IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Процесс резиносмешения широко применяется в современном шинном производстве, которое представляет собой достаточно сложно организованную технологически и аппаратурно отрасль полимерной химии, сочетающее как физико-химические превращения эластомерной основы резины, так и создание необходимо базы (основы) из отдельных полуфабрикатов покрышки на специфичном, энергоёмком и высокоточном оборудовании.

В качестве объекта исследования использовали тройную комбинацию каучуков СКИ-3, СКД, СКС-30 АРКПН.

Смесь каучуков обладает перспективным балансом потре­бительских свойств шинных резин:

- высоким уровнем прочностных свойств и сопротивле­ния порезам;

- благоприятной температурной зависимостью гистерезисных свойств;

- высоким значением коэффициента трения при хоро­шей износостойкости;

- высокой скоростью вулканизации при удовлетвори­тельной склонности к подвулканизации.

Проведены исследования, заключающиеся в насыщении каучуков фуллеренами и дальнейшем изучении физико-механических свойств полученных резиновых смесей, таких как максимальный крутящий момент, модуль при 50% растяжении, прочность при разрыве, твёрдость по Шору, эластичность по отскоку, удельный показатель истирания.

Образцы для испытаний подготавливали и испытывали согласно стандартным методикам. Эксперимент проводили в строго стабильных условиях: постоянны положение ротора, объем материала, внешняя форма заготовок, время испытания.

Сравнивая экспериментальные резиновые смеси со стандартной можно сделать вывод, что они отличаются лишь содержанием фуллеренов различной дисперсности.

С целью изучения влияния степени дисперсности полученного фуллерена на физико-механические показатели резиновой смеси на основе тройной комбинации каучуков, были получены три фракции фуллереносодержащей сажи. Для этого предварительно молотый образец фуллереносодержащей сажи был просеян через сита 50 мкм, 75 мкм и 100 мкм. Далее в соответствии с матрицей планирования эксперимента было изготовлено 5 резиновых смесей: первая – эталонная смесь без фуллеренов, а остальные с различными массами фуллеренов в смеси с различной дисперсностью. В качестве функции отклика были выбраны шесть показателей, отражающие основные физико-механические показатели резиновой смеси: модуль при 50% растяжении, прочность при разрыве, максимальный крутящий момент по кривой кинетики вулканизации, твёрдость по Шору, эластичность по отскоку и удельный показатель истирания (потерю объёмов образцов при истирании).

Были получены следующие уравнения регрессии:

- модуль при 50% растяжении: ;

- прочность при разрыве: ;

- максимальный крутящий момент: ;

- твёрдость по Шору: ;

- эластичность по отскоку: ;

- потеря объёмов образцов при истирании: .

Согласно полученным данным, относительно модуля при 50% растяжении, можно сделать вывод, что фуллерен является центром кристаллизации, то есть внутренней сшивки образца, следовательно, ресурс резинового образца возрастает.

Технический результат заключается в том, что фуллереносодержащие сажевые наполнители обладают свойством синтеза полимеров, при котором фуллерен служит основой полимерной цепи, а связь между молекулами осуществляется с помощью бензольных колец. Также присоединяя к себе радикалы различной химической природы, фуллерены способны образовывать широкий класс химических соединений, обладающих различными физико-химическими свойствами.

Список использованных источников

1. Попов Г.В., Клейменова Н.Л., Игуменова Т.И., Акатов Е.С. Управление качеством резинотехнической продукции с использованием нанотехнологий ВЕСТНИК ВГУИТ, 2012, Т3 (53), с. 144-147.

2. Аверко-Антонович И. Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань. : 2002. 302 с.

Код для цитирования: Скопировать