3 Технологическая часть
3.1 Рецепты резиновых смесей и их обоснование
3.1.1 Протектор служит для передачи тяговых и тормозных усилий автомобиля на дорогу и обеспечения надежного сцепления шины с дорогой. Поэтому протекторная резина должна обладать высокой стойкостью к механическим повреждениям, в частности в частности проколам, надрывам, иметь высокую стойкость к действию кислорода воздуха, озона, солнечных лучей и внешних тепловых воздействий, возникающих при трении шин о поверхность дороги. Также при эксплуатации протектор подвергается воздействию многократных деформаций, поэтому в массиве шин вследствие гистерезисных потерь образуется внутреннее тепло. В связи с этим резина должна обладать низкими гистерезисными потерями, высокой усталостной выносливостью и иметь минимальное теплообразование. Рецептура резиновой смеси, предназначенной для изготовления протектора легковой шины представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – . Рецептура резиновой смеси для протектора
|
Наимено- вание каучуков и ингредиентов |
Массо-вые части на 100 мас. ч. каучука |
Массо-вые доли, % |
Плотно-сть каучу-ков и ингре-диентов, кг/м3 |
Объем каучу-ков и ингре-диентов, м3 |
Объемные доли, % |
Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг | ||
|
1 стадия |
2 стадия |
3 стадия | ||||||
|
СК(М)С - 30 АРКМ-15 |
100 |
56,52 |
910 |
0,3032 |
71,475 |
276,00 |
– |
– |
|
Сера молотая |
1,90 |
1,07 |
2050 |
0,0012 |
0,296 |
– |
– |
2,58 |
|
Сантокюр СBS |
1,30 |
0,73 |
1300 |
0,0013 |
0,318 |
– |
– |
1,76 |
|
Белила цинковые |
3,00 |
1,69 |
5470 |
0,0015 |
0,357 |
8,29 |
– |
– |
|
Кислота стеариновая |
2,00 |
1,13 |
950 |
0,0058 |
1,369 |
5,52 |
– |
– |
|
Фталевый ангидрид |
0,30 |
0,17 |
1300 |
0,0006 |
0,0141 |
0,83 |
– |
|
|
Канифоль сосновая |
2,00 |
1,13 |
1170 |
0,0047 |
1,107 |
5,52 |
– |
– |
|
Масло ПН-6 |
3,00 |
1,69 |
1150 |
0,047 |
1,697 |
8,29 |
– |
– |
|
Ацетоанил Н |
1,00 |
0,59 |
930 |
0,0029 |
0,684 |
2,76 |
– |
– |
|
Дусантокс IPPD |
1,50 |
0,85 |
1350 |
0,0031 |
0,731 |
4,14 |
– |
– |
|
Воск защитный |
1,00 |
0,56 |
1860 |
0,0015 |
0,354 |
2,76 |
– |
– |
Продолжение таблицы 3.1
|
Углерод технический N 339 |
60,00 |
33,90 |
1820 |
0,0910 |
21,45 |
165,71 |
– |
– |
|
Смесь после 1-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
480,00 |
– |
|
Смесь после 2-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
484,16 |
|
ВСЕГО |
174,60 |
100,00 |
– |
0,4242 |
100,00 |
480,00 |
480,00 |
484,16 |
Плотность резиновой смеси 1162 кг/м3.
Объем заправки в резиносмеситель на первой стадии 0,4217 м3, РС 270/40.
Объем заправки в резиносмеситель на второй стадии 0,4217 м3,РС 270/30.
Объем заправки в резиносмеситель на третьей стадии 0,4242 м3,РС 270/30.
Протектор этих шин строится на основе 100 масс.ч. СК(М)С-30АРКМ-15, так как этот каучук придает протектору износостойкость, стойкость к порезам, а так же хорошее сцепление с мокрым дорожным покрытием.
Выбор состава вулканизующей группы обусловлен необходимостью обеспечения безопасной переработки смесей, с одной стороны, и высокой скорости вулканизации и минимальной реверсии свойств, с другой стороны. В качестве вулканизующего вещества в резиновую смесь вводится сера молотая (1,9 масс.ч), которая образует поперечные связи при сшивании макромолекул каучука, что обеспечивает прочностные свойства резины. Сера способствует образованию трехмерной структуры резины. К недостатку молотой серы можно отнести то, что при охлаждении резиновых смесей наблюдается выделение серы в виде мелких капель. Сера частично диффундирует на поверхность и кристаллизуется на ней – «выцветает».
В качестве ускорителя вулканизации вводится сантокюр CBS (1,3 масс.ч.), так как он обеспечивает большой индукционный период. Это позволяет снизить температуру вулканизации и уменьшить содержание серы в рецепте резиновой смеси, а значит, позволяет уменьшить опасность преждевременной вулканизации и свести к минимуму выцветание серы. Придает резинам повышенное сопротивление разрыву наряду с хорошей износостойкостью. Вулканизующая система, содержащая серу и сантокюр CBS, обеспечивает протекторной резине высокий уровень прочностных и динамических свойств при относительно низких температурах вулканизации.
В протекторную резиновую смесь вводят 3 маcс. ч. цинковых белил и 2 маcс. ч. стеарина технического, который является вторичным активатором ускорителей вулканизации и диспергатором. компонентов. Окись цинка способствует увеличению концентрации поперечных химических связей и уменьшению степени сульфидности. Получаемые вулканизаты характеризуются более высокими физико-механическими показателями прочности, сопротивлением раздиру и динамической выносливостью. Скорость же присоединения серы возрастает незначительно.
Для предотвращения преждевременной вулканизации резиновых смесей в их состав вводятся замедлители вулканизации. Замедлителем подвулканизации в данном рецепте резиновой смеси является фталевый ангидрид (0,30 масс.ч.). Особенность применения фталевого ангидрида в том, что он позволяет практически исключить подвулканизацию резиновых смесей и полуфабрикатов при их переработке на оборудовании (каландровании, шприцевании, вальцевании).В отличие от других кислых органических продуктов достаточно хорошо диспергируется в резиновых смесях и незначительно влияет на скорость вулканизации. Увеличение общего времени вулканизации очень незначительно, так как фталевый ангидрид при повышенных температурах несколько активирует вулканизацию. При повышенных дозировках может произойти заметное увеличение общей продолжительности вулканизации.
Пластификаторы вводят в полимеры с целью повышения их эластичности или пластичности при переработке и эксплуатации. Так, при введении их в смесь уменьшается прилипание резиновых смесей к поверхности оборудования, облегчается формование и улучшается поверхность формованной резиновой смеси. Данная резиновая смесь содержит канифоль (2,00 масс.ч.) – пластификатор растительного происхождения. При введении в резиновые смеси до 5 масс. ч. канифоли уменьшается их вязкость, существенно повышается клейкость и, вследствие ее кислого характера, замедляется подвулканизация. В присутствии канифоли улучшается диспергирование порошкообразных ингредиентов. Также данная смесь содержит в качестве пластификатора жидкое нефтяное масло ПН-6 в дозировке 3,00 масс.ч. Масло хорошо совмещается с применяемым каучуком, увеличивает клейкость, незначительно изменяет прочностные свойства вулканизатов, улучшает морозостойкость.
Высокая атмосферостойкость и динамическая выносливость резин достигается введением в них противостарителей. Введение ацетонанила Н (1,0 масс.ч.) обеспечивает защиту резин от свето-озонного старения. Дусантокс IPPD (1,5 масс.ч.) эффективно защищает резину от термоокислительного старения. Наибольший эффект действия противостарителей и антиазонантов достигается при сочетании их с физическими противостарителями – защитным микровоском, который вводится в рецептуру в количестве 1.0 масс. ч., он способствует миграции химических противостарителей на поверхность резины, тем самым еще в большей степени защищая резины от атмосферного старения.
Для протекторных шин необходима высокая износостойкость, поэтому требуется применение высокомодульных резин, то есть необходимо введение активного технического углерода. Технический углерод N 339 является наполнителем с высокой степенью активности (удельная геометрическая поверхность 93±4 м2/г), который вводится в данную рецептуру резиновой смеси в количестве 60 мас.ч. При введении его в резиновую смесь существенно повышается напряжение при удлинении (модуль).
3.1.2. Каркас – основа покрышки, обуславливающая ее прочность и заданную конфигурацию. Каркас воспринимает нагрузку от внутреннего давления и нагрузку, обусловленную массой автомобиля и перевозимого груза, а также возникающих тяговых, тормозных и боковых усилий. Резиновые смеси должны хорошо обрабатываться на каландрах, обладать достаточной клейкостью, когезионной прочностью, от таких резин требуются высокие показатели напряжения при удлинении, прочности при растяжении.
Рецептура резиновой смеси предназначенной для изготовления каркаса лекговых шин представлена в таблице 3.2.
Таблица 3.2 Рецептура резиновой смеси для каркаса
|
Наименование каучуков и ингредиентов |
Массо-вые части на 100 мас. ч. каучука |
Массо-вые доли, % |
Плотность каучуков и ингредие-нтов, кг/м3 |
Объем каучуков и ингредие-нтов, м3 |
Объемные доли, % |
Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг | ||||||||
|
1 стадия |
2 стадия | |||||||||||||
|
СКИ-3 |
100,00 |
58,08 |
930 |
0,1204 |
71,49 |
112,00 |
– | |||||||
|
Сера «Кристекс» ОТ-33 |
4,00 |
2,32 |
2050 |
0,0021 |
1,20 |
– |
4,30 | |||||||
|
Сульфенамид Ц |
1,00 |
0,58 |
1300 |
0,0008 |
0,475 |
– |
1,07 | |||||||
|
Белила цинковые |
5,00 |
2,90 |
5470 |
0,0010 |
0,594 |
5,61 |
– | |||||||
|
Кислота стеариновая |
1,00 |
1,58 |
950 |
0,0012 |
0,7126 |
1,12 |
– | |||||||
|
Сантогард PVI |
0,20 |
0,12 |
1530 |
0,0001 |
0,0594 |
0,21 |
– | |||||||
|
Дусантокс IPPD |
1,00 |
0,58 |
1350 |
0,0008 |
0,475 |
1,12 |
– | |||||||
|
Масло ПН-6 |
6,00 |
|
|
0,0096 |
5,7 |
|
| |||||||
|
Модифика-тор РУ |
2,00 |
1,16 |
930 |
0,0023 |
1,365 |
2,15 |
– | |||||||
|
Углерод технический N330 |
50,00 |
29,04 |
1860 |
0,0301 |
17,874 |
56,06 |
– | |||||||
|
Смесь после 1-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
184,88 | |||||||
|
ВСЕГО |
173,50 |
100,00 |
– |
0,1684 |
100,00 |
184,88 |
190,25 | |||||||
Плотность резиновой смеси 1139г/м3.
Объем заправки в резиносмеситель на первой стадии 0,165 м3, РС 270/30.
Объем заправки в резиносмеситель на второй стадии 0,168 м3, РС 270/30.
Основными требованиями к каркасным резинам являются высокая эластичность, выносливость при многократных деформациях, малые гистерезисные потери и теплообразование, хорошие показатели по старению и теплостойкости.
Полиизопреновый каучук (СКИ-3) – 100,00 масс.ч. – основа резиновой смеси, обеспечивающая заданные технические свойства резины: прочность, эластичность, сопротивление качению, хорошие сцепные свойства, износостойкость, сопротивление старению.
В качестве вулканизующего вещества в резиновую смесь вводится сера «Кристекс» ОТ-33 (4 масс.ч), которая образует поперечные связи при сшивании макромолекул каучука, что обеспечивает прочностные и адгезионные свойства резины. Сера участвует в образовании трехмерной структуры резины. Так как полимерная сера не выцветает на поверхности смесей и полуфабрикатов, то выявлена принципиальная возможность сборки покрышек без освежения поверхности полуфабрикатов бензином. Это позволяет в какой-то степени решить задачу улучшения санитарно-гигиенических условий труда и увеличить противопожарную безопасность.
Сульфенамид Ц (1 масс.ч.) является ускорителем высокой активности и большим индукционным периодом, обеспечивает безопасную обработку при обрезинке текстильною корда. Сильно замедленное начало вулканизации, крутая кривая, быстрое начало вулканизации. Распределение в резиновых смесях очень хорошееОбласти применения: изделия, испытывающие высокие динамические нагрузки.
Активаторы используются для активации и обеспечения полной эффективности ускорителей. В рецептуре резиновой смеси для каркаса в качестве ускорителей используют оксид цинка (5 масс.ч.) и стеариновую кислоту(1 масс.ч.). При введении активаторов увеличивается доля межмолекулярных и уменьшается доля внутримолекулярных связей. Стеариновая кислота также выступает в качестве диспергатора.
Преждевременную вулканизацию (подвулканизацию) резиновых смесей при переработке можно предотвратить, используя специальные вещества – замедлители подвулканизации (антискорчинги). Замедлителем подвулканизации в данном рецепте резиновой смеси является Сантогард PVI (0,20 масс. ч.), который хорошо диспергируется в резиновой смеси и незначительно влияет на скорость вулканизации.Одновременно в смеси образуется циклогексилтиобензтиазол, являющийся эффективным ускорителем, обеспечивающим вулканизацию с индукционным периодом.
В данную рецептуру в качестве пластификатора используется масло ПН-6 (6,00 масс.ч.) для улучшения переработки резиновой смеси и лучшего распределение ингредиентов в каучуке. Масло способствует умеренному уменьшению вязкости резиновой смеси, увеличению их клейкости, незначительно изменяются прочностные свойства вулканизатов.
Дусантокс IРРD – противостаритель полифункционального действия. Он эффективно защищает резины от теплового, озонного старения и от утомления. Особенно эффективно защищает статически и динамически напряженные резины. Дозировка в резиновой смеси – 1 масс.ч.
Степень наполнения каркасных резин и тип применяемого техуглерода определяется получением, главным образом, оптимальных усталостных характеристик. В связи с этим, резина наполнена техуглеродом N 330 (50,0 м.ч.) в количестве, достаточном для обеспечения прочностных свойств.
Повышение качества шин радиальной конструкции обуславливает необходимость обеспечения высокой прочности связи резины с армирующими материалами. Одним из путей повышения адгезионной связи в системе текстильный корд – резина является увеличение межфазного взаимодействия вследствие использования реакционно-способных веществ в качестве промоторов адгезии. Таким веществом является модификатор РУ (2,0 масс. ч.). В процессе вулканизации резиновой смеси модификатор РУ распадается с образованием продуктов, вступающих в дальнейшем во взаимодействие с текстильным кордом и эластомером. Это приводит к существенному увеличению прочности связи в резинокордной системе, которая сохраняется на высоком уровне.
3.1.3 Основной вариант рецептуры резиновой смеси шифра 49 Бел 620, предназначенной для изготовления боковины лекговых шин представлен в таблице 3.3.
Таблица 3.3 Назначение: боковина легковой шины
|
Наименование каучуков и ингредиентов |
Массо-вые части на 100 мас. ч. каучука |
Массо-вые доли, % |
Плотность каучуков и ингре-диентов, кг/м3 |
Объем каучуков и ингре-диентов, м3 |
Объемные доли, % |
Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг | ||
|
1 стадия |
2 стадия | |||||||
|
СКИ-3 |
50,00 |
28,82 |
930 |
0,160 |
32,45 |
149,00 |
– | |
|
СКД |
50,00 |
28,82 |
910 |
0,164 |
33,27 |
149,00 |
– | |
|
Сера молотая |
1,30 |
0,75 |
2050 |
0,0006 |
0,12 |
– |
1,28 | |
|
Сульфенамид Ц |
0,90 |
0,52 |
1300 |
0,0009 |
0,18 |
– |
1,16 | |
|
Белила цинковые |
4,00 |
2,31 |
5470 |
0,0027 |
0,55 |
14,92 |
– | |
|
Кислота стеариновая |
2,00 |
1,15 |
950 |
0,0063 |
1,28 |
5,97 |
– | |
|
Ангидрид фталевый |
0,30 |
0,17 |
1530 |
0,0009 |
0,18 |
1,49 |
– | |
|
Канифоль сосновая |
1,00 |
0,58 |
1040 |
0,0057 |
1,16 |
5,97 |
– | |
|
Масло ПН-6 |
6,00 |
3,46 |
970 |
0,0277 |
5,62 |
26,86 |
– | |
|
Ацетоанил H |
2,00 |
1,15 |
1060 |
0,0056 |
1,14 |
5,97 |
– | |
|
Дусантокс IPPD |
2,00 |
1,15 |
1350 |
0,0044 |
0,89 |
5,97 |
– | |
|
Воск защитный |
2,00 |
1,15 |
930 |
0,0096 |
1,95 |
8,95 |
– | |
|
Углерод технический N650 |
52,00 |
31,46 |
1860 |
0,0963 |
19,53 |
179,05 |
– | |
|
Смесь после 1-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
243,00 | |
|
ВСЕГО |
173,50 |
100,00 |
– |
0,493 |
100,00 |
563,00 |
245,44 | |
Плотность резиновой смеси 1122г/м3.
Объем заправки в резиносмеситель на первой стадии 0,484 м3, РС 270/40.
Объем заправки в резиносмеситель на второй стадии 0,214 м3, РС 270.
К основным специфическим требованиям, обеспечивающим высокую работоспособность боковины в режиме заданных деформаций, относится высокая усталостная выносливость, сопротивление порезам, проколам и всем видам атмосферного старения. Кроме того, боковины должны быть достаточно тонкими и эластичными, чтобы хорошо выдерживать многократный изгиб. В связи с этим рецептура резины для боковин шин Р строится на основе комбинации каучуков СКИ-3+СКД в соотношении(50:50 масс.ч.), которое обеспечивает удовлетворительные технологические свойства и прочность стыка боковин.
СКД придаёт резинам для боковин высокую стойкость к многократным деформациям. Недостатками резиновых смесей на основе СКД являются малая клейкость и низкая прочность связи (адгезия) к металлу. Для улучшения технологических свойств смесей из СКД его применяют совместно с синтетическим каучуком.
Основными отличительными особенностями СКД являются: регулярность строения и гибкость молекулярных цепей, что обуславливает высокие показатели наполненных резин, а также износостойкость, эластичность и прочность. С увеличением содержания СКД при применении его в композициях с синтетическим каучуком СКИ-3, износостойкость резин повышается и уменьшается теплообразование при многократных деформациях.
Принимая во внимание, что резина боковины работает в режиме заданной деформации, с целью уменьшения напряжения в резине и, соответственно, повышения ее работоспособности в качестве вулканизующего вещества используется сера молотая в дозировке (1,30 масс.ч.). При данной дозировке серы резина для боковин обладает относительно низким модулем при сохранении всех прочностных свойств.
Ускорителем вулканизации выступает сульфенамид Ц (0,90 масс.ч.), характеризующийся наличием индукционного периода. В результате получаются вулканизаты с очень высокими прочностными, эластическими и динамическими свойствами, хорошим сопротивлением старению.
В качестве активатора в рецептуру резиновой смеси введен оксид цинка в количестве 4,0 масс.ч. Стеариновая кислота (2,0 масс.ч.) является в основном диспергатором, а также выполняет роль вторичного активатора. Оксид цинка и стеариновая кислота также способствует повышению прочности резин, сопротивлению раздиру и динамической выносливости. В присутствии оксида цинка увеличивается концентрация поперечных связей при одном и том же количестве связанной серы.
Замедлителями подвулканизации является фталевый ангидрид (0,30 масс.ч.). Фталевый ангидрид хорошо диспергируется в резиновой смеси и незначительно влияет на скорость вулканизации.
Для увеличения клейкости и облегчения обрабатываемости резиновой смеси на оборудовании в неё вводится мягчитель растительного происхождения канифоль сосновая (1,00 масс.ч.). Масло ПН-6 (6,00 масс.ч.) вводится для лучшего распределения наполнителя (техуглерода) и придания высоких эластических свойств боковинам.
В качестве химических противостарителей в рецепте резиновой смеси использованы дусантокс IPPD (2,00 масс. ч.) и ацетонанил H (2,00 масс.ч.), а в качестве физического противостарителя – защитный воск (2,00 масс.ч.). Присутствие повышенных дозировок эффективных противоутомителей и антиозонантов в сочетании с физическим противостарителем обеспечивает высокую усталостную выносливость и атмосферостойкость протекторных резин.
Для наполнения резиновой смеси используется техуглерод N 650, (удельная геометрическая поверхность 36±5 м2/г), который является полуактивным наполнителем, в количестве 52,00 мас.ч. Полуактивный техуглерод сообщает резинам большую усталостную выносливость по сравнению с активными марками техуглерода.
3.1.4 Основной вариант рецептуры резиновой смеси шифра 29 Бел 3260, предназначенной для обрезинивания металлокордного брекера, металлокордной бортовой ленты представлен в таблице 3.4.
Таблица 3.4 Назначение: смесь для обкладки брекера
|
Наименование каучуков и ингредиентов |
Массо-вые части на 100 мас. ч. каучука |
Мас-совые доли, % |
Плотность каучуков и ингре-диентов, кг/м3 |
Объем каучуков и ингре-диентов, м3 |
Объеные доли, % |
Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг | ||
|
1 стадия |
2 стадия |
3 стадия | ||||||
|
СКИ-3 |
100,00 |
53,27 |
910 |
0,127 |
68,91 |
103.00 |
– |
– |
|
Сера «Кристекс» ОТ-33 |
7,50 |
4,00 |
1950 |
0,004 |
2,17 |
– |
– |
7,19 |
|
Сульфенамид Ц |
1,00 |
0,533 |
1300 |
0,001 |
0,54 |
– |
– |
0,96 |
|
Белила цинковые |
7,00 |
3,73 |
5470 |
0,002 |
1,09 |
7.23 |
– |
– |
|
Кислота стеариновая |
1,00 |
0,53 |
950 |
0,001 |
0,54 |
1,03 |
– |
– |
|
Сантогард PVJ |
0,20 |
0,11 |
1300 |
0,0003 |
0,16 |
– |
– |
0,19 |
|
Канифоль сосновая |
2,00 |
1,07 |
1040 |
0,001 |
0,54 |
2,07 |
– |
– |
|
Масло ПН-6 |
7,00 |
3,73 |
970 |
0,004 |
2,17 |
7.23 |
– |
– |
|
Стеарат кобальта |
1,00 |
0,53 |
1075 |
0,001 |
0,54 |
– |
1,03 |
– |
|
Дусантокс IPPD |
1,00 |
0.53 |
1060 |
0,001 |
0,54 |
– |
1,03 |
– |
|
Углерод технический N339 |
60,00 |
24,42 |
1820 |
0,029 |
15,74 |
62.01 |
– |
– |
|
Смесь после 1-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
168,00 |
– |
|
Смесь после 2-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
172,00 |
Продолжение таблицы 3.4
|
ВСЕГО |
187,70 |
100,00 |
– |
0,1843 |
100,00 |
182,57 |
184,63 |
192,97 |
Плотность резиновой смеси 1176 кг/м3.
Объем заправки в резиносмеситель на первой стадии 0,153 м3, РС 270/40.
Объем заправки в резиносмеситель на второй стадии 0,159 м3, РС 270/30.
Объем заправки в резиносмеситель на третьей стадии 0,153 м3, РС 270/30.
Брекером называется часть покрышки пневматической шины, расположенная между протектором и каркасом. Брекер служит для смягчения толчков и ударов, передаваемых от протектора к каркасу, а также для усиления прочности связи между ними. Он также предохраняет каркас от механических повреждений при наезде шины на препятствие и воспринимает часть ударной нагрузки на шину, уменьшая силу ударов, передаваемых от протектора к каркасу покрышки.
Брекерная резина для шин должна обладать высокой выносливостью при многократных деформациях и низкими гистерезисными потерями, иметь хорошую теплопроводность, высокую теплостойкость, малое теплообразование, хорошее сопротивление старению, хорошее сопротивление расслаиванию, высокую усталостную прочность. Брекерная резина должна иметь хорошую адгезию к корду, к каркасу и протектору, обеспечивать прочность связи, особенно в условиях повышенных температур, развивающихся при многократных деформациях. Для брекерных резин требуется высокий модуль, благодаря чему уменьшается амплитуда деформации сдвига в резинах каркаса и брекера и обеспечивается повышенная износостойкость протектора.
Рецепт резиновой смеси строится на основе СКИ-3 (100 мас.ч.) В качестве вулканизующего агента используется полимерная сера «Кристекс» ОТ-33 в количестве 7,5 масс.ч.Полимерная сера не выцветает на поверхность, что позволяет сохранить конфекционные свойства. Кроме того, она не мигрирует в соседние слои многослойных резин и резинотканевых изделий и тем самым обеспечивается более равномерная вулканизация. Завышенная дозировка серы обеспечивает получение вулканизата повышенной жесткости.
В качестве ускорителя вулканизации используется сульфенамид Ц в количестве 1,0 масс. ч., он имеет большой индукционный период и очень высокую скорость в главном периоде. Сульфенамид Ц обеспечивает широкое плато при высоких температурах вулканизации.
Для обеспечения большей активности ускорителей введены активаторы оксид цинка (7 масс.ч.) и стеариновая кислота (0,5 масс.ч.). Дозировка оксида цинка увеличена до 7 масс.ч., это способствует повышению теплопроводности брекерной резины, что очень важно для отвода тепла, выделяющегося в каркасе и у основания протектора. Для предупреждения подвулканизации брекерной смеси в процессе ее изготовления и технологической обработки введен антискорчинг – сантогард PVI в количестве 0,2 масс.ч., благодаря чему обеспечивается надежная защита резиновой смеси от преждевременной вулканизации, он замедляет реакции ведущие к поперечному сшиванию.
Введение пластификаторов существенно изменяет свойства вулканизатов и в некоторых случаях позволяют увеличивать их динамическую выносливость, сопротивление различным видам старения и стойкость к набуханию в воде. В то же время при введении пластификаторов практически во всех случаях снижаются прочностные свойства, напряжения при удлинениях и твердость резины. Некоторые пластификаторы оказывают специфическое влияние на свойства резиновых смесей – повышают клейкость, уменьшают усадку при формовании и вулканизации. Для брекерной резиновой смеси в состав рецептуры вводятся пластификаторы: канифоль сосновая (2,0 масс.ч.), масло ПН-6 (7 масс.ч.). Введение масла ПН-6 умеренно понижает вязкость смеси и понижает температуру при обработке резиновой смеси на оборудовании. Для повышения прочности связи между резиной и латунированным металлокордом применяют стеарат кобальта в количестве 1,0 масс.ч.
В качестве наполнителя вводится технический углерод марки N 339, имеющий удельную геометрическую поверхность 93±4 м2/г. Введение технического углерода в количестве 60 масс.ч. позволяет получить резины с высокой динамической выносливостью, а резиновые смеси имеют достаточную пластичность и хорошо обрабатываются на оборудовании. Введение технического углерода в два этапа
улучшает его распределение в резиновой смеси, а также увеличить жесткость резиновой смеси.
3.1.5 Основной вариант рецептуры резиновой смеси шифра 49 Бел 620, предназначенной для изготовления гермослоя представлен в таблице 3.5.
Таблица 3.5 Назначени: гермослой
|
Наименование каучуков и ингредиентов |
Массо-вые части на 100 мас. ч. каучука |
Массо-вые доли, % |
Плотность каучуков и ингре-диентов, кг/м3 |
Объем каучуков и ингре-диентов, м3 |
Объемные доли, % |
Расчетная навеска компонентов на одну заправку, кг | |
|
1 стадия |
2 стадия | ||||||
|
НК |
20,00 |
11,49 |
930 |
0,160 |
32,45 |
27,00 |
– |
|
ХБК НТ-1066 |
80,00 |
45,91 |
910 |
0,164 |
33,27 |
108,00 |
– |
|
Сера «Кристекс» ОТ-33 |
1,30 |
0,75 |
2050 |
0,0006 |
0,12 |
– |
0,88 |
|
Альтакс |
1,50 |
0,86 |
1300 |
0,0009 |
0,18 |
– |
1,77 |
|
Белила цинковые |
3,00 |
1,72 |
5470 |
0,0027 |
0,55 |
3,53 |
– |
|
Кислота стеариновая |
1,00 |
0,57 |
950 |
0,0063 |
1,28 |
1,35 |
– |
|
Структол 40 MS |
5,00 |
2,87 |
1530 |
0,0009 |
0,18 |
6,77 |
– |
|
Смола SP-1077 |
4,00 |
2,30 |
1040 |
0,0057 |
1,16 |
5,41 |
– |
|
Масло ПМ |
9,00 |
5,16 |
970 |
0,0277 |
5,62 |
12,18 |
– |
|
Углерод технический N 650 |
50,00 |
28,69 |
1860 |
0,0963 |
19,53 |
67,68 |
– |
|
Смесь после 1-й стадии |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
228,39 |
Продолжение таблицы 3.5
|
ВСЕГО |
173,50 |
100,00 |
– |
0,493 |
100,00 |
228,39 |
245,44 |
Плотность резиновой смеси 1122г/м3.
Объем заправки в резиносмеситель на первой стадии 0,484 м3, РС 270/40.
Объем заправки в резиносмеситель на второй стадии 0,214 м3, РС 270.
Герметизирующий слой, расположенный на внутренней поверхности каркаса, служит для удержания сжатого воздуха в шине, не пропуская его через каркас. Резины гермослоя должны обладать высокой газонепроницаемостью, прочностью связи с резинами из каучуков общего назначения, малым остаточным удлинением, высоким сопротивлением раздиру, усталостной выносливостью и хорошей стойкостью к старению.
Резиновые смеси должны иметь удовлетворительный уровень клейкости и низкую склонность к подвулканизации. Наиболее высокий уровень герметичных характеристик покрышки достигается применением галогенированных бутилкаучуков. В данном случае используется хлорбутилкаучук марки НТ-1066 (80 масс.ч.). С целью обеспечения высокого сопротивления раздиру и необходимой прочности связи с каркасом применяется натуральный каучук (20 масс.ч.).
Вулканизацию проводят серой. .( 1,3 масс.ч). Применяют в качестве ускорителя альтакс ( 1,5 масс.ч). Активируется вулканизация цинковыми белилами.( 3,0 масс.ч)
В качестве наполнителя применяются технический углерод марки N650 в дозировке 50 мас.ч. Такое наполнение позволяет уменьшить время начала подвулканизации, увеличить когезионную прочность, текучесть смесей, необходимую для адгезии к каркасу, то есть наблюдается наилучший комплекс свойств.
Резины на основе комбинации хлорбутилкаучука и натурального каучука с использованием в качестве мягчителя масла ПМ (9,0 мас.ч.) имеют более высокое сопротивление раздиру и разрыву, чем с другими типами масел. Масло способствует сохранению прочностных свойств резин в процессе теплового старения; обеспечивает хорошее диспергирование технического углерода при минимальной пористости резин.
Пластификатор смола SP-1077 вводится в количестве 4,00 масс.ч. Резины с системой крепления на основе смолы SP-1077 имеют высокий уровень исходной адгезии и существенную ее устойчивость при тепловом, паровом и влажном старении. Добавление такой смолы улучшает свойства резины до и после старения. Структол я вляется пластификатором.