Принципы и методы построения рецептуры шинных резин
Разработка рецептуры резин для различных деталей шин должна проводиться на основе анализа режима и условий нагружения резины, требований к шинам различного назначения, результатов исследования зависимости выходных характеристик резин от их более простых свойств и материалов.
Главная задача при разработке резин состоит в отыскании оптимального баланса между физико-механическими свойствами резины, обеспечивающими поставленные требования, технологическими свойствами, удовлетворяющими условиям действующего производственного процесса, и экономической эффективностью. При этом следует стремиться к максимальной унификации резин.
Рецептура резин должна строиться с учетом технологического процесса. Поэтому справедливо говорить об общем рецептурно-технологическом подходе к созданию резин. Необходимо иметь в виду, что, по данным лабораторных испытаний, не всегда возможно с достаточной определенностью прогнозировать поведение резин в условиях производства и эксплуатации шин. По этой причине при разработке рецептуры резина обычно проходит несколько стадий проверки и отработки, включая отработку на промышленном оборудовании, а также проверку при стендовых, дорожных и эксплуатационных испытаниях.
Как известно, особенностью отечественной шинной промышленности, в отличие от передовых зарубежных фирм, является применение при производстве шин резин на основе синтетических каучуков (СК). Это в значительной степени определяет основные принципы отечественного рецептуростроения шинных резин. Особенности выходных свойств резин на основе разных типов СК общего назначения по сравнению с НК приведены в табл. 3.
В целях использования ценных свойств, присущих отдельным типам каучуков, в рецептуре резин широко применяются комбинации полимеров, позволяющие не только компенсировать недостатки того или иного полимера, но и в ряде случаев обеспечить более высокие свойства, чем у резин с использованием индивидуальных полимеров.
Таблица 3
Характеристика основных свойств смесей и резин на основе
Различных полимеров
Показатели |
НК |
СКИ-3 |
СКИ-3-01 |
СКМС-30 АРКМ-15 |
СКД |
Адгезия к валкам |
4 |
3 |
3 |
4 |
1 |
Когезионная прочность |
4 |
3 |
4 |
2 |
1 |
Конфекционная клейкость |
4 |
3 |
3 |
4 |
1 |
Эластическое восстановление |
´´´ |
´´ |
´´ |
´´´ |
´ |
Шприцуемость |
4 |
3 |
3 |
4 |
1 |
Каландруемость |
4 |
4 |
4 |
3 |
1 |
Эластичность |
4 |
4 |
4 |
2 |
4 |
Прочность связи с кордом |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Усталостная выносливость при: – больших напряжениях |
4 |
3 |
3 |
2 |
1 |
– малых напряжениях |
2 |
2 |
2 |
3 |
4 |
Коэффициент трения: – по мокрой поверхности |
3 |
3 |
3 |
4 |
1 |
– на льду |
3 |
3 |
3 |
2 |
4 |
Стойкость к механическим повреждениям |
4 |
3 |
3 |
4 |
1 |
Озоностойкость |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Стойкость к растрескиванию по канавкам |
3 |
3 |
3 |
2 |
4 |
Износостойкость: – в мягких условиях |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
– в жестких условиях |
2 |
2 |
2 |
3 |
4 |
Морозостойкость |
3 |
3 |
3 |
2 |
4 |
Примечания: 1. ´ – высокое; ´´ – среднее; ´´´ – низкое. 2. 1 – плохо; 2 – умеренно; 3 – хорошо;
4 – очень хорошо.
Добавление БСК к изопреновым каучукам позволяет повысить стойкость резин к реверсии при вулканизации, термоокислительную устойчивость и сцепление с мокрой дорогой. С другой стороны, введение небольших количеств СКИ-3 в протекторные резины на основе БСК и БСК + СКД повышает конфекционную клейкость, прочность связи с брекером и прочность стыка протектора.
Добавки СКД (25–40 мас. ч.) обеспечивают повышение динамического модуля, износостойкости шин, стойкости к растрескиванию по канавкам протектора и морозостойкости. При этом комбинирование СКД с СКИ-3 и БСК позволяет компенсировать присущие резинам из СКД неудовлетворительные технологические свойства, склонность к скалыванию, низкий коэффициент трения.