Рассмотрены основные тенденции в области шинного корда и его адгезии к резине в начале 21 века.
Шинная промышленность РФ применяет в каркасе грузовых радиальных шин высокопрочный капроновый корд производства ООО «Гродно Химволокно» и ООО «Куйбышев Азот» (г. Тольятти) с дочерним предприятием ООО «Курск Химволокно», причём «Гродно Химволокно» поставляет корд в пропитанном и термообработанном виде [1]. Запланирована на 2015 год модернизация ООО «Курск Химволокно» с установкой современного оборудования для изготовления и обработки корда, объём производства которого к 2020 году увеличится в 1,9 раза [2].
В каркасе легковых радиальных шин используется пропитанный полиэфирный корд, главным образом импортный, частично производства ЗАО «Газпром Химволокно». Это производство было введено в действие в октябре 2012 года. Однако сырье для новой линии пока закупается за рубежом. Результатом реализации второй очереди инвестпроекта станет создание собственной базы по выпуску полиэфирных нитей, необходимых для обеспечения мощностей предприятия, что было запланировано на этот год [1,2].
В брекере грузовых и легковых радиальных шин используется металлокорд в основном производства ОАО «Белорусский металлургический завод» и ООО «Бекарт Липецк» [1]. При этом в легковых, легкогрузовых и частично грузовых шинах применяется металлокорд из проволок повышенного диаметра, простой, открытой и специальной конструкций, обеспечивающих хорошее затекание резины между элементарными проволоками. Особенностью металлокорда для легковых шин компании ООО «Бекарт Липецк» является применение конструкции BETRU, в которой одна из прядей имеет прямоугольное поперечное сечение, что способствует еще большему затеканию резины в металлокорд. Для грузовых шин, КГШ и СКГШ характерно использование более сложных конструкций с повышенной усталостной выносливостью, включая компактные конструкции. Металлокорд НЕ с повышенным удлинением используется в последних слоях каркаса и брекера [1].
В связи с сокращением производства шин в 2015 году по сравнению с 2014 годом, составляющем по прогнозу 4-6%, на столько же уменьшится и потребление корда. В целом же мощность производства металлокорда на ООО «Бекарт Липецк» составляет 15 тыс. тонн в год.
Отечественный арамидный корд производства ООО «Арамид» (г.Каменск Ростовской обл.) нашёл применение в резинокордных оболочках патрубков топливных трубопроводов морских судов [1] .
Влияние стеарата и олеата кобальта на прочность связи резины с металлокордом рассмотрено в [3]. При молярном соотношении стеарата и олеата кобальта (1,5-2)/1 наблюдается минимальная вязкость брекерной резины на основе НК и СКИ-3 и лучшая прочность связи с металлокордом при влажном, термическом и солевом старении.
Соли кобальта в качестве промоторов адгезии рассмотрены также в [4]. С применением разработанных авторами резинокордных образцов было показано, что деканоат кобальта обеспечивает более высокую статическую и динамическую прочность связи металлокорда с резиной по сравнению с системой резорцинформальдегидная смола – диоксид кремния, при этом разрушение образцов происходит по резине. Промотор PN-750 по основным показателям близок к деканоату кобальта. но при его применении наблюдается больше случаев разрушения образцов по поверхности раздела металлокорд – резина. Если разрушение образцов происходит по резине, то оно начинается на поверхности раздела наполнитель – каучук.
Были синтезированы высокомолекулярные модификаторы с привитыми ангидридными и имидными группами и изучено их влияние на прочность связи с металлокордом, реологические и механические свойства резин на основе СКИ-3 [5].
Некоторые промоторы адгезии металлокорда к резине рассмотрены в [6]. Оказалось, что лучшую стабильность прочности связи к действию воды обеспечивает борсодержащий промотор на основе блокированного полиизоцианата по сравнению с кобальтсодержащими промоторами. Предложено объяснение, согласно которому этот промотор способен связывать влагу.
Полиизоцианат, блокированный капролактамом, оказался эффективным и в случае резины на основе полихлоропрена [7].
10-12 февраля 2015 года в Кёльне (Германия) состоялась Международная конференция по шинной технологии (Tire Technology Conference), на которой вопросы корда и его обработки были рассмотрены в ряде докладах [8]. О чем же говорили эксперты?
1. В докладе Jonathan Darab, исполнительного директора компании NTRC, США, даны обзор и возможные результаты использования высоко-молекулярного полиэтиленнафталата в качестве кордного материала, особенности его применения в шинах. Ожидается, что применение этого материала приведёт к снижению шума при работе шины и сплющивания протектора при стоянии.
2. Арамидному корду Twaron посвящены доклады Michel van den Tweel и Tony Mathew (Teijin Aramid BV, Netherlands). В первом рассмотрены свойства и возможный рынок этого материала, отмечено ожидание улучшения устойчивости шин с этим материалом к ударным нагрузкам, во втором – модификация волокон Twaron’a плазменной обработкой при атмосферном давлении и комнатной температуре. Установлено улучшения адгезионных свойств корда из модифицированных волокон и показано, что обработка плазмой может заменить нанесение эпоксидного соединения на волокно.
3. Компания Kordsa Global (Турция, автор доклада Ayse Hande Tamer) предложила в качестве экологически безопасной замены обрезиненной найлоновой ткани для экранирующего слоя брекера полоски материала Capmax. Материал позволяет значительно снизить энерго- и материалоёмкость, а также стоимость изготовления шин и потерю техуглерода из протектора при качении. Capmax рекомендуется для нового поколения «зелёных» шин.
4. Латекснорезорцинформальдегидным адгезивам (ЛРФ) для текстильного корда посвящены 2 доклада. В докладе Kurt Uichlein’a (компания Cordenka Gmbh, Германия) рассмотрены основные направления совершенствования ЛРФ, а в докладе Bernhard Muller’a (Glanzstoff Industries Gmbh, Австрия) – ЛРФ, не содержащий свободного формальдегида, являющегося канцерогеном, и пригодный, например, для пропитки высокопрочного вискозного корда, который применяется в каркасе шин, работоспособных в отсутствие внутреннего давления.
5. Применение металлокорда в шинах рассмотрено в докладах Lieven Larmuseau, Guy Buytaert (компания Bekaert, Бельгия) и Bruce Lambillotte (лаборатория Akron, Smithers Rapra, СШA). Доклад Guy Buytaert посвящён металлокорду с трёхкомпонентным покрытием Cu-Zn-Co. Такой металлокорд не требует введения промотора адгезии в резиновую смесь и обеспечивает устойчивость адгезионной связи к действию повышенной температуры и влажности, снижение гистерезисных потерь резины и повышенное сопротивление разрастанию трещин. Он также обеспечивает длительную работоспособность и благоприятное отношение легковых и грузовых шин к окружающей среде. Методом рентгеноспектрального анализа было показано снижение удаления цинка при старении по сравнению с металлокордом, имеющим двухкомпонентное покрытие Cu-Zn.
6. В докладе Bruce Lambilotte обсуждаются результаты анализа каркасной резины, содержащей соединения Со в качестве промотора адгезии, из более 800 радиальных легковых, легко- и средних грузовых шин.
7. Доклад Philippe van Bogaert из компании Bogimac NV-SA, (Бельгия) содержит описание метода определения динамической прочности связи в одном слое или между двумя слоями покрытой резиной кордной ткани. Метод основан на многократном изгибе резинокордного образца вокруг шкива. Важное значение при изготовлении образца имеет одинаковое расстояние между нитями корда. Дано описание формы для вулканизации образца.
8. В докладе Lualdi Renato (компания Comorio Ercole SpА, Италия) сообщается, что компанией разработана новая современная универсальная каландровая линия с 4-хвалковым каландром, пригодная для обрезинивания и текстильного и металлокорда. Эта компания представлена также на выставке «Шины, РТИ, каучуки» в апреле 2015 года в г. Москве.
В рамках конференции специалисты Университета в Акроне (США) прочитали лекцию «Cords and steel wire: their properties and performance in tires» (Корд и стальная проволока. Свойства и применение в шинах), в которой рассмотрены основные аспекты применения в шинах корда и стальной проволоки, дано объяснение их влияния на конструкцию и технологию изготовления шин. На выставку в рамках конференции компания Benninger представила стенд с информацией о линии пропитки-термообработки корда.
Следующая выставка, посвящённая шинам и технологии их изготовления состоится в феврале 2016 года в Ганновере (Германия) [9]
Использованная литература
1. Шмурак И.Л. Корд для шин и резинокордных оболочек. Каучук и резина. 2013. № 6. .С.32-33.
2. Айзенштейн Э.М. Мировая и отечественная промышленность химических волокон в 2013 году. Хим. волокна. 2014. № 5. С. 3-7.
3. Рахматуллина А.П., Портной Ц.Б., Ахмедьянова Р.А., Лиакумович А.Г. Влияние олеата и стеарата кобальта на адгезионные свойства резины. Каучук и резина. 2014. № 4. С.23.
4. Shi X., Ma M., Lian C., Zhu D. Investigations of the effect of adhesion promoters on the adhesion properties of rubber/steel cord adhesion by a new testing technique. J. Appl. Polymer Sci. 2014. v.191. № 3. Р. 39460.
5.Ильичёва Е.К., Хусаинов А.Д., Черезова Е.Н., Готлиб Е.М. Высокомолекулярные модификаторы с привитыми ангидридными и имидными группами. Каучук и резина. 2014. № 5.с.22.
6. Пучков А.Ф., Лапин С.В., Шмурак И.Л., Каблов В.Ф. Некоторые промоторы адгезии металлокорда к резине. Каучук и резина. 2014. № 5. с.42.
7. Третьякова Н.А., Ходакова С.Я., Люсова Л.Р. Усиление адгезионных свойств эластосерных клеевых композиций. Клеи. Герметики. Технологии. 2014. № 5. С.39.
8. Conference programme. Tire Technology International 2015 №2. Р.5.
9. Tire Technology International. 2015.№ 3. Р.2.
