Одним из основных требований, предъявляемым к современным шинам, являются благоприятные экологические характеристики В области создания перспективных материалов для шин, отвечающих требованиям экологической безопасности, большое внимание уделяется синтезу новых отечественных экологически чистых цисбу [адиеновых каучуков.

В настоящее время в России осваивается производство эколо1Нчески безопасных цисбутадиеновых каучуков с высоким содержанием 1,4-цис звеньев СКДК на кобальтовой каталитической системе, СКД-6 - на неодимовой. Эти каталитические системы обеспечивают получение каучуков, не содержащих олигомеров. Каучуки с высоким содержанием 1,4-цис звеньев позволяют улучшить прочностные, усталостные свойства, износостойкость и снизить гистерезисные потери резин на их основе. Вместе с тем высокая стереорегулярность приводит к увеличению скорости кристаллизации при низких температурах каучуков и резин с их применением, что сказывается на ухудшении их низкотемпературных свойств.

Проведены сравнительные исследования цисполибутадиенов отечест веннего производства, полученных на различных каталитических системах: титановой - серийный СКД кобальтовой - СКДК, неодимовой - СКДб и СКД-6М маслонапо. шенный). Оценка проводилась в стандартном рецепте и рецептуре протекторных резин и резины боковины грузовых шин Р. Показано, что по уровню технологических и физико-механических свойств опытные резины не уступают резинам с серийным СКД. При этом предварительные испытания показали, что обеспечивается необходимый температурный про1ел хрупкости резин. Также

Отмечено преимущество смесей с опытными каучуками по когезионной прочности, а резин с СКД-6 по упруго-прочностным и эластическим свойствам

Для СКД-6. в процессе полимеризации содержание цис 1,4-звеньев можно легко менять в пределах от 93 до 98 %. Молекулярно-массовое распределение (ММР) от 2,0 до 3,5, а, если потребуется, то даже до 4-5. Так же легко происходит управление другими параметрами каучука, которые позволяют достаточно точно предсказывать реометри чески е характеристики вулканизатов на его основе, что весьма важно для ряда потребителей Высокая активность катализатора и особенности новой технологии способствуют минимальному содержанию в эластомере золы и других примесей, загрязняющих целевой продукт.

Эластомер характеризуется высокими физико-механическими показателями вупканизатов на его основе, которые могут быть заданы еще при синтезе каучука Например, значение условного напряжения 300%-ном удлинении f 300%), может быть задано в интервале от 8,0 MIJa до 14,0 Мпа.

По своим прочностным характерне гикам этот эластомер не имеет себе равных среди бутадиеновых каучуков Нижний предел условной прочности при растяжении у «кобальтового» полибутадиена находится на уровне 19,1 МПа (f 300 - 6,87 МПа) («Титановый», имеет такие же показатели, но отличается более высокой стабильностью свойств) Каучук СКД-6 с широким ММР имел соответственно, 19,7 20,1 МПа (f 300-7,84 МПа). Каучук СКД-6У, как правило имеет этот показатель па уровне 22,0-24,0 Мпа. При испытании по ISO и ASTM он также недосягаем по прочностным характеристикам для других типов полибутадиенов

Каучук СКД-6У не содержит (как у СКД) токсичных олигомеров бутадиена и (как у СКД-К) токсичных побочных продуктов и остатков кобальта, отрицательно влияющего на стабильность каучука при хранении и Эксплуатации.

Наиболее эффективный способ регулирования комплекса свойств шинных резин заключается в применении каучуков разной молекулярной структуры, получаемых за счет использования разнообразных каталитических систем.

Стереоспецифический бутадиеновый каучук (ПБ) получают методом растворной полимеризации на различных каталитических системах. В присутствии катализаторов, содержащих соединения кобальта, титана, никеля и соединений редкоземельных металлов? получают полимер с высоким содержанием цис-звеньев и средним или широким молекулярно-массовым распределением, в присутствии соединений лития - с меньшим содержанием цис-звеньев и с узким молекулярно- массовым распределением.

Исследования рынка ІІН показали, что на долю кобальтовых каучуков приходится более 50 % всех п роизводимых полимеров, титановые составляют ~ 30 %, а литиевые, никелевые и неодимовые - 20 %.

Результаты испытаний показали, что литиевые полибутадиепы, содержащие 35 % цис-звеньев, но комплексу прочностных свойств уступают высокорегулярным полибутадиенам, содержащим более 95 % 1 4-цис звеньев. Прочности резин на основе кобальтового и неодимового полибут адиенов близки друг другу.

По комплексу свойств резин "эластичность - гистерсзисные потери - истираемость" нолибутадиены располагаются в следующем порядке 1л < Т1 < Со %

В РФ выпускаемой бутадиеновый кауЯук литиевой полимеризации линейного строения и узким ММР (СКД-ЛС). Полимерная цепь каучука содержит бугадиенов|Лзвш! ья на 10-15% в положении 1,2 и на 40 45% в положении цие! 4 „ и транс-1,4. СКД-ЛС экологически безопасен, заправлен ионолом, не выделяет вредных вещее 1 в при хранении, переработке и контакте с водой и воздухом. Высокая чистила СКД-ПС и отсутствие в нем металлов переменной валентности снижают как окисление каучука при хранении (следовательно, увеличивается срок гарантии), так и резин на его основе при эксплуатации (а это увеличивает ходимость шин).

СКД-ЛС предназначен для использования в протекторных резинах высокоскоростных шин серии «Н>> в комбинации с СКС-30 АРКМ15. Маслонаполненный СКД-ЛС. линейного строения (СКД-ЛС-М 15) и разветвленный (СКД-ЛС Др-МЗО).

Фирма Бриджстоун разработала способ синтеза диеновых каучуков с применение литийаминовых инициаторов циклической структуры и соединений, образующих аминные группы на концах полимерных цепей.

При изготовлении протекторных смесей на основе таких каучуков, наполненных белой сажей, достигается улучшенное распределение наполнителя, пониженное сопротивление качению, хорошее сцепление с влажной дорогой

2.2. РЕЗЮМЕ ПО МОДУЛЮ

Изучив материал студент должен знать основные материалы шинного производства каучу ки. вулканизующие вещества, иротивостаритепи

(стабилизаторы), пластификаторы (мягчители), наполнители, армирующие

Материалы.