Резиновая смесь протектора

Резиновая смесь протектора, которую на языке шинников принято называть компаундом (от английского compound), имеет достаточно сложную рецептуру. В ее составе от 40 до 80 различных компонентов, смешанных по уникальным технологиям заводов изготовителей.

Если обратиться к истории, то первооткрывателем резины, используемой в производстве шин, является Чарльз Гудьир (Charles Goodyear), который в 1839 году, в попытках найти стабильную структуру каучука, открыл процесс вулканизации. Он был назван в честь древнеримского бога огня Вулкана. Опытным путем он выяснил, что при нагревании натурального каучука и серы получается состав, который не плавится как обычно, а обугливается, а на краях обугленных областей появляются превосходно завулканизировавшиеся участки. Гудьиру удалось открыть технологический процесс взаимодействия каучука с серой, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. Или, если говорить простыми словами, процесс преобразования каучука в резину.

Этот процесс сыграл основополагающую роль в производстве резинотехнических изделий. Он не только повысил прочностные характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, но и снизил пластические свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях.

С течением времени процесс вулканизации был существенно усовершенствован. Сегодня вулканизации подвергается смесь каучука с большим количеством компонентов, обеспечивающих необходимые эксплуатационные свойства резины, активирующих и ускоряющих процессы вулканизации.

Все ингредиенты современной резиновой смеси для протектора автомобильной шины можно разделить на пять функциональных групп:
1. Полимеры (натуральные и синтетические каучуки)
2. Активные и инертные наполнители (газовая сажа, окись цинка и каолин, мел и тяжелый шпат)
3. Стабилизаторы (нефтепродукты, анилин, воск)
4. Активаторы и ускорители (сера, азот)
5. Специальные компоненты (пигментные масла, смолы, короткие волокна)

В зависимости от требований к резиновой смеси в составы добавляют синтетические каучуки. Например, каучуки на основе кремнийорганических соединений обеспечивают высокую эластичность при низких или при высоких температурах, а каучуки на основе фторорганических соединений сочетают высокую термостойкость и химическую устойчивость. Углеродная сажа, окись цинка и каолин увеличивают прочность и сопротивляемость истиранию, а антиокислители предотвращают старение резины. Смолы парафины и жирные кислоты смягчают резиновую смесь, а красители придают ей итоговый цвет.

Огромную роль в технологическом процессе играют активаторы и ускорители вулканизации. Как правило, это соединения содержащие серу или азот. Они существенно сокращают время и снижают температуру процесса.

Современный процесс смешения компонентов также претерпел серьезные изменения. Для достижения точных дозировок и однородной массы в современной промышленности используются специальные автоматизированные машины, работающие по принципу большого миксера. Помимо своей основной функции они дозируют компоненты и очередность их подачи, регулируют температуру и интенсивность смешения.

Технологи шинных компаний ведут постоянную работу над усовершенствованием резиновых смесей для повышения характеристик покрышек в тех или иных условиях эксплуатации. Один производитель заявляет о добавлении арамидных волокон, улучшающих прочностные характеристики, другой экспериментирует с добавлением апельсинового масла, увеличивающего сопротивляемость воздействию высоких температур. Но все специалисты сходятся к одному мнению: на данный момент не существует формулы резины одинаково эффективной при сильных морозах зимой и жарким летом.

На данный момент существует три типа резиновых смесей для протекторов шин легковых автомобилей: летний, зимний и всесезонный. Это обусловлено тем, что резиновая смесь протектора способна эффективно работать только в изначально заданном температурном режиме.

Так, в зимний состав резины изначально заложены компоненты, сохраняющие эластичность резины при низких температурах. Протектор автошины, изготовленный из зимнего компаунда, будет эффективно работать при минусовых температурах, но окажется слишком мягким для использования в летнее время. Летом он будет быстро изнашиваться и не сможет обеспечивать должного уровня управляемости.

Резиновая смесь для летних шин имеет в своем составе компоненты, предотвращающие преждевременный износ под воздействием высоких температур. При низких температурах протектор летних шин дубеет, становясь похожим на пластик, полностью теряя сцепные свойства на зимних дорогах.

Это в очередной раз говорит о необходимости сезонной замены колес при среднесуточной температуре +7 градусов.

Всепогодная эксплуатация всесезонных шин возможна лишь в регионах с мягким зимним климатом, где температура редко опускается ниже нулевых отметок. Протектор таких шин выполнен из резиновой смеси, обеспечивающей эффективные показатели в температурном режиме от -5 до +25 градусов.