ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Прочие виды олигомеров

В работе [141] сообщается о синтезе с еру содержащего оли­гомера на основе полиаминов. Данный олигомер может с успе­хом заменить такой ускоритель вулканизации как сульфенамид Ц. Скорость вулканизации возросла на 1,5%, условная прочность при растяжении на 10 %, коэффициент теплового старения на 20 %. Более подробных сведений авторы не привели, но если при полном исследовании окажется хотя бы эквивалентность его действия импортному сульфенамиду Ц, то доступность и дешевизна предлагаемого с еру со держащего олигомера сдела­ют его привлекательным для шинной промышленности - ос­новного потребителя сульфенамидных ускорителей.

Известно, что в ходе серной вулканизации с использовани­ем ускорителей и активаторов образуются комплексные соеди­нения сложного состава. Можно предположить, что введение в резиновую смесь ионсодержащих соединений может оказать влияние на весь ход вулканизации, а следовательно, и на свой­ства получаемых резин.

В работе [142] сообщается о модификации эластомерных композиций полимерными катионоактивными полиэлектро­литами и их аналогами. Данные катионоактивные полиэлек­тролиты представляли собой поличетвертичные аммониевые соли (ПЧАС). Различными методами установлено взаимодей­ствие каучуков общего назначения с ПЧАС, что влияет на дальнейшее взаимодействие эластомеров с вулканизующими веществами. ПЧАС также участвуют в хемосорбционном вза­имодействии с поверхностью наполнителя. Введение ПЧАС в состав светлых резиновых смесей из СКИ-3 оказывает ак­тивирующее действие на процесс вулканизации. При этом улучшается комплекс упругопрочностных свойств резины, уменьшается содержание в ней свободной серы. Показана воз­можность существенного улучшения комплекса свойств свет­лых резин при сокращении дозировки ZnO.

Большой проблемой в шинной промышленности явля­ется некондиционность полизопреновых каучуков, поставля­емых заводами - изготовителями. Частично эту проблему мож­но решить воспользовавшись результатами исследования [143]. В нем установлено, что введение уретансодержащего олигомера с концевыми винилоксигруппами в количестве 5 масс. ч. в некондиционный полизопрен повышает динами­ческие показатели резин (растет сопротивление разрастанию трещины, раздиру и т. д.). Применение данного олигомера по­зволяет исключить из рецептуры шинных резин натуральный каучук.

При производстве пропилена иногда образуется низ ко молекулярный продукт с молекулярной массой 17000- 50000 [144]. Такой олигомер пропилена, введенный в рези­новую смесь на основе карбоцепного ненасыщенного каучу­ка в количестве 3-10 масс. ч., улучшает внешний вид резин, увеличивает их стойкость к механическому и термоокисли­тельному воздействию.

В составе нефтехимического комплекса ОАО "Нижнекамс­кнефтехим" имеется завод по производству а-олефинов. На ОАО "Нижнекамскшина" были проведены исследования по приме­нению в шинных резиновых смесях а-олефина фракций С28- Сзо и олигомера, полученного присоединением к концевой двойной связи а-олефина малеинового ангидрида в количестве 30 масс.% (С28-МА) [145]. Все эти олигомеры вводили в про­текторную смесь шины 165/70К-13 в количестве 3 и 5 масс, ча­стей. Основные показатели технологических и технических свойств резиновых смесей и резин представлены ниже в табли­це 2.71.

Видно, что введение а-олефина Сгв-Сзо улучшает пластич­ность, эластическое восстановление и клейкость резиновой смеси при некотором ухудшении физико-механических свойств резин. Однако введение малеиновых групп в а-олефин и пос­ледующее введение такого олигомера С28-МА в резиновую смесь позволяет заметно улучшить некоторые свойства резиновых смесей и резин, такие как сопротивление подвулканизации, из­носостойкость. Отсюда можно заключить, что дальнейшее по­вышение показателей свойств резин возможно путем увеличе­ния содержания малеиновых групп в а-олефине с одновремен­ным ростом его молекулярной массы.

Как правило, модифицирующий эффект от введения оли­гомеров в резиновую смесь начинает наблюдаться при их со­держании свыше 1,0 масс. ч. В работе [146] предложены в каче­стве модификаторов протекторных и брекерных смесей поли - хлорметилорганосилоксаны (ПОС), оптимальная дозировка которых лежит в пределах 0,1-0,3 масс, части. Введение этих олигомеров повышает сопротивление резин многократному растяжению в 1,5 раза, а динамическая прочность связи про - тектор-брекер возрастает на 65 %. Авторы объясняют это по­вышением термодинамической совместимости каучуков, вхо­дящих в составы протектора и брекера, в присутствии ПОС.

154

Методом обращенной газовой хроматографии был убедитель­но доказан факт улучшения совместимости СКИ-3, СКД и СКМС-ЗОАРКМ-15. Установлено, что введение ПОС с молеку­лярной массой 8000 в количестве 0,3 масс, части повышает проч­ность связи резина-металлокорд в нормальных условиях на 15- 20%, а после прогрева при 125°С в течение 12 часов на 20-23% по сравнению с контрольной резиной даже при снижении кон­центрации модификатора РУ-1 в 2 раза. Полное же исключе­ние из рецептуры РУ-1 ведет к снижению адгезионных харак­теристик системы.

Поскольку ПОС являются своеобразным ПАВ, то они дол­жны активизировать традиционно применяемые стабилизато­ры (нафтам-2, диафен ФП). Действительно, при введении ПОС возрастает сопротивление тепловому старению, значительно (в

2 раза) увеличивается сопротивление многократному растяже­нию.

Малые добавки (до 1,0 масс. ч.), но уже фторолигомеров с молекулярной массой 1000, предложено использовать и в рабо­те [147]. Изученные олигомеры по характеру влияния на про­цесс смешения можно рассматривать как диспергаторы техни­ческого углерода, ускоряющие его внедрение и распределение в массе эластомера. При введении фторолигомеров резко воз­растает производительность экструдера и снижается разбуха­ние экструдата. Из-за малых количеств вводимых олигомеров основные физико-механические показатели резин практичес­ки не изменяются.

Много исследований посвящено изучению влияния разных лигнинов на свойства резиновых смесей и резин. На Белоцер - ковском объединении прошли промышленные испытания мо­дификатора «М3», представляющего собой гидролизный лиг­нин, модифицированный отходами производства морфолина [148]. Данный модификатор приводит к снижению себестои­мости резиновых смесей, повышению модуля упругости при

156

300% удлинении, сопротивления раздиру, разрыву, адгезии к кор­ду и динамической выносливости. При этом серийный дорого­стоящий модификатор РУ исключается из рецептуры. Повышен­ные физико-механические показатели полученных резин позво­лили улучшить эксплуатационные характеристики опытных шин.

Авторы работы [149] в своих исследованиях использовали сухие высокодисперсные лигнинсодержащие продукты (ДСП). Показано, что в отличие от целлюлозы ДСП не уступает белой саже БС-120 по влиянию на комплекс физико-механических свойств вулканизатов и превосходят ее по влиянию на адгези­онную активность резин. Установлено преимущество ДСП над лигнинной мукой, получаемой путем сушки и измельчения лиг - нинов.