Производители шин стремятся достичь оптимального соотношения трех эксплуатационных показателей, таких как сопротивление истиранию, сопротивление качению и сцепление с мокрой дорогой. Установлена зависимость износа шин от дисперсности наполнителей, при этом нет практически данных о влиянии наноматериалов на износ шин [1].
Методом планирования эксперимента (симплекс план Шеффе) построены математические модели, позволяющие провести оптимизацию состава резин для беговой протектора легковых шин (зимний вариант резин с полимерной основой смеси НК/БСК/СКД) с варьированием концентрации технического углерода П 234, белой сажи БС-120 и смеси фуллеренов на основе основных функций отклика (твердость, сопротивление удару, сопротивление истиранию) [2].
При анализе поверхностей отклика, выявили соотношение фактических концентраций всех варьируемых компонентов смеси с необходимыми показателями. Полученные данные представлены в таблице.
Интервалы оптимума концентраций для функций отклика
|
Варьируемые компоненты |
Функции отклика |
||
|
Твердость по Шору, у.е. |
Сопротивление удару, % |
Сопротивление истиранию, ТДж/см3 |
|
|
Интервал оптимума концентраций, масс. ч. |
|||
|
П 234 |
45-50 |
||
|
БС-120 |
40-50 |
||
|
Смесь фуллеренов |
0,02–0,03 |
||
Выявлено, что минимум износа лежит в области среднего уровня твердости 64-72 у.е. и максимального значения сопротивлению удару 60-66 %, а также возможность управлять соотношениями компонентов белой сажи БС-120 5-10 масс. ч, технического углерода П234 5-10 масс. ч, при этом концентрация фуллереновой смеси должна быть неизменной.
По полученным данным можно сделать вывод, что для уменьшения износа протекторных шин зимнего варианта с модификацией наноматериалами, необходимо проводить оптимизацию состава по содержанию основных наполнителей с учетом свойств по твердости и сопротивлению удару.