В промышленности процесс вулканизации является не редкостью. Открытие процесса вулканизации приписывают Чарльзу Гудьиру, запатентовавшему его в 1844 году. Вулканизация - технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизующим агентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т. д.). В зависимости от продолжительности вулканизации образуется различное число химических связей между макромолекулами каучука и соответственно изменяется весь комплекс физико-механических свойств получаемой резины. При проведении опыта по изучению влияния рецептурно-технологических факторов на свойства вулканизатов были получены данные сопротивления раздиру, выраженные в кН/м при варьировании содержания технического углерода от 30 до 70 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука и продолжительности вулканизации от 15 до 90 мин.
Содержание ТУ, масс.ч |
Продолжительность вулканизации, мин |
||||
15 |
30 |
45 |
60 |
90 |
|
30 |
39 |
39 |
37 |
37 |
35 |
40 |
61 |
55 |
55 |
50 |
52 |
50 |
80 |
66 |
64 |
64 |
62 |
70 |
87 |
75 |
71 |
68 |
66 |
Множественный коэффициент корреляции, характеризующий степень линейной связи результативного признака и совокупности факторных признаков равен , что говорит о наличии сильной линейной зависимости. Найдем уравнение регрессии, отражающее эту зависимость. Используя средние значения, дисперсии и коэффициенты ковариации признаков, вычислим параметр регрессии:
; ; .
Здесь x – содержание технического углерода, y – продолжительность вулканизации, z - сопротивление раздиру.
Тогда уравнение регрессии принимает вид: = 24,57+0,86x-0,15y.
Оценим качество полученной модели. Для этого вычислим коэффициент детерминации:
Проверка гипотезы о равенстве нулю генерального коэффициента детерминации для случая двух независимых факторов осуществляется с помощью статистики: .
Сравним найденное значение статистики с критической точкой распределения Фишера-Снедекора. Примем уровень значимости α = 0,05. Число степеней свободы k1 = 2, k2 = n – 3 = =17, тогда Fкр = 3,59.
Так как F > Fкр, то уравнение регрессии признается значимым. Следовательно, полученная функциональная зависимость достаточно хорошо воспроизводит опытные данные.
Литература:
1. Антипина С.Г. Основы хемометрики. Часть 1. Прикладная статистика для химиков-технологов: учеб. пособие / С.Г. Антипина, В.Ф. Каблов; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2013. – 140 с.
2. Патент РФ № 2380386 (27.01.2010). Вулканизуемая резиновая смесь.