Аннотация:
Глобальная индустрия шин переживает глубокие преобразования, вызванные строгими экологическими нормативами, революцией электромобилей (ЭМ) и потребительским спросом на большую безопасность и долговечность. В центре этого сдвига стоит важная задача снижения сопротивления качению без ущерба для сцепления, износа или долговечности. В этой статье представляется GreenThinking® AF28, передовой NR резиновый противоусталостный агент разработанный специально для твердомесных смесей на основе натуральной резины (NR). Мы объясняем уникальный двойной механизм действия AF28, который выступает в роли молекулярного моста между наполнителем из углеродного черного и цепочкой резинового полимера. Такое действие значительно снижает накопление тепла при гистерезисе, уменьшает сопротивление качению и, что важно, смягчает реверсию, тем самым повышая долговечность и стабильность характеристик шины. Поддерживаемые обширными данными, мы демонстрируем, как AF28 обеспечивает целенаправленное решение для шин с высоким сопротивлением качению и мощную добавку для повышения долговечности шин для производителей, стремящихся соответствовать европейским стандартам по классу ‘A’, улучшить запас хода электромобилей и поставлять превосходные, долговечные продукты на конкурентном и регулируемом рынке.
1. Триада проблем индустрии шин: производительность, устойчивость и прибыльность
Разработчикам шин приходится постоянно балансировать. Классическая “Магическая треугольник” характеристик шины — сопротивление качению, сцепление на мокрой дороге и износостойкость — предполагает, что улучшение одного из параметров зачастую происходит за счет другого. Сегодня эта задача усложнена внешними факторами:
- Регуляторные требования: Регламент по маркировке шин ЕС и его глобальные аналоги требуют повышения классов, особенно по сопротивлению качению (влияя на топливную эффективность и выбросы CO₂) и сцеплению на мокрой дороге (безопасность). Достижение класса ‘A’ уже не является роскошью, а стало рыночной необходимостью, что создает высокий спрос на улучшение добавок для повышения класса маркировки шин ЕС.
- Революция электромобилей: электромобили предъявляют уникальные требования к шинам. Они тяжелее, создают мгновенный высокий крутящий момент и требуют низкого сопротивления качению для максимизации критически важного запаса хода. Кроме того, тихие кабины электромобилей делают шум шин более заметным.
- Устойчивость и ESG: помимо выбросов во время эксплуатации, весь жизненный цикл шины находится под вниманием. Это включает в себя sourcing материалов, энергоемкость производства и конечную долговечность продукта. Более долговечные шины означают меньше ресурсов, потребляемых и меньшие отходы со временем, что подчеркивает необходимость экономичного решения для повышения долговечности шин.
Общая нить, связывающая эти вызовы, — гистерезис — потеря энергии резиновой смеси при деформации во время качения, поворота и торможения. Эта потерянная энергия проявляется в виде тепла, что напрямую увеличивает сопротивление качению (тратя топливо или энергию батареи), ускоряет деградацию материала и может привести к катастрофическим отказам, таким как реверсия. Поэтому достижение значительного снижения нагрева шин является основной целью.
2. Основная проблема: гистерезис и возврат в компаундах из натурального каучука
Натуральный каучук, ценимый за исключительную прочность на разрыв, устойчивость к усталости и низкое нагревание при идеальных условиях, остается полимером выбора для высокопроизводительных протекторов и каркасов шин. Однако его взаимодействие с армирующими наполнителями, такими как сажа, является основным источником гистерезиса. Поэтому эффективное Добавка из натуральной резины важно.
- Взаимодействие наполнителя и полимера: частицы сажи образуют сеть внутри резиновой матрицы. При динамической нагрузке цепи полимера адсорбируются на поверхности этих частиц наполнителя, десорбируются и скользят по ней. Этот процесс рассекает энергию в виде тепла — основной источник гистерезиса в компаунде с наполнителем из сажи.
- Бедствие возврата: В системах на основе натурального каучука, вулканизированных серой, длительное воздействие высоких рабочих температур во время эксплуатации или даже во время самого процесса вулканизации может привести к реверсии. Это термооксидативное разрушение полисульфидных связей (Sx, где x>2), образующих вулканизированную сеть. Реверсия приводит к снижению плотности связей, что вызывает падение модуля, твердости и прочности на разрыв, в конечном итоге сокращая срок службы шины и ставя под угрозу безопасность. Промышленность остро нуждается в надежном ингибитор обратной реакции шиныИнженеры постоянно ищут как предотвратить обратное вращение шины эффективно.
Традиционные подходы к устранению этих проблем часто требуют компромиссов. Например, использование меньшего количества углеродного черного снижает гистерезис, но ухудшает армирование. AF28 разработан, чтобы преодолеть этот компромисс.
3. GreenThinking® AF28: Механистический разбор эффективности
AF28 — это не просто вспомогательное средство для обработки; это научно разработанный многофункциональный агент сцепления и высокоэффективный Средство против усталости шинЕго молекулярная структура разработана с использованием определённых функциональных групп (X и Y), которые нацелены на интерфейсы внутри резиновой смеси.
3.1. Механизм двойного действия сцепления
Наши исследования выявляют двухсторонний механизм:
- Модификация полимерных концов: молекула AF28 содержит высокоактивные группы (Y), которые реагируют с альдегидными (C=O) группами, присутствующими на концах цепей натурального каучука. Эта химическая модификация эффективно «запечатывает» свободные концы цепей, которые являются значительными источниками молекулярного трения и гистерезиса.
- Соединение полимер-наполнитель: одновременно другие функциональные группы на молекуле AF28 (X) — такие как гидроксильные, аминные и другие — образуют прочные множественные взаимодействия с активными участками на поверхности углеродного черного. Эти участки включают края кристаллитов и щелевидные поры, богатые функциональными группами, содержащими кислород (например, карбоксильные, фенольные, лактонные).
Результатом является прочный молекулярный мост, который ковалентно и физически связывает каучуковый полимер с наполнителем из углеродного черного вещества.
3.2. Переход механизма к макро-эффективности
Этот механизм сцепления обеспечивает каскад преимуществ в производительности, устанавливая AF28 в качестве первоклассного химического вещества для повышения характеристик шины и а добавки для высокопроизводительной протекторной резины:
- Снижение гистерезиса и сопротивления качению: создавая стабильную ковалентную связь, AF28 значительно уменьшает проскальзывание и скольжение полимерных цепей по поверхности наполнителя. Это минимизирует потерю энергии, что подтверждается значительным снижением Tan δ при 60°C. Данные показывают улучшение (снижение) Tan δ на 18,4% при 60°C, что напрямую приводит к снижению сопротивления качению и повышению топливной или энергетической эффективности. Он действует как мощный снижающий сопротивление качению агент.
- Превосходные динамические свойства и эластичность: улучшенное взаимодействие наполнителя с резиной способствует более эффективной передаче и восстановлению напряжения. Смесь демонстрирует более высокую эластичность, что улучшает контакт с дорогой и отклик управления. Данные по модулю хранения (E’) подтверждают более стабильный визкоэластичный отклик в диапазоне температур.
- Эффект против реверсии: молекула AF28 разработана для участия в вулканизационной химии. Она стабилизирует полисульфидные поперечные связи, уменьшая их склонность к разрушению под тепловым стрессом. Этот эффект против реверсии сохраняет целостность сети поперечных связей со временем и при высоких рабочих температурах, сохраняя физические свойства шины и продлевая ее срок службы. Наши данные показывают, что смеси с AF28 сохраняют лучший модуль и прочность на разрыв после теплового старения, также функционируя как антивозрастной агент для натуральных резиновых шин.
- Улучшенная дисперсия и технологичность: взаимодействие с углеродным черным веществом также действует как диспергирующий агент, способствуя более однородному распределению наполнителя. Это приводит к более однородной смеси. Более того, данные реометра (MDR/ODR) показывают, что AF28 ускоряет время зажигания (TS2) и сокращает оптимальное время вулканизации (T90), что повышает производительность и снижает энергопотребление во время производства.
4. Обоснованная проверка данных: AF28 в составе протекторной смеси для шины
Следующие данные, полученные из стандартной формулы протекторной смеси на основе натуральной резины, количественно оценивают влияние добавления 1,0 phr AF28 и демонстрируют его роль в снижении тепловыделения в составе протекторной смеси на основе натуральной резины.
Таблица 1: Формула и характеристики вулканизации
| № | Материал | Формула 1 (Контроль) | Формула 2 (+1phr AF28) |
| 1 | SCR 10 (NR) | 100 | 100 |
| 2 | N234 CB | 47 | 47 |
| … | … | … | … |
| Тест | Формула 1 | Формула 2 | |
| ML (дН.м) | 1.92 | 2.56 | |
| MH (дН.м) | 18.1 | 17.01 | |
| T10 (мин) | 3.66 | 3.26 | |
| T90 (мин) | 10.21 | 7.21 | |
| TS2 (мин) | 3.92 | 3.35 |
Анализ: увеличение ML свидетельствует о лучшей зеленой прочности. Значительное снижение T90 (29%) и TS2 демонстрирует более быстрое отверждение, повышая производительность.
Таблица 2: Физические и динамические механические свойства (после отверждения и старения)
| Недвижимость | Условия испытания | Формула 1 (Контроль) | Формула 2 (+AF28) | Изменение |
| Твердость (по Шору A) | Исходное | 65 | 66 | +1 |
| M300 (МПа) | Исходное | 14.8 | 15.5 | +0.7 |
| Прочность на разрыв (МПа) | Исходное | 33.3 | 32.9 | -0.4 |
| Упругость (%) | Исходное | 43 | 49 | +6 |
| Тан δ @ 60°C | DMA | 0.098 | 0.080 | -18.4% |
| E” @ 60°C (МПа) | DMA | 12.45 | 10.57 | -15.1% |
*Анализ: ключевые улучшения очевидны. Значительный рост упругости на 6 пунктов подтверждает снижение гистерезиса и лучшую эластичность. Драматическое снижение Тан δ @ 60°C — это прямой показатель меньшего сопротивления качению. Стабильность прочности на растяжение и улучшение M300 свидетельствуют о повышенной армировке без хрупкости.*
5. Применение и синергия с отраслевыми тенденциями
- Достижение рейтинга EU Label «A»: снижение Tan δ >18% при 60°C, обеспеченное AF28, является решающим шагом к получению наивысших оценок по сопротивлению качению в рамках EU Label.
- Расширение пробега электромобилей: для производителей электромобилей каждое процентное снижение сопротивления качению напрямую увеличивает пробег. AF28 предлагает значительный скачок без ущерба для долговечности, необходимой для тяжелых электромобилей.
- Повышение долговечности и экологичности: борясь с реверсией, AF28 обеспечивает стабильность эксплуатационных характеристик шины на протяжении всего срока службы. Шина, сохраняющая свою целостность дольше, является более экологичным продуктом, уменьшающим частоту замены и общий экологический след.
- Более экологичное и эффективное производство: ускоренная скорость вулканизации сокращает цикл и потребление энергии в пресс-форме, способствуя снижению углеродного следа самого процесса производства.
6. Наша приверженность: группа SANEZEN как ваш партнер по инновациям
Разработка прорывных решений, таких как GreenThinking® AF28, основана на глубокой приверженности материаловедению и ясном видении будущего. Группа SANEZEN действует как производитель, ориентированный на технологические инновации, а не просто поставщик. Будучи ведущим производителем химикатов для резины в России, мы понимаем глобальные потребности шинной промышленности.
Группа SANEZEN является мировым пионером в области инноваций материалов для шин, движимая миссией «Обеспечивая устойчивое будущее через технологии». Наши исследования и разработки поддерживаются мощной сетью технических центров в Шанхае, Аньхое и Чанжоу. Мы стремимся разрабатывать решения, соответствующие глобальным принципам ESG, обеспечивая соответствие нашей продукции строгим международным стандартам, таким как EU REACH и RoHS.
Наш фокус стратегически смещается в сторону био-материалов и технологий, снижающих выбросы CO₂ и потребление энергии при смешивании. Наши основные технологии, включая «Модель динамической армировки», используемую в AF28, предназначены для оптимизации сетей наполнителей и снижения тепловыделения. Эта приверженность проявляется во всем нашем портфеле, от био-наполнителей и наносиликатных алюминиевых сплавов для влажного сцепления до углеродных нанотрубок для производительности шин электромобилей и био-лагины как экологически устойчивой альтернативы сажи.
Мы понимаем, что наш успех измеряется ценностью, которую мы создаем для наших клиентов. Будучи надежным поставщиком сырья для резины для шинной промышленности, мы стремимся быть не просто поставщиком. Благодаря нашему двойному подходу «Инновации в материалах + Совершенствование процессов», группа SANEZEN стремится стать вашим стратегическим партнером по устойчивому производству шин. Мы предлагаем не только продукты; мы предоставляем комплексные, экологичные и устойчивые решения, которые помогают создавать лучшие, безопасные и более эффективные шины для требовательного мира. Мы посвящены постоянным инновациям, работая неустанно, чтобы наше партнерство обеспечивало конкурентное преимущество и способствовало развитию всей шинной индустрии в направлении высокопроизводительного и устойчивого будущего.
Russian 
English 
Spanish