Применение резины: Резина и ее применение — Развитие земельных и водных ресурсов

Резина и ее применение — Развитие земельных и водных ресурсов

В машиностроении часто используется резина — слож­ная смесь, в которой основным компонентом является каучук. Резина обладает высокой эластичностью, кото­рая  сочетается с рядом других важнейших технических свойств: высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, высокими электроизоляционными свойствами и малым удельным весом. К недостаткам резины относятся ее не­высокая теплостойкость и малая стойкость к действию минеральных масел (за исключением специальной маслостойкой резины).

Применение резины. Резиновые изделия находят са­мое широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Ассортимент резиновых изделий исчисляется в настоящее время десятками тысяч наименований. Основное применение резина находит в производстве шин.

Кроме шин, в автомобиле насчитывается около 200 самых различных резиновых деталей: шланги, ремни, прокладки, втулки, муфты, буфера, мембраны, манжеты и т.

д.

Резина обладает высокими электроизоляционными свойствами, поэтому ее широко применяют для изоля­ции кабелей, проводов, магнето, защитных средств — перчаток, галош, ковриков.

Состав резины. В состав резины входят каучук, реге­нерат, вулканизирующие вещества, ускорители вулкани­зации, наполнители, мягчители, противостарители, кра­сители. Каучук натуральный и синтетический является основным сырьем для получения резиновых изделий. В настоящее время резиновые материалы преимуществен­но производятся из синтетического каучука, который до­бывается из этилового спирта, нефти, природного газа и других веществ.

Регенерат — пластичный материал, получаемый пу­тем переработки старых   резиновых изделий и отходов резинового производства. Применение регенерата умень­шает содержание каучука в резиновой смеси, снижает себестоимость резиновых изделий и несколько повыша­ет их пластичность.

Основным вулканизирующим веществом является се­ра. Изменяя количество серы в составе резиновых сме­сей, можно получить резину, обладающую различными степенями эластичности.

Процесс химического соедине­ния каучука с серой при нагревании называется вулка­низацией. При получении эластичных резин сера вводит­ся в количестве 1—4% от массы каучука. Резина, со­держащая 25—35% серы, представляет собой твердый материал, называемый эбонитом. Для сокращения про­должительности и температуры вулканизации вводятся в небольшом количестве (0,5—2,5%) ускорители (каптакс, окись свинца и т. д.).

Наполнители бывают активные, неактивные и спе­циальные. К активным наполнителям (усилителям) от­носятся сажа, цинковые белила, каолин и другие веще­ства, повышающие механические свойства резины (проч­ность на разрыв и сопротивление истиранию). Сажа яв­ляется основным наполнителем для получения прочной резины, обладающей высоким сопротивлением истира­нию. К неактивным наполнителям относятся тальк, мел, инфузорная земля и др. Их вводят с целью увеличения объема и удешевления резины. К специальным напол­нителям относятся каолин и асбест, придающие резине химическую стойкость, и диатомит, повышающий элект­роизоляционные свойства резины.

Мягчители (пластификаторы) придают резиновой смеси мягкость, пластичность и облегчают ее обработку.

Противостарители — это вещества, предохраняющие резину от старения.

Основные виды резин. Армированной называют рези­ну, внутрь которой введены прокладки из металлической сетки или спирали с целью повышения прочности и гиб­кости, что особенно важно для таких изделий, как авто­мобильные шины, приводные ремни, ленты транспорте­ров, трубопроводы и т. д. При ее приготовлении в рези­новую смесь закладывают металлическую сетку, покры­тую слоем латуни и обмазанную клеем, и подвергают одновременному прессованию и вулканизации.

Пористые резины по характеру пор и способу полу­чения разделяются на губчатые — с крупными открытыми порами, однородные ячеистые — с закрытыми порами и микропористые. Способ их получения основан на способности каучука абсорбировать газы и на диффузии тазов через каучук. Пористая резина применяется при изготовлении амортизаторов, сидений, оконных прокла­док, протекторных слоев покрышек.

Твердая резина, или эбонит, имеет темно-коричневую или красную окраску, теплостойкость от 50 до 90°С, вы­держивает высокое пробивное напряжение (25— 60 кВ/мин).

Эбонит применяется для изготовления конструкцион­ных деталей, измерительных приборов и различной электроаппаратуры и поставляется для этих целей в ви­де пластин, прутков и трубок двух марок: А и Б. Кроме этого, выпускаются, эбонитовые аккумуляторные моно­блоки, сепараторы (в виде гладких и ребристых плас­тин) и различные детали для щелочных аккумуляторов.

Мягкие резины — это подавляющее большинство ре­зин с самой различной твердостью, применяемые в про­изводстве изделий промышленной техники, изделий ши­рокого потребления и изделий электроизоляционного назначения.

Резина. Виды и свойства. Плюсы и минусы.Применение и особенности

Резина – эластичный материал, получаемый вследствие вулканизации каучука с добавлением активатора, обычно серы. В основном используется для изготовления автомобильных шин, камер, мячей, спортивных снарядов, лодок, шлангов.

Изначально резина изготавливалась исключительно из натурального каучука. Это сок гевеи, произрастающей в Южной Америки. С древних пор его использовали индейские племена для изготовления мячей, а также непромокаемых чулок. На территорию Европы каучук попал только в первой половине 18 века. Исследовав его качества, тогдашние промышленники придумали использовать получаемую из него массу только для изготовления ластиков для стирания карандаша.

Вся проблема в том, что эластичный каучук после обработки становился твердым. Лишь в 1823 году был найден способ и пропорции компонентов, при котором он сохранял эластичность. Тогда примитивную резину начали применять для пропитки тканей с целью обеспечения их водонепроницаемости.

Полноценную же резину впервые получили лишь 1839 году, когда была разработана технология вулканизации. Новый материал сразу получил признание и начал использоваться для изготовления уплотнителей и изоляции.

Состав резины

Для производства резины требуется провести полимеризацию каучука, но не просто нагревом, а с добавлением серы. Создаваемая ею среда позволяет сделать вулканизацию, благодаря чему масса становится не твердой, а эластичной.

Вещество, полученное этим способом, уже является резиной, но с совершенно не такой, какой ее знают сейчас. Она имеет мутный сложно определяемый цвет, сильно подвержена эффекту старения и обладает многими другими недостатками. Для ее улучшения первоначальный состав был усовершенствован.

Сейчас в него входит:

• Каучук.
• Регенерат.
• Вулканизирующие вещества.
• Ускорители вулканизации.
• Наполнители.
• Размягчители.
• Противостарители.
• Красители.

Регенерат – это вторсырье. В состав практически всей резины, кроме высококачественной медицинской и подобной ей, входят уже отработанные резиновые изделия. Их наличие снижает необходимую концентрацию каучука, который является самым дорогостоящим компонентом состава.

В качестве вулканизирующего вещества обычно применяется сера. Она включается в 1-35%. Причем от ее количества зависит уровень эластичности. У самой тягучей ее всего 1-4%. Процесс вулканизации достаточно продолжителен. Чтобы его ускорить, используются добавки, обычно каптакс или окись свинца. Их нужно совсем немного 0,5-2%. Причем они не только работают как ускорители, но и уменьшают температуру вулканизации.

Современная резина не является чистым вулканизированным каучуком. В ее состав входят различные наполнители, доля которых может доходить до 80%. От того какой из них применяется, зависят качества резины.

Всего используется 3 типа наполнителей:

• Активные.
• Неактивные.
• Специальные.

В качестве активного применяется сажа или свинцовые белила. Такие наполнители укрепляют резину, делают ее более прочной, но при этом в некоторой мере позволяют ей сохранить эластичность. С ними она становится более прочной на разрыв и истирание. Автомобильные покрышки являются ярким примером резины, которая изготовлена на основании сажи.

К неактивным наполнителям для резины можно отнести тальк и мел. С ними получается менее прочный и стойкий материал, но более дешевый. Талька и мела много, их несложно добыть, намного проще, чем производить сажу. Такой наполнитель просто увеличивает объем резины.

Специальные наполнители это каолин и асбест. С ними резина приобретает нехарактерные для себя свойства, такие как температурная или химическая стойкость. Применение в качестве наполнителя диатомита делает ее улучшенным электроизолятором.

Размягчители в составе резины как понятно из названия делают ее более мягкой. Это дает характерную упругость, гибкость. Противостарители же снижают склонность материала к эффекту старения. С ними растрескивание резины со временем проявляется в меньшей мере.

Где используется резина

Применение резины получило широкое распространение благодаря ее упругости, долговечности, устойчивости отдельных ее видов к воздействию масла, бензина. Даже в обычном легковом автомобиле используется 200 видов резиновых деталей. Это  шланги, приводные ремни, манжеты, втулки и т.д.

Из резины производят десятки тысяч наименований продукции. Большая доля этого сырья идет на изготовление автомобильных шин. Из нее делают коврики, тротуарную плитку, жгуты, транспортировочные ленты и т.д.

Виды резины

Изменяя соотношение компонентов, а также видов каучука и наполнителя, можно получать совершенно разные по своим качествам типы резины. Одни ее образцы отличаются великолепной тягучестью и упругостью, другие жесткостью, температурной устойчивостью, стойкостью к истиранию.

Таким образом, различают много видов резины, которые можно разделить на несколько объединенных групп:

• Армированная.
• Пористая.
• Твердая.
• Мягкая.

Армированной называют резину, внутри которой имеются армирующие включения. Это может быть металлическая сетка, спираль, трос, нитка. Сталь обычно покрывается тонким слоем латуни, что обеспечивает ее устойчивость к коррозии. Армирующее включение размещается в массе, которая еще не является резиной, и поддается вулканизации. После срабатывания серы в условиях высокой температуры и происходит надежное закрепление сетки, проволоки и т.д. Обычно армированными делают резиновые изделия, такие как шины, ремни, ленты транспортеров, трубы высокого давления и т.п. Также армируют и рулонную резину, но обычно ниткой или проволокой, так как они позволяют сохранить хорошую гибкость.

Пористая резина имеет внутри небольшие поры. Это достигается за счет свойства каучука абсорбировать на себе пузырьки газа. Для изготовления данной резины через подготовленную массу пропускают газ, который задерживается в ее толще. Для этого необходимо включение большего количества каучука, размягчителей и меньшего наполнителей. Пористая резина бывает губчатая и однородная. У первой поры получаются крупными и открытыми. У однородной они представляют собой внутренние закрытые ячейки. Пористую резину используют при изготовлении амортизаторов, прокладок, в частности уплотнителей для окон. Она отличается высокой мягкостью, отлично заполняет неровности при сжатии. Кроме этого пористость снижает вес резины, уменьшает теплопроводность.

Для твердой резины характерно присутствие большого количества серы при вулканизации. За счет этого происходит ее отвердевание. Одним из ее видов выступает эбонит. Он отличается высокой прочностью и жесткостью, благодаря чему может применяться для изготовления корпусов электроприборов вместо пластика. Эбонит меньше подвержен растрескиванию при ударах или понижении температуры, при этом обладает лучшей электроизоляцией. Для твердой резины характерна большая масса. Так, эбонит имеет плотность в среднем 1300 кг/м³.

Мягкие резины занимают основной ассортимент всей продукции производимой из каучука. Они имеют различную степень эластичности и упругости. Из них делают прокладки, медицинские жгуты, мембраны, манжеты и т.д.

Свойства резины

Для резины характерны уникальные качества, которых лишены прочие материалы. В связи с этим она и получила столь высокое значение.

К ее главным свойствам относят:

• Эластичность.
• Непроницаемость.
• Выраженная химическая стойкость.
• Электроизоляция.
• Малая теплопроводност.

Самым выдающимся качеством резины выступает высокая эластичность. Она может подвергаться любым деформациям, в том числе и растяжению. При этом после механического воздействия практически полностью возвращает свою первоначальную форму, причем мгновенно. Она обладает высоким сопротивлением к разрыву. Выраженная упругость позволяет ее применять для изготовления, к примеру, оружия для подводной охоты, жгутов для остановки кровотечений на конечностях.

Резина является непроницаемым материалом для воды, газов. Не удивительно, что из нее делают водонепроницаемые сапоги, перчатки. Но нужно отметить, что большинство видов резины все же могут пропустить сквозь себя агрессивные жидкости если будут с ними долго контактировать. Те просто ее растворят. Так, зачастую она боится бензина, масла. Но в целом ее химическая стойкость более чем высокая.

Материал выступает отличным электроизолятором. Именно поэтому защитные перчатки для электриков делают из резины. Кроме этого самая лучшая изоляция для гибких проводов также изготавливается из нее. Резину используют для получения уплотнителей на окна, так как она обладает низкой теплопроводностью, особенно если имеет пористую структуру.

Важные недостатки резины:

• Низкая теплостойкость и морозостойкость.
• Эффект старения.

Под воздействием высоких температур резина начинает сильно размягчаться, приобретает текучесть. В холод она наоборот затвердевает, от чего ее упругость снижается. В таких условиях ее действительно можно разорвать, приложив усилие, которое она с легкостью переносит при нормальной температуре.

Для резины характерным является эффект старения. Она теряет свои качества под воздействием света, воздуха, тепла, особенно бензина и масла. Это проявляется растрескиванием, появлением белесого цвета, потерей упругости. Для решения этой проблемы в ее состав добавляют различные добавки. Чем их больше и они лучше, тем меньше проявляется эффект старения. Большинство видов резиновых изделий без проблем служат десятки лет, так что эта проблема почти решена.

Похожие темы:

• Средства индивидуальной защиты в электроустановках. Виды
• Диэлектрики. Виды и работа. Свойства и применение. Особенности
• Изолента. Виды и применение. Свойства и особенности

Все о натуральном каучуке — свойства, области применения и использование

Если вы хотите узнать больше о натуральном каучуке, будь то для поиска или просто для самообразования, эта статья для вас. Мы подготовили это краткое руководство по основам этого материала, включая его определение, свойства, способ производства и применение.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук состоит из длинных цепей изопренового полимера, слабо связанных между собой.

Цепи снова прикрепляются, когда их разъединяют; это придает резине эластичность. В отличие от синтетических каучуков, которые производятся из нефтехимических продуктов, натуральный каучук производится из латексного сока каучуковых деревьев (хотя другие растения также производят латекс, каучуковые деревья наиболее эффективны в производстве каучука, что делает их поставщиками латекса для 9 стран).9% натурального каучука).

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает гибкостью и прочностью, а также отсутствием примесей и уязвимостью к условиям окружающей среды и углеводородам. По сравнению с другими каучуками натуральный каучук является одним из самых гибких типов, он устойчив к воде и некоторым химическим веществам. Он также устойчив к порезам, разрывам, износу, усталости и истиранию с рабочим диапазоном от -58 до 212 градусов по Фаренгейту. Кроме того, он обладает высокой прочностью на растяжение и легко прилипает к другим материалам.

Однако натуральный каучук не так эффективен при сопротивлении теплу, свету и озону, как другие каучуки, такие как неопрен. Материал также зависит от дерева, из которого он изготовлен, а также от содержания природных примесей. Хотя натуральный каучук устойчив к воде и некоторым химическим веществам, он по-прежнему уязвим для топлива, масла и неполярных растворителей.

Как сделать натуральный каучук?

Натуральный каучук сначала должен быть получен из каучукового дерева, а затем обработан химическими веществами и нагреванием для использования в производстве. Дерево спиливают, и сок капает в чашу. На данный момент треть латекса представляет собой каучук, находящийся в коллоидной суспензии, а еще треть — вода. Чтобы превратить латекс в каучук, латекс смешивают с муравьиной кислотой, чтобы каучук коагулировал в творог, который затем промывают и прессуют в блоки или прессуют в листы, которые затем коптят.

Затем каучук пропускают через оборудование для жевания, чтобы сделать его более пригодным для обработки, а затем смешивают с химикатами для улучшения его свойств. Наконец, он превращается в форму путем каландрирования или экструзии, а затем вулканизируется, что делает его более прочным, эластичным и упругим. Вулканизация включает нагревание каучука с некоторым количеством серы в скороварке при температуре около 320 градусов по Фаренгейту, хотя его также можно подвергнуть вулканизации паром, микроволновой печью или отправить через псевдоожиженный слой или расплавленные соли металлов. Вулканизация сшивает молекулярные цепи полиизопрена, повышая прочность и химическую стойкость, а также устраняя липкость сырой резины. Несмотря на то, что искусственный каучук был изобретен в 1930-х годов натуральный каучук по-прежнему широко используется сегодня, составляя немногим менее половины рынка.

Для чего используется натуральный каучук?

Натуральный каучук используется в приложениях, требующих высокого уровня износостойкости и термостойкости. Благодаря своей прочности и сжимаемости натуральный каучук используется в инженерных целях, таких как антивибрационные опоры, приводные муфты, пружины, подшипники, резиновые ленты и клеи. Но большая часть — 50% натурального каучука — используется в высокопроизводительных шинах для гоночных автомобилей, автобусов и самолетов благодаря своей прочности и термостойкости. Он также используется в шлангах, автомобильных деталях, поролоновых матрасах и аккумуляторных ящиках.

Однако благодаря своим адгезионным свойствам натуральный каучук также используется в резиновом цементе и материалах для стабилизации грунта, используемых вокруг новых дорог. Даже сырой каучук иногда используется для клея и как часть подошвы обуви. Кроме того, около 10% латекса, собранного с деревьев, просто перерабатывается до 60% раствора каучука для изготовления таких изделий, как латексные перчатки, или для использования в качестве покрытия.

Заключение

В этом руководстве обобщены определение, свойства, производственный процесс и области применения натурального каучука. Мы надеемся, что эта информация поможет вам в поиске поставщика. Для получения дополнительной информации о различных типах резины вы можете прочитать наш справочник по резине. Если вы больше заинтересованы в поиске поставщиков, мы приглашаем вас посетить сайт Thomasnet, где у нас есть профили более 70 поставщиков натурального каучука.

Источники:

1. https://www.cmu.edu/gelfand/education/k12-teachers/polymers/natural-synthetic-polymers/
2. https://www.explainthatstuff.com/rubber.html
3. https://www.britannica.com/science/rubber-chemical-compound#ref948933
4. https://sciencing.com/properties-natural-synthetic-rubber-7686133.html
5. https://polymerdatabase.com/Elastomers/Isoprene.html
6. https://www.researchgate.net

Прочие резиновые изделия

• Типы каучука
• Неопрен и резина — в чем разница?
• Все о каучуке Epdm — свойства, применение и использование
• EPDM и силикон — в чем разница?
• О формованных резиновых изделиях
• О резиновых изделиях
• Все о нитриловом каучуке — свойства, применение и использование
• Ведущие производители и поставщики резины в США
• Все о бутилкаучуке
• Все о каучуке Sbr — свойства, применение и использование

Больше из пластика и резины

Что такое натуральный каучук? Свойства, области применения и многое другое

Что такое натуральный каучук?

Существует множество типов каучука, но все их можно разделить на две категории: натуральный каучук и синтетический каучук. Натуральный каучук получают из дерева гевеи, также известного как каучуковое дерево Пара или просто каучуковое дерево, и используется людьми для производства каучука с 1800-х годов. Со временем, по мере роста спроса на каучук и усложнения его применения и требований, были разработаны синтетические каучуки. Несмотря на появление и возросшую популярность специализированных синтетических каучуков, натуральный каучук остается широко используемым материалом во многих отраслях и областях применения. Это связано с его долговечностью, низкой стоимостью и устойчивостью к озону, солнечному свету, воде и множеству других химических веществ.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает многими преимуществами, которые делают его популярным выбором для различных областей применения. Как и у любой другой резины, у нее есть и недостатки. Обязательно уясните все плюсы и минусы натурального каучука, прежде чем принять решение об использовании его для вашего конкретного применения.

Преимущества 

Натуральный каучук долговечен, устойчив к истиранию, гасит вибрации и стоит меньше, чем многие альтернативные полимеры. Его высокая прочность на растяжение и относительное удлинение делают его чрезвычайно прочным и эластичным материалом. Он также обладает отличной деформацией при сжатии, что может быть полезно в динамических инженерных приложениях, таких как антивибрационные опоры, бамперы, игрушки для собак, втулки и многое другое. Он имеет некоторую устойчивость к солнечному свету, погоде, маслам, бензину, смазкам, растворителям, нефтяным маслам, животным и растительным маслам, силиконовому маслу, хладагентам, аммиаку, углекислому газу, воде и пару, но часто синтетический материал лучше подходит для сопротивления этим воздействиям. условия.

Натуральный каучук также имеет широкий диапазон рабочих температур и устойчив к низким температурам. Он способен выдерживать температуры до -50°F (-46°C).

Недостатки

Как и любой другой полимер, натуральный каучук также имеет некоторые недостатки. Он не обладает очень высокой термостойкостью и способен выдерживать температуры только до 180° F (82° C). Из-за наличия двойных связей в основной цепи полимера натуральный каучук подвержен воздействию озона. Со временем, когда он подвергается нагрузкам, таким как озон или жидкости на масляной основе, он деградирует и теряет прочность на растяжение, удлинение и другие физические свойства. Наконец, хотя стоимость часто бывает низкой, цена на натуральный каучук может колебаться больше, чем на многие другие эластомеры, из-за процесса сбора и производства.

Общие области применения натурального каучука 

Натуральный каучук — один из наиболее часто используемых каучуков, который широко применяется в различных отраслях промышленности. Распространенными областями применения являются уплотнения холодильного оборудования, фреон/кондиционер воздуха, опоры двигателя, охлаждающие жидкости двигателя, футеровка нефтяных и химических баков, автомобильные прокладки и уплотнения, антивибрационные опоры и защита от атмосферных воздействий. Другие примеры применения натурального каучука включают:

• Автомобильная промышленность. Натуральный каучук используется вместе с синтетическими полимерами в шинах для автомобилей, автобусов и даже самолетов. Его долговечность и стойкость к истиранию являются основными качествами, которые помогают шинам служить долго. Натуральный каучук также используется для многих других автомобильных деталей, таких как тормозные колодки, подушки безопасности и оконные уплотнители.
• Игрушки для собак. Натуральный каучук — отличный выбор для жевательных игрушек, потому что он нетоксичен, что важно в случае проглатывания, а также потому, что он невероятно устойчив к истиранию, что означает, что он может прослужить долгое время, несмотря на постоянное жевание.
• Одежда. Натуральный каучук часто используется в одежде, такой как шорты и гидрокостюмы, в виде эластика из-за его способности быть эластичным.
• Пол. Во многих коммерческих и общественных местах, таких как спортивные залы, кухни и игровые площадки, используются резиновые полы из-за их долговечности. Натуральный каучук может служить долго, а также обеспечивает поверхность, которую легко чистить и поддерживать.

Свяжитесь с нами сегодня

Натуральный каучук является оригинальным каучуком и до сих пор остается одним из наиболее часто используемых полимеров во многих отраслях промышленности. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы можем помочь вам выбрать наилучшую резину для вашего применения.

Свяжитесь с нами

ЗАПОЛНИТЕ ЭТУ КОРОТКУЮ ФОРМУ, И КТО-ТО ИЗ НАШЕЙ КОМАНДЫ СВЯЖЕТСЯ С НАМИ

«*» указывает на обязательные поля

Другие статьи

• Резиновые прокладки и уплотнения 15 мая 2023 г.
• Промышленное прессование резины 27 апреля 2023 г.
• Изготовленные на заказ резиновые детали для нефтегазовой промышленности 18 апреля 2023 г.
• Производитель резины для локомотивостроения | Резиновые бамперы 1 марта 2023 г.
• Новые машины для литья резины под давлением расширяют возможности обработки 6 февраля 2023 г.