Состав покрышек: Химические свойства шин. Узнай главные компоненты компаунда твоей шины

Химические свойства шин. Узнай главные компоненты компаунда твоей шины

Как и раньше, каучук остается главной составляющей шины, но кроме него в покрышках содержится огромное множество других компонентов, список которых разработчики ведущих компаний регулярно пополняют самыми невероятными ингредиентами, пытаясь заменить привычные и дорогие компоненты.

Химический состав шин меняется в зависимости от приоритетных характеристик готового продукта. Например, гоночные шины должны быть менее восприимчивыми к действию высоких температур, нежели легковые автомобильные шины, поэтому компании используют более высокий процент синтетических материалов и различных химических веществ в этих шинах, что объясняет их высокую себестоимость и цену.

Перечислить все составляющие шин вряд ли возможно, поэтому сосредоточимся на задаче минимум: узнать главные компоненты средней шины.

Резина

Приблизительно от 40 до 60% состава шин – это резина, она же каучук. Шина обычно состоит из четырех различных видов резины: натуральный каучук, бутадиен-стирольный каучук, бутадиеновый каучук и бутилкаучук. Около 55% каучука автошины содержится в боковой стенке и протекторе, и компании используют природный, бутадиен-стироловый и полибутадиеновый каучук в этих областях. Бутилкаучук и галогенизированный бутилкаучук доминируют в структуре внутренней прокладки шин. Резиновая смесь стандартной легковой автомобильной шины в среднем состоит на 55% из синтетического каучука и на 45% — из натурального, хотя в зависимости от вида, показатели могут существенно варьироваться.

Химическая добавки

Как уже упоминалось, химические наполнители и добавки также широко используются в производстве покрышек. Упрочняющие химические агенты представляют высокий процент среди прочих химических наполнителей, наиболее распространенными из которых являются: технический углерод, диоксид кремния (силика) и смолы. Компании-производители используют в шинах антидеграданты (антиоксиданты, парафин и воск), а также активаторы адгезии (соли кобальта, латунь в металлическом корде и смолы в тканевых составляющих). Сульфур служит в качестве вулканизирующего агента. Масла, склеивающие ингредиенты, химические пластификаторы и смягчители также составляют часть химических добавок. Хлопковые, арамидные, стальные волокна, вискозные, полиэстерные волокна и стекловолокна также распространены в составе.

Химические составляющие по весу

По данным компании Goodyear Tire and Rubber, средняя шина весом около 22 фунтов (почти 10 кг) состоит из комбинации 5-ти различных видов синтетической резины (6,0 кг) и восьми типов натурального каучука (4 кг). Технический углерод в таком случае «потянет» на 5,0 кг. Шина также состоит из 0,68 кг металлокорда и 0,9 кг полиэстера, нейлона и бортовой проволоки. Последними компонентами этой усредненной шины станут 1,36 кг 40 различных химических веществ, восков, масел и пигментов.

Микроэлементы

Интересно, что ряд элементарных металлов также являются незначительной частью композиции шины. Цинк – наиболее распространенный элемент-металл (10 000 частей на миллион). Медь составляет около 75 миллионных долей твердых частиц шины. Далее следует барий – примерно 25 миллионных долей, свинец – 20 миллионных долей. Также в составе шин были замечены хром, никель, стронций, ванадий.

Еще больше интересного о шинах для спецтехники на страницах компании Экспера в Google+

Tags: Химические свойства шин, компаунда шины

Химический состав автомобильных покрышек — Ремонт и обслуживание авто

Опубликовано:

Содержание

  1. Из чего делают шины для машин
  2. Химический состав резины автомобильных шин
  3. Вот к примеру химическая формула резины и каучука соответственно

Основным использующемся материалом для шины считается резина. Она бывает различной и может производиться как из искусственного, так и из настоящего каучука. Более часто встречаются покрышки сделанные из искусственного каучука, так как он элементарен в разработке и гораздо экономичнее и по свойству не уступает натуральному каучуку.

Другой по численным показателям элемент состава покрышек – углерод промышленный или, обычным языком, сажа. На его часть приводится приблизительно 30% всей смеси.

Для чего применяется углерод? По сути, это упрочивающий элемент смеси, работающий на молекулярном уровне. Без применения сажи шины были бы недолговечными, хрупкими и выделялись бы завышенным износом.

Сейчас вместо промышленного углерода чаще применяется сера. Но отбор того или иного ингредиента – скорее, тема финансовой целесообразности. С научно-технической точки зрения отличие невелико.

Химический состав резины автомобильных шин

Замена техническому углероду – кремниевая кислота. Она применяется в качестве подмены сажи по причине, что последняя непрерывно дорожает. Однако, это решение вызывает некоторые споры в кругу специалистов, и связаны они с тем, что кремниевая кислота при низкой крепости располагает более высокой способностью к сцеплению с влажной поверхностью дороги. То есть, утрачивая в износостойкости, мы обретаем наилучшее сцепление.

Вот к примеру химическая формула резины и каучука соответственно

В качестве присадок для изготовления компаундов используются разные масла и смолы. Они исполняют смягчающую функцию, что в особенности важно при изготовлении зимней резины.

Факт наличия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или иных добавок, на коих производится реклама — ничего не значит. Главное придумать хороший рецепт, а потом и не нарушить этот самый рецепт, который бы с использованием этих ингредиентов дал отличные свойства авто шине. А это получается далеко не у всех производителей. Поэтому как делают шины разные производители — это их тайна за семью печатями.

Можно подвести результат, что авто шины делают либо из резины, либо из иных материалов, но с прибавлением каучука. У изготовителей покрышек имеется свой лучший хим. состав, который устанавливает разные свойства получаемой резины.

Один разработчик делает упор на срок службы, иной — на скоростные свойства, а 3-ий — на поведение шины на влажной дороге. Эти свойства устанавливают цену и качество шины. Ну а далее уже в резину добавляют металлизированный корд, капроновые нити и различны дополнительные скрепляющие элементы, чтобы покрышка была упругой, долговечной и износостойкой.

 

 

Как вам статья?

Каков состав шины? — Слои и компаунды

Введение в шинную промышленность

Состав шины в основном состоит из каучука, но не только. Процесс изготовления шины сложен и состоит из набора нескольких слоев, наложенных друг на друга. Для создания этих слоев и изготовления шины необходимо выполнить 4 этапа:

  • Смешивание: более 200 компонентов смешиваются с помощью миксеров и валков. Натуральный каучук, синтетический каучук, технический углерод и более 200 компонентов проходят через вальцы для получения однородной резиновой смеси.
  • Подготовка: различные слои шины подготавливаются с помощью каландрирования или экструзии перед раздельным хранением.
  • Здание: на этом этапе собираются разные слои.
  • Отверждение: после сборки шина остается податливой и называется сырой шиной. Для окончательной отделки его необходимо вулканизировать, чтобы сделать эластичным, упругим и устойчивым к атмосферным воздействиям.

 

Подробный список слоев

Внутренний слой

*Внутренняя камера шины. Этот слой предназначен для предотвращения потери давления в радиальных шинах, что увеличивает срок службы шины. Внутренний слой изготовлен из бутила, синтетического каучука, обладающего превосходными свойствами удержания воздуха. Бутиловые прокладки могут быть чрезвычайно липкими и часто требуют особого обращения в процессе экструзии.

Слой корпуса

Структурные слои шины, слои корпуса изготовлены из каландрированной резины, армированной текстильным или стальным кордом, функции которого заключаются в выдерживании весовой нагрузки и амортизации ударов. Большинство шин имеют 2 слоя и более. Поскольку эти детали состоят из резины и ткани, повторная отправка обрезков резины на производственную линию затруднена.

Борт и апекс

Борт — это деталь, которая удерживает шину на ободе. Бусина состоит из множества колец, сделанных из стальной проволоки, которые были сформированы и собраны вместе. Вершина соединена с бусинами, поэтому она свернута и имеет форму одинакового размера. Это та часть, которая позволяет борту правильно склеивать шину.

Боковины

Компонент, обеспечивающий устойчивость шины за счет поглощения боковой силы, возникающей при повороте автомобиля. Из-за своей природы эта деталь состоит из смеси каучуков, обладающих высокой усталостной прочностью и выделяющих меньше тепла. В формулу можно добавить сажу и другие добавки для улучшения этих свойств, но это может привести к потере липкости, что может повлиять на конструкцию шины.

Размыкатели

Размыкатели представляют собой каландрированные резиновые и стальные тросы. В обычных случаях 2 слоя прерывателей перекрываются. Эта технология предотвращает искажение, вызванное центробежной силой.

Ремни

Эти слои используются не во всех шинах. Ремни улучшают механическую прочность шины, поэтому их обычно используют для тяжелых транспортных средств, таких как грузовики.

Протектор

Часть шины, соприкасающаяся с дорогой. Его основная функция заключается в безопасной и эффективной передаче тягового и тормозного усилия. Протектор часто состоит из толстого слоя резины, состав которой меняется в зависимости от типа поверхности (снег, мокрая, сухая…) и назначения шины (сцепление, износостойкость, энергосбережение). Как и боковины, протекторы экструдируются в процессе производства, и для каждого состава может потребоваться различный тип обработки.

Компоненты шин

Компоненты шин


1. Типичный
Материалы Состав шины

2. Типичный
составы шин по весу

3. Резиновый груз
по компонентам шин

4. Примеры резины
Компаунды для шин

5. Анализ стального корда шины

1.
Типовой состав материалов шины

    В этой таблице перечислены типичные типы материалов
    используется для производства шин.
    Типовой состав шины

    Синтетический каучук

    Натуральный каучук

    Сера и соединения серы

    Кремнезем

    Фенольная смола

    Масло: ароматическое, нафтеновое, парафиновое

    Ткань: полиэстер, нейлон и т. д.

    Нефтяные воски

    Пигменты: оксид цинка, диоксид титана и т.д.

    Технический углерод

    Жирные кислоты

    Инертные материалы

    Стальная проволока

2.
Типовые составы шин по весу 1)

Здесь перечислены основные классы материалов, используемых для
изготовление шин в процентах от общей массы готовой
шина, которую представляет каждый класс материала.

Пассажирская шина

Натуральный каучук 14 %
Синтетический каучук 27%
Технический углерод 28%
Сталь 14 — 15%
Ткань, наполнители, ускорители, антиозонанты,
и т.д.
16 — 17%
Средний вес: Новый 25 фунтов, Брак 20 фунтов.

Грузовая шина

Натуральный каучук 27 %
Синтетический каучук 14%
Технический углерод 28%
Сталь 14 — 15%
Ткань, наполнители, ускорители, антиозонанты,
и т. д.
16 — 17%
Средний вес: Новый 120 фунтов, Брак 100 фунтов.

3.
Масса резины по компонентам шины 1)

Шина изготавливается из нескольких отдельных компонентов, таких как протектор,
внутренний вкладыш, бусины, ремни и т. д. В этой таблице показано, какие компоненты учитывают
для резины, используемой для изготовления шины.

РЕЗИНА В ПРОЦЕНТАХ ПО ВЕСУ
В НОВОЙ РАДИАЛЬНОЙ ПАССАЖИРСКОЙ ШИНЕ
 
ПРОТЕКТОР 32,6%
ОСНОВА 1,7%
БОКОВАЯ СТЕНКА 21,9%
НАКОНЕЧНИК БАРИНА 5,0%
БАЛКА ИЗОЛЯЦИЯ 1,2%
ТКАНЬ ИЗОЛЯЦИЯ 11,8%
ИЗОЛЯЦИЯ СТАЛЬНОГО ШНУРА 9,5%
ВНУТРЕННЯЯ ПОДКЛАДКА 12,4%
ПОДУШКА       3,9%
  100,0%

4.
Примеры резиновых смесей для шин 2),3)

Эти примеры выбраны, чтобы показать разнообразие
составы шин, которые затрудняют их повторное использование в новой шине
материалы. Каждый производитель разработал свои собственные составы для
особое использование.

Протектор (PHR) База (PHR) Боковина (PHR) Внутренний вкладыш (PHR)
Натуральный каучук
50,0 
100,0
75,0
Бутадиен-стирольный каучук
50,0
25,0
Изобутилен-изопреновый каучук
100,0
Технический углерод (марка N110)
50,0
15,0
20,0
Технический углерод (марка N330)
25,0
35,0
Технический углерод (марка N765)
50,0
Технологическое масло
7,5
5,0
5,0
3,0
Антиоксидант
1,0
0,75
1,0
1,0
Антиоксидантный воск
2,0
Стеариновая кислота
2,0
4,0
3,0
1,5
Окислитель цинка
5,0
5,0
5,0
5,0
Ускоритель (высокий)
1,0
0,7
Ускоритель (средний)
1,25
0,4
Ускоритель (Низкий)
0,4
Сера
2,5
3,0
2,8
2,0

*PHR = на сотню каучуков

 *Класс углерода = класс ASTM: размер частиц и структура
углерод разные.

5.
Анализ стального корда шины 1)

АСТМ 1070 Провод стальной шины

Около 2,5 фунтов стальных лент
и бортовая проволока в шине легкового автомобиля. Этот материал изготовлен из высоко
углеродистая сталь с номинальным пределом прочности 2750 МН/м2 и следующими
типичный состав:

СТАЛЬНЫЕ РЕМНИ ПРОВОЛОКА
Углерод 0,67 — 0,73% 0,60% мин.
Марганец 0,40 — 0,70% 0,40 — 0,70%
Кремний 0,15 — 0,03% 0,15 — 0,30%
Фосфор 0,03% макс. 0,04% макс.
Сера 0,03% макс. 0,04% макс.
Медь След След
Хром След След
Никель След След
ПОКРЫТИЕ 66% Медь

34% Цинк
98% латунь

2% олово

Каталожные номера

  1. Лом
    Совет по управлению шинами
  2. Джеймс Э.

Back to top