Моделирование оптимального состава резиновой смеси с использованием промышленных отходов

Аннотация

Из-за сложного состава резиновой смеси оптимизация рецептуры ее приготовления является сложным процессом. Эксперименты, необходимые для определения оптимального состава, представляют собой многоступенчатый процесс, требующий временных и материальных затрат. Целью данной статьи является использование метода математического моделирования для определения оптимального состава резиновой смеси с добавлением промышленных отходов. В качестве промышленных отходов использованы сера Тенгизского месторождения и шлаки металлургического производства. Уравнение Протодьяконова применялось для вывода обобщенного уравнения и проверки его адекватности. Выеденные уравнения были использованы для приготовления резиновой смеси. Проведен процесс вулканизации смеси с добавкой отходов и без нее. Изучена кинетика вулканизации оптимизированной смеси. Оптимизированный композит обеспечивает более высокий уровень минимального и максимального крутящего момента, сокращение времени инициирования и оптимальное время вулканизации по сравнению со смесью без добавки. Испытания на растяжение показали, что состав резиновой смеси, подобранный методом математического моделирования, не уступает стандартной рецептуре. Расчетная модель для определения оптимального состава резиновой смеси может быть использована для исследовательских и прикладных целей в различных отраслях промышленности, связанных с резиной.