Резиновые материалы
Резиной называют продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками. Резина отличается от других конструкционных материалов высокой эластичностью, удлинение возможно до 10 раз, которое практически обратимо.
Основой всякой резины является каучук - натуральный или синтетический, которые определяют основные свойства резины. Любой каучук является непредельным полимером с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. Макромолекулы каучука, хотя и имеют линейную структуру, но не вытянуты в линию, сильно изогнуты, перепутаны и даже скручены в клубки. Такое строение каучука обусловливает возможность получения из него резины с высокой механической прочностью и эластичностью в широком интервале температур.
Наряду с прочностью и эластичностью весьма важны и другие свойства: водо- и газонепроницаемость, теплостойкость, морозостойкость, стойкость к агрессивным средам, бензо и маслостойкость, электроизоляционные свойства и т.д. Каучук в чистом виде не используется. Для получения из каучука различных изделий с необходимыми свойствами каучук подвергают вулканизации в смеси с другими веществами, называемыми ингредиентами.
Такая смесь называется резиновой, а вулканизированный продукт - резиной.
Содержание каучука в резиновых смесях колеблется от 5 до 92%.
Основными ингредиентами резиновых смесей являются:
1) вулканизующие вещества. К ним относится сера. При нагревании в течение определенного времени до известной температуры (130-150оС) атомы серы вступают в реакцию со звеньями двух или более линейных молекул каучука, образуя между ними поперечную химическую связь. В результате такого химического взаимодействия каучука и серы (вулканизации) и образуется резина, состоящая из макромолекулы с сетчатой структурой, обладающая значительно большей прочностью, эластичностью и другими более ценными свойствами, чем невулканизированный каучук. В зависимости от количества серы по отношению к каучуку получаются вулканизаты с различными свойствами: 1-3,5% – мягкие резины; 15-20% - полутвердые; 30-
50% - твердые резины, называемые эбонитом;
2) ускорители вулканизации – окиси магния, цинка, свинца и некоторые органические вещества (альтакс, тиурам и др.).;
3) наполнители (сажа, каолин, мел, тальк и др.) служат для придания резине высокой прочности, износостойкости и удешевляют стоимость;
4) пластификаторы – это вещества, увеличивающие пластичность каучука с целью повышения клейкости и термостойкости при повышенных и пониженных температурах (масла, гудроны, парафины, мазуты и др.);
5) противостарители – вещества, противодействующие процессу старения резиновых изделий под действием кислорода, озона, света, радиации.
К ним относятся неозон, альдоль – сложные органические вещества; 6) красители.
Около 80% всего каучука идет на изготовление шин. Шина состоит из покрышки и камеры. Основой покрышки является каркас из слоев специальной прорезиненной ткани (корда) и резиновых прослоек. В качестве корда используют вискозные или капроновые нити.
Наименований резинотехнических изделий довольно много (приводные ремни, рукава, шланги, сальники, манжеты, изоляция проводов и кабелей и т.д.).
Для изготовления автошин, резиновой обуви, транспортерных лент, эбонитовых изделий, к которым не предъявляются особые требования по морозостойкости, теплостойкости, стойкости к агрессивным средам используются натрий – бутадиеновый, бутадиен-стирольный, бутадиен – метилстирольный каучуки. Как маслобензостойкие используют
полихлорпреновый (наирит), бутадиен – нитрильный каучуки, морозостойкий – бутадиеновый, бутадиен-стирольный, теплостойкий от -70о до 325оС – силоконовый, бутадиен-нитрильный.
Рабочая температура большинства каучуков 80-130оС, у силоксановых и фторсодержащих 250-325оС. Температура хрупкости -50…-70оС, у хлорпренового (наирит): - 35оС, у фторсодержащего: - 25оС.
После смешивания резиновая масса подвергается каландрованию. Каландры представляют собой трехвалковую клеть листопрокатного стана.
Два валка, верхний и средний, имеют температуру 60-90оС, а нижний 15оС.
Резиновая масса (сырая резина), проходя валки выходит в виде листа.
Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали. При любом методе изготовления изделия подвергают вулканизации в процессе или после их изготовления.
|
Скачать 0.69 Mb.