Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
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.
31
Во ВНИИСК разработана технология химической модификации макромолекул полиизопренового каучука адцуктом ма-леинового ангидрида (СКИ-ЗМАА) в количестве 0,75-1,0 масс.%.
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. малеиновый ангидрид. Рецептура каркасных резин легковых покры-
32
Таблица 2.10
Состав рецептов резиновых смесей
Наименование материалов На 100 масс, частей каучука
I II III IV V
СКИ-3-01 100 — — — —
НК, пластикат — 100 — — —
СКИ-3 — — 100 — 100
СКИ-ЗМАА — — — 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.
33
Таблица 2.11
Результаты испытаний резиновых смесей
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:
Wrrun, ед. Муни Ts, 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
34
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-ЗМАА 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.
