Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
Твердость: 20° С 72 68 68 67 68 68 67
100° С 62 58 58 57 58 57 56
Эластичность по отскоку, %: 20° С 21 20 20 21 20 20 20
100° С 31 32 28 32 28 29 30
Теплообразование: T, °С 79 79 80 77 77 79 78
8 ост., % 5,2 5,2 3,6 4,6 5,1 5,7 3,8
Истираемость, см3/кВт.ч. -20° С 289 240 267 290 243 251 181
после старения при 100° Сх 72ч 424 368 346 375 388 332 360
Усталостная выносливость при многократном растяжении (Е=150 %), тыс.ц.: - минимальная 5830 10865 7155 9540 10865 11660 12455
- максимальная 14575 16695 14840 16695 21465 19345 25970
- средняя 9037 13144 11289 14999 15158 14760 19133
- остаточная деформация, % 121 118 117 117 111 117 113
146
На Ефремовском заводе СК [128] еще в 1983 году была предпринята попытка получить в лабораторных условиях олигомеры пиперилена из неочищенной пипериленовой фракции кубового продукта производства изопрена. Среднечисленная молекулярная масса олигомера находилась в пределах 300-500. Данный олигомер был исследован в качестве модификатора вулканизатов бутадиеновых каучуков СКД и СКД-СР. Выяснилось, что олигомер пиперилена практически не уступает мягчителю ПН-6 по влиянию на пластичность, несколько уменьшилась усадка при вальцевании. Возросло сопротивление раздиру, хотя и не столь значительно как в случае протекторной резины автопокрышки 165/70Р-13. Наблюдалось аналогичное увеличение стойкости к действию многократных деформаций растяжения. По-видимому, в обоих случаях олигопиперилен приводит к лучшему распределению ингредиентов при приготовлении резиновых смесей.
В нефтехимических производствах в кубах ректификационных колонн остаются тяжелые фракции, которые по величине молекулярной массы можно условно отнести к олигомерам. В работе [129] был найден эквивалентный по пластифицирующему действию масла ПН-бш его дешевый заменитель на основе кубового остатка процесса ректификации этилбензола, а в [130] этот же кубовый остаток предложен для резиновых смесей на основе СКД и СКС в качестве модификатора, улучшающего технологические свойства.
Известно [95], что минеральное масло ПН-6Ш содержит легкие ароматические углеводороды до 18-20 %, а потеря массы после прогревания в течении 10 минут при 180° С составляет 0,14-0,20 %. При объеме годового потребления масла ПН-6Ш на ОАО "Нижнекамскшина" более 1000 тонн количество легколетучих вредных веществ, выделяемых в окружающую среду этим мягчителем в процессах вулканизации покрышек составит порядка 2000 кг в год. Использованный вместо масла
147
ПН-6Ш кубовый остаток ректификации этилбензола имеет молекулярную массу в пределах 300-800 г/моль, плотность 0,92-0,96 г/см3, температуру начала кипения не ниже 300° С, что имеет важное значение для устранения выделения летучих компонентов из резиносмесителей.
Основные технологические и технические свойства резиновых смесей и резин на основе каучука СКС-30АРК, содержащих 15 масс.частей нового мягчителя с различным соотношением кубовый остаток - масло ПН-6Ш, представлены в таблице 2.70.
Таблица 2.70 Свойства резиновых смесей и резин с различным содержанием кубового остатка и масла ПН-6Ш
Показатели Соотношение кубовый остаток:масло ПН-бш
1:0,10 1:0,25 1:0,5 1:1 1:5,0 1:10,0 ПН-бш
Резиновые смеси
Вязкость по Муни 46,5 47,6 49,0 50,2 51,0 52,0 52,0
Пластичность по Карреру 0,38 0,37 0,36 0,35 0,35 0,34 0,33
Резины
Прочность при разрыве, МПа 26,6 26,0 26,1 25,8 26,0 25,6 24,1
Относительное удлинение, % 685 670 655 650 660 640 620
Остаточное удлинение, % 18 20 18 16 18 19 20
Сопротивление многократному растяжению, тыс. циклов 39,4 38,8 39,3 38,0 36,5 35,0 32,5
Сопротивление раздиру, кН/м 64 62 62 63 60 56 54
Коэффициент теплового старения (100° С х 72 ч.) по относительному удлинению 0,85 0,83 0,83 0,84 0,81 0,80 0,73
Данные таблицы однозначно свидетельствуют о целесообразности замены масла ПН-6Ш новым мягчителем. Резиновые смеси с ним имеют более низкую вязкость и более высокую пластичность, что делает их технологичнее. Сами же резины обладают лучшими прочностными показателями. Видно также
148
заметное возрастание сопротивления многократному растяжению и тепловому старению. Это может быть объяснено возрастанием монолитности резины вследствие уменьшения содержания легколетучих компонентов в составе мягчителя.
Как и в производстве изопрена, так и при получении бутадиена в кубовом остатке колонны ректификации содержатся ненасыщенные продукты, которые могут быть использованы после сополимеризации со стиролом в качестве низкомолекулярных полимерных модификаторов и мягчителей резиновых смесей для производства шин [131]. Показано, что непредельные соединения, содержащиеся в кубовом остатке ректификации бутадиена, под воздействием радикального инициатора со-полимеризуются с невысокой скоростью и низким выходом полимерных продуктов. Введение стирола значительно повышает выход сополимеров. Описана технология получения сополимера, который вводят в резиновую смесь. Выяснено, что введение этих олигомерных сополимеров улучшает технологические показатели резиновых смесей и прочностные показатели резин на основе бутадиенового, бутадиен-стирольного и изоп-ренового каучуков. Отмечено улучшение степени диспергирования и распределения наполнителей.
