Libmonster ID: UA-1728

 Автор: И. Л. ШМУРАК

Доктор технических наук И. Л. ШМУРАК, заведующий сектором Федерального государственного унитарного предприятия "Научно-исследовательский институт шинной промышленности"

Велосипед, мотоцикл, автомобиль и даже самолет (за исключением амфибий) нельзя представить без шин. Пневматические, они обеспечивают колесам всех машин сцепление с дорогой, смягчают удары и толчки. Так было всегда и, вероятно, будет еще долго. Но относительно недавно экологи забили тревогу: оказалось, данные изделия в традиционном виде опасны для окружающей среды.

Отрицательное воздействие шин на воздух, почву, растения, животных и людей обусловлено их сопротивлением качению, которое, в свою очередь, определяет расход топлива двигателем и, следовательно, количество выбрасываемых в атмосферу выхлопных газов, содержащих такие опасные для биоты компоненты, как свинец, углеводороды, сернистый, углекислый, угарный газы и т.д. Вместе с тем при движении машин их резиновая "обувка" стирается о дорожное покрытие. При этом выделяются твердые высокодисперсные продукты и вредные для здоровья человека газообразные вещества. Последние могут отщепляться и когда шина находится в состоянии покоя.

Было выявлено: основной вклад в перечисленные негативные явления вносит протектор - наружный резиновый слой покрышки. На его долю у легковых машин приходится 35- 50, у грузовых - 50 - 70% сопротивления шины качению и практически весь объем продуктов их стирания. Для создания, образно говоря, "зеленой" шины необходимо было решить две задачи: всемерно снижать первый показатель, одновременно повышая износостойкость протекторной резины и снижая выделения из нее. И, как оказалось, это - не фантастика. Сопротивление качению, как таковое, обусловлено динамическим гистерезисом*, приводящим к механическим потерям и образованию тепла при циклическом нагружении шины. Отсюда следует вывод: для снижения потерь по этой причине протекторы надо делать из соответствующих материалов, манипулируя в них сочетанием технического углерода с коллоидным диоксидом кремния (КДК). Опыты показали: замена 45 - 75% первого из них на второй снижает гистерезисные потери на 30 - 50%. Правда, непременным условием получения таких результатов является дезагрегация частиц КДК и взаимодействие между их поверхностями и каучуком резиновой смеси. Для чего в последнюю вводят специальные добавки. Наиболее распространенный из них Si-69 (или А-1289). Этоксисилановые группы этих веществ вступают в реакцию с силанольными на поверхности КДК. В процессе вулканизации резины тетрасульфидные связи добавок разрушаются, образующиеся при этом свободные радикалы* присоединяются к серной сетке, что способствует дезагрегации частиц КДК и образованию прочной связи между ними и каучуком. Кстати, все это положительно влияет или не отражается на степени упругости, прочности, износостойкости и сцеплении протектора шины с дорогой.

К сожалению, продукт Si-69 стоит очень дорого. Вот почему химики пытаются уменьшить его расход. Один из способов, по мнению сотрудников нашего института Ю. В. Азаровой и др., - распыление этого соединения в псевдоожиженном слое КДК. К близкому результату, как показали О. В. Сигов и его коллеги (Воронежский филиал Федерального института синтетического каучука), приводит модификация бутадиеновых или бутадиенстирольных каучуков** путем полимеризации их в растворе с применением замещенных


* Гистерезис - запаздывание изменения физической величины, характеризующей состояние тела, когда оно определяется внешними условиями в данный и предшествующие моменты времени (прим. ред.).

* Свободные радикалы - химические соединения с неспаренным электроном, а потому очень реакционноспособные (прим. ред.).

** Синтетические каучуки, впервые полученные в 1932 г. по способу академика С. В. Лебедева (прим. ред.).

стр. 50


литийорганических катализаторов или полимеризацией в водной среде с использованием реакционноспособных мономеров. Из таких каучуков особый интерес представляет сополимер бутадиена, стирола и метил-метакрилата, придающий резинам, как установили Н. Л. Сахновский и др., высокую износостойкость и выносливость к усталости по сравнению с обычными бутадиенстиролъными каучуками.

И еще. Снизить сопротивление качению шины можно, уменьшая ее массу. Нам представляется, что в этом смысле наиболее перспективно применение не традиционного корда (силовой элемент в виде крученых нитей, размещенных в шине от борта к борту под углом 90 к экватору параллельно друг другу и придающих ей прочность, гибкость и упругость), а изготовленного из высокопрочного капронового волокна. При одинаковой прочности с серийным новинка имеет меньший диаметр, а значит, и массу, к тому же ведет к уменьшению толщины охватывающего слоя резины и, следовательно, массы шины. Другой вариант того же подхода - высокопрочные капроновые нити такого же диаметра, как и серийные. Они позволяют уменьшить число слоев корда в каркасе шины, а стало быть, значительно понизить ее массу. Наиболее загрязняют окружающую среду выделяющиеся из шин амины - продукт превращений ускорителей вулканизации. Попадая в атмосферу, они соединяются с находящимися в ней оксидами азота, образуя канцерогены. Для снижения их количества О. В. Сигов и другие специалисты из Воронежа предложили каучуки, не генерирующие летучие вещества, а в нашем институте разработали протекторные резины на их основе.

Есть и другие способы исключить выделение аминов. Это применение ускорителей вулканизации, не отщепляющих соединяющиеся с оксидами азота амины, а также упомянутого сополимера бутадиена, стирола и метилметакрилата. Фрагменты последнего способны связывать амины, выделяющиеся из ускорителей вулканизации.

Итак, экологически чистая шина становится реальностью. Скажем, во Франции стали хорошо известны изделия фирмы Michelin - ими уже оборудованы многие машины.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/Проблемы-Поиск-Решения-ЗЕЛЕНЫЕ-ШИНЫ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Бельбек ТахумовContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/Scientist

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

Проблемы. Поиск. Решения. "ЗЕЛЕНЫЕ" ШИНЫ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 18.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/Проблемы-Поиск-Решения-ЗЕЛЕНЫЕ-ШИНЫ (date of access: 01.12.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Rating
0 votes
Related Articles
А вообще весь этот кейс с комиками во власти заставил понять, что киношный сценарий разительно отличается от реальной большой политики, где побеждает трезвый, незамутненный запрещенными веществами ум, холодный расчет и опыт – как обязательные составляющие личности, дерзающей определять путь миллионов человек.
Catalog: Разное 
18 hours ago · From Naina Kravetz
Когда менять резину на зимнюю в 2021 году?
Yesterday · From Україна Онлайн
Запрещает ли PayPal азартные игры?
Catalog: Экономика 
2 days ago · From Україна Онлайн
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
7 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
8 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
10 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
10 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
10 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
10 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
11 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
Проблемы. Поиск. Решения. "ЗЕЛЕНЫЕ" ШИНЫ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones