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Mescola di gomma
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Mescola di gomma
Tecnica e componenti > Pneumatico
 

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Per realizzare le mescole di gomma utilizzate nei pneumatici, vengono utilizzate oltre 200 diverse materie prime. Per studiare il comportamento delle mescole per pneumatici, possiamo semplificare il concetto, concentrandoci solo su tre componenti:
  • polimeri
  • rinforzanti
  • zolfo
I composti di gomma utilizzata per i pneumatici sono elastomeri rinforzati e vulcanizzati. Essi sono costituiti da polimeri che si combinano con additivi rinforzanti e zolfo per la cosiddetta vulcanizzazione (tecnica inventata nel 1839 da Charles Goodyear, con cui i materiali vengono trattati usando lo zolfo, nome che deriva da Vulcanus, il dio romano del fuoco; vedi sotto).

POLIMERI
I polimeri (dal greco molte parti) sono lunghe catene di molecole che spontaneamente si avvolgono come gomitoli di lana, aggrovigliandosi tra loro. I polimeri sono materiali con comportamento isteretico, il che significa che dissipano energia quando viene deformato.
Questa proprietà realizza la cosiddetta tenuta di strada dei pneumatici.

RINFORZANTI
Per realizzare le mescole di gomma, i polimeri vengono caricati degli "additivi rinforzati". Il riempitivo di rinforzo usato è il nerofumo (carbon-black) o la silice. Gli additivi rinforzanti aiutano i pneumatici resistere meglio all'usura (abrasioni, lacerazioni) e a renderli più rigidi (migliorandone così la gestione). Senza additivi rinforzanti, i pneumatici nell'arco del loro ciclo vita, potrebbero coprire solo qualche centinaio di chilometri.
Resistenza all'usura e rigidità sono ottimali per una percentuale di rinforzo del volume dal 20 al 25% e gli additivi rinforzanti aggregati tra i 50 ei 200 nm (i valori esatti della percentuale ottimale di additivi rinforzanti e le loro dimensioni di aggregazione variano a seconda della parte di pneumatico in esame, ad esempio, battistrada o sui fianchi).

ZOLFO (Reticolazione - Vulcanizzazione)
La mescola del pneumatico contiene anche composti di zolfo. Quando il pneumatico è vulcanizzato, la temperatura elevata (120-160°C) porta alla creazione di ponti di zolfo (legami incrociati) tra le catene polimeriche. Sono questi ponti di zolfo dare coesione al materiale ed elasticità. Dai polimeri, dagli additivi rinforzanti e dai ponti di zolfo dipende la visco-elasticità delle mescole di gomma, relativamente alla quantità di ciascuno di questi componenti.
 

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