ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Резиновая смесь и ее основные свойства из "Производство и применение резинотехнических изделий" Резиновые смеси для шин — это уникальные конструкционные материалы, в изделиях из которых возможны значительные деформации, приводящие к выделению тепла они обладают сложным комплексом временных и температурных характеристик. Производитель должен понимать какое влияние на такие характеристики оказывают следующие свойства жесткость, гистерезис, сопротивление изгибу и разрыву. Вязкоупругие свойства смесей в невулканизованном и вулканизованном состояниях делают возможным создание сложной структуры шины. Без способности, деформироваться шина была бы жесткой и подверженной разрушению при ударе. Кроме того, свойства невулканизованной смеси оказывают влияние на сам процесс изготовления изделия. [c.163] Понимание вязкоупругих свойств полимеров и смесей на их основе важно для определения поведения материала в готовом изделии в различных условиях эксплуатации. Важная характеристика вязкоупругих свойств — уравнение Вильямса-Ланде-ла-Ферри (принцип температурно-временной аналогии) — используется для эмпирического прогнозирования некоторых эксплутационных характеристик готового изделия, таких как сопротивление качению и сила сцепления. Уравнение Вильям-са-Ландела-Ферри рассматривает температурно-временную суперпозицию, связывающую свойства с температурой стеклования основного полимера. Характеристики полимера, в свою очередь, связаны с тем, как температура или скорость испытаний соотносятся с температурой стеклования (или зависят от этого соотношения). [c.163] Определение свойств полимера и резиновой смеси в диапазоне от температур ниже температуры стеклования до максимума рабочих температур дает дополнительные эмпирические корреляции с некоторыми эксплутационными характеристиками (рис, 10,6). Сравнение кривых двух смесей в конкретном температурном диапазоне позволяет прогнозировать величину силы сцепления и сопротивления качению. [c.163] Использование в резиновых смесях полимеров типа стирол-изопрен-бутадие-нового каучука привело к изменению форм этой динамической характеристики и соответствующим изменениям силы сцепления и сопротивления качению протекторов шин (рис. 10.7). [c.163] Жесткость смеси может быть охарактеризована модулем упругости при растяжении, твердостью по Шору и усилием сдвига или модулем сжатия. Жесткость важна и непосредственно связана со многими эксплутационными характеристиками шины (например, износостойкость и сила сцепления). [c.164] Понимание ползучести и снятия напряжений в резиновой смеси также необходимо, чтобы сопоставить свойства, определенные лабораторными методами, с ее рабочими характеристиками. Характеристики такого типа можно представить на примере модели с использованием пружин (упругий элемент) и поршней (вязкий элемент (рис. 10.8). [c.164] Сопротивление раздиру — это принципиально важная характеристика для работы многих компонентов шины. Сопротивление раздиру зависит от частоты, температуры и диапазонов нагрузки при эксплуатации шины. [c.165] Сопротивление изгибу — это способность противостоять повторяющимся изгибам. Компоненты шины подвергаются повторяющимся циклам деформации в определенном диапазоне температур. При составлении смеси необходимо найти баланс между требуемым сроком службы шины и характеристиками, которые могут ограничить ее ресурс и прочность. Обычно материалы, обладающие высокой жесткостью и малым растяжением, имеют небольшое сопротивление изгибу. Сопротивление изгибу должно рассматриваться с учетом температуры и частоты деформации в рабочих условиях. [c.165] Цель лабораторных испытаний — обеспечить возможность прогнозирования поведения материала в ходе эксплуатации изделия. Однако статические и динамические лабораторные испытания характеризуют комплексные свойства смеси в очень малых и дискретных диапазонах, а образцы для испытаний имеют вполне определенные ограничения. Поэтому необходимо тщательно выбирать условия испытаний и соблюдать осторожность в интерпретации их результатов для того, чтобы измеренное свойство не было просто функцией размера и формы образца, условий испытаний или прибора. Еще раз отметим, что для разработки смесей и их лабораторных испытаний необходимо понимание их основных вязкоупругих и реологических свойств. [c.165] Свойства смесей могут быть определены с помощью лабораторных испытаний и в ходе экспериментов по заранее разработанной профамме. Типовые испытания, например эксперимент Тагучи, разработаны для определения наиболее важных параметров. Испытания выполняются последовательно, их результаты обычно сфокусированы на определенных свойствах, и на их основе планируются следующие (симплексный метод). Смеси обычно состоят из 8-14 ингредиентов. Лучшие результаты достигаются в ходе факторных испытаний, благодаря концентрации только на том, что необходимо получить в данный момент, и на параметрах, оказывающих наибольшее влияние. Множество же побочных значений обычно искажают данные, приводя к нехарактерным и сложным в интерпретации уравнениям и графикам. [c.165] МИ СДВИГОВЫМИ напряжениями. В ходе смешения в смесители вводят частицы технического углерода со значительным выделением тепла. Вулканизованная резина формируется, когда полимер начинает связываться с частицами технического углерода. Такое смешение может потребовать нескольких этапов для сведения к минимуму термической деструкции полимера и обеспечения оптимального распределения материалов. [c.166] Вернуться к основной статье