Исследование теплообразования при динамическом нагружении резин

Проведен ряд исследований по изучению теплообразования в шинных резинах методом сканирования поверхности образцов с помощью тепловизора. Изучали процесс экзотермической химической реакции механодеструкции резин при нагружении образцов постоянным циклическим растяжением с деформацией рабочей зоны 50 %. Процент деформации рабочей зоны был выбран на основании фактических данных по растяжению-сжатию зоны «сухаря» автошины, которая подвергается максимальному перепаду уровня деформации при обкатке. План эксперимента предусматривал периодическую релаксацию образцов длительностью не менее 72 часов для более точного моделирования процесса эксплуатации конструкционного изделия. Создан и обработан массив данных по изменению температуры в образцах по гистограммам и линии профиля для резиновых смесей с введением наномодификатора (фуллеренсодержащего технического углерода) в сравнении с контрольным образцом без него. Полученные данные отражают характер теплообразования в зависимости от состава резиновой смеси. Выявлены общие закономерности теплового характера физико-химического процесса механодеструкции резин. Для резин с наномодификатором наблюдается расширение температурного интервала реакции от минимального значения до максимального на два градуса, что связано также с ростом средней температуры реакции по гистограмме также на 2-3 градуса при одинаковых условиях деформации и уровня циклического нагружения. Однако понижение температуры в контрольном образце, связанное с началом формирования упрочненной структуры резины, обусловленной эффектом Маллинза-Петрикеева, происходит с запозданием в два раза по сравнению с модифицированным фуллеренами образцом. Измерение физико-механических показателей отобранных по ходу испытаний образцов показало начало формирования структуры с повышением прочности образцов в зоне понижения температуры образцов, что соответствует тепловому эндотермическому эффекту реакции рекомбинации макромолекул.