Российские ученые создали материал для сверхпрочных шин
Ученые из Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова совместно с коллегами из Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН разработали новую технологию модификации каучуков и резин, а также отработали рецептуру для элементов шинных резин и адгезионных составов. Новая технология позволяет снижать интенсивность истирания шин, улучшая при этом коэффициент сцепления с мокрым дорожным покрытием на 20%. Результаты исследований опубликованы в издании AIP Conference Proceedings.
Новая технология производства позволяет регулировать процесс галогенирования (введения галогена в молекулу органического вещества) каучуков и корректировать свойства получаемого материала. Ученые научились получать каучук с содержанием хлора выше, чем производимый в настоящее время (от 1 до 15%, в то время как серийные каучуки содержат около 1,8%), а также создавать фторированные каучуки и эластомерные композиции на их основе, обладающие уникальными свойствами. Данные параметры улучшают совместимость галогенсодержащего каучука с другими компонентами резины.
Общепринятая методика галоидной модификации каучука состоит из четырёх этапов. На первом проводится технологическая подготовка каучука, на втором – подготовка и стабилизация галогенсодержащего модификатора (во время которой через раствор модификатора пропускают газообразный хлор), на третьем – совмещение модификатора и каучука, на четвертом – охлаждение и контроль качественных показателей продукции.
Метод, предложенный российскими исследователями, позволяет производить модификацию без использования газообразных галогенов в процессе подготовки модификатора.
"Созданная технология является уникальным перспективным направлением в области получения новых материалов. Она более экологична и менее энергоемка, так как в ней не используются растворители и газообразные летучие галогенсодержащие реагенты, — поясняет один из разработчиков, директор Центра коллективного пользования РЭУ им. Г.В. Плеханова Игорь Михайлов. — Мы также значительно сократили стадийность процесса получения материалов, что снижает себестоимость конечного продукта".
По словам другой участницы разработки технологии, сотрудника лаборатории "Перспективные композиционные материалы и технологии" РЭУ им. Г.В. Плеханова Елены Масталыгиной, благодаря сотрудничеству с НИИ "Резиновой промышленности" и бизнес-партнерами были получены опытные образцы шин на основе новых эластомеров, которые продемонстрировали эксплуатационные характеристики, значительно превышающие характеристики аналогов, представленных сегодня на рынке.
Ученые доказали, что применение в протекторах шин хлорированного бутилкаучука значительно снижает интенсивность истирания (с 1,71·10-4 м3/с до 0,51·10-4 м3/с), увеличивает динамическую выносливость в два раза и улучшает коэффициент сцепления с мокрым дорожным покрытием на 20%.
Ряд промышленных предприятий уже высказали заинтересованность в применении данного каучука, как альтернативы серийно выпускаемому каучуку отечественных (ПАО "Нижнекамскнефтехим") и зарубежных (ExxonMobil Chemical, Lanxess) производителей.
Ученые запатентовали технологию получения фторсодержащих эластомеров, а также подали заявку на патентование способа модификации поверхности эластомера.