Что такое силика в шинах (6 видео)

Поиск идеальной рецептуры компаунда для шин в среде технологов можно приравнять к своеобразным поискам философского камня — настолько активно ведутся открытия в этой области, настолько большие материально-финансовые затраты делаются компаниями с одной лишь целью: найти тот самый материал, свойства которого при всех своих блестящих показателях, не конфликтовали бы друг с другом. За последние десятки лет разработчиками действительно были сделаны значительные шаги в этом направлении. Достижение «безболезненной» гармонии свойств шины стало ближе, и ключевую роль в этом во всём сыграла не какая-нибудь инновационная добавка, а самый обычный, по сути своей незамысловатый компонент, который нам, не специалистам известен прежде всего под видом простого белого песка – это кремнезём (кварц, диоксид кремния) или, как его принято называть в шинной промышленности, «Silica» (что и переводится как «кремнезём»).

Ответ на вопрос, в связи с чем так популярна нынче силика и почему самые дорогие зимние и летние шины непременно содержат её в составе своих протекторов, следует искать в самой природе этого вещества.

Начать с того, что на самом деле никакого песка в замес резины для шин не кладётся – кремнезём здесь используется исключительно в виде частичек размером с пыль. Именно в этом состоит его родство с углеродной сажей, другим широко известным наполнителем, который, как и силика, применяется для упрочнения межмолекулярных связей каучукового полимера. Впрочем, если рассматривать по аналогии, силику всё же можно представить, как кварцевый песок, только очень-очень тонкомолотый. С другой стороны, эта пыль не настолько мелкая, как сажа – в частности поэтому каучуко-силикатные композиции не столь прочны, как смеси с большим содержанием углерода.

В узкоспециализированном смысле, силика являет собой производную кремнекислоты – одной из самых слабых неорганических кислот, чей состав образно выражается формулой SiO2 x H2O. Фактически же, кремнекислота есть не что иное, как водная дисперсия кремнезёма – той самой силики, что получается путём осаждения и обезвоживания кислоты. Регулируя скорость этих двух процессов, можно получать силику различной степени активности: чем мельче частички SiO2, тем плотнее можно сделать резиновое «тесто» на их основе, тем прочнее и, как итог, качественнее будет покрышка.

Готовая силика имеет специфический белый цвет с допустимым в технических целях сероватым оттенком (вследствие чего обрела название «белая сажа»). Обычно, покрышки с очень большим содержанием силики (и/или малым процентом углерода) светлее обычных, изготовляемых по старой технологии. И даже могли быть еще светлее, если бы не тот факт, что большинство автолюбителей предпочитают именно чёрный, классический цвет шин – производители специально оставляют в составе резиновой смеси место под тех.углерод, который и обеспечивает цвету изделия должную черноту.

Видео:Силика. Зачем она в шинах?Скачать

Что же касается кремнезёмистого компонента, то, входя в полимерную решетку нового компаунда, он делает материал не столько прочным, сколько более износостойким. При трении об асфальт протектор не так легко стирается в пыль, даже на микроуровне: твёрдость силики позволяет шине выдерживать многокилометровые пробеги, не изменяясь в высоте рисунка – очень ценное качество, именуемое «ресурсом шины». Вместе с долговечностью покрышка, обогащённая силикой, обретает и другие положительные черты, которые раскрываются в зависимости от сезона.

В зимнее время, когда температура воздуха заставляет обычные шины «дубеть», делая их жесткими и непригодными к нормальной езде, кремнезёмистые смеси (каучук + силика) стойко переносят холода, выдерживая даже сильный мороз. Летом, в период дождей и неустойчивой погоды, летние шины с силикатным наполнителем эффективнее проходят мокрый асфальт благодаря особой фактуре их протектора – поверхность блоков стаёт шероховатой, улучшается передача тяговых сил. Заполняя собой поры вулканизирующейся резины, силика и углерод формируют основу будущего изделия, но, в отличие от чёрной углеродистой сажи, частицы кварца одновременно могут выступать в качестве более крупного наполнителя – этим и объясняется хорошая «цепкость» таких шин на скользком влажном асфальте.

В пользу силики говорит и тот факт, что шины с ней имеют пониженное сопротивление качению, а помимо долговечности и экологичности в связи с меньшими выбросами газа и вредных веществ в атмосферу, для водителя это означает пусть небольшую, но всё же экономию топлива. Как следствие «силикатные» шины не только идеальны в дождь и хороши на зиму, но и в чём-то выгодней своих «углеродных» конкурентов.

Однако, как показывает практика, даже такой набор качеств, которые дарит резиновой смеси силика, не позволяет производителям целиком отказаться от использования углерода. Ведь при всей своей схожести функций, традиционная чёрная и экологичная белая сажа отвечают за поддержку разных свойств. По сей день углерод остаётся незаменимой добавкой, имеющей свои плюсы и минусы, и в ближайшие годы специалисты шинной индустрии врядли отойдут от него целиком, заменив силикой – хотя бы потому, что по-настоящему универсальных ингредиентов до сих пор не существует.