РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ПНЕВМОШИН И ПНЕВМОШИНА ИЗ НЕЕ
RUBBER MIXTURE PRIMARILY FOR PNEUMATIC TYRES AND PNEUMATIC TYRE MADE THEREFROM

Изобретение относится к области производства резиновых смесей и изделий из этих смесей, используемых, в том числе, для производства пневмошин, применяемых, например, в автомобильной промышленности.
Обычно резиновые смеси для производства резиновых изделий готовятся на основе каучуков, в которые добавляются всевозможные добавки и наполнители для придания изделиям необходимых свойств и качеств.
Известна резиновая смесь преимущественно для пневмошин и пневмошина из нее, содержащая каучук и диоксид кремния (см. заявка Японии №2003-063206).
2
Известны резиновая смесь преимущественно для пневмошин, содержащая каучук и диоксид кремния в качестве наполнительной добавки, и пневмошина, выполненная из нее, способная функционировать в диапазоне внутришинного давления, в том числе от 0,01 до 0,25 кг/см, содержащая боковую и рабочую зоны (см. патент РФ №2394692, МПК В60С 1/00 от 27.06.2008 г. - прототип).
Общим недостатком известных технических решений является их склонность к растрескиванию и недостаточная износостойкость.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно улучшение качества резиновых смесей, снижение вероятности растрескивания пневмошин, выполненных из этих резиновых смесей, а также повышение их износостойкости.
2
Поставленная задача решается тем, что в известной резиновой смеси, содержащей в своем составе каучук и наполнители, согласно изобретению в качестве наполнителей или части наполнителей используются нанокомпоненты, например нанотрубки и/или фуллерены, причем их процентное количество находится в диапазоне 0,01-3% от общей массы. Пневмошина транспортного средства, изготовленная из резиновой смеси и способная функционировать в диапазоне внутришинного давления, в том числе от 0,01 до 0,25 кг/см, содержащая боковую и рабочую зоны, согласно изобретению, по крайней мере, одна зона или ее часть выполнена из резиновой смеси, содержащей нанокомпоненты, например нанотрубки и\или фуллерены, причем их процентное количество находится в диапазоне 0,01-3% от общей массы.
Данная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря их использованию улучшается качество резиновых смесей, снижается вероятность растрескивания пневмошин, выполненных из предлагаемых резиновых смесей, а также повышается их износостойкость. Кроме того, снижается себестоимость и повышается срок эксплуатации данных пневмошин.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, что доказывается примером исполнения, описанным ниже, варианта состава резиновой смеси и вариантом конструкции пневмошины из этой резиновой смеси, представленной на фиг. 1, где:
1. Пневмоина
2. Рабочая зона
3. Центральная направляющая дорожка
4. Периферийные грунтозацепы
5. Фуллерены
6. Нанотрубки.
В качестве примеров реализации изобретения может быть предложена резиновая смесь, включающая в себя равномерно распределенные между собой частицы следующих компонентов:
- каучук натуральный - 35%,
- каучук натуральный эпоксидированный - 20%,
- каучук натуральный жидкий - 10%
- диоксид кремния - 20%
- сажа - 10%,
- фуллерены - 0,5%,
- нанотрубки - 0,5%.
В качестве неосновных компонентов используются воск, ускоритель вулканизации, цинковые белила, антиоксидант.
Для изготовления пневмошины из предлагаемой резиновой смеси используется стандартная технология.
Все указанные компоненты являются общеизвестными и производятся предприятиями химической промышленности в соответствии с требованиями государственных стандартов.
Из таблицы 2 следует, что исследованные варианты резиновой смеси на основе изопренового и бутадиенового каучуков обладают меньшим временем горения, т.е. более высокой огнестойкостью, по сравнению с прототипом, а также повышенной прочностью при растяжении, эластичностью по отскоку. Улучшение огнестойкости происходит за счет подбора и оптимизации состава антипиренов, а повышение физико-механических свойств - за счет улучшения гомогенизации компонентов и наполнителей в матрице каучука.
Ниже в табл.3-8 представлены варианты состава смесей в масс. %.
Пневмошина 1 содержит рабочую зону 2, включающую центральную направляющую дорожку 3 и периферийные грунтозацепы 4, содержащие равномерно распределенные по объему наполнители, в т.ч. и наночастицы: фуллерены 5 и нанотрубки 6 (на фиг. 1 показаны условно, ввиду их малого размера).
Работа предлагаемой пневмошины осуществляется стандартным образом. Она монтируется на транспортное средство, а в ее полость нагнетается воздух до необходимого в каждом конкретном случае давления.
2
Благодаря тому, что шина транспортного средства повышенной проходимости, способная функционировать в диапазоне внутришинного давления, в том числе от 0,01 до 0,25 кг/см, содержащая боковую и рабочую зоны, выполнена так, что центральная направляющая дорожка 3 и периферийные грунтозацепы 4 изготовлены из резиновой смеси, содержащей нанокомпоненты, а именно нанотрубки и фуллерены, причем их процентное количество находится в диапазоне 0,01-3%, а конкретно - по 0,5% от общей массы, то благодаря их использованию улучшается качество резиновых смесей, снижается вероятность растрескивания пневмошин, выполненных из предлагаемых резиновых смесей, а также повышается их износостойкость. Кроме того, снижается себестоимость и повышается срок эксплуатации данных пневмошин.
При процентном количестве нанокомпонент, а именно нанотрубок и фуллеренов менее 0,01%, их положительное влияние на качественные характеристики пневмошин является не значительным, а при их процентном количестве более 3% - себестоимость пневмошин неоправданно растет при практически не улучшающихся показателях качества.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит улучшить качество резиновых смесей, снизить вероятность растрескивания пневмошин, выполненных из предлагаемых резиновых смесей, а также повысить их износостойкость. Кроме того, в этом случае снижается себестоимость и повышается срок эксплуатации данных пневмошин.