VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В промышленности процесс вулканизации является не редкостью. Открытие процесса вулканизации приписывают Чарльзу Гудьиру, запатентовавшему его в 1844 году. Вулканизация - технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизующим агентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т. д.). В зависимости от продолжительности вулканизации образуется различное число химических связей между макромолекулами каучука и соответственно изменяется весь комплекс физико-механических свойств получаемой резины. При проведении опыта по изучению влияния рецептурно-технологических факторов на свойства вулканизатов были получены данные сопротивления раздиру, выраженные в кН/м при варьировании содержания технического углерода от 30 до 70 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука и продолжительности вулканизации от 15 до 90 мин.

Множественный коэффициент корреляции, характеризующий степень линейной связи результативного признака и совокупности факторных признаков равен , что говорит о наличии сильной линейной зависимости. Найдем уравнение регрессии, отражающее эту зависимость. Используя средние значения, дисперсии и коэффициенты ковариации признаков, вычислим параметр регрессии:

; ; .

Здесь x – содержание технического углерода, y – продолжительность вулканизации, z - сопротивление раздиру.

Тогда уравнение регрессии принимает вид: = 24,57+0,86x-0,15y.

Оценим качество полученной модели. Для этого вычислим коэффициент детерминации:

Проверка гипотезы о равенстве нулю генерального коэффициента детерминации для случая двух независимых факторов осуществляется с помощью статистики: .

Сравним найденное значение статистики с критической точкой распределения Фишера-Снедекора. Примем уровень значимости α = 0,05. Число степеней свободы k₁ = 2, k₂ = n – 3 = =17, тогда F_кр = 3,59.

Так как F > F_кр, то уравнение регрессии признается значимым. Следовательно, полученная функциональная зависимость достаточно хорошо воспроизводит опытные данные.

Литература:

1. Антипина С.Г. Основы хемометрики. Часть 1. Прикладная статистика для химиков-технологов: учеб. пособие / С.Г. Антипина, В.Ф. Каблов; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2013. – 140 с.

2. Патент РФ № 2380386 (27.01.2010). Вулканизуемая резиновая смесь.