ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Новые марки отечественных синтетических каучуков в шинной промышленности Изопреновые каучуки

Отечественные достижения в рассматриваемом вопросе можно разделить на два самостоятельных направления.

Первое направление, основное на протяжении последних 15 лет, связано с химической и физической модификацией тра­диционных каучуков общего назначения: СКИ-3, СКД и т. д. Свя­зано это было с тем, что вплоть до 1990 года общий рост объе­ма выпуска каучуков общего назначения был обусловлен уве­личением выпуска стереорегулярных каучуков и, в первую оче­редь, изопренового каучука СКИ-3 циглеровской полимериза­ции с высоким содержанием 1,4-цис-звеньев. В этой связи ос­новные работы бывшего ВНИИСКа и его филиалов, а также работы исследовательских групп в различных институтах были связаны с каучуком СКИ-3, базовым каучуком шинной промыш­ленности.

В таблице 2.3 [15] приведены некоторые свойства поли - изопреновых каучуков, резиновых смесей и серных вулканиза - тов на их основе.

Недостатком традиционного каучука СКИ-3 является до­вольно большое содержание геля в нем с значительными от­клонениями от среднего значения (табл. 2.3). Следствием это­го является высокая вязкость по Муни и низкая пластичность при больших среднеквадратичных отклонениях данных пока­зателей. Это не может не сказаться отрицательно на стабиль­ности параметров технологического процесса изготовления ре­зиновых смесей, возможностях его интенсификации, качестве смесей, а значит, и качестве выпускаемых шин.

Тем не менее отечественный СКИ-3 по своим показателям ни в чем не уступает зарубежным изопреновым каучукам (таб­лица 2.4).

Таблица 2.3

Некоторые свойства полиизопреновых каучуков, резиновых смесей и серных вулканизатов на их основе, исследованных на АО "Нижнекамскшина"

Марка Хкаучука

Свой-. ства

СКИ-3

СКИ-ЗШ

СКИ-З+ЛЗ-7 (0,8-1,0 %)

СКИ-3+ санто - флекс-13 (0,28-0,44 %)

СКИ-З+ВТС-60 (0,4-0,6 %)

СКИ-3-01

О"

СО _ стГх 5? ?

« 8 5-

О"

2

СО

+ >8 со

*5

О 2.

Свойства каучуков

Содержание геля, %

10

±5

3,5

±1,5

8,5

±2,5

22

±7

20

±5

22

±7

8

±4

-

Пластич­

Ность

0,34

±0,02

0,37

±0,008

0,36

±0,014

0,39

±0,016

0,38

±0,008

0,34

±0,022

0,4

±0,01

0,36

±0,011

Вязкость по Муни, ед.

75

±4,3

72

±1,41

71

±2,7

68

±1,7

68

±1,19

73

±4,35

63,5

±3,0

69,5

±3,1

Свойства резиновых смесей и вулканизатов

Сопротивле­ние подвул - канизации: Т5, мин Т35, мин

15,5

20,0

16,5

23,0

15,5

21,0

16,5

22,0

15,5

20,0

15,0

19,5

14.0

17.0

12,0

14,8

Условная прочность при растя­жении, МПа: 23 °С 100 °С

28,5

16,9

31.0

24.0

24,0

29.0

22.0

31,3

17,2

32,4

20,0

27.6

17.6

30,3

18,5

Коэффициент теплового старения по условной прочности, (100 °Сх48 ч.)

0,75

0,8

0,7

0,84

0,98

0,75

0,76

0,78

Прочность связи с тек­стильным кордом по Н - методу, Н

110

127

99

99

110

125

144

143

Показатели

СКИ-3

(ОАО

"НКНХ")

Натсин

2200

(США)

Эуропрен

Л=*-80

(Италия)

Курапрен

№10

(Япония)

Содержание звеньев, %

1.4- цис

1.4- транс 3,4

98,5

0,8

0,7

98,6

0,7

0,7

98,0

1,2

0,8

98,2

1,3

0,5

Средневязкостная молекулярная масса, тыс.

878,3

722,8

574,1

762,7

Содержание гель-фракции в гексане, %

4,5

23

20

20

Индекс набухания гель - фракции в гексане

130

41

62

44

Степень кристалличности,

%

30

30

28

29

Индукционный период кристаллизации, час

3,0

5,0

4,5

-

Потеря массы при 105 °С, %

0,34

0,57

0,50

0,65

Массовая доля, %: золы

Меди х 104 железа х 103 титана х 102

0,22

0,3

1,2

5,6

0,24

0,09

1,0

5,8

0,09

0,20

1,2

2,3

0,19

Следы

2,0

1,7

Стабилизатор

Аминного

Типа

Ионол

Фенольного

Типа

Ионол

Индекс сохранения пластич­ности, %, 140 °С, 30 мин

82

79

65

65

Индекс сохранения характе­ристической вязкости, % после вальцевания, 120°С, 10 мин

96

89

85

85

Константа релаксации напряжения резины х 103, мин1, 120 °С, воздух

2,0

3,3

3,9

3,8

Таблица 2.4

Структура, состав и стабильность изопреновых каучуков разных производителей

подпись: структура, состав и стабильность изопреновых каучуков разных производителей

По химической микроструктуре все сравниваемые каучуки равноценны, а СКИ-3 и американский Натсин 2200 практичес­ки одинаковы. Нижнекамский СКИ-3 резко отличается от зару­бежных аналогов значительно меньшим содержанием геля (бо­лее чем в 4 раза) и более высокой молекулярной массой. Поми­мо этого, этот каучук обладает, как показывает таблица 2.4, боль­шей термоокислительной и термомеханической стойкостью. Меньшая стойкость зарубежных полиизопренов обусловлена на­личием в них менее эффективных стабилизаторов фенольного типа, хотя они и в отличии от стабилизаторов аминного типа, мало изменяют цв^т резины во времени.

Нижнекамский СКИ-3 является лучшим не только среди за­рубежных аналогов, но и между аналогичными каучуками осталь­ных четырех российских производителей СКИ-3 (таблица 2.5).

Если по химической микроструктуре все отечественные изопреновые каучуки марки СКИ-3 практически одинаковы, то СКИ-3 производства ОАО "НКНХ" характеризуется существен­но меньшим содержанием геля и летучих, меньшим разбросом физико-механических показателей, более высокой условной прочностью при растяжении.

Марки изопреновых каучуков, производившиеся в 1990 году, представлены в таблице 2.6 [12].

Специально для шинной промышленности на ОАО "Ниж­некамскнефтехим" был налажен выпуск изопренового каучука СКИ-ЗШ (таблица 2.3 ), характеризующийся содержанием геля не более 5%, имеющий пониженную вязкость по Муни в срав­нении с СКИ-3 1 группы, и, что очень важно, повышенную пла­стичность. Разброс показателей по каучуку СКИ-ЗШ при исполь­зовании его в шинной промышленности в среднем оказался в три раза меньше, чем для СКИ-3. Замена СКИ-3 на СКИ-ЗШ в рецептуре протекторных резиновых смесей грузовых шин по­зволяет сократить по времени обе стадии двухстадийного про­цесса резиносмешения, а более высокие физико-механические

Таблица 2.5

Структура и свойства изопренового каучука СКИ-3 разных российских производителей

Показатели

НКНХ

(Нижне­

Камск)

ТПОСК

(Толь­

Ятти)

ЯЗ СК (Ярос­лавль)

ВлЗСК

(Волж­

Ский)

СтЗ СК (Стерли - тамак)

Содержание звеньев, %

1,4-цис

98,5

-

98,7

98,9

98,5

1,4-транс

0,8

-

1,0

0,3

1,2

3,4

0,7

-

0,3

0,8

0,3

Содержание гель-фрак­ций, % в гексане

2,5-8

6-18

11-22

19-33

17-24

В толуоле

0-3

4-12

5-12

17-28

17-19

Индекс набухания гель - фракции: в гексане

>90

60-87

55-111

29-45

3548

В толуоле

450

80-135

84-220

70-97

75-100

Летучие, %

0,23

0,28-0,30

0,30-0,60

0,30-0,60

0,38-0,48

Зола, %

0,27-0,48

0,22-0,29

0,20-0,30

0,22-0,33

0,20-0,25

Вязкость по Муни МБ 1+4

(100° С) СКИ-3 I группы

78

-

77

76,6

76,4

Пластичность СКИ-3

I группы

0,333

0,333

0,344

0,345

0,346

Условное напряжение при 300 % удлинении *>, МПа, при 135° С и времени вулканизации (мин):

30

6,4-6,8

6,4-10,6

4,5-8,2

6,6-8,8

6,4-6,8

40

7,8-8,4

8,3-10,6

5,5-8,2

9,1-10,6

7,1-8,9

60

8,9-9,6

8,1-10,2

6,4-10,7

9,3-11,0

7,5-11,1

Условная прочность при растяжении (135° С х 40'), МПа

32,3-33,2

'Ю,7-33.4

32,5-33,3

30,1-31,8

31,0-32,5

Относительное удлине­

Ние (135° С х 40’), %

658-677

590-660

640 734

590-650

660-690

Рецепт типа ИСО (м. ч.): каучук - 100; сера - 2,25; сульфенамид М - 0,7; оксид цинка - 5,0; стеариновая кислота - 2,0; техуглерод (типа ХАФ) - 35.

Марка

Содержание цис-1,4 звеньев, %

Пластич­

Ность

Эластичес­кое восста­новление, мм

Вязкость по Муни МБ 1+4 (100° С)

Стабилизатор

Произво­

Дитель

СКИ-3

1 гр.

2 гр.

3 гр.

>96

0,30-0,35

0,36-0,41

0,42-0,48

<2,0

<1,9

<1,6

75-85

65-74

55-64

Нафтам-2+ДФФД; ДФДД; диафен - 13; С-798; ВТС-60

Волжский СК, НКНХ, Тольят - тинский СК, Стерлитамак- ский СК, Ярос­лавский СК

СКИ-ЗШ

>96

0,33-0,39

<1,6

68-76

НКНХ

СКИ-ЗА

>96

0,35-0,40

<1,5

68-75

Нафтам-2+ДФФД; ДФДД; диафен - 13; ВТС-60

НКНХ

СКИ-ЗД

>96

0,37-0,43

<1,7

55-75

Нафтам-2+ДФФД;

ВТС-60

Волжский СК

СКИ-ЗЛК

1 гр.

2 гр.

-

0,26-0,70

0,26-0,70

-

-

Нафтам-2+ДФФД;

Ионол; С-289; диафен-13; ВТС - 60; ЛЗ-ТБ-З

Тольяттинский

СК

СКИ-ЗВ

>96

0,30-0,38

<1,8

-

Нафтам-2+ДФФД

Волжский С К

СКИ-ЗНТ

>96

0,30-0,38

<1,8

-

Нафтам-2+ДФФД

Волжский СК

Ски-зс

1 гр.*)

1 гр.">

2 гр.') 2 гр."’

>96

0,30-0,40

0,30-0,40

0,41-0,48

0,41-0,48

1.3- 1,8

1.4- 2,0 0,8-1,5 0,9-1,6

-

Ионол

Тольяттинский

СК

Ски-

Знтп

>96

0,30-0,40

1,4-2,0

-

Ски-зп

1 гр.

2 гр.

>96

0,30-0,40

0,41-0,48

1,4-20 0,8-1,6

-

СКИЛ

88-92

-

-

>60

Опытный завод Воронежского ф-ла ВНИИСК

Таблица 2.6

Марки СКИ, производившиеся в 1990 году

подпись: марки ски, производившиеся в 1990 годуВысшее качество, первой категории качества

Показатели серных вулканизатов дают возможность уменьшить циклы вулканизации в среднем на 10% и тем самым интенси­фицировать эти процессы. Резиновые смеси на основе СКИ - ЗШ обладают меньшей склонностью к подвулканизации, так как время подвулканизации Т5 и Т35 для них больше на 6-15% ана­логичных показателей смесей с использованием каучука СКИ - 3. Данное обстоятельство делает возможным увеличение на 20% скоростей изготовления полуфабрикатов из резиновых смесей путем шприцевания и каландрирования. К настоящему време­ни использование каучука СКИ-ЗШ обнаружило и ряд его не­достатков, сдерживающих дальнейшую интенсификацию про­изводства шин.

Отечественные ученые разработали для шинной промыш­ленности еще один новый каучук СКИ-5Ш, который характери­зуется уже отсутствием геля и по комплексу свойств не уступа­ет СКИ-ЗШ. Показатели этого каучука приведены в таблице 2.7. К сожалению, его промышленный выпуск до сих пор не осво­ен.

Шины в процессе эксплуатации подвергаются значитель­ным статическим и динамическим нагрузкам. При повышен­ных температурах и низком сопротивлении шинной резины старению они быстро выходят из строя. В этой связи актуаль­ной становится задача повышения сопротивления резин тер­мостарению в присутствии кислорода воздуха. Из-за токсично­сти противостарителя фенил-Р-нафтиламина (Нафтам-2) ОАО "Нижнекамскнефтехим" для опробования на соседнем шинном объединении выпустил полиизопреновые каучуки СКИ-3, ста­билизированные диафеном 13 - Н-(1,3-диметилбутил)-К'-фе - нил-п-фенилендиамин и ВТС-60 - метил замещенный - Ы, №- дифенил-п-фенилендиамин (таблица 2.3). Было отмечено, что однородность распределения этих противостарителей в массе каучука значительно выше, чем при использовании традицион­ных противостарителей. Кроме того, каучуки, содержащие дан-

Показатели

СКИ-5Ш

Вязкость по Муни 1+4 (100 °С)

74±4

Пластичность

0,36±0,03

Разброс по пластичности внутри партии

0,05

Эластическое восстановление после определения пластичности, мм, не более

1,6

Условное напряжение при 500 % удлинении, МПа, не менее

1,6-2,3

Условная прочность при растяжении, МПа, не менее: при 23 °С

31,4

При 100 °С

23,5

Относительное удлинение при разрыве, %, не менее

800

Массовая доля золы, %, не более

0,4

Массовая доля металлов, %, не более меди

0,0001

Железа

0,04

Потери массы при сушке, %, не более

0,5

Массовая доля антиоксидантов, %

0,6-1,4

Массовая доля гель-фракции, %

Отсутствует

Таблица 2.7

Характеристика каучука СКИ-5Ш

подпись: характеристика каучука ски-5шНые противостарители, имели значительно меньший разброс показателей пластичности и вязкости по Муни, что позволяет получать более однородные по качеству резиновые смеси. По­лучаемые из них резины в некоторых случаях имеют и лучшую стойкость к старению и утомлению.

В 1984 году на ОАО "Нижнекамскшина" были проведены широкие испытания каучука СКИ-3-01, который в отличие от каучука СКИ-3 был модифицирован п-нитрозодифениламином (ПНДФА) в количестве 0,2-0,3 массовых частей. Полученные результаты свидетельствовали об ухудшении технологичности производственных резиновых смесей, хотя и было отмечено уве­личение их когезионной прочности. Сам каучук характеризо­вался залипанием и изменением пласто-эластических свойств
при хранении. Впоследствии в СКИ-3-01 стали вводить боль­шее количество ПНДФА и прививать блокираторы, обеспечи­вающие постоянство пласто-эластических свойств каучука при хранении. В целом уровень физико-механических свойств ре­зин разного назначения оказался близок к вулканизатам из СКИ-

3, но величина адгезии в большинстве случаев возросла. По этой причине каучук СКИ-3-01 можно рекомендовать для брекера гру­зовых шин некоторых типоразмеров.

Кроме того, СКИ-3-01 может широко использоваться при изготовлении обкладочных резин в шинной промышленности из-за повышенной когезионной прочности его смесей, более высоким адгезионным и упруго-гистерезисным свойствам резин на его основе в сравнении с резинами из СКИ-3. В то же время уровень адгезии к металлокорду не полностью удовлет­воряет при создании цельнометаллокордной шины, а модуль уп­ругости и сопротивление раздиру существенно уступает рези­нам из НК.

В настоящее время на тольяттинском АО "Синтезкаучук" [16] выпускается новая модификация каучука СКИ-3-01 СКИ - 3-01 КГШ, в который вместе с п-нитрозодифениламином вво­дится специальная добавка в количестве 0,5% масс, от массы каучука. Это приводит к тому, что пластичность и вязкость по Муни данного каучука не изменяются во времени, а вулканиза - ты на его основе имеют в сравнении с СКИ-3-01 более высо­кую прочность, сопротивление раздиру и разрастанию трещин, что обеспечивает повышенную работоспособность крупнога­баритных шин (отсюда и название марки СКИ-3-01 КГШ). На этом же объединении выпускается еще одна новая марка каучу­ка СКИ-3 СКИ-ЗС, в котором вместо традиционного Ионола используется стабилизатор Агидол-2, что позволяет уменьшить дозировку стабилизатора, а, главное, поднять индекс сохране­ния пластичности (испытание при 143°х30 с.) с 10 до 40%, то есть повысить термостабильность каучука.

С целью ликвидации недостатков каучука СКИ-3-01 быв­ший ВНИИСК при получении изопренового каучука помимо ПНДФА в качестве сореагента рекомендует вводить еще хло­рид цинка (каучук СКИ-3-05). Хлорид цинка, будучи кислотой Льюиса, способен вступать в донорно-акцепторное взаимодей­ствие с аминогруппами модифицированного каучука. Весьма вероятно, что при такой модификации может образоваться сле­дующая структура:

Новые марки отечественных синтетических каучуков в шинной промышленности Изопреновые каучуки(I)

Появление структур типа (I) хорошо объясняет возрастание когезионной прочности резиновых смесей из СКИ-3-05. Оказа­лось, что введение даже 0,1% (в расчете на полимер) хлорида цин­ка повышает когезионную прочность до 2,5-3,3 МПа при дозиров­ке ПНДФА 0,4-0,5 % масс. Наличие структур типа I объясняет так­же факт резкого замедления скорости изменения во времени пла - сто-эластических свойств каучука, так как они препятствуют даль­нейшему протеканию конформационных и диффузионных про­цессов, приводящих к "черствлению каучука".

НИИШП провел испытания СКИ-3-05, результаты которых представлены в таблице 2.8.

Обзор представленных данных показывает на плодотвор­ность такого подхода к модификации изопренового каучука, од­нако возникает проблема экологического плана, связанная с на­личием ионов цинка в сточных водах при получении каучука СКИ-3-05. В этой связи, в принципе, вместо хлорида цинка может быть использована любая сильная органическая кисло­та, хорошо растворимая в каучуке и углеводородных раствориг телях, имеющая высокую константу кислотности и не вызыва-

Показатели

Модифицирующий агент, % масс. ПНДФА-0,5 ZnCI2-0,3

Каучук

Пластичность

0,24

Эластическое восстановление, мм

2,68

Вязкость по Муни

82,0

Содержание геля, %

13,5

Mw/Mn

7,3

Mw-10'5

4,8

Резиновые смеси

Условное напряжение при 300% удлинении, МПа

1,42

Когезионная прочность, МПа

6,69

Относительное удлинение, %

700

Вулканизаты

Условное напряжение при 300% удлинении, МПа

17,5

Условная прочность при растяжении, МПа:

23°С

27,7

100°С

20,6

Относительное удлинение, %

410

Эластичность по отскоку, %:

23°С

44

100°С

61

Твердость по ТМ-2, уел. ед.

70

Сопротивление раздиру, КН/м:

23°С

130

100°С

57

Ющая коррозию оборудования. Данная идея была реализована при создании каучука СКИ-3-08, когда вместо ZnC2 была ис­пользована динонилнафталинсульфокислота (продукт НД).

28

Одним из основных преимуществ натурального каучука пе­ред синтетическим стереорегулярным изопреновым каучуком является повышенная клейкость резиновых смесей на его ос­нове и более высокая сопротивляемость резин старению. Как показывают многочисленные исследования, причиной такого явления является наличие в натуральном каучуке природных белков, причем первостепенную роль играют белковые фраг­менты непосредственно связанные с макромолекулами каучу­ка. Исследованные образцы латекса НК содержат 3,5-3,7% масс, белка, из которых 1,1 -1,2% приходятся на гидрофобизирован - ные белки и до 0,05% фосфолипидов. Именно наличие природ­ных белков позволяет обеспечивать высокий уровень техноло­гических свойств резиновых смесей и физико-механических свойств резины. По этой причине были развернуты широкие испытания изопреновых каучуков, содержащих различные виды белков. Большие надежды возлагались на каучуки СКИ-3, мо­дифицированные сульфитом натрия с белкозином и нитритом натрия соответственно (табл. 2.3). Предполагалось, что эти ка­учуки придадут резиновым смесям высокую клейкость и обес­печат высокий уровень адгезии резин к кордам. В результате проведения расширенных лабораторных и промышленных ис­пытаний выяснилось, что несмотря на увеличение адгезии и улучшение пласто-эластических свойств смесей их клейкость осталась на уровне смесей на основе СКИ-3 и СКИ-3-01, но существенно ухудшилось сопротивление подвулканизации и увеличилась усадка после каландрирования. В этой связи дан­ные каучуки не нашли широкого применения в шинной про­мышленности.

В бывшем Всесоюзном научно-исследовательском инсти­туте синтетического каучука (ВНИИСК), а ныне ГП НИИСК были продолжены синтезы изопреновых каучуков, содержащих различные модифицирующие системы с участием белковых со­единений (табл. 2.9).

Нием белковых фрагментов с функциональными группами

Модифици­рующий агент

Разра­

Ботчик

Содержание модификато - ра, % масс.

§

О о $> =1 т со X (0

8 ш

О & & й 5 О

Степень

Прора­

Ботки

Обобщен­ный резуль­тат испыта­ний

С; а

П ю

С;

О т

2 о

И ^

^ о.

ПНДФА+белок

ВНИИСК

1,3

4

2

Опыт-

Ные

Образцы

Уступает дру­гим способам модификации

ПНДФА+белок,

— // —

0,5-1,0

1

1

— II —

— и —

Иммобилизиро­

Ванный через

Фосфолипид

ПНДФА+гпСІ2+

— // —

0,3+0,5+0,7

2

1

—и —

— II —

Белок

ПНДФА+кислота+

— // —

0,5+1,0+0,3+

2

1

— II —

— II —

ГпСІг+белок

1,0

—и —

—и —

ПНДФА+карбо-

—// —

1

1

Ксилсодержа-

0,3+0,5+0,7

Щий активатор

КС+белок

ПНДФА+кисло-

— // —

4

2

Укруп-

Не получено

Та+белок

0,5+0,5+0,5

Неные

Преимуществ

(СКИ-3-08Б)

0,5+0,5+0,7 0,5+0,5+1,0

Образцы

Перед

СКИ-ЗМБА,

СКИ-ЗМАА,

— // —

СКИ-3-08

ПФС-МА+гид- рофобизиро - ванный белок

— // —

0,75+1,0

1

1

— И —

Уступает дру­гим способам модификации

Малеиновый

1

1

— II —

— И —

Ангидрид+

0,7+0,5+0,7

МаМОг+белкозин

— II —

— II —

Малеиновый

1

1

_//_

Ангидрид+бел-

0,7+0,5+0,5

Козин+микроб-

Ный жир

— II —

— Я —

Эпоксидные

5

1

— II —

Группы+белок

1,2+2

Белковые соединения прививались к макромолекулам с по­мощью активаторов. Было показано, что основными парамет­рами, обусловливающими изменение показателей каучуков яв­ляются растворимость и степень гидрофобизации белковых про­дуктов. Гидрофобизация должна происходить за счет образова­ния химических связей белок-липид или создания устойчивых белково-липидных комплексов. Установлено, что оптималь­ными являются смеси, включающие белкозин, ферментализат белковой массы, а из фосфолипидов - лецитин. К сожалению, как свидетельствуют данные таблицы 2.9, химическая привив­ка белковых соединений пока не привела к ожидаемым резуль­татам.

На основании анализа литературных и экспериментальных данных о структуре НК, взаимодействии каучуковой части НК с белком МИТХТ предложен принципиально новый способ улуч­шения свойств изопренового синтетического каучука путем со­здания в его массе структур, аналогичных НК, за счет введения частиц с необходимым уровнем дисперсности и физического вза­имодействия с эластомерной матрицей. Суть предложенного способа заключается в иммобилизации гидрофобных белков на макромолекулах методом обращенных мицелл с использовани­ем в качестве ПАВ фосфолипидов. Получены образцы модифи­цированные лецитином, белкозином, кератином, белково-ли­пидными комплексами (БЛК) разных штаммов.

При использовании кератина (1,3%), лецитина (0,05-0,1%)

И, особенно, БЛК были получены образцы модифицированно­го изопренового каучука, практически не уступающие НК по ко­гезионной прочности смесей (рис. 2).

Первые полученные данные весьма обнадеживающие, од­нако нет сообщений о дальнейших испытаниях пласто-эласти - ческих свойств каучуков и резиновых смесей, а главное - физи­ко-механических показателей резин на их основе.

Во ВНИИСК разработана технология химической модифи­кации макромолекул полиизопренового каучука адцуктом ма - леинового ангидрида (СКИ-ЗМАА) в количестве 0,75-1,0 масс.%.

Новые марки отечественных синтетических каучуков в шинной промышленности Изопреновые каучуки

Рис. 2. Когезионные свойства наполненных техуглеродом смесей

На АО "Нижнекамскшина" были проведены сравнитель­ные испытания резиновых смесей для обкладки каркаса легко­вых радиальных шин и резин из них на основе натурального каучука (пластикат), СКИ-3-01 (серия), СКИ-3 и СКИ-ЗМАА. Кроме того, в одном случае в резиновую смесь на основе СКИ - 3 в резиносмесителе вводился в количестве 3,0 масс. ч. малеи - новый ангидрид. Рецептура каркасных резин легковых покры-

Наименование

Материалов

На 100 масс, частей каучука

I

II

III

IV

V

СКИ-3-01

100

НК, пластикат

100

СКИ-3

100

100

СКИ-3 МАА

100

Малеиновый ангидрид

3.0

Сульфенамид "М"

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

Модификатор РУ

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

Сантогард

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Сера полимерная

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

Диафен ФП

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

АСМГ-1

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

Белила цинковые

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

Мягчитель ПН-6

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

Канифоль

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

Техуглерод П245

15,0

15,0

15,0

15,0

15,0

Техуглерод П514

40,0

40,0

40,0

40,0

40,0

Стеариновая кислота

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Ведена в таблице 2.10. Результаты проведенных испытаний све­дены в таблицу 2.11.

Приведенные данные показывают, что модификация мале - иновым ангидридом каучука СКИ-3 приближает его смеси по пласто-эластическим свойствам и клейкости к смесям на основе НК. Наблюдается почти 4-х кратное увеличение когезионной прочности. Введение малеинового ангидрида в резиновую смесь также приводит к более 2-х кратному росту клейкости, хотя и не ведет к такому же резкому росту когезионной прочности.

Если же сравнивать между собой смеси на основе каучуков СКИ-3-01 и СКИ-3, то очевидно, что использование каучука СКИ-3-01 более предпочтительно.

И резин каркаса легковых радиальных шин

Наименование показателей

Рецепт

I

II

III

IV

V

Резиновая смесь

Пластичность

0,51

0,40

0,43

0,36

0,45

Эластическое восстановление, мм

0,28

0,70

0,42

0,67

0,30

Вязкость, МБ-1-4-100, ед

49

60

61

65

75

Сопротивление подвулканизации при 130 С:

Щтип, ед. Муни Тб, мин.

35

14,3

45

9,2

51

11,8

51

8,9

63

8,9

Т35, мин.

21,6

16,4

20,0

19,8

22,7

Когезионная прочность, МПа Клейкость по Тель-Так:

0,58

0,41

0,26

1,69

0,38

15"

0,24

0,53

0,25

Более

Более

6"

0,27

0,54

0,25

0,55

0,55

Свойства вулканизатов, 155°х15'

Условное напряжение при 300% удлинении, МПа

16,4

18,2

15,1

17,7

12,9

Условная прочность при растяжении, МПа

22,4

22,7

22,2

20,5

22,6

Относительное удлинение при

440

400

460

360

580

Разрыве, %

Сопротивление раздиру, КН/м

93

90

114

84

106

Коэффициент температуростойкости при 100°С по условной прочности

0,59

0,61

0,62

0,62

0,57

Коэффициент теплового старения, 100°Сх72 ч. по условной прочности

0,25

0,31

0,31

0,32

0,33

Усталостная выносливость при

7,3

9,9

13,9

8,9

20,1

Многократном растяжении на 150%,

Тыс. циклов

Прочность связи с 13АТЛ-ДУ, Н-метод, Н

141

146

153

157

147

Введение малеинового ангидрида в резиновую смесь на ос­нове СКИ-3 резко снижает условное напряжение при 300% уд­линении каркасной резины, значительно увеличивает относи­тельное удлинение при разрыве и усталостную выносливость при многократном растяжении. Остальные физико-механичес - кие показатели находятся на уровне показателей серийной ре­зины. Введение малеинового ангидрида в состав макромолекул в целом не вызывает сильных изменений в физико-механичес - ких показателях резин, однако они изменяются в направлении к свойствам резин на основе натурального каучука. Тем не ме­нее ни резина на основе натурального каучука, ни резина на основе СКИ-3, модифицированного малеиновым ангидридом, по приведенному комплексу свойств не превосходят резину на основе СКИ-3-01.

Сам каучук СКИ-3МАА лучше сохраняет пласто-эластичес - кие свойства во времени, чем СКИ-3. СКИ-ЗМАА более мед­ленно вулканизуется, не дает реверсии.

Для ответа о целесообразности введения малеинового ан­гидрида в состав каучука, или в состав резиновой смеси, необ­ходимо провести испытания более широкого спектра резин, а не только каркасной.

В конце восьмидесятых годов во ВНИИСКе была разрабо­тана бинарная модификация каучука СКИ-3 системой пара-нит- розодифениламином (ПНДФА) и аддуктом взаимодействия ма­леинового ангидрида с полифуритной смолой - каучук СКИ - ЗМАБ. Переход к бинарной системе модификации был обуслов­лен тем, что каждый в отдельности из модификаторов не в со­стоянии обеспечить высокий уровень когезионной прочности смеси, а совместное их использование дает синергический эф­фект. Так, при постоянной дозировке ПНДФА 0,25% масс, и оптимальной дозировке аддукта ПФС-МА 0,75 -1,0% масс, ко­гезионная прочность лежит в пределах 4,5-6,5 МПа при плас­тичности каучуков 0,43-0,51.

Таблица 2.12 Результаты исследования модифицированных изопреновых каучуков

Общие сведения

СКИ-

ЗМАБ

СКИ-

3-08

СКИ-

3-ВМ*

СКИ-

3-01

СКИ-3,

Модиф.

УДЧ“

НК

Предприятие-

ВНИИ-

ВНИИ-

ВФВНИ-

ВНИИ-

Митхт-

Разработчик

СК

СК

ИСК

СК

Ниишп

Модифицирую­

ПНДФА+

ПНДФА

Хлор-

ПНДФА

Ультра-

Щий агент

Аддукг

+КИСЛО-

Сульфо-

Диспер-

МАи

Та (про­

Нилизо-

Сные

ПФС

Дукт НД)

Цианат

Частицы

Содержание

0,3+0,75

0,5+0,5

2,5

0,3

0,4-0,8

Модификатора, %

Способ

Механо-

Хими­

Хими­

Хими­

Физи­

Модификации

Хими-

Ческий

Ческий

Ческий

Ческий

Ческий

Свойства в % к СКИ-3, принятому за 100%

Каучуки

Когезионная

900

800

700

500

800

1000

Прочность

Невулканизован-

Ных смесей

Резины

Модуль упругости

115

110

110

110

120-140

130

Условная

100

100

100

100

110-140

100

Прочность при

Растяжении

Г истерезисные

95

95

100

90

80-90

105

Потери

Адгезия к корду

110

100

105

100

Сопротивление

120

100

105

100

120

110

Реверсии при

Вулканизации

Сопротивление

110

90

95

100

120

120

Раздиру

* СКИ-3 модифицирован хлорсульфонилизоцианатом ** Испытания проведены в стандартной и модельной рецептуре

Более широкие испытания каучука СКИ-ЗМАБ, а также дру­гих модифицированных изопреновых каучуков были проведе­ны НИИШПом. Результаты испытаний даны в таблице 2.12.

Проведенные испытания резиновых смесей стандартных рецептур еще раз показали высокую когезионную прочность сме­сей на основе СКИ-ЗМАБ. По физико-механическим показате­лям резины на основе СКИ-ЗМАБ близки к резинам из нату­рального каучука.

НИИШП подтвердил полученные ранее преимущества СКИ-ЗМАБ в стандартных и брекерных резинах перед СКИ-3 и СКИ-3-01 по когезионным свойствам смесей, модулю упру­гости резины при высоком уровне их прочностных и гистере - зисных свойств.

На АО "Днепрошина" получена достигающая уровня НК когезионная прочность смесей из СКИ-ЗМАБ и высокие проч­ностные и эластические показатели вулканизатов.

Кировским шинным заводом подтверждена высокая коге­зионная прочность смесей на основе СКИ-ЗМАБ.

СКИ-ЗМАБ был опробован в НИИКГШ в рецептуре стан­дартных резин и в практической рецептуре брекерных, каркас­ных и протекторных резин шин 21-00-33 мод. ВФ-166А. Были показаны преимущества резин из СКИ-ЗМАБ перед резинами из СКИ-3 по когезионной прочности смеси, модулю упругости, сопротивлении раздиру и температуростойкости. Замена СКИ - 3 на СКИ-ЗМАБ в протекторной резине в комбинации СКИ-3 и НК (30:70) позволила повысить условное напряжение при 300% удлинении и снизить ее теплообразование. В то же время полная замена НК каучуком СКИ-ЗМАБ приводит к некоторо­му снижению прочности и температуростойкости. Этот недо­статок можно ликвидировать, если каучук СКИ-ЗМАБ исполь­зовать в сочетании с метафениленбисмалеинимидом [17].

На АО "Днепрошина" была предпринята попытка полной замены НК на СКИ-ЗМАБ в рецептуре каркасных резин ЦМК шин 280-508Р и 11/70Р22,5. Выяснилось, что резиновые смеси из СКИ-ЗМАБ имеют близкую к резинам из НК когезионную прочность, но уступают им по значениям прочности при срав­ниваемых значениях относительных удлинений.

Шинные резины состоящие на 100% из СКИ-ЗМАБ и на 100% из НК имеют близкие значения физико-механических по­казателей, в том числе и по прочности связи металлокорда с резиной. Технологических затруднений при использовании опытных кордов на сборочном участке не отмечено. При раз­браковке на рентгеновской установке в опытных покрышках дефект "разрушение в каркасе" не выявлен.

ЦМК шины, изготовленные с применением каучука СКИ - ЗМАБ в каркасе, показали близкую к серийным шинам из НК выносливость и аналогичный характер разрушения на испыта­тельном стенде (таблица 2.13).

Таблица 2.13 Результаты стендовых испытаний шин 280-508Р, 11/70Р22,5 с применением СКИ-ЗМАБ в каркасе

280-508Р

11/70Р22,5

Показатели

Серийные 100% НК

Опытные

100%

СКИ-ЗМАБ

Серийные 100 % НК

Опытные

100%

СКИ-ЗМАБ

Средний пробег, км

5298

4878

4125

4154

Минимальный пробег, км

3953

3775

3950

4008

Максимальный пробег, км

5915

5537

4300

4300

Основная причина

Отслоение

Отслоение

Отслоение

Отслоение

Выхода из строя

Брекера,

Брекера от

Брекера от

Брекера от

Разрыв

Каркаса,

Каркаса,

Каркаса,

Каркаса

Разрыв

Разрыв

Разрыв

Количество испытанных шин, шт

6

Каркаса

І 3

Каркаса

2

Каркаса и брекера

2

Обнадеживающие данные по каучуку СКИ-ЗМАБ потре­бовали провести подробные исследования реологических и технологических свойств этого каучука. Эти исследования были проведены в НИИШПе. На осевом релаксометре БКРТ было изу­чено температурное изменение эластических и релаксационных свойств разных каучуков. Выяснилось, что при деформации <100% в температурном диапазоне от 80 до 120°С наибольшее снижение модуля эластичности "К" характерно для пластиката НК и СКИ-3 (12 ф/дм2), для модифицированных полиизопре - нов изменение эластических свойств с температурой происхо­дит в меньшей степени (9 и 8 ф/дм2 для СКИ-3-01 и СКИ-ЗМАБ). Скорость релаксации "а" наиболее резко увеличивается с тем­пературой для СКИ-3 и СКИ-ЗМАБ, наименьшее увеличение "а" отмечается для СКИ-3-01.

В условиях развитого стационарного режима деформиро­вания при больших деформациях на реометре МРТ оценива­лись вязкостные и эластические свойства каучуков при 120°С на капилляре диаметром 2 мм с ЬЛЗ=16. По уровню вязкостных свойств, оцениваемых по константе консистенции "К", иссле­дованные каучуки расположились следующим образом в поряд­ке возрастания: пластикат НК СКИ-ЗМАБ СКИ-3 СКИ - 3-01. Аналогичный порядок наблюдается также по показателю вязкости по Муни МЬ (1+4) 100°С. Индекс течения, характери­зующий аномалию вязкости (отклонение материала от ньюто­новского), имеет наибольшее значение для СКИ-ЗМАБ.

Характер эластического восстановления (ЭВ), определяе­мого по разбуханию экструдата через 3 суток, с увеличением скорости сдвига (от 1,5 до 292 с1) близок для всех исследован­ных каучуков за исключением СКИ-3. Наибольшее значение ско­рости сдвига, при котором возникает турбулентный режим те­чения (у'турб ), отмечается для СКИ-ЗМАБ (у'турб = 23 с1). Наи­

Меньшее значение у'турб. для СКИ-3 и СКИ-3-01 (с1).

При анализе реограммы изменения вязкостных свойств, оцениваемых по нестандартным методикам на вискозиметре типа Муни, были отмечены развитые вторичные структуры у

Каучуков СКИ-3-01 и СКИ-ЗМАБ, разрушаемые при продолжи­тельном деформировании.

Подводя итог вышеприведенным данным, можно сделать вывод о том, что несмотря на высокий уровень эластического восстановления СКИ-ЗМАБ, имея низкий модуль эластичнос­ти, высокую скорость релаксации, индекс течения и у'турб., явля­ется более технологичным в сравнении с СКИ-3 и СКИ-3-01.

Выше было указано, что во ВНИИСКе была разработана модифицирующая система, включающая ПНДФА и органичес­кую кислоту (продукт НД). Стандартные смеси на основе мо­дифицированного каучука (СКИ-3-08) показали высокую коге­зионную прочность, однако сопротивление раздиру у резин ока­залось ниже, чем у резин на основе НК или СКИ-ЗМАБ. В I полугодии 1990 г. на ОАО "Нижнекамскнефтехим" была выпу­щена опытная партия каучука СКИ-3-08. 340 кг этой партии было использовано на АО "Днепрошина" в рецептуре обкла - дочных резин ЦМК шин взамен 50% НК. Полученные резуль­таты приведены в таблицах 2.14-2.16.

Как и в случае резин стандартных рецептур, испытанных НИИШПом, каркасная смесь шины 280-508Р имеет высокую когезионную прочность, а резина на ее основе несколько более низкое сопротивление раздиру. В то же время необходимо от­метить рост эластичности по отскоку и уменьшение гистере - зисных потерь. Остальные показатели по своим значениям со­поставимы в пределах ошибок измерений.

Данные таблицы 2.15 свидетельствуют, что наблюдается рост адгезионной прочности между собой отдельных деталей покрышки. Исключение составляют только слои каркаса. Од­нако уменьшение прочности связи между слоями каркаса со­ставило всего 5%, что находится на уровне ошибки в определе­нии данного показателя.

Стендовые испытания показали (табл. 2.16), что ходимость покрышек, полученных с использованием каучука СКИ-3-08,

40

Показатели

Рецепт на основе 100 масс. ч. НК

Рецепт на основе 50 масс. ч. НК+50 масс. ч. СКИ-3-08

Резиновые смеси

Вязкость по Муни, 100°С:

I стадия

92

92

II стадия

63

55

Когезионная прочность, МПа:

Мзоо

0,34

0,23

Отах

0,72

0,93

Показатели на реометре при 153°-60':

Т5

3'09"

3'28и

Т50

6‘14"

6'ЗГ

Тэо

11 '37м

1Г15"

Wmin ед. Муни

13,4

13,3

Мтах еД. МуНИ

59,6

58,7

Скорость вулканизации, % в сек

0,196

0,214

Свойства вулканизатов. 153°-15'

Условное напряжение при 300% удлинении, МПа

15,8

15,3

Условная прочность при растяжении, МПа

23,6

23,6

Относительное удлинение, %

420

436

Сопротивление раздиру, кН/м

128

125

Теплостойкость при 100°С по условной прочности

0,60

0,58

Коэффициент теплового старения по условной

0,23

0,22

Прочности, 120°-24'

Твердость по ТМ-2, уел. ед.

74

71

Эластичность по отскоку, %:

20°С

39

42

100°С

49

51

Гистерезисные потери, К/Е:

20°С

0,34

0,28

100°С

0,24

0,20

Прочность связи по Н-методу, кге:

20°С

63,7

59,1

100°С

46,5

45,1

Таблица 2.14

Физико-механические показатели каркасных резин ЦМК шин с применением СКИ-3-08

подпись: физико-механические показатели каркасных резин цмк шин с применением ски-3-08

Находится на уровне серийных, а причины выхода из строя се­рийных и опытных шин аналогичны.

Таблица 2.15 Прочность связи в слоях а/п 280-508Р

Прочность связи в слоях, кН/м

Рецепт на основе 100 м. ч. НК

Рецепт на основе 50 м. ч. НК+50м. ч. СКИ-3-08

Брекер-каркас

14,7

17,5

Боковина-каркас

16,1

18,7

В слоях каркаса с металлокордом

14,2

13,7

Таблица 2.16 Результаты стендовых испытаний шин 280-508Р

Показатели

Рецепт каркаса на основе 100 м. ч. НК

Рецепт каркаса на основе 50 м. ч. НК +50 м. ч. СКИ-3-08

Методика

Средний пробег, км

Минимальный пробег, км

Максимальный пробег, км

Основная причина выхода из строя

Количество испытанных шин

32-85 м 5440 3953 7437

Разрыв каркаса-5 шт. Отслоение брекера -3 шт. Отслоение бортовой ленты по кромке-1 шт.

9

32-85 м 5296 4025 6567

Трещина по каркасу в плечевой зоне-1 шт. Разрыв каркаса и брекера в плечевой зоне-1 шт.

2

Вышеприведенные результаты, полученные разными орга­низациями, показывают на большую перспективность исполь­зования каучука СКИ-3-08 в шинной промышленности. Осо­бенно привлекателен факт возможности замены натурального каучука закупаемого по импорту.

Воронежский филиал ВНИИСК провел химическую моди­фикацию СКИ-3 путем введения в полимеризат хлорсульфони - лизоцианата (СКИ-ЗВМ). По приведенным в таблице 2.12 дан­ным можно сделать вывод о повышенной когезионной проч­ности резиновой смеси по сравнению со смесью из СКИ-3-01. По физико-механическим показателям резины, полученные из этих каучуков, приблизительно одинаковы. Испытания, прове­денные НИИКГШ на протекторных резинах (беговая часть) и резинах для обрезинки металлокорда, показали некоторое сни­жение прочностных свойств при одновременном росте стой­кости к динамическим воздействиям при замене НК на СКИ - ЗВМ. Ожидаемого роста адгезии к кордам, из-за наличия изо­цианатных функциональных групп в каучуке, не произошло. Подобные неоднозначные результаты по каучуку СКИ-ЗВМ без дополнительных испытаний не позволяют сделать какие-либо определенные рекомендации к его массовому внедрению.

В таблице 2.17 весьма интересны результаты, полученные при испытании смесей и резин из каучука СКИ-3, физически модифицированного ультрадисперсными наполнителями за счет синтеза в эластомерной матрице энергонасыщенных час­тиц размером до 10'8 м [18]. В качестве энергонасыщенных час­тиц выступают сульфаты или карбонаты кальция и бария. При исследовании образцов изопренового каучука, модифицирован­ных ультрадисперсными частицами минеральных наполните­лей, было установлено, что синтез "in situ" 0,4-0,8% масс, на 100 масс. ч. каучука ультрадисперсных частиц обусловливает зна­чительное изменение макроструктуры эластомера, способству­ет усилению протекания ориентационных и кристаллизацион­ных процессов. Кристаллизация при растяжении начинается в модифицированном каучуке при меньших (на 50-150%) удли­нениях, а степень кристалличности при пониженных темпера­турах на 20-30% больше, чем в ^модифицированных. Именно структурные изменения обусловили повышение в 4-10 раз ко­гезионной прочности наполненных резиновых смесей, на 40- 60% физико-механических показателей резин, снижение гисте- резисных потерь. Как видно из таблицы 2.17, по большинству

Таблица 2.17

Сравнительные результаты испытаний резиновых смесей и резин из разных изопреновых каучуков

Резины на основе

Показатели

НК

СКИ-3

СКИ-3,

Модиф.

СаБО,

Резиновая смесь

Когезионная прочность, наполненных резиновых смесей, МПа

2,4

0,29

1,97

Ненаполненные резины Условное напряжение при 300 %

1,8

0,9

1,7

Удлинении, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

28,5

24,7

30,5

Относительное удлинение, %

820

740

870

Сопротивление раздиру, кН/м

39,1

30,38

44,3

Гистеререзисные потери, К/Е, 20° С

0,076

0,080

0,067

Твердость, усл. ед.

37

37

39

Эластичность, %: 20° С

72

70

73

100° С

76

74

76

Наполненные резины (П245)

Условное напряжение при 300 % удлинении, МПа

12,6

8,5

14,7

Условная прочность при растяжении, МПа

29,1

26,2

32,2

Относительное удлинение, %

560

540

560

Сопротивление раздиру, кН/м

139,0

100,2

134,7

Динамическая выносливость при изгибе с проколом, тыс. ц.

16,2

7,1

59,7

Истираемость, см3/кВт-ч.

206

247

201

Твердость, усл. ед.

65

63

66

Эластичность, %: 20° С

46

43

47

100° С

54

54

56

Показателей резины, содержащие У ДЧ, превосходят резины из НК, а по остальным находятся на их уровне.

Подводя итог отечественных данных по химической и фи­зической модификации 1,4-цис-изопренового каучука, можно отметить необходимость использования каучука СКИ-ЗМАБ в перспективных ЦМК шинах, а также каучука с ультрадисперс - ными наполнителями наномерного размера.

В последнее время стали появляться изопреновые каучуки содержащие помимо 1,4-цис-звеньев значительное количество других типов звеньев.

Тольяттинским АО "Синтезкаучук" [16] совместно с ГП НИ - ИСК (г. С.-Петербург) завершена разработка технологии произ­водства изопренового каучука серии "Эласт" с повышенным (до 80%) содержанием 3,4-звеньев. Оказалось, что "Эласт" с содер­жанием 60-80% 3,4-звеньев обладает наиболее высокими дем­пфирующими свойствами среди известных полимерных мате­риалов, а добавка его в рецептуры протекторных резин суще­ственно повышает сцепление протекторов шин с мокрой доро­гой. Наполненные резиновые смеси на основе "Эласт" имеют высокую прочность, авулканизаты характеризуются высоким сопротивлением раздиру в широком температурном интервале и твердостью, низкими потерями при истирании. Сам "Эласт" хорошо совмещается со всеми каучуками общего назначения.

Большое количество боковых ответвлений приводит к уменьшению подвижности полимерной цепи и увеличивает межмолекулярное взаимодействие, что отражается в повышен­ной теплостойкости и воздухонепроницаемости. "Эласт" с 70- 80% 3,4-звеньев имеет когезионную прочность в 50 раз более высокую, чем у СКИ-3. С увеличением содержания 3,4-звеньев в таком полиизопрене когезионная прочность растет, улучшает­ся качество экстру дата, но увеличивается температура стекло­вания, падает скорость вулканизации и эластичность резин; виб­родемпфирующие характеристики улучшаются.

Более подробную информацию о свойствах каучука СКИ - 3,4 и композиций на его основе дали сотрудники ГП НИИСК (бывший ВНИИСК), г. С.-Петербург [19]. В таблице 2.18 при­ведены диссипативные свойства вулканизата СКИ-3,4 в зави­симости от содержания 3,4-звеньев.

Видно, что при повышении содержания 3,4-звеньев с 60- до 77% максимум коэффициента демпфирования ^<5), равного отношению модуля потерь к динамическому модулю упругос­ти, смещается в область более высоких температур, как и тем­пературный интервал значений tg<5, превышающих 0,5. Мини­мальные значения эластичности по отскоку Э,™ наблюдаются при температурах максимального значения tg<3.

Таблица 2.18 Диссипативные свойства вулканизата СКИ-3,4

Т°,С (1д<5 >0,5)

Мп-Ю'3

Содержание 3,4- звеньев, %

Нижний

Предел

Верхний

Предел

^9$тах

Т°,С

0д<5тах)

Этт, %

86

60

-20

20

1,7

-5

4

43

74

10

65

2,7

23

3

105

77

0

50

1,5

30

5

146

76

5

70

1,7

30

7

146*

76

12

65

1,0

40

11

* Наполненный вулканизат - 50 мае. частей техуглерода

Резиновые смеси СКИ-3,4, содержащие техуглерод, имеют более высокую когезионную прочность, чем у СКИ-3. Кро^е того, при вулканизации практически отсутствует реверсия.

Высокая температура стеклования СКИ-3,4 делает невоз­можным его самостоятельное применение в шинных резинах, поэтому могут быть рекомендованы его смеси с НК, СКИ-3,

СКД. Для смесей СКИ-3 + СКИ-3,4 (90:10 и 80:20) установлено увеличение сопротивления разрастанию трещин в резинах, а также увеличение твердости, стойкости к истиранию, напря­жения при удлинении 300% и когезионной прочности резино­вых смесей (таблица 2.19).

Таблица 2.19 Свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе наполненных смесей СКИ-3 и СКИ-3,4

Показатель

Соотношение СКИ-3:СКИ-3,4

100:0

90:10

80:20

70:30

Резиновая смесь

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

0,22

0,33

0,43

0,47

Когезионная прочность, МПа Вулканизат

0,51

1,28

1,83

2,45

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

10,1

10,6

11,7

12,0

Условная прочность при растяжении, МПа

22,4

23,5

20,5

19,3

Относительное удлинение, %

510

525

485

440

Сопротивление раздиру, кН/м

87

99

71

64

Сопротивление разрастанию трещин до 12 мм, тыс. циклов

205

234

218

68

Протекторные резины, содержащие СКИ-3,4, обладают по­вышенным сцеплением с мокрой дорогой при сохранении дру­гих эксплуатационных свойств.

ШИНЫ. НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

Современные способы утилизации изношенных шин в качестве топлива

В работе [535] подробно описаны современное состояние и перспективы утилизации изношенных шин. Проведение по­иска перспективных направлений утилизации изношенных шин обусловлено накоплением их больших запасов, загрязняющих окружающую среду. Наименьшие затраты энергии …

8.3.2.Разработка способов утилизации твердых отходов производства и эксплуатации шин

Одной из важных проблем охраны окружающей среды яв­ляется утилизация твердых отходов, образующихся в процес­сах производства и эксплуатации шин. Актуальность пробле­мы объясняется тем, что, кроме производственных отходов, ежегодно накапливается более 1,2 …

Математическая модель процесса десорбции многокомпонентного растворителя из капиллярно­пористого адсорбента при объемном подводе тепла

При десорбции паров растворителя из токопроводящего активированного угля нагрев слоя адсорбента осуществляется одновременно с вакуумированием десорбера. В качестве источ­ника тепла для нагрева адсорбента используется электрическая энергия, пропускание которой через слой …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.