Свойства каучуков и резин для шин

В автомобилях широкое применение находят резиновые изделия, отвечающие разнообразным требованиям в отношении теплостойкости, морозостойкости, химической стойкости, твердости, эластичности и упругости.

Исходным материалом для резин служат натуральный (НК) или синтетический (СК) каучук. Натуральный каучук – полимер изопрена (С5Н8).

Изопентеновые группы полиизопрена связаны в длинную молекулярную цепь, и это позволяет отнести его к классу линейных карбоцепных полимеров.

Полиизопрен и его аналоги, а также полибутадиен и полихлоропрен относятся к классу эластомеров. Эластомерами называют полимеры, обладающие в широком температурном интервале высокой эластичностью – способностью подвергаться значительным (до тысячи и более процентов) обратимым деформациям при модуле от сотых долей до нескольких килограммов на 1 см2. Эта способность проявляется в интервале между температурой кристаллизации (ТКР ) или стеклования (ТС) и температурой перехода эластомера в вязкотекучее состояние (ТТ).

К эластомерам относятся также сополимеры диеновых и виниловых производных (бутадиен-стирольный, бутадиен-
нитрильный, бутилкаучук, сополимеры этилена и полипропилена и др.). Большое число эластомеров относится к элементоорганическим соединениям, например кремнийорганические и фторсодержащие полимеры. Общим признаком эластомеров является макромолекулярное строение, а также способность к вулканизации. Каучуки (эластомеры) в исходном состоянии для деталей не используются из-за их высокой пластичности.

Переход пластичного каучука в эластичную резину называется вулканизацией, которая представляет собой процесс поперечного “сшивания” линейных макромолекул в редкосетчатую структуру.

В качестве вулканизирующих агентов и ускорителей вулканизации применяют преимущественно серу, тиурам, дифенилгуанидин, диазосоединения. В состав резиновых смесей (сырых резин), кроме каучука и, вулканизующих агентов, входят наполнители (мел, тальк, окись цинка, окись кремния, углекислая магнезия, сажа), стабилизаторы, мягчители, замедлители подвулканизации и другие специальные ингредиенты. Вулканизованная резиновая смесь называется вулканизатом или резиной.

К основным особенностям резины как конструкционного материала относятся: малые значения модулей при сдвиге, растяжении и сжатии; большое влияние длительности действия приложенной нагрузки и температурного фактора на зависимость напряжение – деформация; практически постоянный объем при деформации; значительные механические потери при циклических деформациях.

Частичным заменителем каучука является регенерат – пластичный материал, получаемый путем переработки старых резиновых изделий (покрышек, камер, калош и т. д.) и отходов резинового производства. Резиновые изделия с регенератом обладают повышенной масло- и бензостойкостью, стойкостью к действию кислот и щелочей, но физико-механические свойства понижены.

Старые покрышки и камеры, применяемые в качестве сырья для получения регенерата, рассортировываются по ГОСТ 8407–84.

Годными к восстановительному ремонту являются шины, снятые с эксплуатации из-за износа протектора, состояние каркаса которых обеспечивает их эффективное восстановление. Пригодные для восстановления шины делят на две группы.

К первой группе относятся шины без повреждений каркаса или с мелкими его повреждениями, не снижающими работоспособности шины после восстановления и не требующими специального ремонта каркаса с применением резинотканевых пластырей.

К восстановлению непригодны шины:

  • с изломом или разрушением металлического кольца борта, с вытянутыми (деформированными) бортами, с повреждениями каркаса, расположенными вблизи борта и требующими его вскрытия при ремонте;
  • подвергшиеся длительному воздействию нефтепродуктов (масла, керосина, нефти) или других веществ, вызывающих набухание резины;
  • с явными признаками сильного старения покровных резин (затвердевание или растрескивание в виде мелкой сетки и глубоких трещин);
  • сильно загрязненные материалами, не поддающимися очистке.

Пригодные для восстановления шины с более крупными наружными, внутренними и сквозными повреждениями, требующими ремонта с применением пластыря, относятся ко второй группе.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)