ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перспективные наполнители шинных резин из "Шины некоторые проблемы эксплуатации и производства" В данном разделе основной упор будет сделан на самом перспективном виде наполнителей шинных резин - осажденных кремнекислот или, по-другому, кремнеземами. [c.291] Кремнеземы известны давно, но они не находили широкого применения в шинных резинах, потому что не было известно, что усиливающее действие их проявляется в полной мере только в присутствии бифункциональных силанов. Более пристальное внимание кремнеземы в шинных резинах привлекли к себе при разработке адгезионной системы HRH, когда выяснилось, что для наиболее полного проявления модифицирующего эффекта модификатором РУ в резиновую смесь необходимо добавлять кремнекислоту в количестве 5-10 масс.частей на 100 масс.частей каз ука. [c.291] В настоящее время кремнеземы в качестве наполнителей шинных резин стали актуальны по нескольким причинам. Первая причина связана с разработкой так называемых зеленых шин, технология изготовления и эксплуатация которых связана с наименьшими технологическими потерями. Вторая причина заключается в том, что стоимость белых саж, в связи с развитием технологии их изготовления, приближается к стоимости техуглерод ов. Третья причина, и, наверное, самая главная, заключается в том, что выяснилось, что использование в рецептуре шинных резин кремнеземов совместно с бифункциональными силанами приводит к улучшению ряда очень важных эксплуатационных характеристик шин, особенно высокоскоростных. [c.291] Как уже ранее указывалось, характеристикой величины сопротивления качению является тангес механических потерь tg 6 в области 50-70° С [346]. В какой-то мере в данном температурном диапазоне с величиной сопротивления качению коррелирует эластичность. О том, как влР1яет химическая природа каучуковой составляющей протекторной смеси на величины сопротивления качению и сцепления с дорогой подробно изложено в разделе 2.2.3.1 монографии. Основной вывод данного раздела сводится к необходимости увеличения доли винильных звеньев в каучуках общего назначения, в том числе и бутадиенстирольных. Другой путь изменения в лучшую сторону эксплуатационных характеристик шин заключается в применении активных наполнителей, таких как техуглерод и кремнезем. Здесь могут быть не только качественные, но и количественные изменения. Самое главное, необходимо найти такую рецептуру, при которой наблюдается наилучшее соотношение между сопротивлением качению и сцеплением с мокрой дорогой (tg 6 при 0° С), так как между этими показателями существует обратная связь (рис. 25) [347]. [c.292] Необходимая эластичность при повышенных температурах может быть достигнута подбором наполнителей и их дозировкой. [c.292] Введение в резиновую смесь технического углерода увеличивает tg 6 при температурах пробега шины (рис. 26) и О °С. [c.293] Резины с кремнеземом обладают более низким сопротивлением качению, увеличенным сцеплением со льдом и мокрой дорогой, но при этом несколько уступают по показателю сопротивления истиранию. Наглядно это видно из рис. 27. [c.294] Эксплуатационные характеристики шины меняются в зависимости от скорости движения автомобиля и от величины амплитуды ее деформации. На рис. 28 показаны зависимость tg6 при 60 ° С от амплитуды деформации резины, наполненной техническим углеродом (1) кремнеземом (2) кремнеземом, активированным силаном (3). [c.294] Рисунок 27. Изменение величины tg 8 с температурой для резин на основе эмульсионного БСК, наполненного техуглеродом или кремнеземным наполнителем. [c.295] Рисунок 28. Амплитудная зависимость tg 6 с различными типами наполнителей. [c.295] Из рисунка 28 видно, что наименьшим сопротивлением качению обладают резины с активированным кремнеземом, причем увеличение амплитуды деформации мало влияет на этот показатель. [c.296] Эксперименты с протекторными резинами на основе разных марок растворного БСК показали, что резины, наполненные кремнеземом, показывают лучшее сохранение износостойкости при более высоких эластичности и сопротивлении скольжению по мокрой дороге, нежели аналогичные резины, но с техуглеродом (рис. 29). [c.296] Рисунок 29. Зависимость сцепления с мокрой дорогой от эластичности различных полимеров, наполненных техуглеродом и кремнеземом. [c.296] Рисунок 30. Изменение величины 8 с температурой для различных смесей растворного БСК с кремнеземом. [c.297] Использование кремнеземов в шинах не только улучшает их эксплуатационные свойства, но и позволяет продвинуться вперед в области создания так называемых зеленых шин. Основные требования к зеленым шинам следующие технология их изготовления должна сопровождаться уменьшением энергетических и экологических затрат шины должны уменьшать расход топлива эти шины должны увеличивать безопасность и комфортабельность езды шины должны быть способны к многократному восстановлению. В смысле экологических затрат использование кремнезема с бифункциональным агентом весьма выгодно, так как это предполагает исключение из шинных резин обычных углеродных наполнителей, изготавливаемых из дорогого и невосполняемого нефтяного сырья и имеющих ряд неблагоприятных экологических характеристик. [c.297] Возникновение статического электричества, вызванного применением кремнекислоты в качестве наполнителя в протекторе зеленых шин, является нежелательным явлением, которое не может замедлить темпы роста потребления кремнезема. Сейчас уже известен ряд антистатических добавок, которые могут снять данную проблему [349]. Эти материалы представляют собой комбинации, например, амино- и сульфонилциркона-тов. [c.298] Антистатическое действие данных материалов достигается благодаря образованию биполярных слоев диссимилирую-щих неоалокси металлорганических соединений, которые создают в полимере так называемые цепи переноса заряда . [c.298] Возникновение статического электричества не единственная проблема, появляющаяся при использовании кремнезема. В свое время (70-ые годы) более раннее применение кремнекислоты в протекторе зимних шин потерпело неудачу частично из-за технологических трудностей, возникших при переработке протекторных смесей (немецкие фирмы Рейн Хеми и Мет-целер ). По этой причине ряд фирм работает над созданием технологических добавок для смесей с кремнеземом. Фирмой Рейн Хеми получены добавки Актипласт СТ и 8Т . При введении 4 масс.ч. добавки 8Т растет стойкость к подвулканизации смеси, снижается ее вязкость, резко улучшается текучесть при формовании, а сами шины имеют на 5 % повышенное сцепление [350 . [c.298] Вернуться к основной статье