Каучукты жне резинаны ндіру
 Скачать 95.64 Kb.
|
|
Каучукты жəне резинаны өндіру Резинаны алудың негізгі шикізаты шикі каучук болып табылады. Өз бетінен каучук ештеңеге қолданылмайды. Каучук жоғары молекулалық қосылыстарға жатады. Сыртқы күштің əсерінен оңай деформацияланып одан кейін бұрынғы қалпына тез келеді. Бұл жағдайды былай түсіндіруге болады: каучуктың макромолекуласы бүктелген күйде болады да, түскен күшті алғаннан кейін қайтадан бүктеледі. Резинаны дайындау үшін табиғи жəне синтетикалық каучуктерді қолданады. Табиғи каучук Бразилияда өсетін «Гевея» деп аталатын өсімдіктің сүтті шырынынан алады. Анализ каучуктың көміртек пен сутектен тұратындығын, яғни көмірсутегі класына жататынын көрсетеді. Каучуктың макромалекуласы изопреннің элементарлық звеноларынан тұрады.  Каучук молекулаларының құрылысы сызықтық болады, бірақ олар түзу, созылмай, түйіншек тəрізді оралып, бірнеше рет иіліп жатады. Табиғи каучук бензинде, бензолда, күкіртті көміртекте жəне т.б. ериді. Табиғи каучук негізінен резина алуға, жəне де оның ең көп мөлшері автомовил шинін дайындауға, тек 1%-ы ғана аяқ киім өндірісі мен желім жасауға қолданылады. Синтетикалық каучук (СК). Қолдануына байланысты СК жалпылай міндет атқаратын жəне арнайы міндет атқаратын болып бөлінеді. Жалпылай міндет атқаратындарына: бутадиен (СКБ), бутадиен-стирол каучугі (СКС); арнайы міндет атқаратын каучуктерге – бутадиен-нитриль (СКН), хлопренді (найрит), бутилкаучук, тиоколовый, сиоиконовый (СКТ) жəне т.б. жатады. Синтетикалық бутадиен-стирол каучуктарын (СКС) бутадиен мен стиролды сополимерлеу арқылы алады.   75 - сурет. Бутадиен-стирол каучугін алу сызба-нұсқасы 1,2 – жинағыш, 3 – араластырғыш, 4 – эмульгатор дайындауға арналған аппарат; 5 – полимеризатор; 6 – латекс жинағыш; 7-8 – компрессор, 9 – буландырғыш колонна, 10,11-конденсатор, 12-дроссельді вентиль. СКС құрамындағы стирол пайызына байланысты каучуктер əртүрлі таңбаланады. Мысалы: каучук СКС-30 құрамында 30% стирол, 70% бутадиен болады. Каучук құрамындағы стирол немесе метил-стирол көбейген сайын каучуктың беріктілігі артады, бірақ желімдегіш қабілеті, аязға төзімділігі жəне иілгіш қасиеті нашарлайды. Диэлектрикалық қасиеттері табиғи каучуктарға жақын, молекулалық массалары 10000-нан 100000-ға дейін артады. США-да СКС синпол, филярен, Англияда нитол, Италияда эуропрен, Жапонияда нипол, ГФР-де бунатекс деген саудалық атаумен шығады. Синтетикалық изопрен каучугі (СКИ-3)изопреннің полимері(2-метил-бутадиен-1,3) [-СН2-С(СН3)=СН-СН2-]n. Изопрен каучугін (CКИ-3) комплексті координациялық Циглер-Натта катализаторының жəне литийорганикалық қосылыстардың қатысында изопренді стереоспецификациялық полимерлеу арқылы дайындайды. Полимерлеу үрдісі жылу бөлумен жүреді, оны келесі: nC5H8 = (-C5H8-)n -H H = 75кДж теңдеуімен жазуға болады. Үдерісте еріткіш ретінде изопентан қолданылады. Бұл еріткіш түзілген каучуктың бөлінуін жəне реакция температурасын реттейді СКИ беріктілігі мен желімдеу қабілеті жоғары, 100  -ға дейін қыздырғанда қасиетін сақтайды. Барлық қасиеттері табиғи каучукқа жақын болғандықтан, резина дайындауға табиғи каучуктың орнына жұмсалынады. СКИ-3-тен алынған резиналар майда, бензинде жəне басқа органикалық еріткіштерде ісінеді, ауа оттегімен тотығады, аязға төзімді жəне газды өткізбейді.Хлорпрен каучукті (найрит) хлорпренді эмульсиялық полимеризациялау арқылы алады. (-CH2-C=CH-CH2-)n  Cl Май, озон, атмосфера əсеріне тұрақты. Сондықтан хлорпрен каучугі жоғарыда айтылған заттарға керекті резина жасауға қолданылады. Кремний органикалық (силикон) каучуктер–тұйық силоксандардынемесе сызықтық силоксандарды поликанденсациялау арқылы алынады. Полимерлер құрамы сызықтық түрде болады, мысалы: R R R  -Si-O-Si-O-Si-O-... R| R| R| мұндағы, R,R /– метил, этил, фенил, винил жəне басқа радикалдар. Силикон каучуктары аязға, ыстыққа төзімді жəне жоғары қысымда жұмыс істейтін резиналар алуға қолданылады. Силикон каучуктарынан алынған резиналар 600-700 -та ыдырайды, бірақ олар бірнеше секунд 3000 -қа төзеді.Резина бұйымдарын дайындау. Қолдануына байланысты резиналармынадай топқа бөлінеді. -50+150 температурада қолданылатын, жалпы міндет атқаратын резианалар (шиналар, аяқ киім, ремендер, амортизатор жəне т.б.).150 жоғары температурада қолданылатын температураға тұрақты резиналар (машина, ұшақ бөлшектері, электрқозғалтқыштар жəне т.б.).Аязға тұрақты резиналар. Озон, оттегі, қышқыл, сілті тұздар жəне т.б. химиялық реагенттерге тұрақты резиналар. Бензин, керосин, мұнай, майға тұрақты резиналар. Жылу изоляциялық материалдарға қолданатын газ толықтырғыш резиналар. Рентген аппараттарының бөлшектерін дайындауға қолданатын радиацияға тұрақты резиналар. Кабелдерді изоляциялауға жəне т.б. қолданылатын диэлектрикалық резиналар. Резина бұйымдарын өндіру: шикі резинаны дайындау, формалау, вулкандау сияқты үш негізгі сатыдан тұрады. Шикі резинаның қоспасын дайындауға: каучук пен ингредиент дайындау. Ингредиент резина қоспасының құрамына кіретін əртүрлі органикалық жəне минералдық заттар. Компоненттерді өзара араластыру. Алынған қоспаларды дайындау жəне формалау сияқты мынандай операциялар кіреді. Резина бұйымдарын əрі қарай қолдану жағдайына байланысты əртүрлі мөлшерде резина қоспасының құрамына бірнеше ингредиент компоненттері кіреді. Мысалы, солтүстікте, оңтүстікте жəне тропикте жұмыс істеуге арналған мөлшері де конструкциясы да бірдей шиндерді əртүрлі рецепті қоспалардан дайындайды. Сондықтан əртүрлі резина бұйымдарын алу үшін қоспаның құрамы əртүрлі болады. Кестеде кейбір резина қоспаларының шамамен алынған құрамы көрсетілген.
Резина бұйымдарын дайындаудың ең соңғы сатысы вулкандау болып табылады. Вулкандау кезінде бұйымның формасы бекиді. Вулкандау үрдісі кезінде каучуктың сызықтық құрылымды макромолекуласы, вулкандаушы қоспаның (күкірт жəне органикалық асқын тотығы) қатысуымен, өзара көлденең байланыстармен байланысып кеңістіктік құрылым түзеді:  Вулканизатордың мөлшеріне байланысты жұмсақ жəне қатты эбонит резина алуға болады. Вулкандағаннан кейін шикі резинадан жасалған бұйым өзінің пластикалық қасиетін толық жойып, иілгіш солқылдақ, мықты жəне химиялық реагенттерге тұрақты болады. Вулкандау үрдісі 125-180 температурада арнаулы аппаратта (қыздыратын қазан, пресс, автоклав пресс) 0,3-0,5 МПа қысымда, қаныққан бу атмосферасында, ыстық ауада жəне т.б. жағдайда жүреді. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||