Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
Первая часть раздела посвящена отечественным разработкам, вторая - зарубежным.
2.2.1. Новые марки отечественных синтетических каучуков в шинной промышленности
2.2.1.1. Изопреновые каучуки
Отечественные достижения в рассматриваемом вопросе можно разделить на два самостоятельных направления.
Первое направление, основное на протяжении последних 15 лет, связано с химической и физической модификацией традиционных каучуков общего назначения: СКИ-3, СКД и т.д. Связано это было с тем, что вплоть до 1990 года общий рост объема выпуска каучуков общего назначения был обусловлен увеличением выпуска стереорегулярных каучуков и, в первую очередь, изопренового каучука СКИ-3 циглеровской полимеризации с высоким содержанием 1,4-цис-звеньев. В этой связи основные работы бывшего ВНИИСКа и его филиалов, а также работы исследовательских групп в различных институтах были связаны с каучуком СКИ-3, базовым каучуком шинной промышленности.
В таблице 2.3 [15] приведены некоторые свойства поли-изопреновых каучуков, резиновых смесей и серных вулканиза-тов на их основе.
Недостатком традиционного каучука СКИ-3 является довольно большое содержание геля в нем с значительными отклонениями от среднего значения (табл. 2.3). Следствием этого является высокая вязкость по Муни и низкая пластичность при больших среднеквадратичных отклонениях данных показателей. Это не может не сказаться отрицательно на стабильности параметров технологического процесса изготовления резиновых смесей, возможностях его интенсификации, качестве смесей, а значит, и качестве выпускаемых шин.
Тем не менее отечественный СКИ-3 по своим показателям ни в чем не уступает зарубежным изопреновым каучукам (таблица 2.4).
18
Таблица 2.3
Некоторые свойства полиизопреновых каучуков, резиновых смесей и серных вулканизатов на их основе, исследованных на АО "Нижнекамскшина”
\ Марка Хкаучука Свой-\. ства \ СКИ-3 СКИ-ЗШ СКИ-З+ЛЗ-7 (0,8-1,0 %) СКИ-3+ санто-флекс-13 (0,28-0,44 %) СКИ-З+ВТС-60 (0,4-0,6 %) СКИ-3-01 о" СО _ стГх S? ? § SiA о" Z со Z ^ + со is о S-
Свойства каучуков
Содержание геля, % 10 ±5 3,5 ±1,5 8,5 ±2,5 22 ±7 20 ±5 22 ±7 8 ±4 -
Пластич- ность 0,34 ±0,02 0,37 ±0,008 0,36 ±0,014 0,39 ±0,016 0,38 ±0,008 0,34 ±0,022 0,4 ±0,01 0,36 ±0,011
Вязкость по Муни, ед. 75 ±4,3 72 ±1,41 71 ±2,7 68 ±1,7 68 ±1,19 73 ±4,35 63,5 ±3,0 69,5 ±3,1
Свойства резиновых смесей и вулканизатов
Сопротивление подвулканизации: Т5, мин Т35, мин 15,5 20,0 16,5 23,0 15,5 21,0 16,5 22,0 15,5 20,0 15,0 19,5 14.0 17.0 12,0 14,8
Условная прочность при растяжении, МПа: 23 °С 100 °С 28,5 16,9 31.0 24.0 24,0 29.0 22.0 31,3 17,2 32,4 20,0 27.6 17.6 30,3 18,5
Коэффициент теплового старения по условной прочности, (100 °Сх48 ч.) 0,75 0,8 0,7 0,84 0,98 0,75 0,76 0,78
Прочность связи с текстильным кордом по Н-методу, Н 110 127 99 99 110 125 144 143
19
Таблица 2.4
Структура, состав и стабильность изопреновых каучуков разных производителей
Показатели СКИ-3 (ОАО "НКНХ") Натсин 2200 (США) Эуропрен JR-80 (Италия) Курапрен JR-10 (Япония)
Содержание звеньев, % 1.4-цис 1.4-транс 3,4 98,5 0,8 0,7 98,6 0,7 0,7 98,0 1,2 0,8 98,2 1,3 0,5
Средневязкостная молекулярная масса, тыс. 878,3 722,8 574,1 762,7
Содержание гель-фракции в гексане, % 4,5 23 20 20
Индекс набухания гель-фракции в гексане 130 41 62 44
Степень кристалличности, % 30 30 28 29
Индукционный период кристаллизации, час 3,0 5,0 4,5 -
Потеря массы при 105 °С, % 0,34 0,57 0,50 0,65
Массовая доля, %: золы меди х 104 железа х 103 титана х 102 0,22 0,3 1,2 5,6 0,24 0,09 1,0 5,8 0,09 0,20 1,2 2,3 0,19 следы 2,0 1,7
Стабилизатор аминного типа Ионол фенольного типа Ионол
Индекс сохранения пластичности, %, 140 °С, 30 мин 82 79 65 65
Индекс сохранения характеристической вязкости, % после вальцевания, 120°С, 10 мин 96 89 85 85
Константа релаксации напряжения резины х 103, мин1, 120 °С, воздух 2,0 3,3 3,9 3,8
20
По химической микроструктуре все сравниваемые каучуки равноценны, а СКИ-3 и американский Натсин 2200 практически одинаковы. Нижнекамский СКИ-3 резко отличается от зарубежных аналогов значительно меньшим содержанием геля (более чем в 4 раза) и более высокой молекулярной массой. Помимо этого, этот каучук обладает, как показывает таблица 2.4, большей термоокислительной и термомеханической стойкостью. Меньшая стойкость зарубежных полиизопренов обусловлена наличием в них менее эффективных стабилизаторов фенольного типа, хотя они и в отличии от стабилизаторов аминного типа, мало изменяют цв^т резины во времени.
Нижнекамский СКИ-3 является лучшим не только среди зарубежных аналогов, но и между аналогичными каучуками остальных четырех российских производителей СКИ-3 (таблица 2.5).
Если по химической микроструктуре все отечественные изопреновые каучуки марки СКИ-3 практически одинаковы, то СКИ-3 производства ОАО "НКНХ" характеризуется существенно меньшим содержанием геля и летучих, меньшим разбросом физико-механических показателей, более высокой условной прочностью при растяжении.
Марки изопреновых каучуков, производившиеся в 1990 году, представлены в таблице 2.6 [12].
