Введение
Многие считают велосипед незаменимым средством передвижения. Шина - это элементарный компонент и в то же время решающий фактор, влияющий на характеристики езды. Она может быть адаптирована к условиям местности и желаемым качествам езды.
В основном, каркас велосипедной покрышки состоит из композита различных материалов.arcЭтот композит сочетает в себе гибкость и трибологические свойства резиновой смеси (протектор) с прочностью синтетической полимерной ткани (задник) и стабильностью размеров проволочного жгута (сердечник). Сама резиновая смесь изготавливается из различных органических и неорганических сырьевых материалов и наполнителей. Именно этот состав largeотвечает за свойства резиновой смеси. [1]
Термогравиметрический анализ является широко используемым аналитическим методом для исследования резиновых смесей. Термогравиметрия описана в стандартах ISO 9924 и ASTM E1131 для данного диапазона применения. Поэтому в данном случае состав оболочки велосипедной шины исследуется с помощью термогравиметрического анализа.
Методы и подготовка образцов
Для получения измерений, отражающих состав резиновой смеси протектора, из профиля протектора было вырезано несколько образцов small общей массой 10 мг.arcПри этом тщательно следили за тем, чтобы эти образцы состояли только из резиновой смеси протектора и не включали никаких компонентов задника или сердечника.
Для термогравиметрических исследований использовался прибор NETZSCH TG Libra®. Эти измерения проводились при условиях, указанных в таблице 1.
Таблица 1: Условия измерения при термогравиметрическом исследовании оболочки велосипедной шины
| Образец | Гильза велосипедной шины |
| Вес образца | 9.79 мг |
| Материал тигля | Глинозем, открытый |
| Диапазон температур | 40°C - 1100°C |
| Температурная программа | 40°C - 850°C в азоте; 805°C - 1100°C на воздухе |
| Скорость нагрева | 10 К/мин |
| Атмосфера | Азот, воздух |
Результаты измерений и обсуждение
На рисунке 1 показано термическое разложение оболочки велосипедной шины. Первая потеря массы на 8,7 % (пик ДТГ при 283,2 °C) связана с испарением пластификатора. Затем наблюдается деградация органических компонентов каучука. Это происходит в два четко разделенных этапа: на первом этапе потеря массы составляет 25,1 %, а на втором - 31,8 %. Эти два этапа также можно распознать при взгляде на кривую DTG: первый пик при 379,1°C, а второй - при 469,8°C.
Помимо органических компонентов каркаса шины, на кривой ТГА при дальнейшем нагревании можно увидеть small содержание неорганических наполнителей. Эта потеря обусловлена выделениемCO2 в результате разложения CaCO3 на CaO при пике сигнала ДТГ при 664,5°C. Даже small в количестве 1,2% в данном примере может быть обнаружено без проблем.
При температуре 850°C атмосфера была переключена с инертной атмосферы азота на окислительную атмосферу. Благодаря этому изменению атмосферы можно наблюдать сгорание сажи при нагревании до 1100°C и количественно определить содержание золы 7,1%.
Резюме
Резиновая смесь оболочки велосипедной шины была исследована с помощью термогравиметрического анализа. Таким образом, можно определить долю органических ингредиентов, таких как пластификаторы и каучук. Несмотря на низкую долю, было дополнительно определено содержание неорганического наполнителя и зольности.