Введение
1. Аналитический обзор 9
1.1. Вулканизация 9
1.1.1 Назначение процесса и основные агенты вулканизации 10
1.1.2 Изменение свойств каучука при вулканизации 10
1.1.3 Влияние ускорителей на процесс серной вулканизации и на структуру сетки 13
1.1.4 Замедлители подвулканизации 16
1.1.5 Серные вулканизующие системы 18
1.1.6 Методы измерения скорости вулканизации 22
1.1.7 Параметры кинетики 23
1.2 Методы расчета теплофизических характеристик 24
1.2.1 Физические основы передачи тепла 24
1.2.2 Виды теплообмена. Теплофизические характеристики материала 28
1.2.3 Методы исследования теплофизических свойств 29
1.2.4 .Тепловые основы процесса вулканизации резиновых изделий 30
1.3 Методы расчета и моделирования кинетики вулканизации шин 58
1.3.1 Кинетика неизотермической вулканизации и методы ее оценки 58
1.3.2 Методы разработки тепловых режимов вулканизации 61
1.4. Квантово-химическое моделирование структуры молекул 63
1.4.1 Основные и исходные положения квантовой химии 63
1.4.2 Программное обеспечение 69
1.4 Выводы из обзора литературы и постановка задачи исследования 72
2 Объекты и методы исследования 74
2.1 Объекты исследования 74
2.2 Методы исследования 77
2.2.1. Определение вулканизационных характеристик резин 77
2.2.2. Определение теплофизических характеристик резин 80
3. Модель кинетики вулканизации резин и определение параметров кинетических уравнений 90
3.1. Модель кинетики изотермической вулканизации при различных температурах..90
3.2 Исследование начальных стадий вулканизации методами компьютерной химии. 94
3.2.1 Исследование активаторов 94
3.2.2 Исследование ускорителей 95
3.2.3 Исследование комплексов активатор + ускоритель 96
3.3 Методика обработки кинетических кривых и идентификации параметров математической модели 100
3.3.1. Расчет параметров методом Монте-Карло 105
3.3.2. Расчет параметров методом сопряженных градиентов 107
3.3.3. Методика расчета начальных концентраций ингредиентов и коэффициента момента 109
3.4 Результаты расчета параметров кинетической модели для резин, применяемых для изготовления деталей ЦМК шин 111
4. Математическая модель процесса вулканизации шины и приложение для расчета и корректировки режима вулканизации 120
4.1. Математическая модель и алгоритм расчета распределения температуры и степени вулканизации в деталях шины 120
4.2. Приложение для расчета и корректировки режима вулканизации 124
4.3. Методика расчета режима вулканизации с использованием программы "Вулканизация шин" 126
5. Исследование вулканизации ЦМКшин 129
5.1. Подготовка исходных данных 129
5.1. Результаты расчета распределения температуры и степени вулканизации шины 1 130
5.1.1. Расчет распределения температуры 130
5.1.2. Расчет распределения вулканизационных характеристик 142
5.1.3. Сравнение различных режимов вулканизации 151
5.2 Результаты расчета распределения температуры и степени вулканизации шины 2 156
5.3 Определение минимально-допустимой степени сшивания в деталях шины 167
5.4 Влияние начальной температуры шины на степень сшивания 169
5.5 Влияние вариаций вулканизационных характеристик резин на распределение степени сшивания в шине 172
5.5 Оптимизация режимов вулканизации 174
Выводы 179
Список использованных источников 180
