ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Модификаторы шинных резин для увеличения их стойкости к тепловому старению

Не всегда удается снизить теплообразование в шине в ходе циклических деформаций за счет оптимизации ее конструкции, поэтому необходимо повысить стойкость резин, из которых она получена, к тепловому и прочим видам старения. Подавляю­щее число публикаций и изобретений в этом направлении сде­лано отечественными учеными.

В российском патенте [306] заявлен способ получения модификатора резины, в присутствии которого прочность связи брекерной резины с латунированным металлокордом 9Л15/27 составляет 31-33 кН/м; после паровоздушного ста­рения при 90° Сх72 ч. - 22-26,7 кН/м; после кипячения в 5 %- ном растворе NaCl (6 часов) - 22,1-27,5 кН/м; при 100° С - 23,5-30,3 кН/м.

Для получения модификатора резорцин подвергают дис­пергированию с полигексаметилгуанидингидрохлоридом (ПГМГГХ) с мол. массой 350-16000 до пластичного состояния при 50-80° С. Диспергируют в присутствии углеводорода фрак­ций Cio-C27, взятых в количестве 1,2-4,8 % от суммарной массы резорцина и ПГМГГХ.

Модификатор с подобным действием заявлен Шварцем А. Г. с сотрудниками НИИШПа [307]. Модифицирующая добавка представляет собой композицию, содержащую (%): фенолфор - мальдегидную и/или эпоксидную смолу 25-50; неорганическое соединение Со 1-10; борную кислоту 4-10 и силикатный на­полнитель 30-70. Новая модифицирующая добавка обеспечи­вает высокую статическую и динамическую прочность связи резины с латунированным металлокордом после старения в па­ровоздушной среде и в растворе NaCl при одновременном по­вышении модуля упругости и твердости резины. При много­кратном сдвиге коэффициент устойчивости адгезионной проч­ности связи после паровоздушного старения при 90° Сх72 ч. составляет 0,3-0,35 (прототип 0,2-0,25).

Весьма интересный модификатор, повышающий устойчи­вость к тепловому старению, предложен в другом российском па­тенте [308]. Для этого в резиновую смесь на основе хлорбутилкау­чука (100 частей), содержащей 2,5-3,5 частей стеариновой кисло­ты; 1,8-2,2 серы; 1,1-1,5 тетраметилтиурамдисульфида; 40-60 те - хуглерода с уд. поверхностью 90-110 м2/г; 0,5-0,8 2-меркаптоими - дазолина вводят 7-20 частей дисульфидмолибдена. Физико-меха­нические показатели резины до теплового старения следующие: Ор=18,3-21,6 МПа; Е100=2,4-3,5 МПа; £„=500-600 %; Д1осг=10-16 %; твердость по Шору А 65-70, сопротивление многократному растяжению (при £=0,4£р) 885-970 тыс. циклов. После старения при 125° Сх5 суток ор=79-88 %, ср=93-98 % от исходных показателей.

Для повышения морозостойкости, твердости и снижения накопления относительной остаточной деформации сжатия после теплового старения при сохранении уровня относитель­ного удлинения резин в резиновую смесь с сульфенамидным ус­корителем (Сульфенамид Ц) и стеариновой кислотой дополни­тельно вводят алкилфенолформальдегидную резольную серусо - держащую смолу в количестве 5-7 частей [309].

Не ухудшить, а даже несколько улучшить динамические свойства резины на основе ненасыщенного неполярного кау­чука можно вводя дикалиевую соль олигоуретанбисмочевино- уксусной кислоты с мол. массой 2710 и дополнительно стеари­ново-кислый натрий в суммарном количестве 2,0-10,0 масс, ча­стей [310]. Резины из этой смеси имеют сопротивление разра­станию трещин при многократном изгибе с проколом после воз­действия температуры 100° С 12-35 тыс. циклов, а после старе­ния 100° Сх72 часа - 16-40 тыс. циклов.

Украинские ученые внесли свой вклад в поиск модифика­торов, повышающих стойкость шинных резин к тепловому ста­рению. Даниленко Т. В. и другими [311] показано, что приме­нение полихлорметилсилоксановых олигомеров (ПСО) в со­ставе резиновых смесей позволяет существенно повысить стойкость вулканизатов к тепловому старению, их динамичес­кие и адгезионные характеристики. При этом значительно со­кращается содержание стабилизаторов, модификатора РУ-1, нафтената Со в рецептуре резиновой смеси. Благодаря исполь­зованию данных продуктов в составе композиций для обра­ботки поверхности металлокорда возрастает адгезия в зоне контакта резина-латунь как при нормальных условиях, так и после различных видов старения. При введении ПСО в про­текторные и брекерные резиновые смеси существенно возра­стают сопротивление резин многократному растяжению (в 1,5-

1, 7 раза), сопротивление тепловому старению на 20-25 %, а динамическая прочность связи в зоне контакта протектор-бре - кер возрастает в 1,5-1,6 раза. В таблице 2.106 приведены со- отвествующие данные.

В другой своей работе украинские исследователи [312] про­верили возможности унификации рецептур резиновых смесей модифицирующим продуктом К, содержащим равномассовое количество первичных, вторичных алифатических аминов фрак­ции С,7_2о и парафиновых углеводородов. Установлено, что про­дукт К повышает сопротивление тепловому старению, озонос - тойкость и динамическую выносливость вулканизатов, активи­руя действие тиазольных ускорителей вулканизации, минераль­ных наполнителей, снижая степень окисления эластомерной матрицы и улучшая распределение в ней традиционных проти - востарителей.

Выше уже упоминалось [277, 278] об использовании триа - зиновых соединений в качестве промоторов адгезии. Японские авторы [313] нашли новые производные триазина, которые по­вышают теплостойкость при сохранении высокого модуля про­текторных резин для шин спортивных автомобилей. Резиновая смесь включает (ч.): 100 >1 типа каучука СКС или его смесей с НК или СКД, содержащий >70 % СКС; 70-90 техуглерода; 59- 400 мягчителя; 0,1-5 триазинового производного формулы: (К)(Н)К-С=КС(8Н)(=К)С(8Н)(=Ы), замещенного двумя БН-группами и одной аминогруппой и ком­бинацию ускорителей вулканизации, включающую ТМТД (I), сульфенамид Ц (И) и дибензтиазолилсульфид (III) или смесь I,

II, III.