ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШИННЫХ РЕЗИН С РАЗЛИЧНЫМИ ДОЗИРОВКАМИ КАПЛИНГ-АГЕНТА

 УДК 678.046

Люштык Андрей Юрьевич – главный химик – начальник лаборатории. ОАО «Белшина» (ул. Минское шоссе, 213824, г. Бобруйск, Республика Беларусь). E-mail: jb133xxxx@gmail.com

Шашок Жанна Станиславовна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: shashok@belstu.by

Усс Елена Петровна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: uss@belstu.by

Кротова Ольга Александровна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: o.krotova@belstu.by

Лешкевич Анастасия Владимировна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: nastyonke@

mail.ru

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2025-289-2.

 

Ключевые слова: бутадиен-стирольный каучук, натуральный каучук, резина, кремнекислотный наполнитель, каплинг-агент, прочность, сопротивление раздиру.

Для цитирования: Люштык А. Ю., Шашок Ж. С., Усс Е. П., Кротова О. А., Лешкевич А. В. Технические свойства шинных резин с различными дозировками каплинг-агента // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2025. № 1 (289). С. 12–17. DOI: 10.52065/2520-2669-2025-289-2.

Аннотация

Исследованы технические свойства резин на основе комбинации растворного бутадиен-стирольного и натурального каучуков, содержащие кремнекислотный наполнитель и каплинг-агент в различной дозировке. В качестве объектов исследования выступали эластомерные композиции на основе каучуков марок ДССК-2163ПФ и TSR-20. В работе использовался высокодисперсный кремнекислотный наполнитель Экстрасил 150ВД в дозировке 75 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука. В качестве каплинг-агента применяли силан марки X 50-S, который представляет собой смесь бифункционального серосодержащего органосилана и технического углерода. Определено, что увеличение дозировки каплинг-агента приводит к росту на 13,3–26,7% показателя условного напряжения при 100%-ном удлинении, уменьшению условной прочности при растяжении на 8,1–8,7%, относительного удлинения при разрыве на 12,8–17,9% и сопротивления раздиру на 11,9–13,5%. Однако определение изменения основных технических свойств после теплового старения показало, что композиции с более высокой дозировкой каплинг-агента характеризуются большей стойкостью к термоокислительным процессам, протекающим при воздействии повышенной температуры и кислорода воздуха. При этом эластомерная композиция с 12 мас. ч. силана марки X 50-S при определенных условиях старения имеет наименьшее изменение показателей условной прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Характер изменения технических свойств шинных резин обусловлен возможностью серосодержащего органосилана при температуре вулканизации распадаться с образованием элементарной серы, которая в дальнейшем участвует в формировании структуры вулканизационной сетки, что и обусловливает различия основных технических показателей шинных резин и их стойкость к тепловому старению.

Скачать

Список литературы

  1. Synergistic Effect of Maleated Natural Rubber and Modified Palm Stearin as Dual Compatibilizers in Composites based on Natural Rubber and Halloysite Nanotubes / N. Hayeemasae [et al.] // Polymers. 2020. Vol. 12, no. 4. DOI: 10.3390/polym12040766.
  2. Compatibilization of silica-filled natural rubber compounds by combined effects of functionalized low molecular weight rubber and silane / P. Saramolee [et al.] // Journal of Elastomers & Plastics. 2016. Vol. 48, no. 2. P. 145–163. DOI: 10.1177/0095244314568469.
  3. Гришин Б. С. Теория и практика усиления эластомеров. Состояние и направления развития. Казань: КНИТУ, 2016. 420 с.
  4. The Natural Rubber/Silica/Silane Composites: Study on Hardness, Tensile and Morphology Behaviours / I. Surya [et al.] // Proceedings of the 2nd International Conference on Science Education and Sciences 2022 (ICSES 2022). Advances in Physics Research. 11 August 2023. P. 127–135. DOI: 10.2991/978-94- 6463-232-3_13.
  5. Functional rubber compo-sites based on silica-silane reinforcement for green tire application: the state of the art / J. Neethirajan [et al.] // Functional Composite Materials. 2022. Vol. 3, no. 7. DOI: 10.1186/s42252-022-00035-7.
  6. Silica-reinforced tire tread compounds compatibilized by using epoxidized natural rubber / K. Sengloyluan [et al.] // European Polymer Journal. 2014. Vol. 51. P. 69–79.
  7. Каблов В. Ф., Аксёнов В. И. Современные тенденции применения каучуков и наполнителей в рецептуре резин // Промышленное производство и использование эластомеров. 2018. № 3. С. 24–34.
  8. Rubber compound and tires based on such a compound: pat. EP 0501227 / R. Roland. Publ. 02.09.1992.
  9. Luginsland H. D., Niedermeier W. New reinforcing materials for rising tire performance demands // Rubber World. 2003. Vol. 228, no. 6. P. 34–45.
  10. Mark J., Erman B., Roland M. The Science and Technology of Rubber. Washington: Academic Press is an Imprint of Elsevier, 2005. 768 p.
  11. Influence of carbon black and silica filler on the rheological and mechanical properties of natural rubber compound / I. M. Ulfah [et al.] // Procedia Chemistry. 2015. Vol. 16. P. 258–264.
  12. Comparison of reinforcing efficiency between Si-69 and Si-264 in an efficient vulcanization system / P. Sae-oui [et al.] // Polymer Testing. 2005. Vol. 24, no. 4. P. 439–446.
  13. Roles of silane coupling agents on properties of silica-filled polychloroprene / P. Sae-oui [et al.] // European Polymer Journal. 2006. Vol. 42, no. 3. P. 479–486.
  14. ДССК-2163-ПФ/SSBR-2163 PF в пластиковой упаковке 0,45 ТТ 00148889-016-2015. URL: https://shop.sibur.ru/catalog/kauchuki/dssk_2163_pf_ssbr_2163_pf_v_plastikovoy_upakovke_0_45_tt_00148889 _016_2015_142977/ (дата обращения: 17.10.2024).
  15. Куперман Ф. Е. Новые каучуки для шин: приоритетные требования: методы оценки. М.: НИИШП, 2005. 329 с.
  16. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении: ГОСТ 270–75. М.: Стандартинформ, 1975. 29 с.
  17. Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидные образцы): ГОСТ 262–93. М.: Стандартинформ, 2002. 11 с.
  18. Резины. Методы испытаний на стойкость к термическому старению: ГОСТ 9.024–74. М.: Стандартинформ, 1974. 12 с.
  19. White J., De S. K., Naskar K. Rubber technologist’s handbook. Volume 2. UK: Smithers Rapra Technology Limited, Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, 2009. 450 р.
  20. Жовнер Н. А., Чиркова Н. В., Хлебов Г. А. Структура и свойства материалов на основе эластомеров. Омск: Филиал РосЗИТЛП, 2003. 276 с.

Поступила 11.11.2024