Эластомерные материалы для компонентов шин и шины, содержащие модифицированные силикатные волокна - RU2019116066A
Код документа: RU2019116066A
Формула
1. Эластомерная композиция для компонентов шин, содержащая по меньшей мере:
(a) 100 частей на сто частей каучука по меньшей мере одного диенового эластомерного полимера;
(b) от 1 до 80 частей на сто частей каучука модифицированных силикатных волокон нанометрового размера с по существу сохраненной игольчатой морфологией, содержащих от 3,8% до 12% магния;
(c) от 0 до 120 частей на сто частей каучука стандартного армирующего наполнителя и
(d) от 0 до 20 частей на сто частей каучука связующего,
причем модифицированные волокна являются получаемыми способом, который включает:
- обеспечение силикатных волокон нанометрового размера с игольчатой морфологией, содержащих магний,
- суспендирование волокон в жидкой среде,
- добавление в суспензию по меньшей мере одного кислотного соединения, устанавливая при этом значение pH среды в интервале от 2 до 4, предпочтительно от 2,5 до 3,5,
- обеспечение прохождения реакции, при сохранении pH среды в интервале от 2 до 4, предпочтительно от 2,5 до 3,5, путем дальнейшего добавления кислоты до извлечения от 10 до 70 мас.% магния из волокон, по существу сохраняя их кристаллическую структуру и игольчатую морфологию, и
- выделение модифицированных волокон из жидкой среды.
2. Композиция по п. 1, причем модифицированные силикатные волокна нанометрового размера с игольчатой морфологией (b) имеют аспектное отношение по меньшей мере 2:1, предпочтительно по меньшей мере 3:1, более предпочтительно по меньшей мере 5:1.
3. Композиция по п.1 или 2, причем силикатные волокна нанометрового размера с игольчатой морфологией, содержащие магний, являются сепиолитовыми волокнами.
4. Композиция по любому из предыдущих пунктов, причем модифицированные силикатные волокна нанометрового размера с игольчатой морфологией (b) присутствуют в количестве от 1 части на сто частей каучука до 60 частей на сто частей каучука, предпочтительно от 3 частей на сто частей каучука до 40 частей на сто частей каучука, более предпочтительно от 5 частей на сто частей каучука до 30 частей на сто частей каучука.
5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, содержащая стандартный армирующий наполнитель (c), выбранный из углеродной сажи, осажденного аморфного оксида кремния, аморфного оксида кремния природного происхождения, немодифицированных силикатных волокон и их смесей.
6. Композиция по любому из предыдущих пунктов, содержащая стандартный армирующий наполнитель (c) в количестве от 1 части на сто частей каучука до 120 частей на сто частей каучука, предпочтительно от 20 частей на сто частей каучука до 90 частей на сто частей каучука.
7. Композиция по любому из предыдущих пунктов, причем общее количество модифицированных волокон (b) и стандартного наполнителя (c) составляет от 20 частей на сто частей каучука до 120 частей на сто частей каучука, более предпочтительно от 30 частей на сто частей каучука до 90 частей на сто частей каучука.
8. Композиция по любому из предыдущих пунктов, причем модифицированные силикатные волокна нанометрового размера с игольчатой морфологией (b) содержат от 9,5% до 12% магния.
9. Вулканизующаяся эластомерная композиция для компонентов шин по любому из пп. 1-8, дополнительно содержащая от 0,1 до 15 частей на сто частей каучука агента вулканизации (e).
10. Компонент шины для колес транспортных средств, содержащий вулканизующуюся эластомерную композицию по п. 9 или по меньшей мере частично вулканизованную эластомерную композицию, полученную по меньшей мере частичной вулканизацией вулканизующейся эластомерной композиции по п. 9.
11. Компонент шины по п. 10, выбранный из протектора, подслоя, слоя защиты борта, боковины, вставки в боковину, минибоковины, подкладки, резиновых слоев, наполнителя для борта и листа, предпочтительно из протектора, подслоя и вставки в боковину.
12. Шина для колес транспортных средств, содержащая по меньшей мере один компонент шины по п. 10 или 11.
13. Шина по п. 12 для автомобилей высокого класса (HP, SUV и UHP).
14. Способ модификации силикатных волокон нанометрового размера с игольчатой морфологией, включающий
- обеспечение силикатных волокон нанометрового размера с игольчатой морфологией, содержащих магний,
- суспендирование волокон в подходящей жидкой среде,
- добавление в суспензию по меньшей мере одного кислотного соединения, устанавливая при этом значение pH среды в интервале от 2 до 4, предпочтительно от 2,5 до 3,5,
- обеспечение прохождения реакции, при сохранении значения pH среды в интервале от 2 до 4, предпочтительно от 2,5 до 3,5, путем дальнейшего добавления кислоты до извлечения от 10 до 70 мас.% магния из волокон, по существу сохраняя их кристаллическую структуру и игольчатую морфологию, и
- выделение модифицированных волокон из конечной среды.
15. Способ по п. 14, причем волокна являются сепиолитовыми волокнами.
16. Способ по п. 14 или 15, причем подходящая жидкая среда выбрана из воды, спиртов, простых эфиров, кетонов и их смесей, более предпочтительно она является водой.
17. Способ по любому из пп. 14-16, причем значение pH среды составляет от 2,8 до 3,2.
18. Способ по любому из пп. 14-17, причем кислотное соединение постепенно добавляют в таком количестве, чтобы оно находилось в реакционной среде в концентрации не выше 0,01н, более предпочтительно не выше 0,005н.
19. Способ по любому из пп. 14-18, причем силанизирующий агент, добавляемый в суспензию волокон, предпочтительно выбран из бис(триэтоксисилилпропил)дисульфида (TESPD), бис[3-(триэтоксисилил)пропил]тетрасульфида (TESPT), 3-тио-октаноил-1-пропилтриэтоксисилана (NXT), Me2Si(OEt)2, Me2PhSiCl, Ph2SiCl2, более предпочтительно он выбран из TESPD и TESPT.
20. Способ по любому из пп. 14-19, причем реакцию продолжают до извлечения не более 65, 60, 50 или 40 мас.% магния из волокон.
