Концерн специальной химической продукции LANXESS разработал полимерную добавку для пластиков и каучуков, которая уже доступна для технического применения.
Она представляет собой микрогели, состоящие из органических наночастиц, которые могут быть использованы для улучшения свойств эластомерных и термопластических материалов.
В ходе многолетнего процесса разработки продукта бизнес-подразделения
Резинотехнических изделий (РТИ) и Райн Хеми «Rhein Chemie» концерна
LANXESS тесно сотрудничали друг с другом и подали заявки на получение
многочисленных патентов. Они занимались, в том числе исследованием
методов переработки, использования наночастиц в резиновых смесях, а
также их воздействия на термопластические и термореактивные полимеры.
Бизнес-подразделение Резинотехнических изделий реализует данные
наночастицы под торговой маркой Nanoprene, а Rhein Chemie Rheinau GmbH
продает добавку под маркой Micromorph. Результатом тесного
сотрудничества компании Rhein Chemie и японского производителя шин Toyo
Tire & Rubber Co.Ltd. стало первое основное серийное применение
новой добавки для резин в производстве зимних шин. Преимуществом этих
шин является превосходное сцепление с сухим и влажным дорожным
покрытием без отвердения резины шины при контакте со снегом или льдом.
Различные марки Nanoprene могут использоваться для удовлетворения различных требований, предъявляемых к шинам (например, летним и зимним шинам) и различным компонентам шин (протектору, боковине, каркасу и др.) наряду с температурой стеклования.
Физические свойства резины демонстрируют противоречивые показатели, также известные как магический треугольник шинной технологии. Например, ранее улучшения показателя сцепления с влажным дорожным покрытием можно было достичь лишь за счет повышения сопротивления качению и, следовательно, увеличения расхода топлива. Использование новых наночастиц в качестве добавки позволяет улучшить все три составляющие магического треугольника: сцепление с влажным дорожным покрытием, сопротивление качению и срок службы шин – без необходимости выбора.
Практические комплексные испытания, проведенные компанией LANXESS, показали, что использование Nanoprene в летних шинах, например, улучшает сцепление с сухим дорожным покрытием на 10-15 %. Кроме того, добавление Nanoprene также улучшает жесткость блоков протектора, что, в свою очередь, оказывает положительное воздействие на свойства движения при повороте в условиях аквапланирования. Показатели износостойкости протекторов, содержащих Nanoprene, также значительно выше, чем таковые у протекторов на основе традиционных кремниевых смесей. Результаты испытаний свидетельствуют о существенном увеличении срока службы шин с добавкой Nanoprene.
По сути, Nanoprene состоит из предварительно сшитых частиц каучука, производимых концерном LANXESS новым запатентованным процессом эмульгирования. В зависимости от сферы применения добавки в процессе ее синтеза создаются различные условия, с помощью которых можно изменять, например, степень сшивания (температуру стеклования) или полярность частиц. При размере частиц от 40 до 200 нанометров Nanoprene имеет большую удельную площадь поверхности, что способствует улучшенному распределению и сцеплению кремниевого наполнителя с полимерной матрицей.
