10.2. Компоненты резиновых смесей

Вулканизующими агентами в резиновых смесях являются сера, сернистые, пероксидные и другие соединения, содержание которых может меняться в широких пределах. Для многих каучуков в качестве вулканизующей добавки используется сера. Например, в резиновых смесях для изготовления автомобильных покрышек и камер содержание серы составляет 1 – 3 %.

Ускорители вулканизации (альтакс, каптакс, тиурам) сокращают время вулканизации и повышают физико-механические свойства резин.

Активаторы вулканизации активируют действие ускорителей вулканизации и, в некоторых случаях, повышают прочностные свойства. В качестве активаторов используют оксиды некоторых металлов, главным образом, оксид цинка (цинковые белила).

Активные наполнители (усилители) служат для улучшения свойств резин. Основным усилителем шинных резин является сажа в виде порошкообразного углерода с размерами частиц от 0,03 до 0,25 мкм. Сажа повышает прочность, твердость и износостойкость, но снижает эластичность резиновой смеси. Концентрация сажи в резиновых смесях может достигать до 70 % по отношению к содержащемуся в них каучуку. Например, в протекторной резине содержание сажи может превышать 50 %, а в материале покрышки составлять до 20 %. Для протекторных резин используют сажи с высокой дисперсностью, а для брекерных и каркасных резин – с низкой дисперсностью. В качестве усилителей могут использоваться также светлые наполнители в виде белой сажи (кремнезема), оксида магния, оксида цинка, каолина и др.

Инертные наполнители (мел, асбестовая мука и др.) вводят для увеличения объема резиновых смесей и снижения их стоимости без заметного ухудшения основных технических свойств.

Противостарители добавляют в резиновые смеси для замедления процесса их старения под действием кислорода воздуха, солнечных лучей, температуры и эксплуатационных нагрузок. При старении на поверхности резины образуются трещины, она становится хрупкой, менее прочной и легче истирается. Старение уменьшает срок службы резиновых деталей и поэтому повышение сопротивления старению сокращает затраты на их эксплуатацию. В основном это касается автомобильных шин, которые в процессе эксплуатации работают в условиях воздействия многочисленных факторов, ускоряющих процессы старения.

Мягчители способствуют равномерному смешиванию (гомогенизации) компонентов, облегчают приготовление и переработку резиновых смесей, уменьшают теплообразование, повышают эластические свойства, морозостойкость, усталостную выносливость и понижают твердость. В качестве мягчителей используют смеси органических веществ, каменноугольные смолы, продукты растительного происхождения, жирные кислоты и синтетические продукты. Мягчители в процессе эксплуатации изделия не должны «выпотевать» на его поверхность и не приводить к ухудшению технических свойств. Содержание их в резиновых смесях может составлять до 20 – 30 %.

Красители наряду с декоративными функциями замедляют старение резин, вызываемое действием солнечного света и др. факторами.

Регенерат (специально обработанные резины из отработанных по­крышек, камер и других изделий) применяют для частичной замены каучуков и снижения стоимости резиновых изделий.

Порообразователи используют при производстве пористых губчатых резин.

Вариацией природы, количественного соотношения компонентов и условий вулканизации резиновых смесей можно в широких пределах изменять их технические свойства.