Лабораторная Работа №1 Влияние температуры вулканизации на механо-деформационные характеристики вулканизаторов. Лабораторная Работа 1 Влияние температуры вулканизации на механодеформационные характеристики вулканизаторов Введение
 Скачать 39.92 Kb.
|
|
Лабораторная Работа №1 Влияние температуры вулканизации на механо-деформационные характеристики вулканизаторов Введение Вулканиза́ция — технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизирующим реагентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. При этом повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, снижаются пластические свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях. Вулканизующими реагентами могут являться: сера, пероксиды, оксиды металлов, соединения аминного типа и др. Для повышения скорости вулканизации используют различные катализаторы-ускорители. Открыл процесс вулканизации Чарльз Гудьир, запатентовавший его в 1844 году. Процесс назван в честь Вулкана, древнеримского бога огня. В процессе вулканизации каучук становится резиной. Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота и т. д.), пластификаторами (нефтяные и талловые масла, фактис, дибутилфталат и т. д.), противостарителями (бисфенолы, диамины и т. д.), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т. д.), активаторами вулканизации (оксидом цинка, оксидом магния и т. д.), замедлителями подвулканизации (фталевый ангидрид, N-нитрозодифениламин и т. д.). Лабораторные вальцы Основными рабочими органами лабораторных роликов (рис. 2.2.1) являются два полых ролика 11, вращающихся навстречу друг другу с разной скоростью. Ролики установлены в подшипниках 3, установленных в раме 14. Вращение валков передается от электродвигателя 1 через коробку передач 2 и систему передач 15. Распорные силы, возникающие при обработке смеси на роликах, в основном воспринимаются станиной и траверсами 9. Валки смесительных роликов имеют полированную закаленную поверхность. Подшипники переднего валка могут перемещаться, что позволяет регулировать зазор между валками с помощью механизмов регулировки 6. Механизм регулировки состоит из нажимного винта, помещенного в гайку, закрепленную в раме. На конце нажимного винта имеется предохранительное устройство, предназначенное для предотвращения возможного разрушения валков и станины при значительном увеличении распорных усилий. В этом случае предохранительные шайбы отсекаются. Стрелки 10 ограничивают рабочую Вулканизация резиновой смеси Инструменты и оборудование: Прессгидравлический ЭЛ 2 150; Весыциферблатные; Ключ для открывания форм (разъемник); Приспособление для выемки изделий (выталкиватель); Ножницыдляобрезкивыпрессовок; Толщиномерручной; Часырежимные; Формывулканизационные. Способ вулканизации резины на гидравлических прессах. Работа заключается в изготовлении заготовок и их формовании с последующей вулканизацией на гидравлических прессах с целью получения образцов или изделий заданной формы и размера, степени вулканизации и комплекса физико-механических свойств. Формование и вулканизация осуществляются в стальных формах, очищенных от примесей. Резиновые смеси, вулканизированные в прессах методом прессования, нагревают на роликах. В смеси, не содержащие вулканизирующих веществ (для предотвращения вулканизации при хранении), их вводят при нагревании. Заготовки изготавливаются на лабораторных роликах. Заготовки должны быть близки по конфигурации к готовому изделию, иметь большую (на 3-5%) массу для создания необходимого давления в пресс-форме, меньшие поперечные размеры и большую высоту по сравнению с изделием для удобства укладки заготовки в гнездо пресс-формы. Полученные листы или профили смеси закрашивают по шаблонам или вырубают на режущих прессах с помощью прутковых ножей. Заготовки контролируются по весу с погрешностью до 1 г. Плиты пресса и вулканизационные формы нагревают в течение 20-30 минут до заданной температуры, которая лежит в диапазоне от 140 до 200 °C. Перед началом работы. Продолжительность вулканизации зависит от оптимума и плато вулканизации смеси. Вулканизация в прессах состоит из следующих операций: 1. Загрузка заготовки в пресс-форму; 2. Подъем пресс-пластин с рабочей жидкостью высокого давления; 3. Формование и вулканизация изделий под высоким давлением; 4. Опускание пресс-пластин; 5. Разгрузка пресс-форм и пресс-форм; 6. Охлаждение изделий и обрезка прессовок; 7. Очистка формы. Цели 1)Изготовить резиновую смесь 2)Влияние температуры вулканизации на механо-деформационные характеристики вулканизаторов Оборудование Настольная испытательная машина AG-50kNXD (Shimadzu) Вальцы Пресс вулканизатор Работу ведут по режимной карте. Режимная карта приведена в таблице 1 Таблица 1 – Режимная карта вулканизации
Проведение работы Нагретые формы выгружают на стол, их крышки открывают соединителем и в гнезда форм помещают заготовки из резиновой смеси. Крышки тщательно закрывают, центрируя их относительно основания форм. Затем установите формы на пресс-плиту, сохраняя их расположение при прогреве. После загрузки пластин на прессы включите пусковое устройство устройства. В этом случае отверстие для выпуска рабочей жидкости блокируется и пластины поднимаются, после чего жидкость под высоким давлением поступает в рабочий цилиндр пресса. Вулканизация осуществляется в соответствии с картой режимов, используя режимные часы и контролируя температуру и давление процесса. При изменении заданных параметров вулканизации регулируется нагрев пластин и давление рабочей жидкости. С помощью распределителя с ручным управлением пластины поднимаются. При достижении заданного давления жидкости клапан плотно закрывается. После поддержания заданного времени процесса подача жидкости под высоким давлением прекращается и нажимные пластины открываются. Выгрузив формы на подъемный стол, откройте их крышки с помощью соединителей и выньте вулканизированные изделия. После выгрузки изделия охлаждают на воздухе или в ванне с холодной водой, а затем пресса срезают ножницами и взвешивают на технических весах с погрешностью до 0,1 г. Размеры готового изделия измеряются линейкой и толшиномером Для определения прочностных свойств материалов используются разрывные машины, которые являются наиболее универсальным оборудованием для испытания на растяжение, сжатие, изгиб, циклическую деформацию резин, текстиля, резиновых тканей, пленок и готовых изделий. Разрывные машины широко используются в лабораториях институтов и промышленных предприятий благодаря сравнительной простоте их конструкции и возможности их использования для ряда испытаний, которые различаются по виду деформации (растяжение, сжатие, изгиб), температурным условиям, материалам (каучуки, технические ткани, многослойные резиновые изделия), форме и размерам испытываемых образцов. Наиболее распространенными испытаниями являются определение прочности и удлинения образцов как резиновых, так и текстильных материалов. Суть испытания заключается в растяжении образцов с постоянной скоростью до разрыва и измерении силы (при заданном удлинении и в момент разрыва) и удлинения образца в момент разрыва. При растяжении свойства резины оцениваются по напряжению удлинения 50,100, 200, 300% и т.д., условной прочности, удлинению в момент разрыва. Для сравнительных оценок при контрольных испытаниях обычно используются показатели условных напряжений, для оценки поведения резины в условиях эксплуатации и при проектировании изделий используются показатели истинных напряжений. На самом деле напряжение в образце всегда больше условного, так как площадь поперечного сечения при растяжении все время уменьшается. Истинное напряжение рассчитывается по площади поперечного сечения деформированного образца Обсуждение результатов В ходе проведения испытания трех образцов ,мы получили следующие результаты в таблице 2 Таблица 2 – Результаты испытаний образцов
По данным таблицы строим график зависимости Рис 1-График зависимости температуры и условного напряжения при удлинение ,Мпа 50%  Рис 2-График зависимости температуры и условного напряжения при удлинение ,Мпа 100%  Рис 3-График зависимости температуры и условного напряжения при удлинение ,Мпа 200%  Рис 4-График зависимости температуры и условного напряжения при удлинение ,Мпа 300%  Рис 5-График зависимости температуры и условного напряженияпри удлинение  Рис 6 - Графикусловной прочности при разрыве, Мпа  Обсуждение Образец который вулканизировали при температуре 150 он тянулся сильнее всех и при разрыве разлетелся на куски При температуре 160 он меньше тянулся и тоже рвался на куски При температуре 170 он тянулся так же как и при 160 но рвался только на 2 части Вывод Основываясь на результатах и обсуждения, мы можем сделать вывод ,что чем выше температура вулканизации тем выше эластичность. |