ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Модификаторы для повышения адгезии в системе резина-корд

Фирма "Гудьирм сравнительно недавно [329] получила па­тент на модификатор, вводимый в различные шинные смеси, например каркасные, для обрезинивания полиэфирного или найлонового кордов. Для получения модификатора проводят реакцию между 10-30 частями ПЭФС смеси, 1-6 частями > 1 полиэпоксида, содержащего > 2 эпоксигруппы в молекуле, и 50- 150 частями каучука (СКД, СКС, СКИ, НК, СКН, СКЭПТ). Про­дукт реакции вводят в резиновую смесь в таком количестве, что общее содержание ПЭФС и полиэпоксида составляет 2-25 час­тей на 100 частей общего количества каучука. ПЭФС-смолу получают предконденсацией диола и дикарбоновой кислоты, она имеет [Г|]=0,13-0,35 дл/г, температуру стеклования > 50° С и кислотное число 5-50.

В другом патенте этой же фирмы и заявленом в том же 1993 году [330] для создания повышенной адгезии к текстильному корду каркаса шин в резиновую смесь включают 0,1-10,0 (0,5- 5,0) олигомера малеимида формулы НА(А)ХАН, где А - двухва­лентная группа формулы:

C(=0)CHCHC(=0)NC6H4.n(R1)nC(R2)2C6H4C(R2)2C6H4.n(R1)NC"

(=0)CH=C(R)C=0,

Где R и Rl=H, алкил См или галоген; R2 - радикал СМ2; Х=1- 146; п=0-4.

Двумя годами раньше фирма "Гудьир" запатентовала по­добный патент [321], согласно которому в резиновую смесь на 100 частей вулканизуемого серой каучука вводят 0,5-5,0 оли - гомеРного малеимида фОрмулы НУ(У)Х1ЧН, где У имеет строение

Сн-с(=ю)ы(г)с(=0)сн,

А Ъ формулу:

(=0)СНх=С(Я)С(=0), Х=1-146.

Применение олигомерных малеимидов в составе резино­вой смеси позволяет повысить прочность связи резин с тек­стильным кордом (полиамид, полиэфир) и металлокордом.

Продолжаются работы по модифицирующим системам, в которых при вулканизации идет отверждение фенольной ново - лачной смолы (ФНС). Так, для улучшения физико-механичес­ких свойств резин и увеличения их адгезии к шинному корду (текстильному, металлокорду, стеклокорду) резиновая смесь включает НК, СК или их смесь; донор метилена (I), выделяю­щий при нагревании формальдегид (II) (гексаметилентетрамин, метило л амин или его простые и сложные эфиры); акцептор I - фенольную новолачную смолу [332]. В патенте приводится в качестве примера опытная рецептура резиновой смеси. В срав­нении с контрольной резиной модуль при 200 %-ном удлине­нии вырос на 1,7-10 %; условная прочность при растяжении на 7-9 %; адгезия к латунированному металлокорду после старе­ния в паре (120° Сх24 часа) выше контрольной на 13-16 %, а во влажной среде (влажность 95 %, 21 день при 85° С) на 8-10 %; динамическая выносливость выросла на 12-26 %.

Модификация новолачной смолы для увеличения адгезии предусматривается и в ранее рассмотренном патенте [280]. В нем модифицированный новолак получают одновременной ре­акцией многоатомного фенола с альдегидом и ненасыщенным углеводородом в присутствии кислого катализатора при повы­шенной температуре.

В ряде работ предлагается заменить хорошо известный мо­дификатор РУ на более эффективные системы. В журнале "Кау­чук и резина" за. 1992 год [333] было сообщено о разработке тех­нологии получения нового адгезионноактивного комплексного модификатора 'АРМ"с применением отечественного олигомер­ного сырья. АРМ предназначен для повышения адгезии обкла - дочных резин к текстильному и латунированному металлокор - ду, особенно при воздействии высоких температур и коррози­онной среды. Технология получения АРМ экологически чистая, так как отсутствуют сточные воды. Выход продукта составляет 99 %. На АО "Днепрошина" были опробованы брекерные и кар­касные смеси грузовых радиальных покрышек, в которые вмес­то РУ вводили 2 части АРМ.

В таблице 2.109 приведены результаты испытаний каркас­ных смесей.

Другой заменитель модификатора РУ представляет собой продукт алкенилирования сланцевых двухатомных фенолов пи - периленом с последующим добавлением уротропина (смола - АП) [334, 335]. Эффективность смолы АП проявляется при ис­пользовании в комбинации с гексахлорпараксилолом (Гексол ЗВИ) в соотношении 1,0-2,0:0,5.

На Кировском шинном заводе прошло два крупномасштаб­ных испытания смолы АП в 1987 и 1990 году в обкладочных смесях для текстильного и металлокорда. Выяснилось, что по физико-механическим свойствам опытные смеси близки к се­рийным с модификатором РУ. Лабораторный анализ й станоч­ные испытания опытных 100 шт автопокрышек 240-508Р пока­зали одинаковые с серийными покрышками прочность связи и работоспособность на стенде. Эксплуатационные испытания показали одинаковый уровень пробега опытных и серийных автопокрышек. По токсикологическим и экономическим пока­зателям новая модифицирующая система предпочтительнее ста­рой на основе РУ.

Вдвое удается сократить содержание модификатора РУ-1 в рецептуре брекерных резин [336] при использовании компози­ции гексахлорпараксилола с продуктом К (алифатические ами­ны фракции С!7_2о) и ZnO, полученной сплавлением компонен­тов в соотношении 1:1:1. Прочность связи резина-корд при этом возрастает на 20 %.

Другой модификатор, предложенный украинскими иссле­дователями [337], является моноэпоксидом, диэпоксидом или смесью продуктов эпоксидирования циклододекатриена (ЦДДТ) монопероксидфталевой кислотой в момент ее образования из фталевого ангидрида и 30 %-ной перекиси водорода. Выпуще­на опытная партия легковых шин с диэпоксидом ЦДДТ в бре - керной и протекторной смесях, которые отличались более вы­сокой адгезией между деталями покрышек и повышенной хо­димостью на стенде.

Стоит еще раз вспомнить органосилоксановые олигомеры [311], также полученные учеными Украины. Эти модификаторы позволяют сократить содержание в смеси РУ-1 и нафтената ко­бальта, но при этом прочность связи резина-корд возрастает как в нормальных условиях, так и после различных видов старения.

Различные производные меламица, гуанамина и т. п. ис­пользованы в американском патенте [338] для увеличения ад­гезии резин к анидному, полиэфирному и металлокорду. Поми­мо этого, еще улучшаются прочностные и гистерезисные свой­ства резин. Резиновые смеси не содержат резорцина. В состав смесей входят соединения металлов, например, 2по и/или соли Со. Были использованы следующие модификаторы: оксимети - лированные и алоксиметилированные соединения меламина, ацетогуанамина, бензогуанамина, циклогексилгуанамина, гли - кольурила или их олигомеров.

Ранее уже отмечался модификатор многофункционального действия [302], разработанный в НИИШПе. Данный модифи­катор помимо всего повышает прочность связи обкладочных резин с текстильным кордом. Модификатор включает четыре компонента: 1,4-бис(трихлорметил)бензол, воск, алкилбензол- сульфонат кальция и гексаметилентетрамин.

В разделе 2.8.1, посвященном модификаторам улучшающим технологические свойства смесей, есть ссылка [286] на терпе­номал еиновую смолу (ТМС), которая прошла расширенные ис­пытания на Бобруйском шинном заводе. Оказалось [339], что фосфорсодержащий олиготерпен (ФСОТ), получаемый путем олигомеризации в присутствии фосфорной кислоты высококи - пящих побочных продуктов, образующихся при синтезе поли­изопрена, можно рассматривать как олигомерный модифика­тора обеспечивающий направленное улучшение комплекса ста­билизационных и адгезионных свойств резин.

На Бакинском шинном заводе для повышения клейкости резиновой смеси, улучшения прочности крепления вулканиза - тов к латуни и их стойкости к тепловому старению в резиновую смесь вводят в качестве адгезионной добавки продукт катали­тической деструкции этиленпропиленового сополимера с мо­лекулярной массой 700-2000 (вводят 0,5-5,0 масс, ч.) [340].