Введение к работе
Актуальность работы. Развитие авиационной техники, сопровоадающееся ростом взлётных скоростей и нагрузок, предъявляет повышенные требования к качеству шин. Авиационные шины в эксплуатации испытывают большие ударные нагрузки, высокие ускорения, подвергаются резким изменениям температуры. Реальные условия работы шин современных и перспективных самолетов предопределяют значительные деформации боковины, которые в 1,5 f 2,0 раза выше,чем у автомобильных шин. При этом, за период одной посадки температура в боковине достигает 60 * 70С и поддерживается на уровне 40 * 50С в течение длительного времени.
Значительный вклад в снижение уровня работоспособности боковины вносят атмосферные факторы. Загрязнение воздуха на территории аэропортов выхлопными газами приводит к резкому увеличению концентрации озона, что повышает вероятность поверхностного растрескивания боковины.
Наличие видовых дефектов на боковине: "сетки старения", радиальных и окружных трещин, а также механических повреждений - делает невозможным восстановительный ремонт авиашин даже при удовлетворительном состоянии каркаса. В то же время авиашины с восстановленным протектором обеспечивают послеремонтный ресурс на уровне доремонт-ного. а по стоимости на 40% дешевле новой шины. Защита резины боковины от озонного, усталостного и теплового разрушения особенно актуальна с учетом многократного восстановления авиашин. что позволяет значительно увеличить срок их службы и эффективно экономить ресурсы шинного производства.
В настоящее время в покровных резинах авиашин всех назначений применяют комбинацию диеновых каучуков. Для повышения стойкости резин к воздействию внешних факторов в их состав вводят комплексную систему стабилизаторов - производных п-фенилендиамина и дигидрохи-нолина в сочетании с защитным воском. Однако из-за большой доли "непроизводительных" потерь за счет испарения и вымывания применяемые аминные стабилизаторы не гарантируют эффективность защитного действия в течение всего срока эксплуатации авиашин.
Повышение работоспособности авиационных шин возможно не только за счет прогресса в конструировании и технологии, но и за счет разработки улучшенных резин с учетом достижений в области синтеза новых материалов. Однако систематические исследования в этом нал-
равлении применительно к боковине авиашин до настоящего времени практически не проводились.
Цель работы. Повышение тепло-, атмосферостойкости и усталостной выносливости боковины авиационных шин за счет совершенствования рецептуры резин. Поставленная цель достигается в работе в результате проведения комплекса взаимосвязанных исследований, включающих:
-
Оценку эфективности действия новых стабилизаторов класса пространственно-затрудненных амино-фенолов и амидов тиофосфорных кислот. Оптимизацию степени наполнения и соотношения компонентов вулканизующих систем в резине на основе комбинации диеновых каучу-ков.
-
Изучение возможности повышения долговечности резины боковины без использования химических и физических стабилизаторов за счет применения этиленпропилендиеновых каучуков различной структуры в комбинации с цис-полиизопреном.
Научная новизна. Исследована эффективность действия образцов новых стабилизаторов класса пространственно-затрудненных амино-фенолов и амидов тиофосфорных кислот в шинных резинах на основе комбинации диенрвых каучуков. Установлено, что применение бинарных систем, включающих производные п-фенилендиамина и п-фенилфосфинсульфидтрианими-да позволяет улучшить сопротивление шинных резин термоокислительному воздействию и повысить их атмосферо-, озоностойкость. Определены оптимальные сочетания компонентов бинарных систем.
Исследовано влияние молекулярной массы, типа и содержания диенового мономера, соотношения этилена и пропилена в структуре этиленпропилендиеновых сополимеров на свойства резины для боковины авиашин. С учетом особенностей технологической совместимости полимеров определено оптимальное соотношение этиленпропилендиенового каучука и цис-полиизопрена. Показано, что резина на основе комбинации высокомолекулярного с большой степенью ненасыщенности этиленпропилендиенового каучука типа ЭГЩК XG 003 и синтетического цис-полиизопрена позволяет без применения стабилизаторов существенно повысить тепло-, атмосферостойкость и усталостную выносливость боковины авиашин после предварительного теплового воздействия.
Практическая .ценность. Разработаны принципиальные варианты резин для боковины авиашин, отличающиеся от серийно применяемой резины повышенными тепло-, атмосферостойкостью и усталостной выносливостью:
на основе комбинации каучуков СКИ-3:СКД (50:50) с усовершенствованной стабилизирующей, вулканизующей и наполнительной системой;
на основе комбинации каучуков СКИ-3:ЭПДК XG 003 (60:40) без использования стабилизаторов.
Апробация работы.Основные результаты работы доложены на II Российской научно-практической конфенренции резинщиков "Сырье и материалы для резиновой промышленности: настоящее и будущее" (1995 г.. Москва); I Украинской научно-технической конференции "Пути повышения работоспособности и эффективности производства шин и резино-техни-ческих изделий" (1995 г.. Днепропетровск).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах, в том числе в 3 статьях в научно-технических журналах. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части с обсуждением результатов, заключения, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Работа изложена на /У> стр. машинописного текста, содержит ^^"иллюстраций и _2ІГтаблиц. Список литературы включает zz^F наименований.