Резина и каучуки. классификация. свойства

Этапы процесса изготовления резиновых изделий

Промышленное изготовление резины начинается с процесса пластификации сырья, то есть каучука. На этом этапе обретается главное качество будущей резины – пластичность. Посредством механической и термической обработки каучук смягчается до определенной степени. Из полученной основы в дальнейшем будет осуществлено производство резины, но перед этим пластифицированная смесь подвергается модификации рассмотренными выше добавками. На этой стадии формируется резиновый состав, в который добавляют серу и другие активные компоненты для улучшения характеристик состава.

Важным этапом перед вулканизацией является и каландрование. По сути, это формование сырой каучуковой смеси, прошедшей обогащение добавками. Выбор способа каландрирования определяет конкретная технология. Производство резины на этом этапе может предполагать также и выполнение экструзии. Если обычное каландрование ставит целью создание простых резиновых форм, то экструзия позволяет выполнять сложные изделия в виде шлангов, кольцевых уплотнителей, протекторов для автомобильных шин и т. д.

Техника безопасности при изготовлении силиконовых форм

Хотя сделать силиконовую приманку не так уж и сложно, работа с открытым огнём и расплавленным силиконовым составом считается вредной и не такой уж безопасной

Так стоит уделять внимание таре в которой ведётся расплавление пластичного материала. Шприцы проверяют на отсутствие трещин и для надёжности обматывают изоляционной лентой

При загрузке старых образцов объём шприца заполняют на две трети, оставляя свободное пространство на расширяющийся при нагреве дополнительный объём.

Плавя старые приманки работают в респираторе при открытых форточках с доступом в помещение свежего воздуха, исключая отравление химическими веществами, испаряющимися из жидких фаз расплавленного раствора. Для безопасности и исключения ожогов кожи рекомендуется производить работы в тонких матерчатых перчатках.

Натуральные и синтетические составляющие

Как добывается натуральный каучук

Резину для автомобилей делают из каучука, который может быть природного либо синтетического происхождения. Натуральный каучук добывают из каучуковых деревьев. Дословно название «каучук» переводится как плачущее дерево. Сок указанного дерева имеет очень большую ценность, из него производится авторезина. Синтетический каучук имеет меньшую себестоимость, его чаще применяют для производства.

Примерно 30% от общего состава резины составляет технический углерод (сажа). Он выступает скрепляющим компонентом, действующим на молекулярном уровне. Сажа увеличивает такие характеристики резины:

• эксплуатационный период;
• прочность изделия;
• износостойкость.

Иногда технический углерод заменяется кремниевой кислотой. Этот компонент используют с целью уменьшения себестоимости продукции. Указанная кислота дешевле сажи. При ее использовании увеличивается сцепление колес с мокрым дорожным покрытием, при этом уменьшается стойкость шин к износу.

При производстве резины, для обеспечения ей определенных свойств домешивают разнообразные масла и смолы. Они уменьшают жесткость покрышек, предназначенных для зимы.

Каждый производитель покрышек применяет особый состав авторезины, делает упор на определенные характеристики покрышек:

• сцепление с дорожной поверхностью;
• устойчивость к абразивным частицам дороги;
• улучшение скоростных характеристик и так далее.

Рекомендуем посмотреть видео о том, из чего делают резину:

https://youtube.com/watch?v=arF5fc14hpM

М Т резина

На заметку!
При выборе автопокрышек для внедорожника следует принимать во внимание, по каким дорогам предстоит перемещаться.

Грязевые шины применяют с целью увеличения проходимости автотранспорта в условиях бездорожья. Это могут быть зимние и летние модели. Отличительными характеристиками являются глубина протектора, расстояние между «шашками» и наличие грунтозацепов. Резиновый состав, из которого производят продукцию, жесткий и плотный.

Так как авторезина МТ рассчитана для езды в условиях тяжёлого бездорожья и по труднопроходимым участкам дорог, она обладает низким скоростным индексом. Важный параметр при выборе изделий — это протектор. Протекторный рисунок выбирается в зависимости от условий, в которых эксплуатируется транспорт.

Глубокий протектор грязевых шин с вырезанными прямыми или зубчатыми линиями не позволяет налипать мокрому грунту на колёса. Особый рисунок с гусеничным дизайном обеспечивает сцепление с грунтом. С высоким и широким профилем увеличивается контактная площадь с поверхностью, и колеса не погружаются глубоко в грязь.

Глубокие зигзагообразные канавки способствуют быстрому самоочищению колеса и препятствуют застреванию камней и других острых предметов в нём.

Большое количество ламелей и эластичная резиновая смесь дают хорошее сцепление на зимней дороге. Автопокрышка очень прочна – в ее конструкции использован двойной стальной брекер и три слоя корда из полимерных материалов.

Боковые грунтозацепы присутствуют только на резине этого вида в плечевой зоне, обеспечивая хорошее сцепление на рыхлой поверхности. Они служат для большего сцепления с грязью, дают возможность не загрузнуть и легче выйти из таких условий.

При передвижении транспорта по песчаным и болотистых грунтам выбирается мягкая резина, а по каменистым — жесткие шины. Смягченные шины имеют «ёлочный» протекторный рисунок, жёсткие — крупноблочный рисунок. Подключение переднего привода возможно только на грунте, и передний привод на МТ-резине тянет весь автомобиль за собой.

Обратите внимание!
MT-резина не применяется для поездок по городу, потому что уменьшается управляемость автомобилем, покрышки быстро срабатываются и достаточно шумные из-за своих широких и глубоких ламелей. На 80 % резина предназначена для поездок по бездорожью и на 20 % – по твердому покрытию. 

Эксплуатационные качества шины MT:

МТ-шины

• высокая проходимость по бездорожью и грунтованным дорогам;
• плохое управление на асфальте;
• высокий уровень шума;
• низкие скоростные возможности.

Специальная МТ-резина выбирается по следующим параметрам:

• нужный размер изделий;
• рисунок протектора;
• скоростной индекс.

Грязевые шины МТ 215 65 16 с шириной 215 мм, профилем 65 %, размером колеса в 16 дюймов подходят большинству внедорожников для езды в условиях серьезного бездорожья:

• рекомендуются для установки на внедорожниках, специально подготовленных для использования в условиях бездорожья;
• предназначены для эксплуатации на песчаных, глинистых и топких грунтах и в условиях горной местности.

Резина на Ниву в 16 диаметре

Характеристики видов материала

К смесям невулканизированного спецназначения относятся устойчивые к теплу, воздействию масла и бензина электротехнические материалы. В их состав входит каучук разных видов. В зависимости от типа сырьё может отличаться по эксплуатационным параметрам. Лучшая масло- и бензостойкая смесь получается из хлоропренового каучука. Такие составы поддаются вулканизации без применения серы. Смеси сами по себе получаются очень эластичными, озоностойкими. Сырьё с бутадиен-нитрильным или полисульфидным каучуком характеризуется не настолько хорошим качеством.

Кроме того, масло- и бензостойкие материалы делятся на:

• универсальные. Их применяют для колец, нижний показатель предела хрупкости – это -50 градусов. Такой сырой резиной вполне возможно заменить другие типы сырья;
• повышенной твёрдости. Используется в производстве для изготовления резинотехнических изделий разного назначения;
• средней упругости. Тоже используются для выпуска РТИ;
• мягкие. Применяют при изготовлении уплотнителей, для работы с агрессивными жидкостями (масло, топливо).

Сырая резина общего назначения производится из каучуков неполярных видов (СКС или НК). Когда в основе натуральное сырьё, то оно подвергается вулканизации серой. Масса с неполярными типами каучуков получается высокого качества. Такие материалы эластичные и прочные, стойкие к деформациям. Из класса синтетических каучуков наиболее часто применяют бутадиен-стирольный тип сырья. Стоит отметить, что смеси с таким составом – низкого качества. Впрочем, этот показатель напрямую зависит от количества стирола в составе: чем больше этого вещества, тем прочнее получается материал.

Смеси общего назначения бывают повышенной и средней плотности. Первые используют для работы с амортизационными деталями. Резина второй категории идёт на уплотнительные РТИ.

Отдельно стоит упомянуть о смесях, которые предназначены для выполнения ремонтов или работ с восстановленными шинами:

• для заливания в воронки повреждений. Имеют вид длинного шнура диаметром от 8 до 10 мм, используются в экструдерах;
• боковые. Эта резина востребована для починки плечевой области покрышек;
• праймеры – для протектора, каркаса автошин;
• вулканизированные составы в виде лент, прошедших обработку. Используются для ремонта грузовых и крупногабаритных шин;
• невулканизированные составы, не подвергшиеся обработке. Такую сырую резину берут при наварке протекторов на покрышках в прессах.

Разновидностей сырья действительно много. И в каждом случае оно находит широкое применение в промышленности и при ремонте автопокрышек. С появлением этого материала значительно упростились привычные сегодня процессы починки повреждений на шинах или наварки протектора. А ведь раньше, когда смесей не существовало, мастер-монтажник самостоятельно готовил составы, пригодные для работы. Конечно, это занимало много времени и не гарантировало надёжность, поэтому изобретение сырой резины значительно упростило ремонтные задачи.

Эффективное чернение автомобильной резины глицерином своими руками и рецепт смеси

Вернуть черный цвет годовалым резинотехническим изделиям можно. Не стоит сразу же расстраиваться от мысли, что для этого потребуется много дорогущего силикона. Нет, производители автохимии уже изобрели средства, очерняющие боковую часть за несколько минут. Цена вопроса – 200 рублей и более. Однако гаражные мастера не дремлют – в сети множество рецептов изобретения собственного снадобья.

• Эмульсия на основе глицерина и воды.
• Смесь, включающая Coca-Cola, гуталин и глицериновый препарат.
• Черный крем для обуви или гуталин.

Разберемся с методом №1. Глицерин доступен в аптеке. Причем достаточно недорого – всего 15-20 рублей за флакон. В один бутылек заправлено 25 мл жидкости. Кто внимательно мониторит этикетки своих покупок, тот знает, что это:

1. Многоатомный спирт, добываемый путем расщепления животных жиров и масел.
2. Основной компонент 95% фирменных чернителей шин.

Говоря о производственном средстве очернения покрышек, стоит отметить, что в емкости находится еще вода и отдушка. Одно дело правильно для создания комфортабельных условий, другое – создать внешний аромат. Последний никак не влияет на безопасность, а исключительно приятным образом предрасполагает пассажиров к автомобилю. Поэтому, запах ароматической добавки в магазинном распрыскивателе по большей части значения не имеет, потому как эффективен на протяжении короткого времени, да и водитель его не чувствует.

Метод №1

Приготовление домашнего очернителя осуществляется в бутылке, которая впоследствии оснащается распрыскивающей насадкой. Так удобнее наносить самодельную эмульсию. Глицерин с водой размешивается в пропорции 1:7.

Изготовление покрышек

Основной материал, из чего делают шины – не только резина. Внутри у нее находится проволочный каркас, состоящий из множества нитей. Он может быть текстильным, металлическим или полимерным. Корд сплетается по типу ткани, а затем при помощи экструдера производится его обрезинивание. Затем каркас при помощи специальных машин раскатывается на полосы разной ширины для получения протектора необходимой размерности. Требуемый рисунок протектора получают также методом экструзии (продавливания).

Готовые боковины затем на специальном станке собираются воедино с протекторной лентой. Станок соединяет все части шины и накачивает ее изнутри для придания ей формы. Получаемые заготовки подвергаются вулканизации, в результате чего они превращаются в единое целое, а затем обрабатывают горячим паром под давлением. Завершающим этапом становится нанесение на боковины покрышки технологических надписей и знаков при помощи специального пресса. После этого готовая шина проходит проверку на соответствие необходимым условиям и требованиям.

Таким образом, изготовление автомобильных покрышек состоит из нескольких достаточно сложных этапов, требующих серьезного технологического оснащения. Становится понятно, почему на каждом этапе требуются качественные процедуры обработки, ведь конечный продукт зависит от характеристик исходных материалов, пропорций добавляемых веществ и компонентов. Производители не стоят на месте и постоянно разрабатывают новые модели покрышек, поэтому при покупке новинок стоит более подробно ознакомиться с их характеристиками и проверить соответствие заявленных параметров реальным показателям.

Сезонность автопокрышек

Отличия протектора автошин в зависимости от сезонности резины

Типы шин для автомобилей разделены в зависимости от сезона их использования на три группы.

Летние автошины обеспечивают должное сцепление колес с асфальтом, нагретым до высокой температуры. Они имеют большой индекс скорости, обладают увеличенной стойкостью к износу при воздействии абразивных частиц дорожного покрытия. При снижении температуры до +7 С и меньше такая авторезина начинает утрачивать свои изначальные характеристики, ее эластичность падает, снижается управляемость автомобилем. Шины, разработанные на лето, во время минусовых температур за бортом авто начинают «дубеть».

Зимняя авторезина, рассчитана на применение в условиях минусовых температур. Отличается узкими канавками протекторного слоя, достаточно мягкая, позволяет ездить на заснеженной либо обледененной поверхности. При возрастании температуры выше +9С шины, разработанные на зиму быстро истираются и становятся непригодными к использованию. Их небезопасно применять при очень высоких температурах, они могут расплавиться при езде по раскаленному асфальту.

Различают такие типы зимних шин для автомобилей:

1. Ошипованные на их поверхности присутствуют специальные шипы, для увеличения проходимости машины по заснеженной либо обледененной дороге. При этом ламели, характерные для обычной резины отсутствуют. Применять шипованные покрышки без необходимости не стоит: шипы могут вырываться с мест крепления, а также способны повредить асфальтированную поверхность дороги.
2. Шипуемые. На поверхности указанных автопокрышек расположены специальные отверстия для установки шипов. Приобретая такие автошины учитывайте: ошиповать легко новую резину, протекторный слой которой не истерт, в противном случае подобрать высоту шипов можно в определенных рамках в зависимости от остаточной высоты протекторного слоя.
3. Фрикционные покрышки. У таких изделий рисунок протекторного слоя имеет яркий волнообразный характер. Автолюбители именуют указанные автошины «липучками» за их способность прилипать к дорожному покрытию. При минусовых температурах эти шины обеспечивают хорошее сцепление с обледененной поверхностью, гарантируют хорошую устойчивость транспортного средства. Они разделяются на резину скандинавского и европейского типа. Первый вид рассчитан на суровую зиму, в состав такой резины многие производители домешивают силику, обеспечивающую большую устойчивость автомобиля при езде по льду. При этом, маневрирование на асфальтированной поверхности затруднено из-за мягкости резины, резкое торможение может привести к увеличению тормозного пути. Применение таких шин актуально для езды на размеренной скорости в достаточно холодных регионах. Использование европейского типа покрышек позволяет ездить по асфальту. Такая резина имеет уменьшенное количество ламелей и обладает достаточной жесткостью. Указанные шины позволяют быстро ездить в условиях теплой зимы с умеренными осадками. Им характерна высокая маневренность на асфальтированной поверхности.

Подбирая покрышки на зиму, особое внимание уделите маркировке, можно легко перепутать всесезонные шины с зимними изделиями. В обоих вариантах на боковой поверхности шин присутствует обозначение M&S, но шины, предназначенные для зимы, дополнительно маркируются знаком со снежинкой внутри, на всесезонке, такого рисунка нет

Всесезонные автопокрышки занимают промежуточное значение между зимним и летним типом резины для автомобилей. Их можно применять в температурном диапазоне от-5С до +10С. Они характеризуются специальным протекторным слоем, обеспечивающим нужное сцепление колес с дорожным покрытием в условиях мягкой зимы и не слишком жаркого лета. В регионах с большим перепадом температур, применение всесезонной авторезины не актуально: с увеличением температуры выше нормы покрышки могут поплавиться, они больше подвержены деформации. Если температура упадет ниже рекомендованной нормы, то всесезонная авторезина «задубеет».

Многие автолюбители отдают предпочтение всесезонным шинам, с целью экономии: нет необходимости покупать два типа шин для автомобиля (на зиму и на лето), а также не нужно беспокоиться о правильном хранении автопокрышек. Такая позиция является правильной, если в регионе, в котором эксплуатируется автомобиль, температурный диапазон составляет от-5С до +10С. В противном случае стоит задуматься о приобретении двух комплектов авторезины (для зимы и лета).

Свойства резины

Резину можно рассматривать как сшитую коллоидную систему, в которой каучук составляет дисперсионную среду, а наполнители – дисперсную фазу. Важнейшее свойство резины – высокая эластичность, т.е. способность к большим обратимым деформациям в широком интервале температур (см. Высокоэластическое состояние).

Резина сочетает в себе свойства твердых тел (упругость, стабильность формы), жидкостей (аморфность, высокая деформируемость при малом объемном сжатии) и газов (повышение упругости вулканизационных сеток с ростом температуры, энтропийная природа упругости).

Резина – сравнительно мягкий, практически несжимаемый материал. Комплекс ее свойств определяется в первую очередь типом каучука (см. табл. 1); cвойства могут существенно изменяться при комбинировании каучуков различных типов или их модификации.

Модуль упругости резин различных типов при малых деформациях составляет 1-10 МПа, что на 4-5 порядков ниже, чем для стали; коэффициент Пауссона близок к 0,5. Упругие свойства резины нелинейны и носят резко выраженный релаксационный характер: зависят от режима нагружения, величины, времени, скорости (или частоты), повторности деформаций и температуры. Деформация обратимого растяжения резины может достигать 500-1000%.

Нижний предел температурного диапазона высокоэластичности резины обусловлен главным образом температурой стеклования каучуков, а для кристаллизующихся каучуков зависит также от температуры и скорости кристаллизации. Верхний температурный предел эксплуатации резины связан с термической стойкостью каучуков и поперечных химических связей, образующихся при вулканизации. Ненаполненные резины на основе некристаллизующихся каучуков имеют низкую прочность. Применение активных наполнителей (высокодисперсных саж, SiO₂ и др.) позволяет на порядок повысить прочностные характеристики резины и достичь уровня показателей резины из кристаллизующихся каучуков. Твердость резины определяется содержанием в ней наполнителей и пластификаторов, а также степенью вулканизации. Плотность резины рассчитывают как средневзвешенное по объему значение плотностей отдельных компонентов. Аналогичным образом могут быть приближенно вычислены (при объемном наполнении менее 30%) теплофизические характеристики резины: коэффициент термического расширения, удельная объемная теплоемкость, коэффициент теплопроводности. Циклическое деформирование резины сопровождается упругим гистерезисом, что обусловливает их хорошие амортизационные свойства. Резины характеризуются также высокими фрикционными свойствами, износостойкостью, сопротивлением раздиру и утомлению, тепло- и звукоизоляционными свойствами. Они диамагнетики и хорошие диэлектрики, хотя могут быть получены токопроводящие и магнитные резины.

Резины незначительно поглощают воду и ограниченно набухают в органических растворителях. Степень набухания определяется разницей параметров растворимости каучука и растворителя (тем меньше, чем выше эта разность) и степенью поперечного сшивания (величину равновесного набухания обычно используют для определения степени поперечного сшивания). Известны резины, характеризующиеся масло-, бензо-, водо-, паро- и термостойкостью, стойкостью к действию химически агрессивных сред, озона, света, ионизирующих излучений. При длительном хранении и эксплуатации резины подвергаются старению и утомлению, приводящим к ухудшению их механических свойств, снижению прочности и разрушению. Срок службы резины в зависимости от условий эксплуатации от нескольких дней до нескольких десятков лет.

Домашнее изготовление сырой резины

Каучук, особенно искусственный, для вымешивания требует больших усилий. Мять его руками, как тесто, у человека недостаточно сил. Для этого делается специальное приспособление. Перемешивание с добавками — трудоемкий и длительный процесс. Вещества с различной дисперсностью, удельным весом и физическим состоянием надо превратить в однородную массу.

Готовится сырая резина своими руками в машине со шнековыми валами. Винтовые выступы перетирают все, что заложено в емкость, и перемешивают. Скорость изготовления зависит от количества валов. Дома обычно он один, и надо много времени на доведение смеси до нужного состояния.

Для формовки в листы и полосы достаточно двух валов, один из которых перемещается, изменяя размер зазора, следовательно, и толщину готовой сырой резины. Масса закладывается в накопитель и поступает на формовку. При деформации она остывает и теряет способность течь, становится прочной на разрыв.

Оборудование для домашней мастерской можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно. За образцы взять технику, имеющуюся на кухне. Двигатель подойдет от поломанной стиралки или любой другой машины. Ремни и шкивы автомобильные.

Процесс изготовления автопокрышек

Из чего делаются покрышки? Готовые автопокрышки состоят не только из резины. Каркас автопокрышек изготавливают из специальных нитей. Они могут быть:

• текстильными;
• металлическими;
• полимерными.

Технология производства корда напоминает работу ткацкого станка. Образованный корд помещается в экструдер, в котором осуществляется его обрезинивание. Готовый каркас раскатывается на полосы, имеющие различную ширину для изготовления покрышек разной размерности.

Для создания протекторного слоя обрезиненный корд помещается на специальный станок, превращающий методом экструзии заготовку в протектор.

Борт авторезины изготавливается следующим образом:

1. Металлическая проволока обрезинивается.
2. Производится нарезка обрезиненной проволоки кругами (с учетом радиуса будущей покрышки).
3. На специальном станке проводится сборка боковин.

Для сбора составляющих элементов шин в единую конструкцию применяют специальный станок. На него устанавливают бортовые кольца и катушки с компонентами. Станок автоматически соединяет все части автопокрышки, затем наполняет заготовку воздухом под протектор с брекетом.

Завершающим этапом создания шин есть вулканизация. После обработки покрышки горячим паром под давлением, каучук с всевозможными присадками спекается. Затем с применением специальных форм для пресса наносится протекторный рисунок с разнообразными надписями. Готовая продукция проверяется на соответствие всем необходимым характеристикам.

Изготовление приспособления для вулканизации

Самодельные вулканизаторы делятся на электрические и бензиновые. Делаются они из деталей, отслуживших свой срок. Основные узлы:

• неподвижный стол;
• нагревательный элемент;
• струбцина.

Самая простая электрическая модель получается из старого утюга, в котором есть рабочая спираль. Этот вариант имеет регулятор, значит, удобнее других. Рабочая поверхность – подошва. Ручку лучше убрать, перевернуть утюг, установить на скобу из толстого листа. Сверху ложится ремонтируемое изделие и зажимается струбциной.

Для бензинового варианта использовать удобно поршень двигателя. В него наливается бензин и поджигается. Для контроля положите на латку бумагу. Она начинает желтеть на критической для резины температуре.

Силиконом называется кремнийорганический материал, довольно мягкий и пластичный, поэтому его применяют для изготовления разного вида форм для статуэток и фигур, и не только. Его подобие можно изготовить и в домашних условиях.

Но прежде чем перечислить способы его изготовления, давайте разберемся, где применяется этот материал.

Оборудование для процессов изготовления резины

Полный производственный цикл осуществляет целая группа машин и агрегатов, выполняющих разные задачи. Один лишь процесс вулканизации обслуживают котлы, прессы, автоклавы, форматоры и другие устройства, обеспечивающие промежуточные операции. Отдельный установки применяют для пластификации – типовая машина такого типа состоит из шипованного ротора и цилиндра. Вращение роторной части производится посредством ручного привода. Не обходится производство резины без варочных камер и каландровых агрегатов, которые осуществляют раскатку каучуковых смесей и термическое воздействие.

Процесс изготовления автопокрышек

Из чего делаются покрышки? Готовые автопокрышки состоят не только из резины. Каркас автопокрышек изготавливают из специальных нитей. Они могут быть:

• текстильными;
• металлическими;
• полимерными.

Технология производства корда напоминает работу ткацкого станка. Образованный корд помещается в экструдер, в котором осуществляется его обрезинивание. Готовый каркас раскатывается на полосы, имеющие различную ширину для изготовления покрышек разной размерности.

Для создания протекторного слоя обрезиненный корд помещается на специальный станок, превращающий методом экструзии заготовку в протектор.

Борт авторезины изготавливается следующим образом:

1. Металлическая проволока обрезинивается.
2. Производится нарезка обрезиненной проволоки кругами (с учетом радиуса будущей покрышки).
3. На специальном станке проводится сборка боковин.

Для сбора составляющих элементов шин в единую конструкцию применяют специальный станок. На него устанавливают бортовые кольца и катушки с компонентами. Станок автоматически соединяет все части автопокрышки, затем наполняет заготовку воздухом под протектор с брекетом.

Завершающим этапом создания шин есть вулканизация. После обработки покрышки горячим паром под давлением, каучук с всевозможными присадками спекается. Затем с применением специальных форм для пресса наносится протекторный рисунок с разнообразными надписями. Готовая продукция проверяется на соответствие всем необходимым характеристикам.

Автомобильная резина состоит, в большинстве случаев, из таких компонентов:

• каучук;
• смолы;
• кремниевая кислота;
• сажа;
• секретные химические элементы, добавляемые в резину для придания ей определенных качеств (мел, глицерин, ацетилированный ланолин и так далее).

От качественных и количественных характеристик указанных компонентов зависит качество готовой продукции. Не стоит поддаваться рекламному воздействию и отдавать предпочтение автошинам, изготовленным с применением новых химических компонентов. Перед покупкой таких покрышек, стоит поинтересоваться, насколько заявленные производителем авторезины параметры соответствуют реальности.

Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии.

В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки.

На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия.

Рис. 1 Применение каучуков

Рис. 2 Изделия, где используются каучуки

Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их молекул. Линейные и слаборазветвлённые молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью (рис. 3, верхний). Чистый каучук ползёт при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией – путём введения в каучук химических веществ – вулканизаторов, образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука (рис. 3, нижний). В зависимости от числа возникших при вулканизации поперечных связей получают резины различной твёрдости – мягкие, средней твёрдости, твёрдые.

Рис. 3 Структуры каучука и резины

Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твёрдость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по значению измеренной деформации оценивают твёрдость (рис. 4).

Рис. 4 Определение твёрдости резины протектора

При испытании на растяжение определяют прочность Ϭz (МПа), относительное удлинение в момент разрыва εz (%) и остаточное относительное удлинение Ѳz (%) (рис. 5).

Рис. 5 Лабораторная установка для проведения механических испытаний резины

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства – стареют. Старение резины оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70оС в течение 144 час, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет. Морозостойкие резины определяется температурой хрупкости Тхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке хрупко разрушается.

Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км, равный отношению удлинения δм образца при температуре замораживания к удлинению δо при комнатной температуре.