Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
181
Обнаружено, что содержание нитрозоаминов в полученной резине на 95 % ниже, чем в контрольной резине на основе смеси СКС+СКД.
Данный патент привлекает внимание тем, что его реализация на шинных заводах России не представляет никаких сложностей ввиду доступности оксидов и гидроксидов металлов, особенно СаО.
Фирма "Гудрич" также разработала способ серной вулканизации резин без образования нитрозоаминов путем применения в качестве ускорителей вулканизации Ы,Ы-алкилдитиокар-бамильных соединений с алкилами разветвленной структуры или циклических дитиокарбамильных соединений. Новые ускорители вулканизации применяют в комбинации с тиазольны-ми ускорителями или в сочетании с сульфенамидами.
Продолжаются работы с традиционными ускорителями, в частности тиазолами, для применения их в шинной промышленности [187]. Предлагаемый тиазол ДН не является таким же универсальным ускорителем как сульфенамиды Ц и М. Эффективность его зависит от наличия других химически активных компонентов резиновой смеси и при их отсутствии невозможно получить резиновые смеси и вулканизаты с необходимыми характеристиками. Тиазол ДН проявляет удовлетворительную вулканизационную активность преимущественно в резинах на основе 1,4-цис-полиизопрена. Для получения шинных резин с высоким значением напряжения при 300 % удлинении и условной прочностью при растяжении необходимо использовать тиазол ДН вместе с активными добавками, либо со вторичным ускорителем. К ним относятся такие соединения как моноалконаты на основе синтетических жирных кислот и капролактамаЛри этом значительно растет скорость и степень сшивания, а смеси имеют вулканизационные характеристики, аналогичные тем, которые получаются при использовании сульфенамида М.
182
Исследованию роли алифатических полиаминов (АПАМ) и полигуанидинов (АПГН) в резиновых смесях посвящена работа [188]. Оказалось, что АПАМ и АПГН являются игредиен-тами многоцелевого назначения и выполняют функции ускорителей серной вулканизации, стабилизаторов каучуков, активаторов наполнителей, особенно минеральных, а также модификаторов, повышающих прочность связи на границе ре-зина-армирующий материал. Сообщается также, что данные вещества имеют низкую токсикологию и удобную выпускную форму. Осуществлены производственные испытания шинных резин.
2.5.2. Активаторы вулканизации шинных смесей
Активатор серной вулканизации оксид цинка вводится в резиновые смеси в значительном избытке, и часть его после вулканизации остается в резинах в свободном виде.
При введении в резиновые смеси оксид цинка диспергируется в виде кристаллических частиц, и, согласно [189], он не диффундирует в резиновой смеси. Такое предположение может быть подтверждено при рассмотрении диспергируемости оксида цинка с кристаллохимической точки зрения [177]. В кристаллах оксид цинка имеет координацию равную 4, и структура кристалла может быть представлена в следующем виде:
! I
О о -о- Zn-O-Zn-O-
0 о
-O-Zn-O-Zn-O-
1 i
0 о
1 1
Химическая связь в оксиде цинка имеет смешанный характер, причем процент ионности составляет 63 и ковалентности -37 [190]. С другой стороны, такое соотношение ионности и ковалентности связи затрудняет образование ионных пар и диффузию оксида цинка в резиновой смеси в виде катиона и анио-
183
на. Отсюда следует, что оксид цинка в резиновых смесях распределяется в виде кристаллических частиц, а его растворимость в каучуке не превышает 0,053 масс.ч. [191].Учитывая, что диффузия представляет собой перенос вещества на молекулярном уровне, а в оксиде цинка молекула является лишь гипотетической, его диффузия в резиновой смеси маловероятна, что исключает потери оксида цинка из шин в процессе хранения и эксплуатации.
Согласно [192], для взаимодействия со стеариновой кислотой и ускорителями количество оксида цинка при стехиометрическом соотношении не превышает 1,2 масс.ч., а при двухкратном избытке по соотношению к стехиометрии дозировка оксида цинка составляет 2,4 масс.ч. Данные работы [193] свидетельствуют, что при взаимодействии в смеси с меркаптобен-зотиазолом и стеариновой кислотой степень превращения оксида цинка достигает 0,75 от стехиометрического соотношения. В то же время дозировка оксида цинка в рецептах шинных смесей изменяется от 3,0 до 5,0 масс.ч., следовательно, в шинных резинах 0,6-2,5 масс.ч. оксида цинка остается в свободном виде и сохраняется в них до конца службы шин. В этой связи рекуперация дефицитного оксида цинка из изношенных шин и повторное его использование в рецептах шинных резиновых смесей представляет важное значение.
На ОАО "Нижнекамскшина" разработан способ получения композиционного активатора, содержащего оксид цинка, рекуперированного сжиганием изношенных шин и отходов шинного производства в печи при 1300° С [194]. Газообразные компоненты, образующиеся при сжигании, со взвешенными в них частицами активатора отсасываются в печь дожига, а затем поступают на фильтры, с которых собирают активатор. Затем порошкообразный активатор смешивают с углеводородным олигомером в различных соотношениях.
184
