Характеристики резины: Автомобильный блог | Обзоры, Тест-драйвы, ПДД и советы по обслуживание автомобилей

Содержание

Тест-драйв зимней резины / Общая информация / Yokohama

Холодный сезон уже не за горами. Для большинства автомобилистов становится особенно актуальным выбор зимней резины. Она используется в очень сложных условиях, что диктует повышенные требования к её характеристикам. Компания Yokohama готова к зиме. В её модельном ряду представлено немало эксклюзивных новинок и проверенных временем вариантов. Сравнение зимних шин японского производителя поможет понять, какую модель выбрать в каждом конкретном случае.

Перед началом обзора стоит сказать, что в Россию поставляются покрышки, адаптированные к суровому климату. Речь идёт о так называемых «скандинавских» моделях. Они отличаются улучшенными сцепными свойствами на льду и снегу. Их можно использовать не только в средней полосе, но и в северных регионах. Кроме того, отечественным потребителям предлагается множество разновидностей шипованных шин. Они подходят для эксплуатации в самых экстремальных условиях. Именно с них мы начнём тестирование.

Когда в фокусе — сцепление

В большей части нашей страны климатические условия оставляют желать лучшего. Холодные зимы, частые гололёды, обильные снегопады — всё это вынуждает использовать особый подход к выбору резины. В таких обстоятельствах стоит обратить внимание на шипованные модели. Независимые тесты шин показывают, что они обеспечивают минимальный тормозной путь и лучшую управляемость на скользких покрытиях. Конечно, такая резина плохо подходит для мягких зим. Её естественный недостаток — слабые показатели шумности, комфорта и сцепления на чистом асфальте.

Обзор зимних шипованных шин мы начнём с модели Yokohama IG55. Эта линейка хорошо знакома водителям в России, Европе, Канаде, США и других странах со сложным климатом. Такая зимняя резина может устанавливаться как на легковые автомобили, так и на популярные модели кроссоверов.

Надёжные, универсальные, доступные

Шины Yokohama IG55 представлены на рынке уже не первый сезон. Однако они по-прежнему готовы участвовать в сравнении зимней резины премиум-класса. Их главная особенность — высокотехнологичные шипы, на разработку которых ушло немало времени. Их преимуществами следует назвать:

  • звездообразную форму наконечника. Она усиливает сцепление на льду и минимизирует нагрузку на резину;
  • оптимизированное расположение, снижающее уровень шума и вибраций;
  • рельефные стенки отверстия, предотвращающие потерю шипов на твёрдых покрытиях.

Лидерство в сравнениях зимних шин обеспечивается и за счёт уникального состава резиновой смеси. При производстве резины Йокохама используются необычные компоненты — в том числе апельсиновое масло. Удивительно, но этот широко распространённый материал значительно улучшает характеристики шин. Он помогает сбалансировать такие показатели, как сопротивление качению, сцепные свойства и износостойкость. На практике это приводит к увеличению срока службы зимних моделей. При этом они не теряют эластичность и мягкость, что обеспечивает превосходную управляемость в любых условиях.

Ещё одна особенность резины Yokohama IG55 — улучшенное отведение влаги. Шина поглощает большое количество воды, мгновенно осушая тонкую плёнку на поверхности дороги. Затем жидкость попадает в полурадиальные канавки, которые с силой выбрасывают её наружу. Тесты показывает, что это значительно уменьшает вероятность аквапланирования как при прямолинейной езде, так и при скоростном маневрировании.

Напоследок стоит упомянуть о необычной форме плечевых блоков зимней шипованной резины. Их асимметричный рисунок буквально «вгрызается» в снег и грязь, помогая сохранять стабильное сцепление с покрытием на нерасчищенной дороге.

Компания Yokohama предлагает 97 типоразмеров шин IG55. В её каталоге представлены как компактные модели для малолитражек, так и покрышки для тяжёлых кроссоверов. Многие варианты подобной резины производятся с усиленным каркасом, способном выдерживать очень большие нагрузки. О покупке таких зимних шин могут задуматься любители спокойной езды и спортивного вождения, джиперы и владельцы представительских седанов.

Современные технологии в действии

Новинка 2017 года — зимняя резина Yokohama IG65. Она стала дальнейшим развитием описанной выше модели. При ее проектировании использовалась технология компьютерного моделирования. Она значительно ускорила выполнение многочисленных тестов. С её помощью инженеры смогли понять, как ведёт себя резина в разных условиях — от сухого асфальта до экстремального заснеженного бездорожья.

Сравнение зимних шин показывает, что экспериментальная технология действительно превосходит классические тесты. Шипы этой резины расположились в 20 рядов, что позволило равномерно распределить их по поверхности покрышки. Результат — существенное улучшение сцепных свойств при одновременном снижении шумности.

Компьютерная программа также помогла оптимизировать форму шипов. Наконечники в виде двойных шестигранников помогают держать заданное направление даже при движении по льду. Расширенный фланец улучшает сцепление на полумягком покрытии — например, на дороге, присыпанной влажным снегом. Многогранное основание предотвращает выпадение шипов из резины и выравнивает нагрузки, замедляя износ.

Среди общих черт этой зимней резины и её предшественника следует назвать активное противодействие аквапланированию. Но её направленный рисунок также был усовершенствован. В нём появилось три вида канавок:

  • широкие поперечные на боковинах;
  • зигзагообразные продольные;
  • узкие серповидные в центре.

Тест шипованных шин показывает, что у влаги не остаётся ни единого шанса. Врезаясь в глубокую лужу, резина рассекает её и создаёт полосу чистого асфальта. Благодаря этому водитель сохраняет контроль над автомобилем даже в очень плохую погоду.

Шины Yokohama IG65 выпускаются в 29 типоразмерах. Они охватывают наиболее популярные диаметры — от 16 до 18 дюймов. Большинство из них обладает усиленным каркасом. Такая зимняя резина наверняка заинтересует владельцев легковых автомобилей различного класса — в том числе кроссоверов.

Легче, мягче, комфортнее

Сложная зима с обильными снегопадами и полным обледенением охватывает далеко не всю территорию России. В южных регионах температура часто колеблется в пределах от −10 до +5 градусов. В таких условиях использование зимних шипованных шин недопустимо. Они не только будут разрушать дорожное покрытие, но и значительно осложнят управление автомобилем. Это касается не только южных широт, но и крупных городов. В последние годы коммунальные службы эффективно справляются с внезапными переменами погоды. Дороги остаются чистыми, а движение — безопасным. Благодаря этому потребность в шипах постепенно сводится к минимуму. В результате расходы водителей сокращаются, а срок службы дорожного покрытия увеличивается.

Специально для таких условий компания Yokohama подготовила нешипованные шины. Их обзор мы начнём с моделей V-серии, которая стала очень популярной во многих европейских странах.

Сбалансированные характеристики

Покрышки под названием V902 изготавливаются из смеси синтетических и органических полимеров. Благодаря оптимизированному составу резина сохраняет мягкость и эластичность в широком температурном диапазоне. Она подходит для езды при внезапных оттепелях и сильных заморозках.

Сравнение шин также показывает, что покрышки этой серии выдерживают длительную интенсивную эксплуатацию. Им не страшны ни ямы, ни абразивные поверхности. Секрет этого заключается в использовании «микросилики». Её молекулы равномерно распределяются в компаунде, повышая его прочность. Такая инновационная резина медленно нагревается при скоростной езде. В ней отсутствуют очаги напряжённости и участки с повышенной температурой. Результат — равномерный износ, отличные сцепные свойства при большом пробеге.

Ещё одна особенность резины зимней модели — трёхмерные ламели со стенками сложной формы. Их преимуществами следует назвать:

  • улучшенный кромочный эффект, отличное сцепление с заснеженной дорогой;
  • уменьшенный уровень шума и вибраций;
  • плотное сжатие при скоростной езде, увеличенная площадь пятна контакта.

Обзор шин показывает, что в Yokohama V902 используется оптимальное решение для умеренных зим — направленный асимметричный рисунок протектора. В его центральной части находятся продольные и диагональные канавки, эффективно отводящие избыток воды и противодействующие аквапланированию. Внутренняя часть шины состоит из относительно мягких блоков, а наружная — из жёстких элементов. Такое решение помогает эффективно отбрасывать снег и грязь, расчищая дорогу. Тесты также показывают, что усиленные грунтозацепы повышают курсовую устойчивость машины в неблагоприятных условиях.

Такая резина может заинтересовать владельцев минивэнов, кроссоверов, седанов и многих других автомобилей. Она выпускается почти в 50 вариантах с диаметром от 14 до 21 дюйма. Производитель предлагает модели двух модификаций — с индексом A снабжены тремя продольными канавками, а B — четырьмя.

Динамика и безопасность

В тесте зимних шин участвуют и покрышки, достойные настоящих спорткаров. Покупатели могут выбирать резину V905 с индексами V и W. Это означает, что они гарантируют безопасность вождения на скорости до 240 и 270 км/ч соответственно. Такие показатели позволяют посещать гоночные треки не только в летнюю жару, но и в холодные зимние дни.

Важнейшие особенности этой резины — особый рисунок протектора и оптимизированный состав. Они позволяют увеличить площадь пятна контакта по сравнению с другими моделями. Независимые тесты показывают, что его длина увеличивается, тогда как ширина несколько сокращается. Такое решение помогает добиться следующих результатов:

  • улучшения управляемости на дороге, покрытой снегом или грязью;
  • эффективного противодействия аквапланированию;
  • надёжного сцепления с гладким льдом.

Проводя обзор зимних шин, невозможно не упомянуть об уникальной структуре модели V905. Каждый её блок изрезан множеством ламелей — больших и микроскопических, двумерных и трёхмерных. Внешне поверхность такой шины напоминает сложный абстрактный рисунок. У подобного «художества» есть сугубо практичное предназначение. Благодаря ему резина активно сопротивляется скольжению в поворотах. Кроме того, она помогает автомобилю сохранять стабильность как в зимних сугробах, так и в межсезонной слякоти.

Всё это делает эти покрышки одними из лучших зимних нешипованных шин для семейных легковушек и спорткаров. Они позволяют сохранять курсовую и поперечную устойчивость машины на высоких скоростях и делают активное маневрирование по-настоящему безопасным. Тесты также показывают, что у них есть множество других преимуществ.

BluEarth

При производстве этих шин также используется апельсиновое масло. Оно делает резину долговечной, сохраняя при этом отличные сцепные свойства. Такое решение оценят водители, которые активно используют машину в течение холодного сезона, преодолевая не один десяток тысяч километров.

Кроме того, мягкая эластичная резина минимизирует сопротивление качению. Этот эффект усиливается за счёт применения инновационного подпротекторного слоя. Он позволяет добиться сбалансированной жёсткости, уменьшая выделение тепла. Всё это приводит к существенному сокращению расхода топлива. Тест показывает, что автомобиль становится более экономичным не только в лабораторных условиях, но и при реальной эксплуатации.

Эта особенность Yokohama V905 также порадует владельцев спорткаров. Для них она будет означать лишние километры без дозаправки на гоночном треке. Как следствие, им удастся опередить конкурентов как в спорте, так и в повседневной жизни.

Для любых условий

Переменчивые зимы? Дальние поездки? Эти факторы могут сделать условия эксплуатации автомобиля действительно непредсказуемыми. Сегодня он едет по слегка припорошенной снегом городской дороге, а завтра оказывается на заледеневшей трассе. С такой ситуацией сталкивались очень многие водители. Именно поэтому вы включили в сравнение зимних шин нешипованные модели серии Yokohama IG50. Такая резина может устанавливаться на обычные легковушки и крупногабаритные кроссоверы. Она обеспечивает превосходную управляемость на асфальте, снеге, льду и грязи.

Эти покрышки рекомендованы для водителей, проживающих в самых разных климатических зонах. Они будут одинаково полезными как на юге нашей обширной страны, так и в северных регионах. Такая универсальность достигается за счёт оптимизации конструкции и химического состава.

Базовая модель

Покрышки IG50 попали в обзор лучших зимних шин благодаря уникальной структуре поверхностного слоя. Современная производственная технология позволяет сделать резину пористой, покрыв её множеством микроскопических впадинок. Они буквально «всасывают» воду из-под шины, мгновенно осушая дорогу. Этот эффект усиливается адсорбирующим гелем, который входит в состав резиновой смеси. Он быстро впитывает влагу и отдаёт её при первой возможности. Тест зимних покрышек показывает, что это решение значительно улучшает сопротивление аквапланированию.

Но это не единственное преимущество пористой структуры шин. Лопнувшие в процессе производства пузырьки образуют волнообразный профиль. Они также имитируют микротрещинки, которые образуются при эксплуатации. Благодаря этому шина хорошо сцепляется со льдом уже после первых километров. Она помогает автомобилю сохранять поперечную устойчивость и предотвращает скольжение в крутых поворотах.

Но тест зимней резины Yokohama IG50 показывает, что она отлично справляется и с заснеженными дорогами. Причина этого — в особой структуре внешней части протектора. Она содержит множество прорезей, которые образуют небольшие грунтозацепы. Такой рисунок позволяет отбрасывать комья грязи и мокрого снега, создавая идеальные условия для скоростной езды и активного маневрирования.

Шины не пасуют и перед мокрым асфальтом, часто встречающимся в межсезонье или при внезапных оттепелях. В их центральной части расположены 3 глубокие канавки с трёхмерным профилем. Они эффективно отводят избыток воды и снега. Особый рисунок также компенсирует неравномерность нагрузок. Он увеличивает площадь пятна контакта, помогая сохранять управляемость в сложных условиях. Вокруг центральной канавки этих зимних шин располагаются так называемые опоясывающие блоки. Они тесно сцепляются друг с другом, улучшая управляемость на разных поверхностях. Тесты также дают понять, что эти элементы значительно уменьшают тормозной путь на мокрой или заснеженной дороге.

Большинство блоков шин IG50 разрезано на части тонкими диагональными ламелями. Они улучшают сцепные свойства и ускоряют отвод воды. Сравнение различных нешипованных зимних покрышек показывает, что это техническое решение значительно уменьшает продолжительность обкатки. Резина приобретает свои свойства уже после первых километров пробега, не требуя длительной подготовки.

Участвовавшая в тесте высококлассная резина Yokohama IG50 выпускается более чем в 100 типоразмерах. В каталоге японского производителя представлены как сверхэкономичные 12-дюймовые модели, так и 20-дюймовые покрышки для автомобилей премиум-класса. Индекс скорости всех шин — Q, что гарантирует безопасную комфортную езду при скорости 160 км/ч.

Улучшенная модификация

Сравнение зимних шин различных моделей натолкнуло инженеров на мысль о необходимости дальнейшего совершенствования конструкции. Поэтому покрышки Yokohama IG50 Plus получили ярко выраженный асимметричный рисунок протектора. В отличие от большинства зимних моделей, они состоят из двух частей с разным предназначением.

Наружная сторона протектора содержит большое количество очень жёстких блоков. Они эффективно справляются с рыхлым снегом и грязью, помогая сохранять устойчивость автомобиля даже при очень плохой погоде. В них отчётливо видны глубокие трёхмерные ламели, которые обеспечивают идеальный баланс между шумностью, сцепными свойствами и долговечностью. Благодаря этому зимняя распутица покоряется машине, делая поездку по-настоящему комфортной и безопасной.

Внутренняя часть зимних шин IG50 Plus представлена большими мягкими элементами, прорезанными множеством тонких ламелей. Они значительно увеличивают площадь пятна контакта на гладком отполированном льду. Благодаря этому автомобиль приобретает курсовую и поперечную устойчивость. Это преимущество усиливается пористой структурой, позаимствованной у базовой модели. Тест резины подтверждает, что автомобиль становится действительно стабильным даже без шипов и цепей противоскольжения.

Преимуществами описанной модели также следует назвать топливную экономичность и долговечность. Сравнение зимних шин показывает, что она значительно опережает конкурентов по этим показателям. Причиной тому служит усиленный каркас. Сохраняя постоянный уровень жёсткости, он не допускает чрезмерного прогиба. Благодаря этому колесо передаёт максимум крутящего момента, уменьшая нагрузку на двигатель и другие важнейшие узлы автомобиля. Снижаются потери энергии и предотвращается возникновение очагов чрезмерного напряжения. Как следствие, зимняя шина выдерживает очень большой пробег без существенных изменений структуры.

Покрышки Yokohama IG50 Plus выпускаются в множестве типоразмеров с диаметром от 14 до 19 дюймов. Существует их увеличенная модификация A, которая отличается наличием дополнительной продольной канавки. Унификация с моделью IG50 допускает установку этих шин на колёса одной оси без каких-либо негативных последствий.

Полный привод

Владельцев внедорожников и кроссоверов также заинтересует наш тест зимних шин. В нём мы рассмотрим модели, предназначенные для установки на крупногабаритные автомобили. Они помогают реализовать потенциал мощных двигателей и полноприводных трансмиссий, способных передавать очень высокий крутящий момент. Благодаря особой конструкции этих шин зимняя слякоть становится для автомобиля не более чем мелким препятствием, никак не отражающимся на комфорте и безопасности.

«Внедорожная» серия представлена покрышками Geolandar, которые сокращённо обозначаются индексом «G». Они поставляются в самые разные страны мира — от Японии, Германии и США до России, Канады и Норвегии.

Лёд и снег

Модель G075 во многом напоминает описанные выше покрышки серии IG50. Сравнение зимних шин этих модификаций позволяет удостовериться, что они изготовлены из одинаковой пористой резины. Микроскопические углубления улучшают впитывание воды и образуют волнистый профиль, улучшающий сцепление со льдом. Тесты нешипованной резины показывают, что она помогает автомобилю сохранять устойчивое положение как во время оттепелей, так и при самых жестоких морозах.

Основное отличие таких шин — зигзагообразная форма широких и узких продольных канавок. Усиливая кромочный эффект, она улучшает сцепление с различными покрытиями. Кроме того, это решение значительно ускоряет выброс снега и грязи.

Блоки резины покрыты множеством микроскопических канавок и ламелей. Они придают зимней модели следующие преимущества:

  • стабильность на льду и заснеженной дороге;
  • сокращение тормозного пути;
  • снижение уровня шума и вибрации.

Широкое центральное ребро состоит из жёстких блоков. Оно увеличивает площадь пятна контакта и помогает автомобилю сохранять курсовую устойчивость при скоростной езде. Это подтверждается многочисленными независимыми тестами.

Производитель предлагает более 50 типоразмеров — зимние дороги с ними покоряются как компактным кроссоверам, так и крупногабаритным внедорожникам. Диаметр покрышек варьируется в пределах 15-20 дюймов.

Всепогодная модель

Пойдя навстречу пожеланиям потребителей, японский производитель проводил немало тестов зимних покрышек, сохраняющих отличные свойства при положительной температуре. Результатом его исследований стали шины Yokohama GEOLANDAR I/T-S. Их главная особенность — уникальный влаговпитывающий состав. В ходе тестов подобная резина эффективно поглощала избыток воды и выталкивала жидкость из пятна контакта. Благодаря этому автомобиль сохранял устойчивость даже на дорогах с глубокими лужами.

Блоки покрышек изрезаны тройными 3D-ламелями со сложным профилем. Они не только улучшают сцепные свойства на льду, но и предотвращают смещение элементов при активной езде. Благодаря этому выравнивается износ резины, уменьшается уровень шума и сокращается тормозной путь.

Тесты внедорожной резины также показывают, что она отлично справляется с любыми покрытиями — от сухого асфальта до отполированного льда. Во многом это — заслуга микроскопических диагональных канавок. Они придают протектору рельеф и позволяют получить волнистый профиль. Благодаря этому шина «цепляется» даже за наименьшие неровности, защищая машину от скольжения.

При взгляде на покрышку в глаза бросается агрессивный направленный рисунок протектора с широкой центральной частью. Он значительно улучшил результаты тестов на сухом асфальте. С ним машина сохраняет курсовую устойчивость при скоростном маневрировании, что наверняка понравится поклонникам спортивного стиля вождения.

Модель Yokohama GEOLANDAR I/T-S выпускается более чем в 60 типоразмерах. Среди них есть и 15-дюймовые модификации, подходящие для компактных кроссоверов, и 22-дюймовые, рассчитанные на крупногабаритные внедорожники. Многие из таких покрышек обладают усиленным каркасом, способном выдерживать повышенные нагрузки.

Заключение

В тесте резины мы рассмотрели самые разные покрышки от японской компании Yokohama. Производитель предлагает различные модели для внедорожников и легковушек, для спорткаров и компактных хетчбэков. Каждая из них имеет свои преимущества и сильные стороны.

Тест шипованных шин Yokohama показывает, что они отлично приспособлены к суровым российским зимам. Многогранные наконечники позволяют им «вгрызаться» в толстый лёд. Широкие фланцы обеспечивают хорошие сцепные свойства на скользких покрытиях. Сложная форма опор не допускает потери деталей даже на сухом асфальте. Технология компьютерного проектирования оптимизирует расположение шипов. Она не только повышает стабильность автомобиля, но и значительно уменьшает уровень шума.

Модели V-серии позволяют использовать активный стиль вождения даже в холодное время года. Их главное преимущество — оптимизированный химический состав, помогающий сохранять эластичность материала при любой температуре. В некоторых моделях используется сочетание апельсинового масла и «микросилики». Эти материалы оптимизируют технические характеристики резины. С ними покрышки становятся долговечными и сокращают расход топлива.

В тесте также участвовали нешипованные модели линейки IceGuard. Их несимметричный рисунок протектора обеспечивает превосходную устойчивость на любых покрытиях. Его внутренняя часть представлена мягкими блоками большого размера. Она улучшает сцепление с отполированным льдом. Наружная состоит из множества мелких элементов, прорезанных глубокими канавками. Её использование позволяет шинам мгновенно отбрасывать рыхлый снег и грязь.

Компания Yokohama предлагает и специальные модификации зимней резины для полноприводных автомобилей. Их особенность — усиленная центральная часть, которая повышает устойчивость машины при скоростном маневрировании на чистом асфальте. Но такие шины легко справляются и с заснеженными дорогами. В некоторых из них используется инновационный влаговпитывающий материал, эффективно противодействующий аквапланированию.

Несмотря на множество различий, все покрышки от Yokohama соответствуют высочайшим стандартам качества. Они изготавливаются из тщательно подобранного сырья, проходят независимые тестирования и испытываются в самых экстремальных условиях. Как уже упоминалось выше, компания активно внедряет технологию компьютерного моделирования. Упрощая многие исследовательские процессы, она позволяет приблизить характеристики резины к идеальным за короткий промежуток времени.

Шины 7.00-12 на погрузчики. Каталог и характеристики резины данного типоразмера

Шины в типоразмере 7.00-12 предназначены для установки на машины и спецтехнику с 12-дюймовыми колесными дисками. Преимущественно это разные виды электрических и дизельных погрузчиков, эксплуатируемых в логистике, оптовой торговле, сельскохозяйственной отрасли, портовых и железнодорожных хозяйствах.

Под такие покрышки спецтехнику выпускают практически все ведущие мировые производители, в том числе Toyota, Fiat-OM, Matral, Nissan, Atlet, Desta, Kalmar, Komatsu, Bobcat, Clark, Rocla и другие. Это востребованная резина, но купить ее в России несложно, ведь заказ в любой момент можно оформить в нашем интернет-магазине, где для вас доступны модели в широчайшем ассортименте.

Конструктивные особенности покрышек

Существует сразу несколько разновидностей шин 7.00-12 типоразмера по конструкции:

  • Пневматические. Обладают оптимальными амортизационными свойствами, благодаря чему обеспечивают плавность хода и сберегают ресурс подвески. Оптимальны для использования там, где нужно перевозить хрупкие или деликатные грузы. Сравнительно с другими типами покрышек имеют несколько меньшие показатели прочности, долговечности и курсовой устойчивости.

  • Цельнолитые. Трёхсекционные покрышки, состоящие из жесткой основы, амортизирующего наполнителя и наружного слоя с кордом. Характеризуются повышенной износостойкостью и непревзойденной прочностью, стойкостью к механическим повреждениям. Специальная бессажевая разновидность таких шин предназначена для эксплуатации в помещениях с повышенными гигиеническими требованиями.

  • Бандажные. Разработаны специально для условий с повышенным риском механических повреждений, порезов и проколов. Основа шины – стальной бандаж, к которому крепится тонкий слой амортизирующего материала и протектор. Это жесткие, но практически «неубиваемые» покрышки.

Также по конструкции принято разделять шины на камерные и бескамерные. Первые более удобны в установке и привычнее в целом. Вторые отличаются повышенной надежностью и износостойкостью. Немаловажным их достоинством является сниженная склонность к температурным деформациям.

Требования к слойности

Одним из важных параметром любых покрышек для спецтехники является норма слойности – количество слоев корда в конструкции. Чем их больше, тем выше прочность, износостойкость и грузоподъемность покрышки. Шины в типоразмере 7.00-12, используемые на легких и средних погрузчиках, обычно имеют слойность на уровне 10-12 PR. Практика показывает, что этого вполне достаточно для их нормальной эксплуатации в различных условиях. Для работы с повышенными нагрузками желательно подбирать резину с параметром в 14-16PR.

Рисунок протектора

Спецтехника, комплектуемая шинами в типоразмере 7.00-12, применяется преимущественно на ровных площадках, в том числе внутри зданий и сооружений. Однако, есть машины и для уличной эксплуатации на разных, в том числе мягких, влажных и ухабистых поверхностях. Чтобы резина обеспечивала уверенное сцепление и достаточную маневренность в любых условиях, важно подобрать модель с правильным протектором. Для большинства случаев это рисунок типа «прерванная волна», который для погрузчиков является наиболее универсальным. Если предполагается эксплуатация машины преимущественно на мягких грунтах, нужно искать шины с более выраженным и глубоким протектором.

Заказывайте качественные шины

Независимо от того, для каких условий и моделей спецтехники вам нужны покрышки в типоразмере 7.00-12, купить их вы всегда сможете в нашем интернет-магазине. Для вас доступны модели ТМ Camso, Mitas, BKT и других известных производителей. У нас выгодные цены и оперативная доставка по всей стране.

Характеристики летней резины

Термин «летняя шина» используется в первую очередь для того, чтобы отличить ее от зимних или 4-сезонных шин. Подавляющее большинство устанавливаемых новых шин — летние. Летняя шина позволяет ездить круглый год по сухой или мокрой дороге в зависимости от погодных условий в вашем районе. Летняя шина обеспечивает оптимальные температуры сцепления выше 7° С. Ниже этого порога летняя шина больше не гарантирует вашу безопасность.

Каковы характеристики летней шины?

Для езды по сухой дороге хорошая летняя шина имеет широкий протектор, чтобы как можно больше резины контактировало с дорогой. Обратите внимание, что на поверхности летней шины меньше канавок, чем на зимних шинах, и что эти канавки обычно тоньше. Также важно знать, что жесткость летней шины отличается от жесткости зимней шины. Летняя шина имеет очень жесткий и прочный рисунок протектора, который может выдерживать очень высокие температуры без деформации и потери своих характеристик.

Такая высокая жесткость, необходимая для летних шин, зависит от нескольких факторов:

  1. Профиль шины: квадратное плечо и плоский профиль обеспечивают отличную управляемость на поворотах;
  2. Процент нарезания канавок: на сухом грунте шина с тонким протектором справится намного лучше. И наоборот на влажных поверхностях;
  3. Резиновые блоки: чем шире резиновые блоки, тем жестче рисунок протектора. Конструкция должна оставаться устойчивой, поэтому шины имеют разную степень термостойкости, ведь не все шины одинаковы.

Летняя шина должна гарантировать безупречную безопасность и очень хорошую управляемость автомобиля даже на мокрой дороге. Производители теперь предлагают летнюю резину с рисунком протектора, предназначенным для улучшения сцепления на мокрой дороге. В зависимости от марки шины рисунок протектора может быть разным, но позволяет усилить контакт резины с дорогой даже во влажных условиях. Следует учитывать следующие характеристики:

Процент нарезания канавок: чем выше уровень надрезов, тем меньше риск аквапланирования, поскольку шина будет эффективно отводить воду. Различные типы скульптур: существуют различные типы скульптур для оптимизации отвода воды. Например, ваши шины могут иметь симметричный, направленный или асимметричный рисунок протектора. Ламелизация: наличие гребней и ламелей способствует высыханию дорожного покрытия для лучшего сцепления на мокрой поверхности.

Резина. Свойства, состав, применение резины

Содержание страницы

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.

Состав резины

Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определённую роль в формировании её свойств (рис. 6). Основу резины составляет каучук. Основным вулканизирующим веществом является сера.

Рис. 6 Компоненты, которые входят в состав резины

Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей между макромолекулами. Их содержание в резине может быть от 7 до 30 %.

Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные, которые повышают твёрдость и прочность резины и тем самым увеличивают её сопротивление к изнашиванию и инертные, которые вводят в состав резин в целях их удешевления.

Пластификаторы присутствия в составе резин (8 – 30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.

Противостарители замедляют процесс старения резин, препятствуют присоединению кислорода. Кислород способствует разрыву макромолекул каучука, что приводит к потере эластичности, хрупкости и появлению сетки трещин на поверхности.

Красители выполняют не только декоративные функции, но и задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука янтарного цвета и светлого тона.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг), фторкаучуки.

Каучуки синтетические подразделяют также по другим признакам, например, по содержанию наполнителей – на ненаполненные и наполненные каучуки, по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме – на твердые, жидкие и порошкообразные.

Получение и применение каучуков

Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т.д. (рис. 7).

Рис. 7 Схема получения синтетических каучуков

СКБ – бутадиеновый каучук, чаще идёт на изготовление специальных резин (рис. 8).

Рис. 8 Уплотнители — упругие прокладки трубчатого или иного сечения

СКС – бутадиенстирольный каучук. Каучук СКС – 30, наиболее универсальный и распространённый, идёт на изготовление автомобильных шин, резиновых рукавов и других резиновых изделий (рис. 9). Каучуки СКС отличаются повышенной морозостойкостью (до -77оС).

Рис. 9 Изделия из каучука СКС

СКИ – изопреновый каучук. Промышленностью выпускается каучуки СКИ-3 – для изготовления шин, амортизаторов; СУИ-3Д – для производства электроизоляционных резин; СКИ-3В – для вакуумной техники (рис. 10).

Рис. 10 Вакуумный выключатель-прерыватель (а), электрозащитные перчатки (б)

СКН – бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от содержания нитрила акриловой кислоты бутадиеннитрильные каучуки разделяют на марки СКН-18, СКН-26, СКН-40. Они стойки в бензине и нефтяных маслах. На основе СКН производят резины для топленных и масляных шлангов, прокладок и уплотнителей мягких топливных баков (рис. 11).

СКТ – синтетический каучук теплостойкий имеет рабочую температуру от -60 до +250оС, эластичный. На основе этих каучуков производят резины, предназначенные для изоляции электрических кабелей и для герметизирующих и уплотняющих прокладок (рис. 12).

Рис. 11 Масляные шланги и уплотнители топливных баков

Рис. 12 Уплотняющая прокладка и изоляция электрических кабелей

Технология формообразования деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).

Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия

В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).

Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью

Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).

Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки

Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).

Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины

Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150оС. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.

Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.

Рис. 17 Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины

Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).

Фото 1

Фото 2

Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.

Просмотров: 14 178

Рекоммендации | Tigar

Введение

Правильная установка, выполненная в соответствии с рекомендациями и правилами монтажа, обеспечивает безопасность в процессе использования и позволяет полностью использовать ресурс шины. Неправильная установка или несоблюдение рекомендованных условий использования могут привести к повреждению шин, транспортного средства, а также нанести вред здоровью (в том числе и с летальным исходом).Таким образом, необходимо, чтобы все операции выполнялись профессионалами и на соответствующем оборудовании.

Общие меры предосторожности

В случае выполнения монтажа шины учеником, процесс должен проходить под наблюдением опытного специалиста.

Во всех случаях необходимо принимать во внимание рекомендации производителей шин, дисков и транспортного средства, так же как и рекомендации и инструкции производителей оборудования для монтажа шин.

Персонал должен:

  • всегда носить соответствующую спецодежду:перчатки,специальную обувь…
  • Иметь доступ к рабочим инструкциям.
  • Удостовериться, что двигатель остановлен, транспортное средство устойчиво и должным образом зафиксировано (ручной тормоз, страховочные стойки и т. д.).

Меры предосторожности при демонтаже

Если на транспортном средстве шины установлены в сдвоенной ошиновке или если диск поврежден, то следует спустить шину перед демонтажом.

Следует удостовериться, что температура шины и колеса достаточно низкая для безопасного демонтажа.

Необходимо следовать рекомендациям производителя, если таковые имеются.

Меры предосторожности при установке

Проверить соответствие типоразмеров шины и диска, их совместимость друг с другом и совместимость с режимом эксплуатации транспортного средства.
Удостовериться, что шина, колесо и все его компоненты в хорошем состоянии и пригодны для использования.
Строго следовать любым инструкциям на боковине шины (направлению установки, направлению вращения, обозначенным на боковинах шин и убедитсья, что шины установлены в правильном положении на автомобиле).

Резиновые вентили должны систематически заменяться при каждом монтаже бескамерных шин. Если установлен металлический вентиль, то требуется проверить его герметичность и при необходимости произвести замену.
При установке колес на автомобиль необходимо придерживаться рекомендованного автопроизводителем момента затяжки колесных болтов или гаек.

Меры предосторожности при накачивании шины

Правильное давление в шине –обязательный фактор не только для оптимальной производительности шины, но и по соображениям безопасности.

Правильное давление необходимо как для точного поведения автомобиля на дороге (торможение и сцепление с покрытием), так и для поддержания хорошего состояния шины.

Для контроля давления используйте только предназначенное для этого оборудование с ограничителем давления.

При отсутствии ограничителя, запрещается находиться в непосредственной близости от оборудования для предотвращения несчастных случаев при возникновении инцидента.

Рабочее давление шины

Давление в шине должно строго соответствовать рекомендованному производителем. Значения можно найти:

  • в виде маркировки на автомобиле (с торца двери водителя, кузове, крышке топливного бака и т. д.).
  • в технической документации.

Пониженное давление сильно влияет на поведение автомобиля. Это также верно и для повышенного давления.

Балансировка

Отсутствие или неверная балансировка проявляют себя в виде вибрации при различных скоростных режимах.

Правильная балансировка крайне важна для комфортного движения и продления срока службы шин и автомобиля.

Балансировочное оборудование должно включать в себя:

  • центрующий конус, совместимый со ступицей колеса и
  • откалиброванный в соответствии с инструкцией изготовителя.

Эти два пункта являются определяющими факторами качества работы, а их несоблюдение часто становится причиной неправильной балансировки и, как следствие, постоянной вибрации на определённых скоростях.

Поэтому крайне важно, чтобы балансировка проводилась в шинной мастерской, людьми, прошедшими подготовку и имеющими соответствующее оборудование.

Физические свойства каучука | Эласто прокси

Узнайте, как физические свойства резины влияют на выбор состава.

Инженерам и проектировщикам деталей необходимо выбирать резиновые материалы, отвечающие всем требованиям их применения. Эластомеры, такие как силиконы, обладают присущими им физическими свойствами, но эти свойства можно улучшить за счет компаундирования.

При выборе состава важно понимать физические свойства каучука и знать, как измеряется каждое свойство.Это поможет вам запросить и получить соединение, которое вам действительно нужно.

Каковы физические свойства каучука?

Это физические свойства каучука.

  • твердость
  • прочность на растяжение
  • модуль растяжения
  • удлинение
  • Устойчивость
  • Компрессионный набор
  • Устойчивость к разрыву
  • Устойчивость к истиранию
  • Удельная гравитация

Следующие разделы обеспечивают внешний вид на каждую физическую собственность .В следующих статьях этой серии каждое свойство будет рассмотрено более подробно.

Твердость

Эластомерам присуща твердость из-за их химической структуры. Эту твердость можно изменить, а обработанную твердость затем измерить в единицах дюрометра (дуро) по шкале Шора. Для мягкой и средней твердости резины используется Shore A. Профили из твердой резины твердостью 40 дуро имеют консистенцию карандашных ластиков. В 90 дуро они твердые, как хоккейные шайбы. Какая жесткость вам нужна?

Прочность на растяжение

Прочность на растяжение (TS) — это сила, необходимая для разрыва образца резины до разрыва.Известная также как предел прочности при растяжении (UTS), TS измеряется либо в фунтах на квадратный дюйм (psi), либо в мегапаскалях в соответствии со стандартом ASTM D412. Для технических покупателей и проектировщиков деталей прочность на растяжение имеет значение, поскольку она представляет собой точку отказа резины, вызванную растяжением.

Модуль упругости при растяжении

Модуль упругости при растяжении (TM) звучит похоже на предел прочности при растяжении, но эти два свойства не совпадают. TM — это сила или напряжение, необходимое для получения процентного удлинения или деформации образца каучука.Как правило, твердая резина имеет более высокий модуль упругости. Такая резина более эластична, но также более устойчива к экструзии, процессу производства исходных материалов, используемых в индивидуальном производстве.

Удлинение

Удлинение представляет собой процентное увеличение (деформацию) исходной длины образца резины при приложении растягивающей силы (напряжения). Некоторые эластомеры растягиваются больше, чем другие. Например, натуральный каучук (НК) может растягиваться до 700 %, прежде чем достигнет своего предельного удлинения, т. е. в момент разрыва НК.Напротив, фторэластомеры могут разорваться при 300% удлинении. Насколько вам нужно, чтобы ваши резиновые детали растягивались?

Эластичность

Эластичность или упругость относится к способности резины восстанавливать свою первоначальную форму и размер после временной деформации, такой как контакт с металлической поверхностью. Упругость особенно важна для динамических уплотнений, компонентов, которые создают барьер между движущимися и неподвижными поверхностями. Если в вашем приложении требуется уплотнитель между дверью и дверной рамой, важно учитывать устойчивость компаунда.

Остаточная деформация при сжатии

Остаточная деформация при сжатии — это величина, на которую эластомер не может вернуться к своей первоначальной толщине после снятия сжимающей нагрузки. Когда резиновое уплотнение многократно сжимается с течением времени, происходит прогрессирующая релаксация напряжения. С точки зрения жизни тюленя снятие стресса похоже на смерть. Деформация при сжатии подобна самой смерти – конечный результат неуклонного снижения уплотняющей силы. Как долго вам нужно, чтобы ваша печать прослужила?

Сопротивление разрыву

Сопротивление разрыву описывает сопротивление эластомера образованию царапин или порезов при приложении натяжения.Это физическое свойство, также известное как прочность на разрыв, измеряется либо в фунтах силы на дюйм (фунт-сила/дюйм), либо в килоньютонах на метр (кН/м). Если вам нужна кромочная отделка, которая будет соприкасаться с грубыми металлическими краями или острыми предметами, при выборе состава учитывайте сопротивление разрыву.

Сопротивление истиранию

Сопротивление истиранию описывает устойчивость резины к истиранию в результате трения или царапания. В промышленности износостойкая резина используется в конвейерных лентах для перемещения угля и в насосах, перекачивающих шлам.Потерю материала из-за истирания можно измерить с помощью различных инструментов в соответствии с тестами, такими как ASTM D394.

Удельный вес

Удельный вес – это отношение веса материала к весу равного объема воды при определенной температуре. Для химиков это дает возможность идентифицировать соединения. Для технических покупателей и разработчиков деталей важно знать, что резина с низким удельным весом предлагает больше квадратных дюймов на фунт запаса. Резина с более высоким удельным весом обеспечивает преимущества в консистенции при формовании.

Вам нужны нестандартные пломбы? Узнайте больше о физических свойствах каучука.

У вас есть вопросы о физических свойствах каучука? Свяжитесь с Elasto Proxy для получения дополнительной информации и просмотрите короткое видео ниже, сопровождающее эту статью.

Каковы свойства каучука?

Резина упругая, конечно, но это только начало ее многочисленных свойств. Каучук, полученный естественным путем из дерева или синтетическим путем из нефтепродуктов, обладает рядом характеристик, которые делают его ценным и широко используемым промышленным продуктом.Он прочный (шины), устойчив к воде и химическим веществам (перчатки), эластичный (резиновые ленты) и многое другое. Эти свойства привели к его использованию культурами коренных американцев и западными обществами с момента его появления в 18 веке. Резина, названная в честь свойства ластика стирать карандашные следы, по-прежнему широко используется.

Каучуковое дерево

Сделайте надрез на каучуковом дереве, или бразильской гевее, из которого вытечет млечный сок. Этот сок представляет собой латекс, вырабатываемый млечниками, особыми клетками дерева.Латекс каучукового дерева эластичный. Когда-то весь каучук получали из диких деревьев в Южной Америке, прежде всего в Бразилии. Сегодня почти весь каучук природного происхождения собирается на каучуковых плантациях в Юго-Восточной Азии. Свойства каучукового латекса были открыты коренными американцами, которые делали резиновые мячи и использовали латекс для гидроизоляции. Сегодня латекс собирают, каждый день рубя дерево и собирая латекс в чашку.

Эластичность

Возьмите резинку и растяните ее.Затем отпустите группу. Его способность растягиваться на большие длины, а затем возвращаться к своей первоначальной форме демонстрирует эластичность каучука. Согласно ответу о резиновых лентах и ​​эластичности на веб-сайте Министерства энергетики США, молекулы полимера в резиновой ленте в состоянии покоя уложены друг на друга. При растяжении они выстраиваются в линию, длина которой зависит от числа. Некоторые молекулы связаны друг с другом. Когда вы слишком сильно растягиваете резинку, вы обнаружите это крепление, когда лента лопнет.Помимо резиновых лент, эластичность является важным свойством самых разных продуктов, включая ремни для вентиляторов, напольные коврики, уплотнительные кольца и, конечно же, прыгающие мячи.

Сжатие под действием тепла

Большинство материалов расширяются при нагревании. Резина делает прямо противоположное; оно сжимается. Это происходит потому, что тепло заставляет молекулы спутываться друг с другом. Это свойство продемонстрировано экспериментами, проведенными Висконсинским университетом. Резиновые ленты, молекулы которых запутались в состоянии покоя, становятся еще более запутанными при нагревании.Удалите тепло, и резинка вернется к своей первоначальной форме, как это было, когда растяжение прекратилось.

Другие свойства

Резина демонстрирует устойчивость к воде, а также к низким температурам, согласно статье в Info Comm. Резина эластична, трудно рвется и устойчива к истиранию. Он выдерживает удары благодаря своей прочности и медленному накоплению тепла. Эти свойства привели к его использованию в шинах, сначала для велосипедов, а затем для автомобилей. Было показано, что при использовании в латексных перчатках, особенно в медицине, у некоторых людей он вызывает аллергию.

Все о натуральном каучуке: свойства, области применения и использование

Если вы хотите узнать больше о натуральном каучуке, будь то поиск или просто самообразование, эта статья для вас. Мы подготовили это краткое руководство по основам этого материала, включая его определение, свойства, способ производства и применение.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук состоит из длинных цепей изопренового полимера, слабо связанных между собой. Цепи снова прикрепляются, когда их разъединяют; это придает резине эластичность.В отличие от синтетических каучуков, которые производятся из нефтехимических продуктов, натуральный каучук производится из латексного сока каучуковых деревьев (хотя другие растения также производят латекс, каучуковые деревья наиболее эффективны в производстве каучука, что делает их поставщиками латекса на 99%). из натурального каучука).

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает гибкостью и прочностью, а также отсутствием примесей и уязвимостью к условиям окружающей среды и углеводородам. По сравнению с другими каучуками натуральный каучук является одним из самых гибких типов, он устойчив к воде и некоторым химическим веществам.Он также устойчив к порезам, разрывам, износу, усталости и истиранию с рабочим диапазоном от -58 до 212 градусов по Фаренгейту. Кроме того, он обладает высокой прочностью на растяжение и легко прилипает к другим материалам.

Однако натуральный каучук не так эффективен при сопротивлении теплу, свету и озону, как другие каучуки, такие как неопрен. Материал также зависит от дерева, из которого он изготовлен, а также от содержания природных примесей. Хотя натуральный каучук устойчив к воде и некоторым химическим веществам, он по-прежнему уязвим для топлива, масла и неполярных растворителей.

Как вы делаете натуральный каучук?

Натуральный каучук сначала должен быть получен из каучукового дерева, а затем обработан химическими веществами и нагреванием для использования в производстве. Дерево спиливают, и сок капает в чашу. На данный момент треть латекса представляет собой каучук, находящийся в коллоидной суспензии, а еще треть — вода. Чтобы превратить латекс в каучук, латекс смешивают с муравьиной кислотой, чтобы каучук коагулировал в творог, который затем промывают и прессуют в блоки или прессуют в листы, которые затем коптят.

Затем каучук пропускают через оборудование для жевания, чтобы сделать его более пригодным для обработки, а затем смешивают с химикатами для улучшения его свойств. Наконец, он превращается в форму путем каландрирования или экструзии, а затем вулканизируется, что делает его более прочным, эластичным и упругим. Вулканизация включает нагревание каучука с некоторым количеством серы в скороварке при температуре около 320 градусов по Фаренгейту, хотя его также можно подвергнуть вулканизации паром, микроволновой печью или отправить через псевдоожиженный слой или расплавленные соли металлов.Вулканизация сшивает молекулярные цепи полиизопрена, повышая прочность и химическую стойкость, а также устраняя липкость сырой резины. Несмотря на то, что искусственный каучук был изобретен в 1930-х годах, натуральный каучук по-прежнему широко используется сегодня, составляя немногим менее половины рынка.

Для чего используется натуральный каучук?

Натуральный каучук используется в приложениях, требующих высокого уровня износостойкости и термостойкости. Благодаря своей прочности и сжимаемости натуральный каучук используется в инженерных целях, таких как антивибрационные опоры, приводные муфты, пружины, подшипники, резиновые ленты и клеи.Но большая часть — 50% натурального каучука — используется в высокопроизводительных шинах для гоночных автомобилей, автобусов и самолетов благодаря своей прочности и термостойкости. Он также используется в шлангах, автомобильных деталях, поролоновых матрасах и аккумуляторных ящиках.

Однако благодаря своим адгезионным свойствам натуральный каучук также используется в резиновом цементе и материалах для стабилизации грунта, используемых вокруг новых дорог. Даже сырой каучук иногда используется для клея и как часть подошвы обуви. Кроме того, около 10% латекса, собранного с деревьев, просто перерабатывается до 60% раствора каучука для производства таких изделий, как латексные перчатки, или для использования в качестве покрытия.

Заключение

В этом руководстве обобщены определение, свойства, производственный процесс и области применения натурального каучука. Мы надеемся, что эта информация поможет вам в поиске поставщика. Для получения дополнительной информации о различных типах резины вы можете прочитать наш справочник по резине. Если вы больше заинтересованы в поиске поставщиков, мы приглашаем вас посетить сайт Thomasnet, где у нас есть профили более 70 поставщиков натурального каучука.

Источники:
  1. https://www.cmu.edu/gelfand/education/k12-teachers/polymers/natural-synthetic-polymers/
  2. https://www.explainthatstuff.com/rubber.html
  3. https://www.britannica.com/science/rubber-chemical-compound#ref948933
  4. https://sciencing.com/properties-natural-synthetic-rubber-7686133.html
  5. https://polymerdatabase.com/Elastomers/Isoprene.html
  6. https://www.researchgate.net

Прочие резиновые изделия

Больше из пластика и резины

Краткое руководство по различным типам резиновых эластомеров

Хотя большинство людей склонны думать о натуральном каучуке, существует несколько различных типов каучука, включая синтетический каучук, стирол-бутадиеновый каучук, силиконовый каучук, нитриловый каучук и другие.Каждый тип каучука обладает уникальными характеристиками, которые можно использовать для улучшения вашего продукта или приложения.

Фактические характеристики и свойства синтетического каучука во многом зависят от химических веществ, используемых в производстве. Эти характеристики синтетического каучука определяются непосредственно используемыми химическими веществами.

В результате различные типы синтетического и натурального каучука могут быть как твердыми, как софтбольный мяч, так и мягкими, как подушка. Из-за этого очень важно, чтобы вы выбрали лучшие типы натурального каучука или синтетического каучука, чтобы повысить производительность вашего продукта или приложения.

Поскольку никто не ожидает, что вы поймете все характеристики и нюансы между синтетическим каучуком и натуральным каучуком, команда Frank Lowe по индивидуальному заказу готова помочь. С 1955 года мы помогаем производителям и владельцам бизнеса исследовать, разрабатывать и создавать лучшие продукты и решения с помощью нашего ассортимента натурального каучука и синтетического каучука.

Давайте кратко рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов синтетического каучука и резиновых материалов, которые мы высекаем и изготавливаем в Frank Lowe.

Натуральный каучук

Натуральный каучук также известен как гуммикаучук или индия. Этот материал получают из молочного вещества, содержащегося в дереве Hevea Brasiliensis (каучуковые деревья). Натуральный каучук обладает широким спектром ключевых характеристик, таких как превосходная стойкость к истиранию, устойчивость к высоким и низким температурам, высокая прочность на растяжение и эластичность.

Из-за чрезвычайной термостойкости натурального каучука (высоко- и низкотемпературные свойства) он часто используется в изоляции, перчатках и шинах для автомобильной промышленности.По сравнению с другими каучуками натуральный каучук является одним из самых гибких типов, что делает его пригодным для изготовления резиновых лент.

Обладает хорошими химическими свойствами и химической стойкостью к некоторым химическим веществам. Однако натуральный каучук имеет плохую топливную стойкость и может быть уязвим для некоторых минеральных масел и неполярных органических растворителей.

Эластомер неопренового каучука

Неопреновый или хлоропреновый каучук был одним из первых маслостойких синтетических каучуков. Этот тип каучука умеренно устойчив к синтетическим смазочным материалам, озону, кислороду, ультрафиолетовому излучению и нефти.

Классифицируется как эластомер общего назначения, обладающий хорошей стойкостью к истиранию, отличной упругостью, хорошей прочностью на растяжение и низкой остаточной деформацией при сжатии. Эти характеристики делают неопреновый каучук предпочтительным решением для уплотнительных колец.

Этот эластичный материал также отличается устойчивостью к разрыву и растрескиванию при изгибе. Эти качества делают неопрен идеальным материалом для герметизации там, где других типов резины недостаточно. Кроме того, неопреновый каучук можно компаундировать, чтобы он обладал огнестойкими физическими свойствами и хорошей прочностью на растяжение.

Силикон Типы каучука Эластомер

Силиконовый каучук — это популярный синтетический каучук, обладающий целым рядом замечательных характеристик и физических свойств.Силиконовые каучуковые материалы сохраняют хорошие эластомерные свойства как при высоких, так и при низких температурах. Это продукт с широкими возможностями настройки, который может быть разработан для удовлетворения целого ряда различных спецификаций.

Силикон обладает отличной стойкостью к истиранию, тепловому старению, озоностойкости и атмосферостойкости. Однако этот материал обладает умеренными физическими свойствами и плохой стойкостью к силиконовым жидкостям и растворителям. Он также не так устойчив к топливу, как аналогичные каучуки. Обычные продукты, в которых используется силиконовый каучук, включают:

Кроме того, силиконовый каучук может быть смешан с физическими свойствами огнестойкости и отличной устойчивостью к экстремальным температурам, включая высокие и низкие температуры.

Этилен-пропилен-диеновый мономер Типы каучука

Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) обладает некоторыми характеристиками традиционных каучуковых эластомеров, такими как высокая прочность на растяжение, сопротивление разрыву и низкая остаточная деформация при сжатии.

Что отличает каучук EPDM от других типов каучука, так это его способность сопротивляться разрушению под воздействием атмосферных факторов, таких как озон и ультрафиолетовые лучи. В то же время каучук EPDM обладает устойчивостью к пару и полярным веществам.

Все его желательные свойства делают резину EPDM идеальной для наружного использования в качестве идеальной атмосферостойкой резины или для использования в уплотнительных кольцах.А резина EPDM может быть смешана, чтобы иметь физические свойства огнестойкости.

Материалы из бутилкаучука

Бутилкаучук представляет собой синтетический эластомер, полученный путем объединения изопрена и изобутилена. Фактически, бутилкаучук был первым синтезированным каучуком. Обладает низкой влажностью и низкой газопроницаемостью.

Благодаря хорошим характеристикам поглощения ударов и низкой газопроницаемости его можно найти во множестве областей применения. Фактически, бутилкаучук — единственный известный эластомер, обладающий отличной газопроницаемостью — настолько, что он непроницаем для газа.

Эти характеристики газопроницаемости делают бутилкаучук незаменимым при производстве камер для спортивных мячей, камер, перчаток для перчаток, бескамерных шин и многого другого. Однако по сравнению с натуральным каучуком бутилкаучук часто дороже из-за более сложных требований к обработке. С точки зрения плохих физических свойств бутил имеет плохую огнестойкость.

Нитриловый каучук или Buna-N Типы резинового материала

Нитриловый каучук, также известный как Buna-N, представляет собой очень универсальный каучуковый материал.Вы можете найти нитриловый каучук в бесчисленных продуктах и ​​​​применениях. Поскольку нитриловые каучуки обладают отличной стойкостью к маслам на нефтяной основе и синтетическим маслам, они часто используются во всем, от карбюраторов небольших двигателей до морских систем.

На самом деле, это один из лучших маслостойких синтетических каучуков, что делает его широко используемым в нефтяной и газовой промышленности для различных компонентов бурового оборудования, таких как уплотнительные кольца. Это также один из наиболее широко используемых эластомеров в производстве промышленных прокладок и уплотнений.В дополнение к удивительной стойкости к большинству химических веществ, нитрилкаучук также обладает отличной стойкостью к истиранию, а также:

  • Сопротивление бутану
  • Сопротивление пропану
  • Сопротивление гидравлическим жидкостям
  • Стойкость к растворителям
  • Стойкость к силиконовым смазкам
  • Стойкость к силиконовым смазкам
  • Водостойкий
  • Спиртостойкий

Нитрильный каучук также обеспечивает устойчивость к неароматическим и ароматическим нефтяным маслам, а также к алифатическим и ароматическим углеводородным реактивным топливам.Нитриловый каучук может быть смешан, чтобы иметь физические свойства огнестойкости. Из-за выравнивания молекул каучука нитрил имеет плохие электрические свойства.

Красный каучук / стирол-бутадиеновый каучук (SBR) Типы каучуковых эластомеров

В качестве сополимера бутадиена и стирола красный каучук или стирол-бутадиеновый каучук (SBR каучук) имеют характеристики, аналогичные натуральному каучуку, что означает, что его часто заменяют как недорогой вариант.

Это отличный эластомер для защиты от горячей и холодной воды, пара низкого давления, воздуха или газа.Известно, что красная резина:

  • Легко принимает форму неровных поверхностей фланцев,
  • Обладает отличной ударной вязкостью,
  • Обладает хорошей стойкостью к истиранию
  • Обладает хорошей упругостью и высокой прочностью на растяжение

Однако красная резина не самая лучшая подходит для использования с растворителями, синтетическими или нефтяными маслами, топливом или гидравлическими жидкостями.

Viton Типы резинового эластомера

Viton создан из высокоэффективного фторэластомера, который обеспечивает исключительную термостойкость — обычно до 500°F.В дополнение к обеспечению термостойкости, Viton также устойчив к:

  • Гриб и плесень
  • Масла
  • Погода, Солнце и окисление
  • Alkalis
  • Большинство минеральных кислот
  • концентрированные основы

Важно отметить, что резиновые прокладки и уплотнительные кольца из витона обеспечивают устойчивость к остаточной деформации при сжатии в течение продолжительных периодов времени при экстремальных (высоких) температурах. Он также обладает хорошими электрическими свойствами для низкочастотных и низковольтных применений, что делает этот материал пригодным для статических уплотнений.

Резиновая мембрана

Резиновая мембрана представляет собой армированный тканью маслостойкий неопреновый материал, который идеально подходит для передачи движения между жидкостями. Резиновая мембрана отлично подходит для защиты от атмосферных воздействий и может обеспечить длительный срок службы.

Термопластичная резина (TPR)

Термопластичная резина или TPR представляет собой физическую смесь материалов, таких как резина и пластик. Проще говоря, TPR предлагают ощущение, внешний вид и эластичность резины с технологичностью пластика.Материалы TPR уникальны тем, что они обладают физическими характеристиками как пластмасс, так и каучуков, а также эластомерными и термопластическими свойствами. Термопластичные каучуки Предложение:

  • Хорошие диэлектрические свойства
  • Устойчивость к высокой изгибам
  • Хорошее устойчивость к истиранию
  • Хорошая устойчивость к истиранию
  • Прочность на высокую удар
  • Высокая устойчивость к химическим веществам и выветривание
  • широкий ассортимент
  • Elasticity
  • Перерабатываемый

Термопластичные каучуки обычно используются в:

Неопрен с тканевой вставкой Типы каучука

Неопрен с тканевой вставкой представляет собой тип резиновой смеси, изготовленной из одной или нескольких полиэфирных тканей.Этот тип резины может быть особенно полезен, когда требуется стабильность размеров. Неопрен с тканевой вставкой можно использовать, когда требуется умеренная устойчивость к маслам и в ситуациях, когда передаются холодные и горячие газы и вода.

В отличие от резины без ткани, ткань остается неповрежденной при высоких нагрузках на сжатие или болты. Неопреновая вставка из ткани уменьшает проскальзывание прокладки и повышает уровень стабильности.

Свяжитесь с Frank Lowe, чтобы исследовать, исследовать и создавать различные типы резины

В дополнение к ранее упомянутым различным типам резины, мы также производим резиновые высечки для компонентов и приложений с белой резиной, одобренной FDA, и многими другими.К счастью, мы не ожидаем, что вы будете экспертом в различных типах резины.

Вместо этого мы будем использовать наш многолетний опыт, чтобы помочь вам найти лучшее решение, основанное на уникальных потребностях вашего приложения. Проще говоря, мы познакомимся с вашей областью применения и поможем вам исследовать, развивать и улучшать работу с различными типами резины.

Натуральный каучук, свойства натурального каучука, использование натурального каучука, информация о натуральном каучуке, производство натурального каучука

Хотя у нас есть искусственный или синтетический каучук производится из нефти, около четверти производимого в мире каучука производится из природный источник. Натуральный каучук является жизненно важным сельскохозяйственным продуктом или Товар, который используется в производстве широкого спектра продуктов. Каучук играет важную роль в социально-экономической структуре многих развивающихся стран. страны. Более 20 миллионов семей зависят от выращивания каучука. их основной источник существования.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук — эластичное вещество, получаемое из латексного сока. деревьев, особенно тех деревьев, которые относятся к родам Hevea и Ficus.С технической точки зрения натуральный каучук представляет собой эластомер или эластичный материал. углеводородный полимер. Натуральный каучук является одним из виды каучука, которые также включают вулканизированная резина, из которой изготавливаются различные резиновые изделия. Натуральный каучук также известен под названиями индийский каучук, каучук и каучук. каучук.

Как производится натуральный каучук?

Сырье, из которого натуральный каучук производится из сока каучуковых деревьев. Каучуковые растения кран для сбора каучукового латекса.Для этого делается надрез кора каучукового дерева и латексный сок собирают в чашки. После собирая латексный сок, сырой натуральный каучук очищают, чтобы преобразовать его в пригодную для использования резину. Первоначально в латекс добавляли кислоту, которая использовалась для сделать сок набор, как желе. Полученное латексное желе затем сплющивают и скатывают в резиновые листы и развешивают для просушки. В год В 1839 году Чарльз Гудиер изобрел более сложный способ производства каучука. прочнее и эластичнее.Это был процесс вулканизации резины. необработанный натуральный каучук липкий, легко деформируется при нагревании и ломкий на холоде. В таком состоянии его нельзя использовать для изготовления изделий иметь хороший уровень эластичности. Вулканизация предотвращает полимерные цепи от самостоятельного передвижения. В результате при приложении напряжения вулканизированная резина деформируется, но при снятии напряжения изделие возвращается к своей первоначальной форме.

Источник натурального каучука

Натуральный каучук производится из сотни различных видов растений.Однако наиболее важным источником является от тропического дерева, известного как Hevea brasiliensis, произрастающего в тропическая Америка. Это дерево лучше всего растет в районах с годовым количеством осадков чуть ниже 2000мм и при температуре 21-28 градусов. Из-за этих особенности и предпочтительная высота дерева около 600 метров, главное площадь выращивания составляет около 10 градусов по обе стороны от экватора. Однако это также выращивается севернее в Китае, Мексике и Гватемале.

В 1876 году сэр Генри Уикхэм собрал в Бразилии около 70 000 семян.Эти семена проращивали и отправляли в Ост-Индию, где они начали сегодняшние каучуковые плантации. Сегодня Малайзия, Индонезия и Таиланд производят около 90% натурального каучука в мире. Новые плантации также были началось в Африке, на Филиппинах и в Европе, чтобы восполнить недостаток производство каучука в Индонезии.

Производство натурального каучука

Производство натурального каучука в течение последних 100 лет, несмотря на появление искусственного каучука. развитие отрасли опиралось на целенаправленные исследования и развитие в различных областях, таких как агрономическая наука, селекция для повышения производительность, а также физика, химия и технологии для поддержки и расширения растущее множество приложений. Вы также можете проверить Обзор резиновой промышленности для подробная информация о резиновой промышленности.

Изделия из натурального каучука, такие как шины, инженерные компоненты и изделия из латекса, которые используются в бою против СПИДа и других болезней очень важны для современной жизни.Естественный Резина доступна во многих классах. Однако самым важным отличием находится между латексными и твердыми сортами. Латекс — это жидкость, которая выходит дерева. Твердые марки производятся из коагулированного латекса. ни на заводе, ни в поле. Изделия из натурального каучукового латекса широкий и разнообразный, как перчатки, воздушные шары, трубки, презервативы и т.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает некоторыми уникальными свойствами. такие свойства, как:
  • Натуральный каучук сочетает в себе высокую прочность (на растяжение и разрыв) с исключительная устойчивость к усталости.
  • Обладает превосходной прочностью в сыром состоянии и липкостью, что означает способность прилипать к себе и к другим материалам, что облегчает изготовить.
  • Обладает умеренной устойчивостью к воздействию тепла, света и окружающей среды. озон, который является одним из его недостатков.
  • Натуральный каучук обладает отличной адгезией к стальному корду с латунным покрытием, который идеально подходит для резиновых шин.
  • Имеет низкий гистерезис, что приводит к низкому выделению тепла, и это в Turn поддерживает эксплуатационную целостность новых шин и расширяет возможности их восстановления.
  • Натуральный каучук имеет низкое сопротивление качению с улучшенным топливом. экономика.
  • Обладает высокой устойчивостью к порезам, сколам и разрывам.

Использование натурального каучука

  • Натуральный каучук образует превосходный барьер для воды.
  • Это, возможно, лучший барьер против таких патогенов, как вирус СПИДа. вирус (ВИЧ). Вот почему латекс используется в презервативах и хирургические и медицинские смотровые перчатки.
  • Натуральный каучук — отличный пружинный материал.
  • Латекс натурального каучука также используется в катетерах, воздушные шары, трубки медицинские, эластичные нить, а также в некоторых клеях.
  • Помимо вискозы, это единственное сырье, которое используется автомобильная промышленность.
  • Каучуковое дерево — еще один побочный продукт производства натурального каучука, который растет в важность. Это источник древесного угля для местной кухни.

Потребление натурального каучука

В последние годы видно, что произошел сдвиг в структуре потребления каучука из Северной Америки и Западной Европы до Южной и Восточной Азии.Основной натуральный каучук производители каучука (Малайзия, Таиланд и Индонезия) также стали крупными потребители. У восточноевропейских стран также есть потенциал увеличить поглощение натурального каучука. Индия, Китай и Бразилия потребляют все натурального каучука, произведенного в их странах. Таиланд считается крупнейшим в мире производителем NR, за ним следует Индонезия, Малайзия, Индия, Китай, Вьетнам, Шри-Ланка и ряд других стран. Эти страны лежат в пределах полосы, лежащей от 5° до 15° северной или к югу от экватора и, следовательно, подходит для производства NR.Согласно отчету опубликовано в 2001 году, в мире производится около 6,5 миллионов тонн NR каждый год.

Связанные статьи

Синтетический каучук | Резиновые материалы

Изделия из синтетического каучука

Физические и механические свойства / Химическая стойкость / Термические свойства / Экологические характеристики / Применение синтетического каучука

Что такое синтетический каучук?

Синтетический каучук или бутадиен-стирольный каучук (SBR) — недорогой универсальный каучуковый материал.Хотя он не является маслостойким, он обладает свойствами, аналогичными натуральному каучуку; однако он обладает превосходными свойствами износостойкости, стойкости к истиранию и водостойкости. Кроме того, цена синтетического каучука намного ниже, чем цена натурального каучука.

Синтетический каучук также обеспечивает исключительную эффективность при экстремальных температурах. Однако его не рекомендуется использовать в условиях воздействия сильных кислот, масел, смазок, озона, жиров и большинства углеводородов.

В производстве синтетического каучука используются различные мономеры на основе нефти.Эти мономеры можно смешивать в различных пропорциях для сополимеризации. В результате он может создавать продукты с широким диапазоном физических, механических и химических характеристик. Мономеры могут быть получены как в чистом виде, так и с дополнительными примесями и добавками в процессе проектирования.

Подробнее о преимуществах и свойствах синтетического каучука читайте ниже:

Преимущества синтетического каучука

  • Недорогая альтернатива натуральному каучуку
  • Универсальное применение
  • Гибкость при низких температурах
  • Исключительная термостойкость
  • Широкий диапазон температур
  • Стойкость к истиранию, сравнимая с натуральным каучуком

Qualiform Сертифицированный ISO производитель синтетического каучука

Qualiform — сертифицированный по ISO производитель синтетического каучука с каталогом высокоточных услуг по формованию резины на заказ.Наши возможности включают формование стандартных сменных звезд OEM, а также нестандартные длины и конфигурации пальцев. С Qualiform вы можете разработать звезду вторичной переработки для своего приложения или обработки носителей! Свяжитесь с нашим опытным техническим персоналом для консультации по требованиям к дизайну и свойствам.

Qualiform является лидером в области обработки, разработки и тестирования резины. Наши услуги по прецизионному производству резины включают формование резины, компрессионное формование резины, литье резины под давлением, трансферное формование резины и склеивание резины с металлом.Наш опыт также позволяет нам предлагать надежные возможности решения проблем во всех областях литья резины и соединения резины с металлом. В результате мы можем создавать индивидуальные решения практически для любого приложения.

Qualiform обладает более чем 40-летним опытом литья и производства резины на заказ, поэтому вы можете положиться на Qualiform при создании необходимых вам высококачественных резиновых деталей. Свяжитесь с техническим персоналом Qualiform по телефону (330) 336-6777, чтобы узнать больше о том, как мы можем вам помочь.

Запатентованная смесь Qualiform

В дополнение к материалам из синтетического каучука Qualiform предлагает запатентованную смесь с армирующими волокнами.Qauliform напрямую смешивает армирующие волокна с синтетическим каучуком. В результате он обеспечивает повышенную стойкость к истиранию и ударам, а также улучшенную твердость, прочность и производительность. Qualiform также предлагает эту смесь для других доступных материалов:

  • Бутилкаучук
  • Резина EPDM
  • Натуральный каучук
  • Неопреновый каучук
  • Нитриловый каучук
  • Жесткая и гибкая резина
  • Термопластичные эластомеры (TPE)
  • Витоновая резина

Определение механических свойств резины методом FT-NIR

Механические испытания, например испытания на растяжение и твердость, обычно используются для оценки свойств резиновых материалов.В этой работе механические свойства выбранных резиновых материалов, то есть натурального каучука (НК), стирол-бутадиенового каучука (СБК), бутадиен-нитрильного каучука (НБК) и мономера этилен-пропилен-диена (ЭПДМ), были оценены с использованием ближнего инфракрасного ( БИК) метод спектроскопии. Здесь впервые были приготовлены смеси NR/NBR и NR/EPDM. Затем все образцы были просканированы с помощью спектрометра FT-NIR и снабжены интегрирующей сферой, работающей в режиме диффузного отражения. Спектры коррелировали с твердостью и свойствами растяжения.Калибровочные модели методом наименьших квадратов (PLS) были построены из наборов спектральных данных с использованием методов предварительной обработки, то есть сглаживания и второй производной. Это указывало на то, что достаточно точные модели, то есть с коэффициентом детерминации [] валидации выше 0,9, могут быть получены для твердости и свойств резиновых материалов при растяжении. Это исследование показало, что анализ FT-NIR можно эффективно применять для определения значений твердости и предела прочности при растяжении каучуков и каучуковых смесей.

1. Введение

Полимеры являются одним из наиболее важных органических материалов. Благодаря своим превосходным свойствам полимеры находят применение в различных областях, начиная от товаров повседневного обихода, например, тары, покрытий, обуви, шин, резиновых лент и труб, и заканчивая промышленными изделиями, например, строительными деталями и автомобильными материалами [1, 2]. Спрос на полимеры во всем мире достигал 17 млн ​​т в 2000 г., а в 2014 г. этот показатель увеличился до 28,7 млн ​​т [3].Чтобы удовлетворить такие высокие требования, производство полимеров должно быть эффективным; таким образом, скорость и надежность должны быть тщательно продуманы во время производства. Кроме того, для облегчения производства необходимо внедрить методы измерения и мониторинга для контроля качества.

При сравнении природных и синтетических полиизопреновых полимеров использование последних, получаемых из ископаемого топлива, сократилось из-за истощения запасов топлива. Кроме того, природные полиизопрены обладают высокими эксплуатационными характеристиками, которые нелегко получить с синтетическими полимерами.Эти свойства включают упругость, эластичность, стойкость к истиранию, эффективное рассеивание тепла и ударопрочность [4, 5]. Таким образом, природные полиизопрены широко используются в качестве сырья для бытовых, медицинских и промышленных изделий, таких как перчатки, камеры и шины.

Для использования природных полиизопренов необходима подробная информация о содержании полиизопрена для выбора линий с высоким содержанием полиизопрена и для определения условий выращивания. Установленные методы количественного определения природных полиизопренов на предприятиях по производству полиизопрена включают (i) гравиметрический анализ высушенного латекса [6], (ii) экстрагированный полиизопрен [7] и (iii) инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FT-IR) и пиролизный газ. хроматографический/масс-спектрометрический (PyGC/MS) анализ экстрагированного полиизопрена [8].Первый способ самый простой. Его можно проводить с высокой пропускной способностью анализа; однако точность этого метода ненадежна из-за загрязнения латекса. Между тем второй и третий способы намного надежнее, хотя и требуют больше времени на процессы очистки и экстракции.

Спектроскопия в ближней инфракрасной области (БИК) представляет собой неразрушающий метод, который может обеспечить детальный анализ с точки зрения количества и качества сельскохозяйственной продукции [9, 10].В частности, свет NIR может охватывать область от 4000 до 12 500  см -1 . Полосы C-H, O-H, C-O и N-H могут наблюдаться за счет стимуляции таких колебаний в этом спектральном диапазоне [9]. Метод NIR-спектроскопии имеет несколько привлекательных особенностей, включая короткое время анализа, простоту эксплуатации и наличие режима диффузного отражения. Таким образом, NIR широко используется как в лабораторных работах, так и в промышленных секторах для качественных и количественных измерений химических компонентов в нескольких областях, например, в пищевых продуктах [11–13], сельскохозяйственных продуктах [14], материалах [15], фармацевтика [16, 17] и даже нефтяная промышленность [18].Как правило, многомерный калибровочный анализ, такой как регрессионная модель с частичными наименьшими квадратами (PLS), предназначен для извлечения информации из довольно бесхарактерных NIR-спектров [19]. В частности, модель разработана на основе взаимосвязи между спектральными данными и их интересующими составляющими.

Для каучуков смолу и концентрацию каучука в гваюле эффективно оценивали с помощью NIR [20]. Кроме того, БИК использовался для изучения состава синтетических полимеров и каучуков в работах [21–23].Такено и др. [8] описали метод спектроскопии с преобразованием Фурье в ближней инфракрасной области (FT-NIR) в сочетании с моделью регрессии PLS для количественного определения природного полиизопрена в листьях Eucommia ulmoides . Сообщалось, что оптимальная модель была получена со спектрами БИК второй производной в области между 400 и 6000 см -1 (, 0,95). Мариньо и Монтейро [23] изучали применение БИК-спектроскопии для анализа природных транс- и цис-полиизопренов из Ficus elastica (цис-1,4-полиизопрен), гуттаперчи (транс-1,4-полиизопрен), и смеси этих полимеров.Сирисомбун и др. [24] использовали спектроскопию FT-NIR в диапазоне длин волн 1100–2500 нм для оценки содержания сухого каучука в каучуковом латексе. Сирисомбун и др. [25] также использовали коротковолновую БИК-спектроскопию в диапазоне длин волн 700–950 нм для оценки содержания сухого каучука и общего содержания твердых веществ. Их работа может быть применена на концентрированном латексном заводе.

Насколько нам известно, применение БИК-спектроскопии для оценки механической прочности вулканизированной и армированной резины, предложенное в этом исследовании, еще предстоит осуществить.В процессе, известном как отверждение или вулканизация, серу обычно объединяют с резиновыми материалами для ускорения образования поперечных связей, что повышает твердость и сопротивление истиранию резиновых материалов [4, 26]. Однако вулканизированные каучуки могут не демонстрировать удовлетворительных результатов в отношении прочности на растяжение, жесткости, сопротивления истиранию и сопротивления разрыву [27, 28]. Эти свойства могут быть улучшены за счет наполнителей, таких как сажа, которые усиливают физические свойства резиновых материалов.Армирование таким наполнителем обычно должно проводиться до стадии вулканизации. Арройо и др. [29] сообщили, что армирующий наполнитель влияет на физические свойства. Производители обычно наполняют полимеры частицами сажи, чтобы улучшить жесткость и ударную вязкость материала, повысить его устойчивость к огню и воспламенению или просто снизить стоимость.

Смеси полимеров могут привести к созданию новых материалов, которые могут обладать лучшими свойствами, чем каждый отдельный полимер в смеси.Полимерная смесь широко применяется в промышленности из-за эффекта масштаба [30]. Хотя доступно большое количество комбинаций полимеров, есть несколько систем, которые полностью смешиваются. Среди смешиваемых смесей широко распространены и применяются комбинации натурального каучука (НК) с этилен-пропилен-диеновым мономером (ЭПДМ) и НК с бутадиен-нитрильным каучуком (БНК) [31–33]. Смешивание NR и EPDM позволяет сочетать превосходные физические свойства NR с озоностойкими свойствами EPDM.Основным целевым применением этого типа смеси являются боковины пневматических шин [34], где озоновое растрескивание является основным фактором, ограничивающим срок службы пневматических шин. Как следствие, многие виды использования, в которых доминировал NR, такие как бытовая техника и профили для защиты от атмосферных воздействий для транспортных средств, почти полностью заменены смесями полимеров.

В этом документе охарактеризованы отдельные каучуковые материалы, например натуральный каучук (НК) и некоторые синтетические каучуки, такие как стирол-бутадиеновый каучук (СБК), нитрил-бутадиеновый каучук (НБК) и этилен-пропилен-диеновый мономер (ЭПДМ).Их механическая прочность, то есть твердость и прочность на растяжение, были проанализированы с помощью спектроскопии FT-NIR, и в качестве калибровочной модели была построена регрессионная модель PLS. Впоследствии производительность этой модели была протестирована с использованием стандартной ошибки прогнозирования (SEP) и среднеквадратической ошибки прогнозирования (RMSEP).

2. Материалы и методы

Композиции, используемые в настоящем исследовании, были получены с использованием оборудования вальцовой мельницы в соответствии с рецептурами, представленными в Таблице 1.Методы подготовки описаны в другом месте [35]. Композиты вулканизировали в течение 20 минут при °С под давлением примерно 40 кг/см 2 . Армированные материалы могут быть получены путем смешивания 50 частей наполнителя (сажи) с вулканизированными материалами. Образцы представляли собой пластины толщиной примерно 20,5 мм. Резиновую маточную смесь смешивали с ингредиентами, например, гомогенизирующим агентом, активаторами, наполнителями и ускорителями, используя внутренний смеситель.Температура смешения 90–120°С. Отвердители добавляли в двухвалковую мельницу для защиты от пригорания смеси.


NR БСК NBR ЭПДХ NR + NBR NR + ЭПДЕ
трехсторонний PHR трехсторонний PHR трехсторонний PHR трехсторонние PHR трехсторонние PHR трехсторонние нск

NR (сырье)
100
SBR (сырье)
100
NBR (RAW)
100
100
EPDM (RAW)
100
NR (RAW) 80486 NR (RAW) 80486
NBR (RAW) 20 EPDM (сырой) 20
ZnO 5 ZnO 5 ZnO 6 8 6 ZnO 5 ZnO 5 ZnO 5
Стеариновая кислота 2 Стеариновая кислота 2 Стеариновая кислота 2 Стеариновая кислота 2 Стеариновая кислота 2 Стеариновая кислота 2
МБТС 1.5 МБТС 2 Танки 1,5 Танки 1,5 Сера 0,5 Сера 0,5
ТМТД 0,5 ТМТД 0,5 ТМТД 0.5 TMTD 0.5 0.5 MBT 1,5 MBT 1,5 1,5
2.5 Serlfur 2.5 Sulfur 2.5 Сера 2,5 ТМТД 0,5 ТМТД 0,5
Сажа 50 Сажа 50 Сажа 50 Сажа 50 Технический углерод 50 Технический углерод 50

частей на сто частей каучука; MBTS: 2,2-дибензотиазилдисульфид; ТМТД: тетраметилтиурамдисульфид; ZnO: оксид цинка.

Материалы . NR, SBR, NBR и EPDM, используемые в этом исследовании, были поставлены Lucky Four Company (Nonthaburi, Таиланд). Все другие используемые каучуковые ингредиенты были товарного сорта, поставляемого той же компанией. Составы компаундов приведены в таблице 1.

Приготовление резиновой смеси . Каучук сначала смешивали с наполнителем (сажей: N330) в дисперсионном смесителе (Yong Fong Machinery Co. Ltd., Таиланд) со смесительной камерой объемом 3 л при 80°C в течение 15 минут.Последовательно добавляли ZnO, стеариновую кислоту, MBTS и TMTD. Затем полученную смесь подавали в лабораторную двухвалковую мельницу (Yong Fong Machinery Co. Ltd., Таиланд), добавляли серу и перемешивали смесь на мельнице в течение примерно 15 минут. Затем компаунд был раскатан и оставлен при комнатной температуре не менее чем на 16 часов перед изготовлением и испытанием.

Характеристики отверждения . Характеристики отверждения соединений исследовали в соответствии со стандартом ASTM D 5289 при температуре испытаний 150°C с использованием реометра с подвижной головкой (MDR) (UR-2010, U-CAN Dynatex Inc., Тайвань). Минимальный крутящий момент (), максимальный крутящий момент (), разница крутящих моментов (), время подвулканизации, время отверждения и индекс скорости отверждения (CRI) определяли с помощью NIR-спектроскопии.

Спектры диффузного отражения NIR были собраны с использованием спектрофотометра FT-NIR (Bruker MPA) и обработаны с помощью Bruker Optics’ OPUS 7.0. NIR-спектры были получены с помощью интегрирующей сферы, сканирующей область диаметром 1 см. Шестьдесят четыре скана усреднялись за сканирование при спектральном разрешении 16 см 90 456 -1 90 457 между 12 500 и 3 600 см 90 456 -1 90 457 .Измерения проводились при комнатной температуре (25°C), а программное обеспечение Bruker Optics OPUS использовалось для получения спектров и инструментального контроля.

2.1. Измерения механической прочности

Для изучения поведения резиновых материалов при напряжении и деформации используется универсальный прибор для испытаний на растяжение Instron. Для этой цели образцы материалов были вырезаны из листов в форме гантели, с выступами на концах для захвата в испытательной машине и сужением к центральному суженному участку одинаковой ширины.Форма гантели из резинового материала с правильными размерами показана на рисунке 1. Образец материала помещается в держатель образца и измеряются его длина, ширина и толщина. При каждом изменении значения нагрузки компьютер регистрирует перемещение. В машине для испытаний на растяжение напряжение увеличивается медленно, и измеряется удлинение образца при каждом уровне напряжения; процесс повторяется до тех пор, пока образец не разрушится.


Прочность на растяжение .Образцы для испытаний в форме гантели были вырублены из формованных листов. Их измеряли с помощью машины для испытаний на растяжение (модель GT-AI-7000S, UTM Equipment, GOTECH) в соответствии со стандартом ASTM D412 при скорости траверсы 500 мм/мин.

Твердость является очень важным свойством, обычно включаемым в перечень технических характеристик каучука вместе с его свойствами при растяжении. Значения твердости были измерены при нагрузке 2,65 Н по шкале IRHD (Международные степени твердости резины) в соответствии со стандартом ASTM D1415-88.

2.2. Обработка данных

Первоначально для каждого типа полимера было создано 12 наборов данных FT-NIR и справочных данных, то есть твердости и прочности на разрыв. В качестве метода предварительной обработки все данные спектра были преобразованы с помощью сглаживания среднего центра по методу Савицкого-Голея и второй производной. После этого для создания модели прогнозирования был применен частичный метод наименьших квадратов (PLS). PLS может найти взаимосвязь между двумя наборами переменных, то есть набором наблюдений и набором данных спектра.

Калибровочные модели методом наименьших квадратов (PLS) были разработаны в MATLAB (Math Works Inc., США) с использованием подпрограмм PLS-Toolbox от Eigenvector (Eigenvector Research Inc., США) для прогнозирования твердости и прочности на растяжение. Оптимальное количество скрытых переменных было выбрано на основе минимизации SECV путем выбора первого минимума, который был рассчитан с помощью внутреннего метода исключения одного программного обеспечения.

Статистика калибровки включает среднеквадратичную ошибку перекрестной проверки (RMSECV), стандартную ошибку предсказания (SEP), среднеквадратичную ошибку предсказания (RMSEP) и коэффициент множественного определения при перекрестной проверке ().

3. Результаты

В нашей работе применяется спектроскопия с преобразованием Фурье в ближней инфракрасной области спектра (FT-NIR) для оценки механической прочности вулканизированных каучуков. Образцы включают NR, SBR, NBR, EPDM и полисмеси NR с NBR и EPDM, и все образцы были армированы сажей. Обратите внимание, что соотношение смешивания NR с NBR и NR с EPDM составляет (70/30), как предложено в [36]. Из 600 образцов 90 % были назначены калибровочным набором, а 10 % — проверочным.Резиновые материалы отверждались в их условиях.

В таблице 2 показаны характеристики отверждения компаундов, содержащих различные типы каучука с ненаполненным и наполненным техническим углеродом. Время подвулканизации () обычно определяет начало вулканизации при определенной температуре и, таким образом, представляет собой предел времени, доступный для обработки. Время отверждения () — это время, необходимое на стадии вулканизации для образования требуемой степени сшивки, обеспечивающей желаемые свойства. Минимальный крутящий момент () связан с вязкостью или пластичностью невулканизированной массы, а максимальный крутящий момент () и разность крутящих моментов (дельта крутящего момента) могут дать представление о максимальной степени отверждения (т.е., плотность поперечных связей).


Дельта крутящий момент CRI
(DNM) (DNM) (DNM) (мин ) (мин) (мин -1 )

NR + NR + 21.64 21.97 19.33 1.08 5,36 22,44
БСК + 2,18 24,95 22,77 2,48 15,00 8,19
NBR + 1,43 27,97 26,54 1,04 5,40 21.73
EPDM + 2.53 18.03 18.03 15.50 3.19 30.00 3,75 3,75
Nr + NBr + 3.6 19,14 15,54 1,43 7,3 17,3
NR + ЭПДМ + 2,86 15,42 12,56 1,55 10,23 11,81
NR 0,67 8.61 70486 7.94 5.00 12.30 12.30 13.35 13.35 13.35
SBR 0.74 11.55 11.55 10.81 8.25 25.18 5,93
NBR 0,46 12,56 12,10 2,40 7,17 21,69
ЭПДМ 0,92 6,90 5,98 17,24 41,57 4,07
NR + NBR 0,67 5.96 5.29 5.29 3.18 8.37 8.37 8.37 18.79
Nr + EPDM 0.69 6.03 5.34 5.22 5.22 15.18 10.07 10.07

Включение углерода черное увеличение вязкости резины. Время подвулканизации и время отверждения также короче при использовании загрузки сажи. Углеродная сажа вызывает накопление тепла в смесях в условиях сдвига в месильной машине. При использовании наполнителя в системе также выделяется тепло, поскольку компаунд становится более вязким.Как следствие, реакции вулканизации могут протекать легче, так что вязкость увеличивается, а время подвулканизации и время отверждения сокращаются.

Минимальный и максимальный крутящий момент, а также , и дельта крутящего момента увеличиваются с увеличением содержания сажи. Увеличение дельта-крутящего момента соответствует хорошо известному поведению увеличения вязкости при добавлении технического углерода. Дельта-крутящий момент обычно связан со степенью сшивки, и, следовательно, его увеличение можно объяснить увеличением плотности сшивки.Уменьшение времени подвулканизации связано с ограничением подвижности и деформируемости матрицы при введении механических ограничений. Увеличение индекса скорости отверждения обусловлено основностью сажи, которая ускоряет реакцию вулканизации. Эффекты черной нагрузки углерода на реологические свойства показаны в таблице 3.

7

Образец Усиленные Твердость растяжения (MPA)

NR + 77.15 17,59
БСК + 75,36 15,4
NBR + 79,74 15,29
ЭПДМ + 64,86 10,79
NR + NBR + 70.22 21.19 21.19
Nr + EPDM + 704 70.99
NR 43.24 3,04
БСК 48,15 1,53
NBR 51,75 2,02
ЭПДМ 32,7 0,58
NR + NBR 35.29 15.95
Nr + EPDM 35.11 13.21

от Chugh и Chang [37], номер аллильных атомов водорода влияет на скорость вулканизации резиновой смеси.Более высокое содержание аллильного водорода использует более низкую общую кажущуюся энергию активации отверждения, тем самым увеличивая скорость отверждения. Таким образом, более длительное время подвулканизации и вулканизации связано с более низким содержанием аллильного водорода в смешанных резиновых смесях. Как правило, статистически повторяющиеся звенья NR и SBR имеют 7 и 3,3 аллильных атома водорода соответственно [37].

Механические свойства материалов на полимерной основе, такие как деформация образца при растяжении и глубине проникновения, определяют их потенциальное применение посредством испытаний на растяжение и твердость.В таблице 3 приведены результаты среднего значения механической прочности каждого образца. Эта таблица показывает, что сажа повлияла на механическую прочность во всех типах образцов. Кроме того, образцы полисмесей демонстрируют более высокую механическую прочность, чем образцы ненаполненных вулканизированных каучуков. Это открытие может быть связано с хорошим взаимодействием каучука и наполнителя. В то время как невулканизированная резина хорошо смешивалась с сажей в течение определенного периода времени, резиновые цепи с определенной вероятностью контактируют с сажей, что приводит к запутыванию или захвату цепей в пустотах агрегатов сажи.Поверхности частиц сажи были покрыты запутанными резиновыми цепями и могут рассматриваться как физические поперечные связи. Физическая сшивка препятствует подвижности резиновых цепей и сдерживает деформацию резины; таким образом, наполненная резина улучшается, даже если она находится в невулканизированном состоянии. Запутывание полимерных цепей сажей увеличивает крутящий момент; таким образом, сажа служит физическими сшивками в каучуках. , крутящий момент плавления неотвержденных каучуков при 150°С, является показателем степени физической сшивки.

Твердость материалов из вулканизированной резины составляет от 32 до 51, при этом NBR демонстрирует самую высокую твердость благодаря акрилонитрильному компоненту в своей молекулярной структуре, а предел прочности при растяжении составляет от 0,5 до 15 МПа, а полисмесь NR/NBR демонстрирует высочайшее свойство растяжения. Как правило, армированные резиновые материалы обладают более высокой механической прочностью, чем ненаполненные вулканизированные каучуки.

Твердость является одним из наиболее часто измеряемых свойств резиновых материалов, поскольку это практический способ определения степени вулканизации.Твердость представляет эластичность материала. На рисунке 2 результаты показали производительность модели PLS для каждого набора данных из их модели прогнозирования. В целом, модели очень хороши, достигают высоких значений s от 0,88 до 0,99, а также имеют хорошее смещение. На этом рисунке набор данных полисмеси NR с NBR показывает высокие значения RMSECV, SEP и RMSEP с хорошим .


Прочность на растяжение – это максимальное растягивающее напряжение, достигаемое при растяжении образца до предела прочности.Следовательно, это значение используется для корреляции со спектром NIR. Калибровочные модели были построены по данным спектра и использовались для прогнозирования прочности на растяжение. На рис. 3 показаны результаты работы модели прогнозирования, указывающие на хорошее смещение со значениями от 0,8 до 0,9. Хотя значения RMSEP и SEP прогнозируемой модели растяжения выше, чем у прогнозируемой модели твердости, значения находятся в приемлемом диапазоне.


Различные резиновые материалы, используемые в этом исследовании, включают NR, NBR, SBR, EPDM и полисмеси NR с NBR и EPDM, в необработанном состоянии и в армированном состоянии.Измерения механической прочности, показанные в Таблице 3, показывают, что армированные каучуки имеют более высокие значения твердости, чем необработанные каучуки, причем самая высокая твердость наблюдается у армированного NBR, NR и NBR на уровне 79, 77 и 75 соответственно. Полисмеси NR с NBR и EPDM показывают твердость 35. Результаты по прочности на растяжение такие же, как и результаты по твердости, в том смысле, что армированные каучуки показали более высокую прочность на растяжение, чем необработанные каучуки. Самая высокая прочность на растяжение наблюдается у армированных полисмесей NR/NBR и NR/EPDM при 21 и 20 МПа соответственно.

FT-NIR используется для оценки механической прочности необработанных и армированных каучуковых эластомеров, например, NR, SBR, NBR, EPDM и полисмесей NR с NBR и EPDM. Из рисунков 2 и 3 видно, что в моделях прогнозирования, созданных с помощью регрессии PLS, наблюдается хорошая производительность. Модели были построены путем корреляции всех NIR-спектров с механической прочностью. Следовательно, спектроскопия FT-NIR оказалась эффективной при оценке твердости и прочности на растяжение вулканизированных каучуков, и этот подход успешно применялся к сырым, армированным и смешанным резиновым материалам.

4. Заключение

Это исследование показывает, что FT-NIR является потенциальным методом оценки механической прочности резиновой смеси. Регрессионная модель PLS была разработана на основе набора данных и указывает на приемлемую эффективность прогнозирования твердости и прочности на растяжение резиновых материалов. Однако калибровочные модели FT-NIR и механическая прочность ограничены конкретными компонентами резиновых материалов. Хотя работать с программным обеспечением для калибровки несложно, для разработки всестороннего и точного аналитического уравнения для каждого компонента требуется обширная подготовка и опыт, а также точный химический анализ калибровочных образцов.Дальнейшие исследования будут сосредоточены на выборе переменных и других математических моделях в качестве моделей калибровки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.