Резина состав: Резины. Состав, свойства, применение резины

Содержание

Резины. Состав, свойства, применение резины

Содержание страницы

Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии.

В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки.

На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия.

Рис. 1 Применение каучуков

Рис. 2 Изделия, где используются каучуки

Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их молекул. Линейные и слаборазветвлённые молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью (рис. 3, верхний). Чистый каучук ползёт при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют

вулканизацией – путём введения в каучук химических веществ – вулканизаторов, образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука (рис. 3, нижний). В зависимости от числа возникших при вулканизации поперечных связей получают резины различной твёрдости – мягкие, средней твёрдости, твёрдые.

Рис. 3 Структуры каучука и резины

Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твёрдость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по значению измеренной деформации оценивают твёрдость (рис. 4).

Рис. 4 Определение твёрдости резины протектора

При испытании на растяжение определяют прочность Ϭz (МПа), относительное удлинение в момент разрыва εz (%) и остаточное относительное удлинение Ѳz (%) (рис. 5).

Рис. 5 Лабораторная установка для проведения механических испытаний резины

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства –

стареют. Старение резины оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70оС в течение 144 час, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет. Морозостойкие резины определяется температурой хрупкости Тхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке хрупко разрушается.

Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км, равный отношению удлинения δм образца при температуре замораживания к удлинению δо при комнатной температуре.

Состав резины

Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определённую роль в формировании её свойств (рис. 6). Основу резины составляет каучук. Основным вулканизирующим веществом является сера.

Рис. 6 Компоненты, которые входят в состав резины

Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей между макромолекулами. Их содержание в резине может быть от 7 до 30 %.

Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные, которые повышают твёрдость и прочность резины и тем самым увеличивают её сопротивление к изнашиванию и инертные, которые вводят в состав резин в целях их удешевления.

Пластификаторы присутствия в составе резин (8 – 30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.

Противостарители замедляют процесс старения резин, препятствуют присоединению кислорода. Кислород способствует разрыву макромолекул каучука, что приводит к потере эластичности, хрупкости и появлению сетки трещин на поверхности.

Красители выполняют не только декоративные функции, но и задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука янтарного цвета и светлого тона.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг), фторкаучуки.

Каучуки синтетические подразделяют также по другим признакам, например, по содержанию наполнителей – на ненаполненные и наполненные каучуки, по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме – на твердые, жидкие и порошкообразные.

Получение и применение каучуков

Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т. д. (рис. 7).

Рис. 7 Схема получения синтетических каучуков

СКБ – бутадиеновый каучук, чаще идёт на изготовление специальных резин (рис. 8).

Рис. 8 Уплотнители — упругие прокладки трубчатого или иного сечения

СКС – бутадиенстирольный каучук. Каучук СКС – 30, наиболее универсальный и распространённый, идёт на изготовление автомобильных шин, резиновых рукавов и других резиновых изделий (рис. 9). Каучуки СКС отличаются повышенной морозостойкостью (до -77оС).

Рис. 9 Изделия из каучука СКС

СКИ – изопреновый каучук. Промышленностью выпускается каучуки СКИ-3 – для изготовления шин, амортизаторов; СУИ-3Д – для производства электроизоляционных резин; СКИ-3В – для вакуумной техники (рис. 10).

Рис. 10 Вакуумный выключатель-прерыватель (а), электрозащитные перчатки (б)

СКН – бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от содержания нитрила акриловой кислоты бутадиеннитрильные каучуки разделяют на марки СКН-18, СКН-26, СКН-40. Они стойки в бензине и нефтяных маслах. На основе СКН

производят резины для топленных и масляных шлангов, прокладок и уплотнителей мягких топливных баков (рис. 11).

СКТ – синтетический каучук теплостойкий имеет рабочую температуру от -60 до +250оС, эластичный. На основе этих каучуков производят резины, предназначенные для изоляции электрических кабелей и для герметизирующих и уплотняющих прокладок (рис. 12).

Рис. 11 Масляные шланги и уплотнители топливных баков

Рис. 12 Уплотняющая прокладка и изоляция электрических кабелей

Технология формообразования деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).

Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия

В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).

Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью

Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).

Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки

Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).

Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины

Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150оС. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.

Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.

Рис. 17

Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины

Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).

Фото 1

Фото 2

Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.

Просмотров: 12 660

Состав резины и ее получение

Категория:

   Автомобильные эксплуатационные материалы

П

убликация:

   Состав резины и ее получение

Читать далее:



Состав резины и ее получение

Основным компонентом резины является каучук: его содержание в резиновых изделиях составляет примерно 50…60% по массе. У каучука молекулы представляют собой длинные нити, скрученные в клубки и перепутанные между собой. Такое строение каучука обусловливает его главную особенность — эластичность. При растяжении каучука его молекулы постепенно распрямляются, возвращаясь в прежнее состояние после снятия нагрузки. Однако при слишком большом растяжении молекулы необратимо смещаются друг относительно друга и происходит разрыв каучука.

Вначале в резиновых изделиях использовался только натуральный каучук, который получали из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева — бразильской гевеи. В 1932 г. впервые в мире в нашей стране был синтезирован синтетический каучук, который вскоре стал основным сырьем для изготовления резиновых изделий. В настоящее время для этой цели выпускаются десятки разновидностей синтетических каучуков.

Наиболее широкое применение находят стирольные каучуки С KMC (бутадиен-метилстирольный) и СКС (бу-тадиен-стирольный). Эти каучуки превосходят натуральный по. износостойкости, однако уступают ему по эластичности, тепло- и морозостойкости.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При производстве шин используют изопреновый (СКИ-3) и бутадиеновый (СКВ) каучуки. Каучук СКИ-3 по свойствам близок к натуральному каучуку, каучук СКВ отличается высокой износостойкостью. Хорошую маслобензостойкость имеют хлорпреновый (наирит) и нитрильный (СКН) каучуки. Из них изготавливают детали, работающие в контакте с нефтепродуктами: шланги, манжеты и др.

При изготовлении камер и герметизирующего слоя бескамерных шин используется бутилкаучук, характеризующийся высокой газонепроницаемостью.

Натуральный или синтетический каучук составляет основу резиновой смеси или «сырой» резины, которая самостоятельно из-за низкой прочности находит ограниченное применение — в основном для изготовления клеев и уплотнительных прокладок. Для увеличения прочности каучуков используется процесс вулканизации — химическое связывание молекул каучука с атомами серы. В процессе вулканизации, протекающем при температуре 130… 140 °С, молекулы серы соединяются с линейными молекулами каучука, образуя как бы мостики между ними (рис. 59). В результате получается вулканизированная резина, представляющая собой упругий материал.

Количество серы, используемое при вулканизации, определяется требованиями прочности и эластичности материала. С ростом концентрации серы прочность резины увеличивается, но одновременно уменьшается ее эластичность. Поэтому в резинах, предназначенных для изготовления автомобильных камер и покрышек, добавка серы ограничена 1…3% от общего содержания каучука. При содержании серы 40…60% каучук превращается в твердый материал — эбонит.

Для обеспечения требуемой прочности и износостойкости резин, особенно предназначенных для изготовления шин, применяются наполнители. Главным из наполнителей является сажа, представляющая собой порошкообразный углерод с размерами частиц 0,03…0,25 мкм. В современных резинах содержится значительное количество са-жи — от 30 до 70% по отношению к содержащемуся каучуку. При введении сажи прочность резины увеличивается более, чем на порядок. Для изготовления цветных резин используется так называемая белая сажа (кремнезем и другие продукты). Наряду с сажей применяются неактивные наполнители, служащие для увеличения объема резиновой смеси без ухудшения ее свойств (отмученный мел, асбестовая мука и др.).

Рис. 1. Строение вулканизированного каучука

Для облегчения смешивания компонентов резиновой смеси в нее вводятся пластификаторы или мягчители — обычно жидкие или твердые нефтепродукты. С целью замедления процессов старения, а также для повышения выносливости резины при многократных деформациях, добавляются противостарители (антиокислители). В качестве противостарителей используются специальные химические вещества, связывающие проникающий в резину кислород. В качестве таких веществ применяют неозон Д и сантофлекс А. Для ускорения вулканизации используют присадки ускорителей. Получение пористых губчатых резин обеспечивается с помощью специальных порообра-зователей.

Для увеличения прочности ряда резинотехнических изделий (автомобильные покрышки, приводные ремни, шланги высокого давления и пр.) резины армируются с помощью тканевой или металлической арматуры. Например, в одном из наиболее ответственных и дорогостоящих изделий — автомобильных покрышках используются полиамидный (капроновый), вискозный или металлический корды.

Основным этапом технологического процесса приготовления резин явлется смешение, при котором обеспечивается полное и равномерное распределение в каучуке всех содержащихся инградиентов (составных частей), число которых может доходить до 15. Смешение выполняется в резиносмесителях, обычно в две стадии. Сначала изготавливается вспомогательная смесь без серы и ускорителей, затем на второй стадии вводятся сера и ускорители. Получаемые резиновые смеси используются для изготовления соответствующих деталей и для обрезинивания корда. В последнем случае для обеспечения достаточной прочности связи между кордом и резиной корд обязательно пропитывается латексами и смолами. Заключительной операцией является вулканизация, после которой резинотехническое изделие пригодно для использования.

При ремонте автомобильных шин и камер методом горячей вулканизации широко применяются такие сорта сырой резины, как прослоечная, протекторная и камерная. R этом случае для обеспечения требуемого качества ремонта наряду с высокой температурой процесс вулканизации должен проходить под определенным давлением, обеспечиваемым с помощью различных устройств.

Рекламные предложения:


Читать далее: Физико-механические свойства резины

Категория: - Автомобильные эксплуатационные материалы

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Состав резин | Полимерные материалы

 

Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала.

Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки (ингредиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже.

Состав

  1. Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сеточной структуры вулканизата. Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых канчуков перекиси. Для резины электротехнического назначения вместо элементарной серы (которая взаимодействует с медью) применяют органические сернистые соединения - тиурам (тиурамовые резины). Ускорители процесса вулканизации: полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизатов. Ускорители проявляют свою наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов (цинка и др.), называемых поэтому в составе резиновой смеси активаторами.
  2. Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения резины, который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств. Существуют противостарители химического и физического действия. Действие первых заключается в том, что они задерживают окисление каучука в результате окисления их самих или за счет разрушения образующихся перекисей каучука (применяются альдоль, неозон Д и др.). Физические противостарители (парафин, воск) образуют поверхностные защитные пленки, они применяются реже.
  3. Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку резиновой смеси, увеличивают эластические свойства каучука, повышают морозостойкость резины. В качестве мягчителей вводят парафин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат, растительные масла. Количество мягчителей составляет 8-30 % массы каучука.
  4. Наполнители по воздействию на каучук подразделяют на активные (усиливающие) и неактивные (инертные). Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа - кремнекислота, оксид цинка и др.) повышают механические свойства резин: прочность, сопротивление истиранию, твердость. Неактивные наполнители (мел, тальк, барит) вводятся для удешевления стоимости резины. Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат - продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового производства. Кроме снижения стоимости регенерат повышает качество резины, снижая ее склонность к старению.
  5. Красители минеральные или органические вводят для окраски резин. Некоторые красящие вещества (белые, желтые, зеленые) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения.

Структура

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокополимерными (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. (Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров.) Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 000-450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация). По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату). Процесс химического взаимодействия каучуков с серой в технике называется вулканизацией.

Изменение свойств

В зависимости от количества вводимой серы получается различная частота сетки полимера. При введении 1-5 % S образуется редкая сетка и резина получается высокоэластичной, мягкой. С увеличением процентного содержания серы сетчатая структура становится все более частой, резина более твердой, и при максимально возможном (примерно 30 %) насыщении каучука серой образуется твердый материал, называемый эбонитом.

При вулканизации изменяется молекулярная структура полимера (образуется пространственная сетка), что влечет за собой изменение его физико-механических свойств: резко возрастает прочность при растяжении и эластичность каучука, а пластичность почти полностью исчезает; увеличиваются твердость, сопротивление износу. Многие каучуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к химикатам. Резины имеют более высокую теплостойкость (НК размягчается при температуре 90 °С, резина работает при температуре свыше 100 °С).

На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под действием вулканизующего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры. Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно характерно для резин из НК. Для синтетических каучуков (СК) процесс вулканизации дополняется полимеризацией: под действием кислорода и температуры образуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности.

Термическая устойчивость вулканизата зависит от характера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно, термоустойчивые связи - С-С-, наименьшая прочность у полисульфидной связи - С-S-С.

Упрочнение каучука

Современная физическая теория упрочнения каучука объясняет повышение его прочности наличием сил связи (адсорбции и адгезии), возникающих между каучуком и наполнителем, а также образованием непрерывной цепочно-сетчатой структуры наполнителя вследствие взаимодействия между частицами наполнителя. Возможно и химическое взаимодействие каучука с наполнителем.

По объему мирового потребления НК составляет 30 %, остальное СК, который известен 250 видов.

По назначению резины подразделяют на резины общего назначения и резины специального назначения (специальные).

Похожие материалы

Резины: состав, свойства и виды

Главная » Материаловедение: материалы, применяемые в машиностроении » Резины: состав, свойства и виды


Резины: состав, свойства и виды

Резина — продукт вулканизации композиции, содержащей связующее вещество — натуральный или синтетический каучук.
В конструкции современных автомобилей используют несколько сот изделий, выполненных из резины. Это шины, камеры, шланги, уплотнители, герметики, детали для электро- и виброизоляции, приводные ремни и т. д. Их масса составляет до 10 % от общей массы автомобиля.
Широкое применение резиновых изделий в автомобилестроении объясняется их уникальными свойствами:
• эластичностью;
• способностью поглощать ударные нагрузки и вибрацию;
• низкой теплопроводностью и звукопроводностью;
• высокой механической прочностью;
• высокой сопротивляемостью к истиранию;
• высокой электроизоляционной способностью;
• газо- и водонепроницаемостью;
• устойчивостью к агрессивным средам;
• низкой плотностью.
Основное свойство резины — обратимая эластичная деформация — способность многократно изменять свою форму и размеры без разрушения под воздействием сравнительно небольшой внешней нагрузки и вновь возвращаться в первоначальное состояние после снятия этой нагрузки.
Подобным свойством не обладают ни металлы, ни древесина, ни полимеры.
На рис. 1 приведена классификация резины.
Резину получают вулканизацией резиновой смеси, в состав которой входят:
• каучук;
• вулканизирующие агенты;
• ускорители вулканизации;
• активаторы;
• противостарители;
• активные наполнители или усилители;
• неактивные наполнители;
• красители;
• ингредиенты специального назначения.
 
 

Рис. 1. .Классификация резин.
 
Натуральный каучук — природный полимер, представляющий собой непредельный углеводород — изопрен (С5Н8)n.
Натуральный каучук добывают главным образом из млечного сока (латекса) каучуконосных растений, в основном из бразильской гевеи, в котором его содержится до 40 %.
Для выделения каучука латекс обрабатывают уксусной кислотой, под действием которой он свертывается, и каучук легко отделяется. Затем его промывают водой, прокатывают в листы, сушат и коптят для устойчивости против окисления и действия микроорганизмов.
Производство натурального каучука (НК) требует больших затрат и не покрывает промышленных потребностей. Поэтому наибольшее распространение получил синтетический каучук (СК). Свойства СК зависят от строения и состава.
Изопреновый каучук (обозначается СКИ) по своему составу и строению близок к натуральному каучуку, по некоторым показателям уступает ему, а по каким-то превосходит. Резина на основе СКИ отличается газонепроницаемостью, достаточной стойкостью против воздействия многих органических растворителей, масел. Существенные его недостатки — низкая прочность при высоких температурах и низкая озоно- и атмосферостойкость.
Бутадиен-стирольный (СКС) и бутадиен-метилстирольный (СКМС) СК наиболее широко используются в автомобилестроении. Резины на основе этих каучуков имеют хорошие прочностные свойства, высокое сопротивление изнашиванию, газонепроницаемость, морозо- и влагостойкость, однако нестойки при воздействии озона, топлива и масел.
Резина на базе бутадиенового каучука (СКД) эластична, износостойка, имеет хорошие физико-механические свойства при низких температурах, однако существуют трудности при переработке резиновых смесей. Она имеет недостаточно прочную связь с металлокордом при производстве армированных изделий.
Из СК специального назначения бутадиен-нитрильный (СКН) каучук отличается высокой бензомаслостойкостью, сохраняет свои свойства в широком интервале температур, обеспечивает прочную связь с металлами, поэтому применяется для изготовления металлорезиновых изделий, работающих в контакте с нефтепродуктами. Недостаток — быстрое старение.
Резины на основе фторкаучука (СКФ) и акрилатного каучука (АК) обладают очень высокими прочностными свойствами, стойки к воздействию топлив, масел, многих других веществ, высоких температур, однако низкая морозостойкость ограничивает их применение. Комплексом положительных свойств обладают силиконовые каучуки.
Молекулы СК являются полимерными цепями с небольшим числом боковых ответвлений. При нагревании с некоторыми вулканизирующими веществами между молекулами каучука образуются химические связи — «мостики», что резко изменяет механические свойства смеси. Чаще всего в качестве вулканизирующего ингредиента используют серу (1—3 %).
Для ускорения вулканизации в резиновую смесь добавляют ускорители и активаторы.
Чрезвычайно важным ингредиентом резины являются наполнители. Активные наполнители резко усиливают прочностные свойства резины. Чаще всего роль активного наполнителя выполняет технический углерод (сажа). Введение технического углерода делает резину более прочной, повышает износостойкость, упругость, твердость. Неактивные наполнители (мел, асбестовая мука и др.) служат для увеличения объема резиновой смеси, что удешевляет изготовление резины, но ее физико-механических свойств не улучшают (некоторые наполнители даже ухудшают).
Пластификаторы (мягчители) облегчают приготовление резиновой смеси, формование изделий, а также улучшают эластичность резины при низких температурах. В качестве пластификаторов используют высококипящие фракции нефти, каменноугольную смолу, растительные масла, канифоль, синтетические смолы. Для замедления процессов старения резины и увеличения ее ресурса в состав резиновой смеси вводят противостарители (антиокислители, стабилизаторы).
Особая роль отводится армирующим наполнителям. Они не входят в состав резиновой смеси, а вводятся на стадии формования изделия. Текстильная или металлическая арматура снижает нагрузку на резиновое изделие, ограничивает его деформацию. Изготавливают такие армированные резиновые изделия, как шланги, приводные ремни, ленты, автопокрышки, где для усиления прочности используют текстильный и металлический корды.
Подбором соответствующих каучуков, рецептуры резиновой смеси, условий вулканизации создают материалы, имеющие определенные свойства, что позволяет получать изделия, обладающие различными эксплуатационными свойствами, причем устойчиво сохраняющие свои качества продолжительное время и обеспечивающие функциональное назначение деталей и работоспособность узлов и агрегатов.
Из отработавших резинотехнических изделий изготовляют по специальной технологии регенерат, который добавляют в резиновую смесь в качестве заменителя части каучука. Однако резина, в состав которой входит регенерат, не отличается хорошими эксплуатационными свойствами, а потому из нее изготовляют изделия (коврики, ободные ленты), к которым не предъявляют высоких технических требований.
 
Лекция, реферат. Резины: состав, свойства и виды - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

  • Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
  • Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых - более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
  • Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
  • Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
  • Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
  • Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
  • Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебель

СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗИН

Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала. Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки (ингредиенты).
Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже.

  • Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сеточной структуры вулканизата.

Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых каучуков перекиси. Для резины электротехнического назначения вместо элементарной серы (которая взаимодействует с медью) применяют органические сернистые соединения.
Ускорители процесса вулканизации; полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизатов. Ускорители проявляют свою наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов, называемых поэтому в составе резиновой смеси активаторами.

  • Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения резины,который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств.

Существуют противостарители химического и физического действия. Действие первыхзаключается в том, что они задерживают окисление каучука в результате окисления их самих или за счет разрушения образующихся перекисей каучука.
Физические Противостарители образуют поверхностные защитные пленки, они применяются реже.

  • Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку резиновой смеси,увеличивают эластические свойства каучука, повышают морозостойкость резины.

В качестве мягчителей вводят парафин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат,растительные масла.

  • Наполнители по воздействию на каучук подразделяют на активные (усиливающие) и неактивные (инертные).

Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа) повышают механические свойства резин: прочность, сопротивление истиранию, твердость.
Неактивные наполнители (мел, тальк, барит) вводятся для удешевления стоимости резины.

Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат — продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового Производства. Кроме снижения стоимости регенерат повышает качество резины, снижая ее склонность к старению.

  • Красители минеральные или органические вводят для окраски резин.

Некоторые красящие вещества (белые, желтые, зеленые) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения.

Свойства резины

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокополимерными (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. (Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров.)
Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 000—450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация).

Вулканизация

По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату). Процесс химического взаимодействия каучуков с серой в технике называется вулканизацией.

Многие каучуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к химикатам.
езины имеют более высокую теплостойкость (НК размягчается при температуре 90 °С, резина работает при температуре свыше 100°С).
На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под действием вулканизующего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры.
Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно характерно для резин из НК.
Для синтетических каучуков (СК) процесс вулканизации дополняется полимеризацией: под действием кислорода и температуры образуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности.

Термическая устойчивость вулканизата зависит от характера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно, термоустойчивые связи —С—С—, наименьшая прочность у полисульфидной связи —С—C—С.

Современная физическая теория упрочнения каучука объясняет повышение его прочности наличием сил связи (адсорбции и адгезии), возникающих между каучуком и наполнителем, а также образованием непрерывной цепочно-сетчатой структуры наполнителя вследствие взаимодействия между частицами наполнителя.
Возможно и химическое взаимодействие каучука с наполнителем.

Классификация резины по назначению

По назначению резины подразделяют на резины общего назначения и резины специального назначения (специальные).

  • Резины общего назначения

К группе резин общего назначения относят вулканизаты неполярных каучуков — НК, СКБ, СКС, СКИ.

Н К — натуральный каучук является полимером изопрена (С5Н8)n. Он растворяется в жирных и ароматических растворителях (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и др.), образуя вязкие растворы, применяемые в качестве клеев. При нагреве выше 80—100 °С каучук становится пластичным и при 200 °С начинает разлагаться. При температуре —70 °С НК становится хрупким. Обычно НК аморфен. Однако при длительном хранении возможна его кристаллизация.

СКБ — синтетический каучук бутадиеновый (дивинильный) получают по методу С. В. Лебедева. Формула полибутадиена (С4Н6)n. Он является некристаллизующимся каучуком и имеет низкий предел прочности при растяжении, поэтому в резину на его основе необходимо вводить усиливающие наполнители. Морозостойкость бутадиенового каучука невысокая (от —40 до —45 °С).
СКС — бутадиенстирольный каучук получается при совместной полимеризацией бутадиена (С4Н6) и стирола (СН2=СН—С6Н5). Это самый распространенный каучук общего назначения.

СКИ — синтетический каучук изопреновый — продукт полимеризации изопрена (С5Н8). Получение СКИ стало возможным в связи с применением новых видов катализаторов. По строению, химическим и физико-механическим свойствам СКИ близок к натуральному каучуку. Промышленностью выпускаются каучуки СКИ-3 и СКИ-ЗП, наиболее близкие по свойствам к НК; каучук СКИ-ЗД, предназначенный для получения электроизоляционных резин, СКИ-ЗВ — для вакуумной техники.

Резины общего назначения могут работать в среде воды, воздуха, слабых растворов кислот и щелочей. Интервал рабочих температур составляет от —35 до 130 °С. Из этих резин изготовляют шины, ремни, рукава, конвейерные ленты, изоляцию кабелей, различные резинотехнические изделия.

Резины специального назначения

Специальные резины подразделяют на несколько видов: маслобензостойкие, теплостойкие, светоозоностойкие, износостойкие, электротехнические, стойкие к гидравлическим жидкостям.

Маслобензостойкие резины получают на основе каучуков хлоропренового (наирит), СКН и тиокола.
Наирит является отечественным хлоропреновым каучуком. Хлоропрену соответствует формула СН2==ССI—СН=СН2.
Вулканизация может проводиться термообработкой даже без серы, так как под действием температуры каучук переходит в термостабильное состояние.
Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению. (Окисление каучука замедляется экранирующим действием хлора на двойные связи.)
По температуроустойчивости и морозостойкости (от —35 до —40 °С) они уступают как НК, так и другим СК.
Электроизоляционные свойства резины на основе полярного наирита ниже, чем у резины на основе неполярных каучуков.
(За рубежом полихлоропреновый каучук выпускается под названием неопрен, пербунан-С и др.).

СКН — бутадиеннитрильный каучук — продукт совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты —СН2—СН =СН—СН2—СН2—СНСN—
Резины на основе СКН обладают высокой прочностью ((в = 35 МПа), хорошо сопротивляются истиранию, но по эластичности уступают резинам на основе НК, превосходят их по стойкости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей. Резины могут работать в среде бензина, топлива, масел в интервале температур от -30 до 130 °С.
Резины на основе СКН применяют для производства ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых деталей (уплотнительные прокладки,манжеты и т. п.).

Тиоколы – торговое название полисульфидных каучуков.
Из смеси каучука с серой, наполнителями и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы присоединяются к двойным связям макромолекул каучука и «сшивают» их, образуя дисульфидные «мостики». В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве — как бы длину, ширину и толщину. Полимер приобретает пространственную структуру. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины, то при вулканизации линейные молекулы окажутся «сшитыми» в очень многих местах, и материал утратит эластичность, станет твёрдым — получится эбонит. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов.

Полисульфидный каучук, или тиокол, образуется при взаимодействии галоидопроизводных углеводородов с многосернистыми соединениями щелочных металлов:

...—СН2—СН2—S2—S2— ...
Тиокол вулканизуется перекисями. Присутствие в основной цепи макромолекулы серы придает каучуку полярность, вследствие чего он становится устойчивым к топливу и маслам, к действию кислорода, озона, солнечного света. Сера также сообщает тиоколу высокую газонепроницаемость (выше, чем у НК), поэтому тиокол — хороший герметизирующий материал.

Механические свойства резины на основе тиокола невысокие.
Эластичность резин сохраняется при температуре от —40 до —60 °С.
Теплостойкость не превышает 60—70 °С. Тиоколы новых марок работают при температуре до 130 °С.

Акрилатные каучуки — сополимеры эфиров акриловой (или метакриловой)кислоты с акрилонитрилом и другими полярными мономерами — можно отнести к маслобензостойким каучукам.
Каучуки выпускают марок БАК-12, БАКХ-7, ЭАХ.
Для получения высокопрочных резин вводят усиливающие наполнители.
Достоинством акрилатных резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении.Они стойки к действию кислорода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам.
Недостатками БАК являются малая эластичность,низкая морозостойкость, невысокая стойкость к воздействию ; горячей воды и пара.

Износостойкие резины получают на основе полиуретановых каучуков СКУ.
Полиуретановые каучуки обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкостью. В структуре каучука нет ненасыщенных связей, поэтому он стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10—20 раз выше, чем газопроницаемость НК.
Рабочие температуры резин на его основе составляют от —30 до 130°С.

Уретановые резины стойки к воздействию радиации. Зарубежные названия уретановых каучуков — , вулколлан, адипрен, джентан, урепан.
Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, конвейерных лент, обкладки труб и желобов для транспортирования абразивных материалов, обуви и др.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕЗИН И КАУЧУКОВ

Общие понятия

Механические свойства каучуков и резин могут быть охарактеризованы комплексом свойств.
К особенностям механических свойств каучуков и резин следует отнести:

  • высокоэластический характер деформации каучуков;
  • зависимость деформаций от их скорости и продолжительности действия деформирующего усилия, что проявляется в релаксационных процессах и гистерезисных явлениях;
  • зависимость механических свойств каучуков от их предварительной обработки, температуры и воздействия различных немеханических факторов (света, озона, тепла и др.).

Различают деформационно-прочностные, фрикционные и другие специфические свойства каучуков и резин.

К основным деформационно-прочностным свойствам относятся: пластические и эластические свойства, прочность при растяжении,относительное удлинение при разрыве, остаточное удлинение после разрыва,условные напряжения при заданном удлинении, условно-равновесный модуль,модуль эластичности, гистерезисные потери, сопротивление раздиру, твердость.

К фрикционным свойствам резин относится износостойкость, характеризующая сопротивление резин разрушению при трении, а также коэффициент трения.

К специфическим свойствам резин относятся, например, температура хрупкости, морозостойкость, теплостойкость, сопротивление старению.

Очень важным свойством резин является сопротивление старению (сохранение механических свойств) после воздействия света, озона, тепла и других факторов.

Механические свойства резин определяют в статических условиях, т. е. при постоянных нагрузках и деформациях, при относительно небольших скоростях нагружения (например, при испытании на разрыв), а также в динамических условиях, например, при многократных деформациях растяжения, сжатия, изгиба или сдвига. При этом особенно часто резины испытывают на усталостную выносливость и теплообразование при сжатии.

Усталостная выносливость характеризуется числом циклов деформаций, которое выдерживает резина до разрушения. Для сокращения продолжительности определения усталостной выносливости испытания проводят иногда в условиях концентрации напряжений, создаваемых путем дозированного прокола или применения образцов с канавкой.

Теплообразование при многократных деформациях сжатия определяется по изменению температуры образца резины в процессе испытания в заданном режиме (при заданном сжатии и заданной частоте деформаций).

Пластические и эластические свойства

Пластичностью называется способность материала легко деформироваться и сохранять форму после снятия деформирующей нагрузки. Иными словами, пластичность — это способность материала к необратимым деформациям.

Эластичностью называется способность материала легко деформироваться и восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия деформирующей нагрузки, т. е. способность к значительным обратимым деформациям.

Эластическими деформациями, в отличие от упругих, называются такие обратимые деформации, которые характеризуются значительной величиной при относительно малых деформирующих усилиях (низкое значение модуля упругости).

Пластические и эластические свойства каучука проявляются одновременно; в зависимости от предшествующей обработки каучука каждое из них проявляется в большей или меньшей степени. Пластичность невулканизованного каучука постепенно снижается при вулканизации, а эластичность возрастает.
В зависимости от степени вулканизации соотношение этих свойств каучука постепенно изменяется. Для невулканизованных каучуков более характерным свойством является пластичность, а вулканизованные каучуки отличаются высокой эластичностью. Но при деформациях невулканизованного каучука наблюдается также частичное восстановление первоначальных размеров и формы,т. е. наблюдается некоторая эластичность, а при деформациях резины можно наблюдать некоторые неисчезающие остаточные деформации.

Упругая деформация практически устанавливается мгновенно при приложении деформирующего усилия и также мгновенно исчезает после снятия нагрузки; обычно она составляет доли процента от общей деформации. Этот вид деформации обусловлен небольшим смещением атомов, изменением межатомных и межмолекулярных расстояний и небольшим изменением валентных углов.

Высокоэластическая деформация резин увеличивается во времени по мере действия деформирующей силы и достигает постепенно некоторого предельного (условно-равновесного) значения. Она так же, как и упругая деформация, обратима; при снятии нагрузки высокоэластическая деформация постепенно уменьшается, что приводит к эластическому восстановлению деформированного образца.
Высокоэластическая деформация, в отличие от упругой,характеризуется меньшей скоростью, так как связана с конформационными изменениями макромолекул каучука под действием внешней силы. При этом происходит частичное распрямление и ориентация макромолекул в направлении растяжения. Эти изменения не сопровождаются существенными нарушениями межатомных и межмолекулярных расстояний и происходят легко при небольших усилиях. После прекращения действия деформирующей силы вследствие тепловогодвижения происходит дезориентация молекул и восстановление размеров образца.
Специфическая особенность механических свойств каучуков и резин связана с высокоэластической деформацией.

Пластическая деформация непрерывно возрастает при нагружении и полностью сохраняется при снятии нагрузки. Она характерна для невулканизованного каучука и резиновых смесей и связана с необратимым перемещением макромолекул друг относительно друга.

Скольжение молекул у вулканизованного каучука сильно затруднено наличием прочных связей между молекулами, и поэтому вулканизаты, не содержащие наполнители, почти полностью восстанавливаются после прекращения действия внешней силы.
Наблюдаемые при испытании наполненных резин неисчезающие деформации являются следствием нарушения межмолекулярных связей, а также следствием нарушения связей между каучуком и компонентами, введенными в нею, например вследствие отрыва частиц ингредиентов от каучука. Неисчезающие остаточные деформации часто являются кажущимися вследствие малой скорости эластического восстановления, т. е. оказываются практически исчезающими в течение некоторого достаточно продолжительного времени.

Твердость резины

Твердость резины характеризуется сопротивлением вдавливанию в резину металлической иглы или шарика (индентора) под действием усилия сжатой пружины или под действием груза.

Для определения твердости резины применяются различные твердомеры.
Часто для определения твердости резины используется твердомер ТМ-2 (типа Шора), который имеет притупленную иглу, связанную с пружиной, находящейся внутри прибора.
Твердость определяется глубиной вдавливания иглы в образец под действием сжатой пружины при соприкосновении плоскости основания прибора с поверхностью образца (ГОСТ 263—75). Вдавливание иглы вызывает пропорциональное перемещение стрелки по шкале прибора.
Максимальная твердость, соответствующая твердости стекла или металла, равна 100 условным единицам.
Резина в зависимости от состава и степени вулканизации имеет твердость в пределах от 40 до 90 условных единиц.
С увеличением содержания наполнителей и увеличением продолжительности вулканизации твердость повышается; мягчители (масла) снижают твердость резины.

Теплостойкость

О стабильности механических свойств резины при повышенных температурах судят по показателю ее теплостойкости. Испытания на теплостойкость производят при повышенной температуре (70 °С и выше) после прогрева образцов при температуре испытания в течение не более 15 мин (во избежание необратимых изменений) с последующим сопоставлением полученных результатов с результатами испытаний при нормальных условиях (23±2°С).

Количественной характеристикой теплостойкости эластомеров служит коэффициент теплостойкости, равный отношению значений прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и других показателей, определенных при повышенной температуре, к соответствующим показателям, определенным при нормальных условиях. Чем ниже показатели при повышенной температуре по сравнению с показателями при нормальных условиях, тем ниже коэффициент теплостойкости.

Полярные каучуки обладают пониженной теплостойкостью.
Наполнители значительно повышают теплостойкость резин.

Износостойкость

Основным показателем износостойкости является истираемость и сопротивление истиранию, которые определяются в условиях качения с проскальзыванием (ГОСТ 12251—77) или в условиях скольжения по истирающей поверхности, обычно, как и в предыдущем случае, по шлифовальной шкурке (ГОСТ 426—77).
Истираемость ( определяется как отношение уменьшения объема образца при истирании к работе, затраченной на истирание, и выражается в м3/МДж [см3/(кВт(ч)].
Сопротивление истиранию ( определяется как отношение затраченной работы на истирание к уменьшению объема образца при истирании и выражается в МДж/м3 [см3/(кВт(ч)].

Истирание кольцевых образцов при качении с проскальзыванием более соответствует условиям износа протекторов шин при эксплуатации и поэтому применяется при испытаниям на износостойкость протекторных резин.

Теплообразование при многократном сжатии

Теплообразование резины при многократном сжатии цилиндрических образцови характеризуется температурой, развивающейся в образце вследствие внутреннего трения (или повышением температуры при испытании).

Морозостойкость резины

Морозостойкость—способность резины сохранять высокоэластические свойства при пониженных температурах. Свойства резин при пониженных температурах характеризуются коэффициентом морозостойкости при растяжении, температурой хрупкости и температурой механического стеклования.

Коэффициент морозостойкости при растяжении (ГОСТ 408—66) представляет собой отношение удлинения образца при пониженной температуре к удлинению его (равному 100%) при температуре 23±2°С под действием той же нагрузки.

Резина считается морозостойкой при данной температуре, если коэффициент морозостойкости выше 0,1.

Температура хрупкости Тхр—максимальная минусовая температура, при которой консольно закрепленный образец резины разрушается или дает трещину при изгибе под действием удара! ГОСТ 7912—74). Температура хрупкости резин зависит от полярности и гибкости макромолекул, с повышением гибкости молекулярных цепей она понижается.

Температурой механического стеклования называется температура, при которой каучук или резина теряют способность к высокоэластическим деформациям.
По ГОСТ 12254—66 этот показатель определяется на образцах,замороженных при температуре ниже температуры стеклования. Образец резины цилиндрической формы нагружают (после предварительного замораживания) и затем медленно размораживают со скоростью 1 °С в минуту и находят температуру, при которой деформация образца начинает резко возрастать.

Сопротивление старению и действию агрессивных сред

Старением называется необратимое изменение свойств каучука или резины под действием тепла, света, кислорода, воздуха, озона или агрессивных сред, т.е. преимущественно немеханических факторов.
Старение активируется, если резина одновременно подвергается воздействию механических нагрузок.

Испытания на старение производят, выдерживая резину в различных условиях (на открытом воздухе, в кислороде или воздух при повышенной температуре; в среде озона или при воздействии света и озона).
При атмосферном старении на открытом воздухе или термическом старении в среде горячего воздуха (ГОСТ 9.024—74) результат испытания оценивают коэффициентом старения, который представляет отношение изменения показателей каких-либо свойств, чаще всего предела прочности и относительного удлинения при разрыве к соответствующим показателям до старения. Чем меньше изменения свойств при старении и коэффициент старения, тем выше сопротивление резины старению.

Сопротивление действию различных сред (масел, щелочей, кислот и др.) оценивается по изменению свойств — предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве в 1этих средах.
Оно характеризуется коэффициентом, представляющим отношение показателя после воздействия агрессивной среды к соответствующему показателю до ее воздействия.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И УСТАЛОСТНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ РЕЗИН

  • Долговечность резин в условиях статической деформации

Прочность любого твердого тела понижается с увеличением продолжительности действия напряжения и поэтому разрушающая нагрузка не является константой твердого тела.
Разрушающая нагрузка - условная мера прочности только при строго определенных скорости деформации и температуре. Снижение прочности материала, находящегося в статически напряженном состоянии, называется статической усталостью. Продолжительность пребывания тела в напряженном состоянии от момента нагружения до разрушения называется долговечностью материала под нагрузкой.
При температурах ниже ТХР полимеры ведут себя подобно хрупким твердым телам.

  • Долговечность резины в условиях динамических деформаций

Снижение прочности материала вследствие многократных деформаций называется динамической усталостью или утомлением.

Сопротивление резин утомлению или динамическая выносливость выражается числом циклов деформации, необходимым для разрушения образца.
Максимальное напряжение в цикле деформации, соответствующее разрушению образца в условиях многократных деформаций, называется усталостной прочностью, а время, необходимое для разрушения резины в условиях многократных деформаций, - динамической долговечностью.

Наиболее распространенным режимом испытаний на многократное растяжение является режим постоянных максимальных удлинений, который осуществляется на машине МРС-2. Это испытание проводится при постоянной амплитуде и заданной частоте (250 и 500 цикл/мин), а также при постоянном максимальном и среднем значениях деформации.

Влияние структуры и состава резин на ее долговечность.
Как правило, резина имеет высокую усталостную выносливость, если она обладает высокой прочностью, малым внутренним трением и высокой химической стойкостью. Влияние структуры или состава резины на эти свойства различно. Влияние типа каучука, характера вулканизационной сетки наполнителей, пластификаторов,антиоксидантов также неоднозначно.
Методы испытания долговечности выбираются с учетом реальных условий эксплуатации резины, видов и условий деформаций, имеющих решающее значение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  • Ю. М. Лахтин “Материаловедение”, 1990, Москва, "Машиностроение”
  • Н. В. Белозеров “Технология резины”, 1979, Москва, “Химия”
  • Ф. А. Гарифуллин, Ф. Ф. Ибляминов “Конструкционные резины и методы определения их механических свойств”, Казань, 2000
  • Руздитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия-11: Органич. химия. Основы общей химии: (Обобщение и углубление знаний): Учеб. для 11 кл. сред. шк. — М.: Просвещение, 1992. — 160 с.: ил. — ISBN 5-09-004171-7.
  • Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. — 23-е изд., стереотипное. / Под ред. В. А. Рабиновича. — Л.: Химия, 1984. — 704 с.ил.
  • Большой Энциклопедический словарь. — М.: Большая российская энциклопедия,1998.
  • Мегаэнциклопедия, http://mega.km.ru

Вклад участников

Сотников Виталий Александрович

Резина. Состав и применение резины

Презентацию подготовили
учащиеся 104 группы
Калашникова Евгения и
Нитин Ростислав

2. Что такое резина?

Рези́на (от лат. resina «смола») — эластичный
материал,полученный вулканизацией натурального к
аучука— смешиванием с вулканизирующим
веществом (обычно серой) с последующим нагревом.

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

4. Состав резины

Резину получают вулканизацией
резиновой смеси, в состав которой
входят:
• каучук;
• вулканизирующие агенты;
• ускорители вулканизации;
• активаторы;
• противостарители;
• активные наполнители или
усилители;
• неактивные наполнители;
• красители;
• ингредиенты специального
назначения.

5. Состав резины

Резину получают вулканизацией
резиновой смеси, в состав которой
входят:
• каучук;
• вулканизирующие агенты;
• ускорители вулканизации;
• активаторы;
• противостарители;
• активные наполнители или
усилители;
• неактивные наполнители;
• красители;
• ингредиенты специального
назначения.

7. 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. При ее приготовлении
в резиновую смесь закладывают металлическую сетку,
покрытую слоем латуни и обмазанную клеем, и подвергают
одновременному прессованию и вулканизации.

8. Основные виды резин

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.

9. Основные виды резин

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.

10. Остальные виды резин

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

% PDF-1.4 % 7237 0 объект> эндобдж xref 7237 364 0000000016 00000 н. 0000010859 00000 п. 0000007734 00000 н. 0000011192 00000 п. 0000011265 00000 п. 0000011322 00000 п. 0000011376 00000 п. 0000011439 00000 п. 0000011495 00000 п. 0000011551 00000 п. 0000011607 00000 п. 0000011749 00000 п. 0000016961 00000 п. 0000017500 00000 п. 0000018289 00000 п. 0000018339 00000 п. 0000018389 00000 п. 0000018427 00000 п. 0000018694 00000 п. 0000018772 00000 п. 0000019045 00000 п. 0000019975 00000 п. 0000020694 00000 п. 0000021358 00000 п. 0000022013 00000 н. 0000022693 00000 п. 0000023332 00000 п. 0000024006 00000 п. 0000024725 00000 п. 0000072449 00000 п. 0000107085 00000 п. 0000109756 00000 п. 0000110586 00000 п. 0000111420 00000 н. 0000116546 00000 н. 0000140019 00000 н. 0000140159 00000 н. 0000140299 00000 н. 0000140452 00000 н. 0000140633 00000 п. 0000140783 00000 н. 0000140936 00000 н. 0000141179 00000 п. 0000141332 00000 н. 0000141491 00000 н. 0000141722 00000 н. 0000141875 00000 н. 0000142034 00000 н. 0000142225 00000 н. 0000142369 00000 н. 0000142522 00000 н. 0000142681 00000 н. 0000142877 00000 н. 0000143027 00000 н. 0000143177 00000 н. 0000143336 00000 н. 0000143480 00000 н. 0000143699 00000 н. 0000143852 00000 н. 0000143999 00000 н. 0000144155 00000 н. 0000144302 00000 н. 0000144522 00000 н. 0000144675 00000 н. 0000144819 00000 н. 0000144969 00000 н. 0000145125 00000 н. 0000145341 00000 п. 0000145507 00000 н. 0000145657 00000 н. 0000145835 00000 н. 0000145994 00000 н. 0000146203 00000 н. 0000146381 00000 п. 0000146528 00000 н. 0000146748 00000 н. 0000146964 00000 н. 0000147148 00000 н. 0000147368 00000 н. 0000147579 00000 п. 0000147741 00000 н. 0000147952 00000 н. 0000148161 00000 н. 0000148366 00000 н. 0000148546 00000 н. 0000148733 00000 н. 0000148941 00000 н. 0000149122 00000 н. 0000149335 00000 н. 0000149507 00000 н. 0000149718 00000 н. 0000149887 00000 н. 0000150096 00000 н. 0000150258 00000 н. 0000150445 00000 н. 0000150604 00000 н. 0000150816 00000 н. 0000150972 00000 н. 0000151188 00000 н. 0000151335 00000 н. 0000151597 00000 н. 0000151807 00000 н. 0000151954 00000 н. 0000152098 00000 н. 0000152238 00000 н. 0000152378 00000 н. 0000152531 00000 н. 0000152675 00000 н. 0000152896 00000 н. 0000153043 00000 н. 0000153187 00000 н. 0000153337 00000 н. 0000153477 00000 н. 0000153630 00000 н. 0000153780 00000 н. 0000154001 00000 н. 0000154221 00000 н. 0000154383 00000 н. 0000154561 00000 н. 0000154781 00000 н. 0000154989 00000 н. 0000155240 00000 н. 0000155418 00000 н. 0000155641 00000 н. 0000155839 00000 н. 0000156087 00000 н. 0000156265 00000 н. 0000156412 00000 н. 0000156620 00000 н. 0000156806 00000 н. 0000157057 00000 н. 0000157235 00000 н. 0000157382 00000 н. 0000157590 00000 н. 0000157779 00000 п. 0000158030 00000 н. 0000158208 00000 н. 0000158431 00000 н. 0000158675 00000 н. 0000158923 00000 н. 0000159101 00000 п. 0000159321 00000 н. 0000159532 00000 н. 0000159679 00000 н. 0000159881 00000 н. 0000160043 00000 н. 0000160221 00000 н. 0000160420 00000 н. 0000160567 00000 н. 0000160711 00000 н. 0000160855 00000 н. 0000160999 00000 н. 0000161149 00000 н. 0000161308 00000 н. 0000161458 00000 н. 0000161602 00000 н. 0000161746 00000 н. 0000161890 00000 н. 0000162040 00000 н. 0000162199 00000 н. 0000162349 00000 н. 0000162493 00000 н. 0000162637 00000 н. 0000162781 00000 н. 0000162928 00000 н. 0000163090 00000 н. 0000163240 00000 н. 0000163384 00000 н. 0000163528 00000 н. 0000163675 00000 н. 0000163822 00000 н. 0000163966 00000 н. 0000164110 00000 н. 0000164254 00000 н. 0000164398 00000 н. 0000164542 00000 н. 0000164686 00000 н. 0000164830 00000 н. 0000164977 00000 н. 0000165127 00000 н. 0000165277 00000 н. 0000165421 00000 н. 0000165577 00000 н. 0000165733 00000 н. 0000165899 00000 н. 0000166055 00000 н. 0000166214 00000 н. 0000166373 00000 н. 0000166529 00000 н. 0000166688 00000 н. 0000166847 00000 н. 0000166997 00000 н. 0000167144 00000 н. 0000167291 00000 н. 0000167453 00000 н. 0000167609 00000 н. 0000167756 00000 н. 0000167918 00000 п. 0000168080 00000 н. 0000168249 00000 н. 0000168408 00000 н. 0000168595 00000 н. 0000168757 00000 н. 0000168919 00000 н. 0000169081 00000 н. 0000169228 00000 н. 0000169378 00000 н. 0000169525 00000 н. 0000169691 00000 п. 0000169850 00000 н. 0000169997 00000 н. 0000170226 00000 н. 0000170440 00000 н. 0000170609 00000 н. 0000170771 00000 н. 0000170937 00000 н. 0000171084 00000 н. 0000171234 00000 н. 0000171381 00000 н. 0000171550 00000 н. 0000171725 00000 н. 0000171903 00000 н. 0000172087 00000 н. 0000172231 00000 н. 0000172418 00000 н. 0000172565 00000 н. 0000172715 00000 н. 0000172865 00000 н. 0000173015 00000 н. 0000173162 00000 н. 0000173328 00000 н. 0000173475 00000 н. 0000173622 00000 н. 0000173769 00000 н. 0000173980 00000 н. 0000174158 00000 н. 0000174324 00000 н. 0000174471 00000 н. 0000174652 00000 н. 0000174802 00000 н. 0000174946 00000 н. 0000175093 00000 н. 0000175243 00000 н. 0000175393 00000 н. 0000175537 00000 н. 0000175703 00000 н. 0000175865 00000 н. 0000176012 00000 н. 0000176162 00000 н. 0000176321 00000 н. 0000176483 00000 н. 0000176661 00000 н. 0000176823 00000 н. 0000176970 00000 н. 0000177145 00000 н. 0000177295 00000 н. 0000177439 00000 н. 0000177586 00000 н. 0000177733 00000 н. 0000177883 00000 н. 0000178027 00000 н. 0000178189 00000 н. 0000178351 00000 н. 0000178498 00000 н. 0000178648 00000 н. 0000178807 00000 н. 0000178954 00000 н. 0000179132 00000 н. 0000179294 00000 н. 0000179441 00000 н. 0000179619 00000 н. 0000179769 00000 н. 0000179913 00000 н. 0000180060 00000 н. 0000180207 00000 н. 0000180357 00000 н. 0000180501 00000 н. 0000180667 00000 н. 0000180826 00000 н. 0000180973 00000 п. 0000181123 00000 н. 0000181282 00000 н. 0000181432 00000 н. 0000181579 00000 н. 0000181741 00000 н. 0000181934 00000 н. 0000182084 00000 н. 0000182228 00000 н. 0000182375 00000 н. 0000182522 00000 н. 0000182672 00000 н. 0000182816 00000 н. 0000182982 00000 н. 0000183138 00000 н. 0000183285 00000 н. 0000183435 00000 н. 0000183594 00000 н. 0000183741 00000 н. 0000183891 00000 н. 0000184041 00000 н. 0000184207 00000 н. 0000184366 00000 н. 0000184532 00000 н. 0000184682 00000 н. 0000184829 00000 н. 0000184976 00000 н. 0000185126 00000 н. 0000185276 00000 н. 0000185438 00000 н. 0000185588 00000 н. 0000185744 00000 н. 0000185891 00000 н. 0000186053 00000 н. 0000186200 00000 н. 0000186436 00000 н. 0000186629 00000 н. 0000186795 00000 н. 0000186964 00000 н. 0000187163 00000 н. 0000187316 00000 н. 0000187463 00000 н. 0000187613 00000 н. 0000187760 00000 н. 0000187935 00000 н. 0000188122 00000 н. 0000188303 00000 н. 0000188496 00000 н. 0000188658 00000 н. 0000188820 00000 н. 0000188982 00000 н. 0000189148 00000 н. 0000189298 00000 н. 0000189473 00000 н. 0000189660 00000 н. 0000189822 00000 н. 0000189972 00000 н. 00001

00000 н. 00001 00000 н. 00001

00000 н. 0000190621 00000 н. 0000190783 00000 н. 0000190949 00000 н. 0000191099 00000 н. 0000191246 00000 н. 0000191396 00000 н. 0000191543 00000 н. 0000191715 00000 н. 0000191877 00000 н. 0000192030 00000 н. 0000192183 00000 н. 0000192330 00000 н. 0000192477 00000 н. 0000192636 00000 н. 0000192783 00000 н. 0000192942 00000 н. 0000193095 00000 н. 0000193254 00000 н. 0000193416 00000 н. 0000193563 00000 н. 0000193710 00000 н. 0000193857 00000 н. 0000194004 00000 н. 0000194173 00000 н. 0000010564 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 7239 0 obj> поток xX} TS HM) Pax.

Что в шине | Ассоциация производителей шин США

  • Пучки бортов BeadTire (обычно жилы проволоки) прикрепляют шину к колесу.
  • Bead Filler Резиновая смесь, размещенная над пучком бортов, которую можно использовать между слоями корпуса, которые оборачиваются вокруг борта для настройки характеристик плавности хода и управляемости.
  • Ремни Обычно это два ремня со стальными кордами, уложенными под противоположными углами. Ремни обеспечивают устойчивость протектора шины, что способствует износу, управляемости и сцеплению.
  • Шины
  • Body PlyMost имеют один или два основных слоя, каждый из которых обычно состоит из полиэфирных, вискозных или нейлоновых кордов внутри слоя резины. Слои кузова функционируют как структура шины и обеспечивают прочность для сдерживания внутреннего давления.
  • Innerliner Резиновая смесь, используемая для удержания внутреннего давления в шине.
  • Боковина Резиновая смесь, используемая для покрытия слоев кузова по бокам шины, обеспечивающая устойчивость к истиранию, истиранию и атмосферным воздействиям.
  • Протектор Резиновая смесь протектора и рисунок протектора обеспечивают сцепление и устойчивость к истиранию, способствуя сцеплению и износу протектора.

СОСТАВ ШИНЫ

Натуральный каучук

Натуральный каучук придает шинам особые рабочие характеристики. Он особенно хорош для сопротивления разрыву и усталостному растрескиванию.

Синтетические полимеры

Двумя основными полимерами синтетического каучука, используемыми в производстве шин, являются бутадиеновый каучук и бутадиен-стирольный каучук.Эти резиновые полимеры используются в сочетании с натуральным каучуком. Физические и химические свойства этих резиновых полимеров определяют характеристики каждого компонента шины, а также общие характеристики шины (сопротивление качению, износ и сцепление).

Другой важный синтетический каучук - галогенированный полиизобутиленовый каучук (XIIR), широко известный как галобутиловый каучук. Этот материал делает внутреннюю обшивку непроницаемой, что помогает поддерживать шину в накачанном состоянии.

Сталь

Стальная проволока используется для изготовления ремней и бортов шин, а также слоев для шин грузовых автомобилей.Ремни под протектором служат для повышения жесткости каркаса шины и улучшения характеристик износа и управляемости шины. Бортовая проволока фиксирует шину и фиксирует ее на колесе.

Текстиль

Текстильные изделия в шинах - это различные типы тканевых кордов, которые усиливают шину. Тканевые корды для шин обеспечивают стабильность размеров и помогают выдерживать вес автомобиля.

Эти ткани включают полиэфирные кордные ткани, вискозные кордные ткани, нейлоновые кордные ткани и арамидные кордные ткани. Они используются для изготовления слоев легковых шин.Хотя они служат в качестве основного армирующего материала в каркасе шины, они также помогают шине сохранять форму в различных дорожных условиях, что обеспечивает дополнительную износостойкость и рабочие характеристики шины.

Наполнители (технический углерод, аморфный осажденный диоксид кремния)

Как технический углерод, так и диоксид кремния являются наполнителями, которые усиливают резину, то есть улучшают такие свойства, как разрыв, прочность на разрыв и истирание. Это приводит к улучшенным характеристикам износа и сцеплению. Использование диоксида кремния улучшает сопротивление качению.

Антиоксиданты

Антиоксиданты предотвращают разрушение резины под воздействием температуры и кислорода.

Антиозонанты

Антиозонанты используются для предотвращения воздействия озона на поверхность шины.

Системы отверждения (сера, оксид цинка)

Сера и оксид цинка являются ключевыми ингредиентами для превращения резины в твердое изделие во время вулканизации или отверждения шины. Системы вулканизации сокращают время вулканизации и влияют на длину и количество поперечных связей в резиновой матрице, которые образуются во время вулканизации или вулканизации шины.

Каков состав и производство каучука EPDM

Каков состав и производство каучука EPDM?

Использование каучука с этиленпропилендиеновым мономером (EPDM) охватывает множество отраслей и предлагает множество применений, от кровельной мембраны до дверных и уплотнительных прокладок. Alanto предлагает широкий ассортимент изделий из каучука EPDM как с открытыми, так и с закрытыми порами.

Каков состав каучука EPDM?

EPDM - это сополимер этилена, пропилена и небольшого количества мономеров несопряженного диена (3–9%), которые обеспечивают участки сшивания для вулканизации (отверждения резины).EPDM каучук - синтетический каучук M-класса; классификация M, состоящая из эластомеров с насыщенной цепью типа полиметилена.

Содержание этилена в каучуке EPDM составляет около 45% - 75% - чем выше процент, тем больше возможностей для загрузки наполнителя. В зависимости от марки и состава каучук EPDM может выдерживать температуры от -40 ℃ и до 100 ℃.

В Alanto мы предлагаем резиновую губку EPDM как с открытыми, так и с закрытыми порами, каждая из которых имеет свои преимущества в зависимости от области применения.Оба варианта обладают отличной устойчивостью к УФ-лучам и не разлагаются со временем, что делает их идеальным вариантом для наружного применения.

Материал EPDM с открытыми порами допускает проникновение воздуха, пыли и влаги до тех пор, пока он не сожмется на 80% своей толщины - в этот момент он становится закрытым. Это делает его идеальным для приложений, где требуется, чтобы материал вернулся к своей исходной форме после сжатия. Пенопласты с открытыми порами также обрабатываются и проектируются так, чтобы обеспечить отличную звукоизоляцию, поскольку их состав позволяет эффективно поглощать звук.

Материал EPDM с закрытыми порами не допускает проникновения воздуха, пыли или влаги в материал. Это делает его идеальным для применений, требующих водонепроницаемого материала EPDM, например, для наружных уплотнений и прокладок. Alanto предлагает ассортимент губок из EPDM с закрытыми порами следующей плотности:

9105 270100

9105 270100 -330

Ref

Плотность (кг / м3)

DK1070

70-100

DK1075

75-105

DK2010

100-140

DK2015

125-165

Производство каучука EPDM

Синтетический каучук EPDM был создан в середине 1960-х годов, первоначально с целью заменить натуральный каучук, используемый в таких продуктах, как автомобильные и велосипедные шины.Однако быстро стало понятно, что он не подходит для таких применений, и были изучены другие возможности для этого исключительного синтетического каучука. Благодаря его выдающейся устойчивости к погодным условиям, озону и жаре, в автомобильную и строительную промышленность инвестировали и развили. Наряду с этими отраслями, EPDM в настоящее время является ключевым игроком в таких отраслях, как:

  • Бронежилеты и индивидуальная защита
  • Бытовая техника
  • Машиностроение
  • Электрооборудование и освещение
  • Отопление и вентиляция
  • Упаковка и логистика

Как производится производство каучука EPDM?

EPDM можно производить с использованием одного из трех процессов - суспензии, раствора и газовой фазы.

Суспензия

Раствор

Газовая фаза

- Мономеры и каталитическая система вводятся в реактор, наполненный пропиленом, в этой модификации объемной полимеризации.

- Образуются массы полимера, не растворимые в пропилене, что снижает потребность в растворителях и обращении с ними.

- Стабильный контроль температуры обеспечивается низкой вязкостью суспензии.

- Полимеризация этилена, пропилена и каталитических систем происходит в избытке углеводородного растворителя.

- Стабилизаторы и масла добавляются сразу после полимеризации (при необходимости).

- Горячая вода, пар или механическое удаление летучих веществ используются для мгновенного испарения растворителя и непрореагировавших мономеров, оставляя только соединение EPDM.

- Оставшийся в виде крошки полимер затем сушат с помощью механического пресса, сушильных печей или обезвоживания на ситах.

- Мономеры, катализаторы и азот в газовой форме подают в реактор, который состоит из вертикального псевдоожиженного слоя.

- Твердый продукт удален.

- Циркуляционный газ используется для удаления интенсивного тепла реакции, которое также псевдоожижает слой полимера.

- Газовая фаза не предполагает использования растворителей, однако процесс требует непрерывного нагнетания сажи. Это действует как вспомогательное средство разделения, которое предотвращает прилипание гранул полимера друг к другу и стенкам реактора.

Alanto предлагает решения из резины EPDM в виде резиновой ленты, резиновых катушек, резиновых листов / рулонов и резиновых прокладок, каждая из которых предназначена для вашего индивидуального применения. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как Alanto может найти для вас решение EPDM.

Из чего сделан латекс? - Свойства латекса, использование, тестирование и применение

Из чего сделан латекс?

Из чего сделан латекс? Самый простой ответ: латекс - это резина. Обычно он состоит из примерно пятидесяти пяти процентов воды и примерно сорока процентов резинового материала.

Латекс - это мягкое белое вещество, которое находится под корой зрелого каучукового дерева. Вы можете быть удивлены, если будете думать о латексе как о натуральном материале, учитывая прочность и искусственность многих его конечных применений, таких как шины, резиновые перчатки и теннисные туфли.

На самом деле латекс натурального каучука происходит от природы. Перед обработкой резиноукладчики собирают латекс с деревьев, используя метод, передаваемый из поколения в поколение.

Откуда берется латекс?

Чаще всего латекс натурального каучука получают из одного вида каучукового дерева.Состав латекса с разных деревьев различается, но наиболее распространенный из них - уроженец Южной Америки. Дерево также растет на плантациях Юго-Восточной Азии.

Латекс живет прямо под корой этих каучуковых деревьев. Когда сборщики отрывают кору, они разрушают протоки растений, обнажая латекс, молочно-белое вещество. Оттуда они могут собрать латекс и отправить его на переработку.

Как собирают латекс?

Процесс сбора латекса может начаться только после того, как каучуковое дерево станет зрелым - около пяти лет.На этом этапе дерево готово к производству резины.

Чтобы постучать по каучуковому дереву, толкатели удаляют тонкие полоски коры. Это разрушает протоки растений, которые содержат латекс. Нарушение этих каналов позволяет латексу стечь по канавкам, которые врезаны в дерево. Латекс стекает по канавкам в большие чашки.

Тапперы стремятся к этим чашкам, собирая латекс, когда они наполняются, и заменяют сборные чашки, чтобы продолжить сбор урожая с дерева до тех пор, пока по нему не постучат должным образом.

Как латекс перерабатывается в резину?

Процесс создания каучука начинается в момент сбора урожая, когда они берут латексный сок из каучуковых деревьев.

Затем компании фильтруют латекс, чтобы его можно было упаковать в бочки для следующего пункта назначения.

Когда латекс готов к превращению в дымчатые листы резины, компании добавляют в латекс кислоту. Это вызывает комкование материала. Затем скомканная жидкость раскатывается в листы на мельнице. Таким образом удаляется вода, и листы можно сушить и коптить.

Наконец, латекс подвергается предвулканизации. Превулканизация включает химическую обработку и щадящее нагревание при низких температурах. После того, как латекс подвергнут превулканизации, его удобнее транспортировать. При большем нагревании из материала теперь можно сделать обычную резину.

Синтетический латекс

Конечно, не весь латекс натуральный. Некоторые виды латекса являются синтетическими и состоят из химикатов на нефтяной основе. Эти химические вещества используются для создания полимеров синтетического каучука, которые собираются в комки и сушатся, а затем транспортируются на завод-изготовитель.

Затем производственное предприятие смешивает полимеры синтетического каучука. Иногда они добавляют дополнительные ингредиенты, в зависимости от конечного продукта синтетического латекса.

Завод раскатывает резину в листы и разрезает их на листы для дальнейшей обработки. Наиболее распространенные методы обработки синтетического каучука:

  • Экструзия
  • Литье под давлением
  • Компрессионное формование

Во время экструзии , вы загружаете резиновый полимерный состав в экструдер, который нагревает его и сжимает материал.Это делается цилиндром и шнеком экструдера. Затем полимерный компаунд продавливают через небольшое отверстие для вулканизации или отверждения.

Литье под давлением включает смешивание резиновых полос. С помощью высокого давления они помещаются в форму. Попав в форму, резина вулканизируется под действием тепла.

Компрессионное формование начинается с заготовок из резиновой смеси. Заготовкам придают форму прессованию, давлению и вулканизации.

Свойства латексного материала

После обработки латекс представляет собой впечатляющий резиновый материал.

Латекс известен своей способностью к растяжению и удлинению, а также устойчивостью к разрыву и общей упругостью. Большинство обычных абразивов не побеспокоят латекс.

Низкие температуры не представляют опасности, но высокие температуры могут создавать проблемы. При температуре выше восьмидесяти двух градусов латекс может начать разъедать. Вы можете добавить химические вещества для обработки, чтобы защитить латекс от коррозии из-за тепла, солнечного света и кислорода.

Также лучше не использовать латекс вместе с нефтепродуктами и растворителями.Это может привести к повреждению латекса.

Аппликации из латекса

Латекс может применяться в самых разных областях, от повседневных предметов до более специализированных.

Натуральный латекс чаще всего используется для изготовления таких предметов, как перчатки, шапочки для плавания, жевательная резинка, матрасы, катетеры, резинки, воздушные шары, теннисные туфли и многие другие спортивные товары.

Синтетические латексы широко используются в покрытиях, например, латексные краски. Вы также найдете их в клеях благодаря их способности затвердевать при испарении воды из частиц полимера в латексе.Синтетический латекс также может быть добавлен в цемент, используемый для восстановления и заделки трещин в цементных поверхностях.

Есть еще вопросы о латексе?

Ace Products and Consulting с радостью ответит на ваши вопросы и решит ваши проблемы. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, что мы можем сделать для вашего латекса.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Stahlwille 70140003 10940 Молоток из резиновой смеси с двумя плоскими поверхностями, длина 350 мм, диаметр головки 75 мм, упаковка из 2 шт .: Amazon.com: Industrial & Scientific


Цена: 35,39 $ (17 долларов.70 / Шт.) + Без залога за импорт и $ 38,21 за доставку в Российскую Федерацию Подробности
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • С двумя плоскими гранями
  • Din 5128
  • 350 мм Длина
  • Длина 350 мм
]]>
Характеристики этого продукта
Фирменное наименование Stahlwille
Ean 4018754041251
Глобальный торговый идентификационный номер 04018754041251
Компоненты в комплекте Молоток
Вес изделия 1.72 фунта
Точность измерения +/- 0,3
Номер модели 70140003
Кол-во позиций 2
Номер детали 70140003
Код UNSPSC 27111600

Химия резины | HowStuffWorks

Что делает резину такой эластичной? Как и пластик, каучук представляет собой полимер , который представляет собой цепочку повторяющихся звеньев, называемых мономерами .В каучуке мономер представляет собой соединение углерода, называемое изопреном , которое имеет две двойные связи углерод-углерод. Латексная жидкость, которая просачивается из каучуковых деревьев, содержит много молекул изопрена. По мере высыхания латекса молекулы изопрена собираются вместе, и одна молекула изопрена атакует двойную связь углерод-углерод соседней молекулы. Одна из двойных связей разрывается, и электроны перестраиваются, образуя связь между двумя молекулами изопрена.

Процесс продолжается до тех пор, пока у вас не получатся длинные цепочки из множества молекул изопрена, связанных как цепь.Эти длинные нити называются полиизопреном , полимером . Каждая молекула полиизопрена содержит тысячи мономеров изопрена. По мере продолжения сушки нити полиизопрена слипаются, образуя электростатические связи, что очень похоже на притяжение между противоположными полюсами двух стержневых магнитов. Притяжение между этими прядями удерживает резиновые волокна вместе и позволяет им растягиваться и восстанавливаться.

Однако изменения температуры могут влиять на электростатические взаимодействия между нитями полиизопрена в латексном каучуке.Высокие температуры уменьшают взаимодействие и делают резину более жидкой (липкой). Более низкие температуры усиливают взаимодействие и делают резину более твердой (твердой, хрупкой).

В начале 1800-х годов несколько ученых и изобретателей решили сделать резину более прочной. Один известный изобретатель Чарльз Гудиер предположил, что липкость резины можно уменьшить, смешивая ее с различными сухими порошками. Он экспериментировал, комбинируя тальк и другие порошки с резиной. В 1838 году Гудиер познакомился с Натаниэлем Хейвордом, который добился успехов в обработке резиновых листов раствором серы и скипидара, а затем сушил их на солнце.Высушенная на солнце резина Хейворда была тверже и долговечнее, поэтому он запатентовал процесс, который назвал соляризацией .

Goodyear приобрела патентные права на соляризацию и начала эксперименты с соединениями серы. Путем проб и ошибок изобретатель смешал латексный каучук с серой и оксидом свинца. Легенда гласит, что часть смеси упала на раскаленную плиту, и полученная резина была твердой, гибкой и прочной. Случайный процесс Goodyear в конечном итоге стал известен как вулканизация .Он также обнаружил, что изменение количества серы изменяет характеристики резины. Чем больше использовалось серы, тем тверже становилась резина. Так что же происходит при вулканизации резины?

При нагревании нитей полиизопрена серой и оксидом свинца атомы серы атакуют двойные связи в нитях полиизопрена и связываются с атомами углерода. Атомы серы также могут образовывать связи между собой (дисульфидные связи) и сшивать соседние полиизопреновые нити, образуя сетчатую структуру в каучуке.

Это сшивание усиливает полиизопрен, делая его более твердым, гибким и долговечным. Как выяснил Goodyear, чем больше серы используется, тем больше может образовываться поперечных связей и тем тверже становится резина.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *