Обсуждение возможности применения ТПУ-эластомеров в шинах
Время выпуска:
12 Oct,2017
ТПУ (термопластичные полиуретаны) — это термопластичные полиуретановые эластомерные каучуки. Они делятся преимущественно на полиэфирные и полиэфирные типы. Эти материалы обладают широким диапазоном твердости (от 60 HA до 85 HD), отличаются износостойкостью, маслостойкостью, прозрачностью и высокой эластичностью. Они широко применяются в таких отраслях, как бытовые товары, спортивное оборудование, игрушки и декоративные материалы. Негалогенные огнестойкие ТПУ также могут заменять мягкий ПВХ, что позволяет удовлетворить растущие экологические требования во многих областях.
Обычные велосипедные шины изготавливаются из резиновых материалов и проходят через множество производственных этапов: сначала осуществляется пластификация, затем — смешение компонентов, далее — обработка заготовок (таких как внутренняя камера, протектор, корд и другие детали), затем — формование заготовок и, наконец, вулканизация. Только после этого получается готовое велосипедное колесо. В будущем же для производства велосипедных шин будет использоваться специальный термопластичный эластомер TPU, а технология формования предполагает литьё под давлением. Достаточно лишь изготовить соответствующую форму и сразу же методом одноступенчатого литья под давлением получить велосипедную шину нужной конструкции и характеристик.
В 2016 году начался бум велосипедов совместного использования — улицы и переулки заполнились велосипедами марок Mobike, ofo и других. Количество велосипедов, выпущенных на рынок, не увеличивалось, однако по истечении срока службы их утилизация и переработка отходов станут серьёзной проблемой. Очевидно, что это нанесёт значительный ущерб окружающей среде, что сильно расходится с текущей экологической политикой. Однако материал TPU способен решить эту проблему: он поддаётся переработке, легко разлагается и не создаёт чрезмерной нагрузки на окружающую среду.
Можно ли использовать материал ТПУ для автомобильных шин? В этой области в 1970 году были достигнуты значительные успехи: тогда компания Firestone Tire & Rubber (Alliger и др., 1971) опубликовала открытые отчёты о проведённых испытаниях литых шин для автомобилей. В последние годы производство и продажи автомобилей в Китае продолжают расти, что создаёт огромный рынок для шин из ТПУ; однако для самого ТПУ по-прежнему остаются свои технологические сложности.
Основные трудности следующие:
(1) Некоторые термические и физические свойства ТПУ обусловлены тем, что сама цепь карбамата этилена обладает термореверсивностью; поэтому при достаточно высокой температуре основная цепь ТПУ разрывается.
(2) Механизм усиления по принципу также является термочувствительным, поскольку он связан с наличием микрозон, которые в процессе эксплуатации должны поддерживаться выше своей температуры стеклования или точки плавления.
(3) Даже при движении по дороге с низкой скоростью и даже при умеренных температурах шины под совокупным воздействием давления накачки и тепла могут проявлять «рост трещин».
(4) В случае экстренного торможения или при возникновении локального перегрева и других подобных ситуациях на протекторе шины может произойти катастрофическое разрушение.
(5) По сравнению с традиционными материалами, стоимость шин из ТПУ относительно выше.
Быстрое перемещение
Свяжитесь с нами
№ 428, дорога Цзиньбай, промышленная зона Цзиньшань, Шанхай, Китай
Видеоканалы WeChat
Официальный аккаунт WeChat
Аккаунт TikTok