Vol. 79 No. 1 (2020)
FILLERS

SILANIZATION OF TREAD RUBBER COMPOUNDS OF PASSENGER TIRES P.II. STUDY OF RELAXATION SPECTRUM OF A TREAD RUBBER BY THE METHOD OF STRESS RELAXATION: φ - AND δ-PROCESSES

V. Dorozhkin
Казанский национальный исследовательский технологический университет
M. Salaev
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Ye. Mokhnatkina
Казанский национальный исследовательский технологический университет
T. Minigaliev
Казанский национальный исследовательский технологический университет
D. Zemskiy
Казанский национальный исследовательский технологический университет

Published 2020-02-20

Keywords

  • TREAD RUBBER,
  • SILICA,
  • SILANIZATION,
  • STRESS RELAXATION,
  • CHARACTERISTICS OF φ- AND δ-PROCESSES,
  • CARBON BLACK
  • ...More
    Less

How to Cite

[1]
Dorozhkin В., Salaev М., Mokhnatkina Е., Minigaliev Т. and Zemskiy Д. 2020. SILANIZATION OF TREAD RUBBER COMPOUNDS OF PASSENGER TIRES P.II. STUDY OF RELAXATION SPECTRUM OF A TREAD RUBBER BY THE METHOD OF STRESS RELAXATION: φ - AND δ-PROCESSES. Kauchuk i Rezina. 79, 1 (Feb. 2020), 16–21. DOI:https://doi.org/10.47664/0022-9466-2020-79-1-16-21.

Abstract

Tread rubbers of composition described in P.I have been studied by method of stress relaxation under static condition at tension ε = 30 % and temperatures 20–110 ºС, also the same as in P.I. The existence of φ- and δ-processes besides of λ-process is sown. Their characteristics are analyzed. Several φ-processes associated with different types of structures formed with the participation of fillers, were found in the time range 102–106 s. Several different δ-relaxation processes caused by the changes in the chemical structure of the studied rubbers were also revealed. Activation energies U and radius R of particles, assumed to be ball-formed, connected with φ- and δ-processes, are calculated. Conclusions are presented about the effect of the ratio of carbon black (TU) and silica (DS) on the characteristics of φ- and δ-processes. In particular, under reduce of the ratio TU:DS the rate of φ-process of higher rate increases, R also increases, and U decreases. Silanization results in nearly threefold reduce of R i.e. in increase of dispersity of DS observed earlier. Lower R and higher U are shown for δ-processes. Effect of rubbers type in composition of tread rubbers, including their crystallization ability, on R and U changes in dependents of TU:DS ratio and silanization presence is under discussion.

References

  1. Дорожкин В.П., Салаев М.В., Мохнаткина Е.Г. и др. Силанизация протекторной резиновой смеси легковой шины. Часть 1. Изучение релаксационного спектра протекторной резины методом релаксации напряжения: λ-процессы.// Каучук и резина. 2020. Т.79. № 1. С.10.
  2. Дорожкин В.П., Салаев М.В., Мохнаткин А.М. и др. Силанизация протекторной смеси легковой шины. Сообщение 1. Кинетические особенности процесса силанизации // Каучук и резина. 2018. Т.77. № 3. С.158.
  3. Бартенев Г.М. Структура и релаксационные свойства эластомеров. М.: Химия, 1979. -288 с.
  4. Алфрей Т., Гарни Е.Ф. Реология. М.: Издатинлит, 1962. -459с.
  5. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Издатинлит, 1963. -536 с.
  6. Diekers W.K. Interaction between the chemistry of the silica-silane reaction and the physics of mixing: Diss.Ph.D. Netherlands: 2005. P.233.
  7. Kaewsakul W. Silica - reinforced natural rubber for low rolling resistance, energy-saving tires. Diss. of doctor at the University of Twente. Netherlands, 2013. -199 p.
  8. Бухина М.Ф. Кристаллизация каучуков и резин. М.: Химия, 1973. -240 с.
  9. Малинский Ю.М., Титова Н.М., Каргин В.А. Электронно-микроскопическое исследование кристаллизации в тонких слоях полимеров // Высокомол. соед. Сер. А. 1972. Т. 14. С.2048.
  10. Малинский Ю.М., Орловская Т.П., Каргин В.А. О влиянии толщины полимерной пленки на ее структуру // ДАН СССР. 1965. Т.160. С.1128.
  11. Schonhorn H. Heterogeneous nucleation of polymer melts on surfaces. I. Influence of substrates on wettability// J.Polymer Sci. 1967. B5. P.919.
  12. Каргин В.А., Соголова Т.И., Шапошникова Т.К. Регулирование надмолекулярной структуры полимеров путем введения искусственных зародышей кристаллизации // ДАН СССР. 1968. Т.180. С.901.
  13. Мохнаткин А.М., Дорожкин В.П., Мохнаткина Е.Г. и др. Изучение совместного использования технического углерода и диоксида кремния в протекторе шин. Сообщение 6. Физическая структура протекторных резин с разным соотношением ТУ:ДК // Каучук и резина. 2017. №2. С.78.
  14. Satoshi Mihara. Now insight into the time - and temperature - dependence of silica rubber interaction: Diss. of doctor at the University of Twente. Netherlands, 2009. -170 p.