Введение к работе
Актуальность табоуы. Основній а наиболее перспективным еидоы современных легкових шан являются ннзгопрофильные лини с ыеталлокордоы в бре-кере и ігалам числом слоев в каркасе. Бапряженяр-дейормированвое состояние этих шш характеризуется наличием значительных изгибных дефор-ь:ахщ боковой стенки и зоны борта. К этим шинам предъявляются высокие требования по управляемости и устойчивости, что трэбует их высокой бокозоС жесткости.
Дз первое этапе отработки и освоения производства отечественных легковых радиальных шив с металлокердом в брекере, высокая жесткость надбортово зонн обеспечивалась за счет применения в борте шин наполнительного шурз с-маталлокордной бортовой лентой.
Недостатками этой конструкции являются низкая однородность шины, повышенная трудоемкость их изготовления, недостаточная долговечность и ремонтопригодность пен в связи с дефектами усталостного характера.
Освоении водструитивныы решением по устранению указанных недостатков является использование в борте есш профилированной резиновой детали -переданного сечения с высокой изгибной Еесткостыннаполшталъ-ного пшура. Лрізгєнеііие такого шнура приводит-к уыеныяешш концентрацЕ наяряяевдЁ з вадбортово зоне и повышению технологичности шини.
Известны различные пути повышения твердости резин: за счет увел* ченЕя содержания серн, технического'углерода, применения олигоэфирак-.рилатов, «юаокнистыг наполнителей и *.д. Однако указанные способи неперспективны из—за неудовлетворительных технологических и усталостны: характеристик таких тезжн.. ' ' "..
Из анализа тературных данных следует, что проблема создания твердых резин ноеог бать решена, глазным образом, за счет введения s их состав усиливахЕщх фанольных смол совместно с отвердителями.
Однако а информация d механизме формирования вулканлзационнои структуры в таких резанах в присутствии смол, обеспечивающих повышен-
нув твердооть а данных о взаимосвязи структуры смол и свойств вулкани-зата аадостаточао.
Для реализации решения по усовераенствовааию конструкции борта при организации отечественного производства легковых радиальных шин с ыеталлокердом в брекере, необходимо было создать резины наполнительного шнура, характеризующиеся высокой твердостью и усталостной выносливостью наряду с удовлетворительными.технологическими свойствами. В связи о этим необходимо было изучить некоторые аспекты механизма формирования резин высокой твердости в присутствии различных шолообразующих добавок,, установить взаимосвязь мааду структурой смолы и вулканизате и его свойствами, изучить влияние других рецептурных и технологических факторов на жесткостнке свойства резин, а также исследовать эксплуатационные характеристики шин в зависимости от механических характеристик наполнительного шнура. Данная проблема является актуальной как с научной, так в с практической точек зрения.
Цель набаты. Разработка розин наполнительного шнура легковых радиальных шин с мегаллокордом в брекере с применением отечественной смолы на основе данных, подученных при изучении влияния структуры смолы и от-вердителя на процессы их отверждения и комплекс механических свойств резин, прагле всего, твердость и усталостную выносливость. Изучение возможности и специфики совместного применения технического углерода Е смолы ь резине наполнительного оінура высокой твердости а исследовании особенностей формирования структуры таких резин.
Научная новизна. Сформулированы научные основы синтеза резин, обладаю- . щих одновременно высокой гвердосты) и высоаой усталостной ВЫНОСЛИВОСТЬ!^ что достигается сочетанием в вулканизате сжатых эдастоиерной и шоляной фазы на основе усиливавших смол фенольного типа повышенной функциональности. Показано, что о введением в макромолекулу фенолформальдегидной смолы новых функциональных групп (гддроксильных, эпоксидных), способных к взаимодействию как с фазой эластомера, так и с отверждавщта аген-
- з -яоы, повышается скоротаь и степень отверждения смол, а также твердость резин, сидерЕздіх такие шолы; - доказана возможность применения в качестве отвордителя эпоксидных и феьолформальдегидаых смол комплексного соединения резорцина и гехсаметжлентетрамина - модификатора РУ (иые-нуекого в дадънвизза - отвердителем РУ); - установлено, что оптимальное соотношение ыеяду жесткостью резиновой смеси при 20С и пластичностью, твердостью и усталостно выносливостью вулканнзата обеспечизает-ся применением в резине 10-15 ыасс.ч. системы "смола АРЭ + отвердитель РУ" (содерізшв РУ=ЗС$ от шолк АРЭ); - установлен синергизм действия системы "алкглрезорцинзаоксидная смола с отвердигелем РУ + технический углерод П 234" в резиновых смесях; - исследовано влияние рецептурных и технологических факторов на свойства резин и установлена взаимосвязь кезду типом эластомера, наполнителя, составом шолообразующей системы, твердостью резни и их усталостной выносливостью; - установлены закономерности изменения твердости е усталостной вкносливости резин в зависимости от содергания в них сиолш АРЭ в широком диапазоне концентрации которые пологзян в осьову опшдізгцаа состава резины наполнительного ііїнура, а теееє позволяющие получать резины с требуеиой твердостью и усталостной винославостьв,
Практическая ценность и реализация ісабот. Дня легковых радиальных шин с ыеталлокордоы в брекере разработаны резины наполнительного шнура с твердостью 88-94 усл.ед. по Шору А'на основе каучуков СКИ-З+СШЗ-30 АРКМ-І5 и СКЕ-3-*СКД и коыбинапди активного и полуактивного техуглеро-дов, содержащие отечественную алнилрезорливэпоксиднуга смолу /АРЭ/ и отвердитель РУ. Резивг на основе СЗЙ-З+СКЫО-30 APKLI-I5 внедрена на всех шинних заводах, вкпускакцае легковые радиальные пины с металлощ дом в брекере /СйЕЗ. ЛО"ЕобруйскЕНвап, ДСТЧимкенгшина", ПСГБелоцерков-шина", П0иНгжнеісацсі2Дияая/. Резина на основе комбинации каучуков СКИ-З+СЗВД с ловыиенЕойусталостноЁ выносливостью в настоящее время в
- 4 ~
лытно-прошшшвнном масштабе освоена на всех шинных заводах н рекомен-суется к внедрению.
шсобагщя работы. Основане положеная работы долояены на научнс-твхви-ієснах конференциях: в Одесса /1934г./, Ижевске /1985 и 1989гг./, Кохг-ха-Ярвэ /1984 а 1986гг./, Таллина /1987г./, Ыоскве /1985 а 1988гг./, (ирове /1989г./.
Іубдакации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатних работ в гоы числа одно авторское сзидетельство.
Структура работы. Диссертация состоит аз введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, &м разделов экспериментальной часта, раздела по обсуздеаии результатов, выводов и списка литературы. Работа изложена на 235zt$. машинописного текста, содеретт ?v иллюстраций, <о таблиц и /SOлитературных источников. Объекта и .методы исследования. В качестве объектов исследования были изучены отечественные фенэльныо и элоксидные смолы различной структуры с параметрами растворимости 21,6-22,4(мдд/м3)' * . К ним относятся: -фенолдюрмальдегндная шола СФ-0ІІ2 (молекулярная масса (м.м.) 1150), алкилфенолфорлальдегидная смола А<К>С (м.м. 1000), алкилрезорцавфор-«альдегидная смола 0&-28І (н.м. 1100), алкилрезорцгнэпоксидная шола АРЭ (н.м. 1100, эпоксидное число 4%), алкилФенолэпоксидная шола ФЗС-К (м.м. ЇІОО, э.ч. 4%);