Химия современной шины

Сто лет назад шины изготавливали из натурального каучука, затем – из синтетической резины, но современные машины предъявляют на порядки более серьезные требования к качествам резины: истираемости, коэффициенту сцепления с разными типами поверхности, жесткости, упругости и так далее. Разумеется, конкретные составы, и технические процессы смеси резины представляют собой ноу-хау и закрытую коммерческую тайну своих производителей. Но основные данные, тем не менее, уже известны.

Состав смеси резины для производства шин выглядит примерно так:

Сера. Введение в смесь каучука серы позволяет получить резину. Она представляет собой продукт процесса вулканизации – при нагревании в присутствии серы молекулы с полимерами каучука связываются через сульфидные мостики друг с другом, образуя намного более устойчивую и жесткую структуру.

Каучук. Более шестидесяти процентов добываемого в настоящее время натурального каучука уходит на производство шин. Каучук – это цис-полимер изопрена, который владеет эластомерными свойствами. Кроме натурального каучука, в смеси для шин применяются различные типы каучука из синтетики, получаемого из нефтепродуктов. Однако до настоящего времени нет никакой возможности целиком отказаться от натурального каучука, придающего смеси резины уникальные физико-механические свойства.

Экспериментальные и экологические добавки. В целях улучшения свойств шины и уменьшения вреда для окружающей среды многие фирмы добавляют в резиновые смеси самые разнообразные соединения, которые определяют те или же другие их параметры.

Масла и смолы. Компоненты такой группы относятся к «смягчителям». Их добавление обеспечивает регуляцию физико-механических свойств в необходимом направлении.

Активаторы вулканизации. Такие соединения управляют процессом вулканизации, делая структуру пространства молекул полимеров в резине равномерной и упорядоченной. Они также ускоряют вулканизацию. Активаторов очень много, в качестве примеров можно назвать оксид цинка и стеариновые кислоты.