko) | 연비성능이 우수한 타이어 트레드용 고무조성물 및 그를 이용한 타이어 | |
| DE602004012380T2 (de) | Seitenverstärkende Gummizusammensetzung und daraus hergestellter Notlaufreifen | |
| KR100975878B1 (ko) | 타이어 트레드용 고무 조성물 | |
| JP2007161822A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
| WO2005090457A1 (de) | Kautschukmischung für laufstreifen von reifen | |
| JP5393141B2 (ja) | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ | |
| JP2010242004A (ja) | ウイング用ゴム組成物及び空気入りタイヤ | |
| CN114989485B (zh) | 一种选择性断裂硫化橡胶交联键的方法、应用、设备及其轮胎 | |
| KR100542280B1 (ko) | 내마모성이 향상된 타이어용 고무조성물 | |
| KR100760825B1 (ko) | 트럭/버스 타이어 트레드용 고무조성물 | |
| KR101377399B1 (ko) | 타이어트레드용 고무조성물 | |
| KR100829176B1 (ko) | 회전저항이 감소된 타이어용 고무조성물 | |
| JP2017082121A (ja) | 重荷重用タイヤ用ゴム組成物 | |
| KR20230014440A (ko) | 타이어용 트레드 고무 조성물 | |
| KR20230096353A (ko) | 대전방지 특성을 가지는 논마킹 솔리드 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 25-2020 |
|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| TK49 | Information related to patent modified |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 25-2020 FOR INID CODE(S) (54) |