Как из каучука получают резину
Резина – широко известный материал, который применяется практически во всех сферах человеческой жизни. Медицина, сельское хозяйство, промышленность не могут обойтись без этого полимера. Во многих производственных процессах также используется резина. Из чего делают этот материал и в чем его особенности, описано в статье.
Что такое резина
Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы.
В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина.
Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет.
Отличие каучука от резины
Каучук и резина – высокомолекулярные полимеры, полученные натуральным или синтетическим способом. Эти материалы отличаются физико-химическими свойствами и способами производства. Натуральный каучук являет собой вещество, изготовленное из сока тропических дерев — латекса. Он вытекает из коры при ее повреждении. Синтетический каучук получают путем полимеризации стирола, неопрена, бутадиена, изобутилена, хлоропрена, нитрила акриловой кислоты. При вулканизации искусственного каучука образуется резина.
Из чего делают разные типы каучуков? Для отдельных видов синтетических материалов применяют органические вещества, позволяющие получить материал, идентичный натуральному каучуку.
Свойства резины
Резина является универсальным материалом, который обладает следующими свойствами:
- Высокая эластичность – способность к большим обратным деформациям в широком диапазоне температур.
- Упругость и стабильность форм при малых деформациях.
- Аморфность – легко деформируется при незначительном нажатии.
- Относительная мягкость.
- Плохо поглощает воду.
- Прочность и износостойкость.
- В зависимости от типа каучука резина может характеризоваться водо-, масло-, бензо-, термостойкостью и стойкостью к действию химических веществ, ионизирующих и световых излучений.
Резина со временем утрачивает свои свойства и теряет форму, что проявляется разрушением и снижением прочности. Срок службы резиновых изделий зависит от условий использования и может составлять от нескольких дней до нескольких лет. Даже при длительном хранении резина стареет и становится непригодной к эксплуатации.
Производство резины
Резина изготовляется методом вулканизации каучука с добавлением смесей. Обычно 20-60% перерабатываемой массы составляет каучук. Другие компоненты резиновой смеси – наполнители, вулканизующие вещества, ускорители, пластификаторы, противостарители. В состав массы могут также добавляться красители, душистые вещества, модификаторы, антипирены и другие компоненты. Набор компонентов определяется требуемыми свойствами, условиями эксплуатации, технологией использования готового резинового изделия и экономическими расчетами. Таким способом создается высококачественная резина.
Из чего делают резиновые полуфабрикаты? Для этой цели на производствах применяется технология смешивания каучука с другими компонентами в специальных смесителях или вальцах, предназначенных для изготовления полуфабрикатов, с последующей порезкой и раскройкой. В производственном цикле используются прессы, автоклавы, барабанные и тоннельные вулканизаторы. Резиновой смеси придается высокая пластичность, благодаря которой будущее изделие приобретает необходимую форму.
Изделия из резины
На сегодняшний день резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на производстве. Общее количество изделий, изготовляемых из резины, превышает более 60 тыс. разновидностей. Наиболее популярные из них — уплотнители, амортизаторы, трубки, сальники, герметики, прорезиненые покрытия, облицовочные материалы.
Изделия из резины массово используются в производственных процессах. Этот материал также незаменим в производстве перчаток, обуви, ремней, непромокаемой ткани, транспортных лент.
Большая часть производимой резины используется для изготовления шин.
Резина в производстве шин
Резина является основным материалом в производстве автомобильных шин. Этот процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем к резиновой массе добавляется силика, сажа и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по конвейерной ленте в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.
На следующем этапе происходит обрезинивание корда. Текстильный и металлический корд заливается горячей резиновой массой. В такой способ изготавливается внутренний, текстильный и брекерный слой шины.
Из чего делают резину для шин? Все производители автомобильных шин используют разные рецептуры и технологии изготовления резины. Для придания готовому изделию прочности и надежности могут добавляться разные пластификаторы и усиливающие наполнители.
Для производства шин используют натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь уменьшает нагревание покрышки. Большую часть резиновой смеси занимает синтетический каучук. Этот компонент придает шинам упругость и способность выдерживать большие нагрузки.
Производство резины из каучука
Резина (в пер. с лат. смола) представляется собой эластичный материал — продукт вулканизации синтетических и натуральных каучуков.
Важнейшим свойством резины является эластичность материала, то есть способность резины к значительным обратимым деформациям в расширенном температурном интервале — это свойства резины обусловило широчайшую область применения данного материала. Резина сегодня используется во всех отраслях промышленности, в вагоностроении, авиастроении, автомобилестроении, судостроении и так далее.
Высокий спрос на резинотехнические изделия привел к расширению предложения. Производители резины в России, стремясь предложить своим клиентам лучшее из лучшего, ищут новые решения, совершенствуют технологии производства.
Качественное производство резины делает нашу компанию одним из лидеров в данной области. Мы не ограничены рамками собственного завода, производство резины из каучука осуществляется также и на зарубежных предприятиях — так что мы готовы предложить вам максимально широкий ассортимент резинотехнической продукции безупречного качества по доступной стоимости.
Мы не просто предлагаем вам производство каучука и резины высокого качества по низкой цене, но мы предлагаем широчайший выбор РТИ с различными эксплуатационными характеристиками. У нас вы найдете и типовые, простые уплотнительные профили резиновые различных сечений, и резинотехнические изделия более сложных конфигураций, свойств — неформовые РТИ, судовая резина, производство деталей из резины и так далее.
Несколько слов отдельно стоит сказать о производстве судовой резины. В сфере отечественного судостроения и судоремонта сегодня активно используется особо мягкая резина уплотнительная судовая, отличающаяся уникальными эксплуатационными характеристиками: речь идет о светоозоностойкости, стойкости к морской воде, влажному морскому воздуху, к бензину и минеральным маслам (при температуре +15°…+25°), рабочие характеристики резины поддерживаются в широчайшем температурном диапазоне:
−30°…+70°С. Такая резина может активно использоваться для уплотнения дверей, люков, иллюминаторов на судах.
О тонкостях процесса производства резины
Производство резины и каучука подразумевает изменение свойств исходного материала — увеличивается прочность, эластичность и иные эксплуатационные характеристики, за которые так ценятся резинотехнические изделия. При достижении наиболее оптимального сочетания суммы механических и физических свойств создаваемой резины можно говорить об оптимуме вулканизации.
Условно производство резины можно разделить на несколько этапов. На первом этапе осуществляется подготовка ингредиентов, каучука, а также их смешивание. Затем проводят шприцевание резиновой смеси, чтобы получить заготовки. Следующие этапы — непосредственно вулканизация и заключительная механическая обработка деталей.
Различные РТИ могут характеризоваться различными свойствами. Многое зависит от процесса производства.
Соблюдение технологий производства резины предполагает использование при вулканизации не чистого каучука, а смеси этого материала с различными модификаторами, добавками, позволяющими добиваться получения как раз нужных свойств резины. К таким добавкам и модификаторам относятся мел, сажа, разнообразные смягчители и так далее.
Катализаторам при производстве резины уделяется особое внимание, так как катализаторы отвечают и за существенное ускорение самого процесса вулканизации. Как уже было сказано выше, в качестве катализаторов могут выступать различные вещества, но нужно понимать, что от разновидности катализатора, от количества вещества, участвующего в процессе вулканизации будет напрямую зависеть скорость протекания процесса и, разумеется, свойства, характеристики готового материала.
Виды вулканизации
Как правило, процесс вулканизации осуществляется при высоких температурах, которые могут достигать 140°–300°С («горячая вулканизация»), однако, если речь идет о производстве герметиков, температура может составлять и около 20°С (такой процесс называют «холодной вулканизацией»).
Нагревается каучук также и при использовании обычной серы — серая вулканизация является оптимальным выходом из положения, если в качестве исходного сырья выступают диеновые каучуки. Данная технология применяется при создании камер для автомобилей, определенных видов обуви, а также при создании различных резиновых изделий.
И еще один интересный момент: вулканизация может осуществляться также и благодаря ионизирующей радиации. В сочетании с серной вулканизацией эта технология позволяет получать не просто резину, но материал, характеризующийся повышенной степенью термостойкости.
Этапы производства РТИ и оборудование
Итак, на первом этапе, стадии подготовки ингредиентов и каучука, снимается первичная упаковка с каучука, затем материал режется на куски и укладывается на поддон. Участвующие в производстве твердые составляющие растариваются и отправляются на взвешивание.
Затем идет этап смешения. Резиновая смесь готовится на смесительных вальцах — на вальцы подаются ингредиенты, где они и смешиваются. В процессе смешивания в смесь вводятся активаторы, противостарители, вулканизаторы, пластификаторы и так далее. В виде листов резиновая смесь подается на шприц-машину. Если изготавливаются формовые изделия методом прессования, заготовки шприцуются в червячной машине, после чего разрезаются на определенной длины отрезки на станке. Заготовки отправляются в приемный бункер, и уже отсюда они периодически выгружаются и отправляются в вулканизационный пресс.
В процессе вулканизации участвуют вулканизационный пресс верхнего давления и вулканизационный котел. Котлы представляют собой обечайку с 2мя днищами. Резиновая смесь находится на тележке: с помощью подъемного моста рельсы совмещают и тележка закатывается в котел, закрывается крышка и начинается процесс вулканизации с повышением температуры и давления. После окончания процесса давление снижается, в байонетном затворе поворачивается ключ, позволяя открыть днище.
При производстве РТИ сложной формы с высокой плотностью обычно используют формовой метод вулканизации в прессах, сочетающий в себе одновременно формование с помощью метода компрессионного прессования и последующую вулканизацию под давлением.
Гидравлические вулканизационные прессы оснащаются контрольно-измерительными приборами — регуляторами давления и терморегуляторами. Прессом можно упрапвлять при помощи специальной коробки в автоматическом или полуавтоматическом режиме.
Виды РТИ и особенности их производства
Резинотехнические изделия в зависимости от способа производства делятся на две большие группы: формовые РТИ и неформовые.
Формовые резинотехнические изделия производятся в специальных формах с помощью вулканизации резиновой смеси, могут такие изделия получаться и методом литья под давлением. Область использования формовых изделий очень широка — они применяются во всех существующих сегодня видах промышленности.
Что касается производства неформовых резинотехнических изделий, то оно осуществляется в два этапа. На первом этапе осуществляется экструзия резиновой смеси в специальной пресс форме, затем проводится вулканизация суррогата. Неформовые резинотехнические изделия активно используются в автомобильной и судовой промышленности, в вагоностроении, авиастроении в качестве уплотнителей или средств герметизации стыков.
Мы не только предлагаем своим клиентам различные марки активно используемых в современной промышленности резин и производство резины пористой, но также готовы разработать рецептуры по техническому заданию заказчика. Обращаясь к нам, вы можете рассчитывать на оперативность, высокое качество, полное соответствие вашим требованиям, доступную стоимость. Мы ждем вас!
- Производство резин
- Амортизаторы слиповых тележек
- Морозостойкие резины
- Негорючие огнестойкие уплотнители
- ПРП 300, 400, 500 кг/м³
- Гидроуплотнения
- Привальные брусья и отбойники
- Кранцы швартовые
- Прокладки на судовые люковые закрытия
- Обрезинивание валов, колес, втулок
- Гернит
- Резина EPDM
- Резина МБС
- Резина ТМКЩ
- Производство резины из каучука
- Противоскользящие профили
- Резина С-509
- Резиновые кольца
- Резиновые профили
- Бентонитовые шнуры
- Вакуумные резины
- Арматура систем вентиляции
- Глушители и воздуховоды
- Грибовидные головки
- Двери, крышки люков
- Емкостное оборудование
- Иллюминаторы, световые люки
- Итальянская фурнитура и аксессуары
- Оборудование помещений
- Судовые двери
- Трапы, леера, поручни, сходни
- Шайбы, оси, таблички, планки
- ЭСН, кабельные подвески, крепеж
- Описание, преимущества
- Технические параметры
- Общее описание парогенераторов
- История парогенераторов
- Дополнительное оборудование
- Котлы электрические
- Нестандартное оборудование
- Парогенераторы на топливе
- Парогенераторы электрические
- Печи электрические
- Строительство котельных
- ТЭНы
- Описание MAXIT (WEBER) 4660
- Описание MAXIT (WEBER) 4665 А-60
- Разрешение 1 ЦНИИ МО РФ
- Сертификат DNV палубы А-60
- Сертификат дилера
- Сертификат РМРС звукоизоляция
- Сертификат РМРС Максит 4660
- Схемы палубных покрытий МАКСИТ
- Судовые котлы
- Промышленные котлы
- Водогрейные котлы
- Каскадные котельные
- Каталог продукции
- Презентация водогрейных котлов
- Презентация паровых котлов
- Сертификат дилера
- Сертификат РМРС
- Общее описание паровых котлов
- Вертикальные паровые котлы
- История паровых котлов
- Импортная арматура
- Отечественная арматура
- Acc plus
- Air cooler cleaner
- Zinc coat conditioner
- Vaptreat
- Valvecare
- Unitor usc
- Uni wash
- Teak renewer
- Spectrapak 315
- Spectrapak 310
- Spectrapak 309
- Soot remover liquid
- Soot remover
- Seaclean plus
- Seaclean
- Seacare OSD
- Seacare EPA
- Seacare ecosperse
- Rocor nb liquid
- Reefer cleaner
- Potable water stabiliser
- Penetron plus
- Oxygen scavenger plus
- Oxygen control
- Natural handcleaner
- MUD & silt remover
- Metal brite HD
- Metal brite
- MAR-71 biocide
- Liquitreat
- HP wash
- Hardness control
- Gamazyme toylet descaler TDS
- Gamazyme MSC
- Gamazyme FC
- Gamazyme digestor
- Gamazyme BUB
- Gamazyme BTC
- Gamazyme 700FN
- Gamabreak
- Fuelcare
- Fore & AFT
- Foam agent
- Enviroclean
- Electrosolv-E
- Dual purpose plus
- Dieselite
- Disclean
- Dieselguard NB
- Descaling liquid
- Descalex
- cooltreat AL
- Condensate control
- Commissioning Cleaner
- Combitreat
- Coldwash HD
- Cleanbreak
- Cat. sulphite L
- Carpet cleaner
- Carbonclean LT
- Carbon remover
- Burnaid
- Boiler coagulant
- Bioguard
- Biocontrol MAR-71
- Bilgewater flocculant
- Autotreat
- Aquatuff
- Aquabreak PX
- Alkleen safety liquid
- Alkleen Liquid
- Alkalinity Control
- Gamazyme DPC
- Изоляционные материалы PAROC
- Изоляционные материалы ТСМ
Новинка!
Огнестойкие Пористые и Монолитные шнуры.
Класс огнестойкости — НГ.
Цена от 20 руб. /м.п. с НДСНа сегодняшний день
наша компания произвела и
поставила резиновых шнуровЕсли вы заинтересованы в сотрудничестве и готовы предложить свои товары или услуги, свяжитесь с нами по контактам на странице Предложите нам.
+7 (812) 448-50-78
+7 921 740-09-86, +7 921 426-42-53 Заказать звонок ☎ —>E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Как делают шины
Современные шины являются результатом работы нескольких поколений изобретателей. Начиналось все, когда в 1839 году американский изобретатель Чарльз Гудьир открыл процесс упрочнения каучука, известный теперь, как вулканизация. Гудьир экспериментировал с каучуком с 1830 года, но долгое время не мог достичь желаемого результата. Однако однажды во время эксперимента со смесью индийского каучука, серы и других компонентов, Гудьир нагрел ее до определённой температуры и произошла химическая реакция, в результате которой каучуко-серная смесь образовала твердый комок плотной резины. Далее Гудьир продолжил свои эксперименты, пока не изготовил цельные прочные листы резины. Таким образом был создан новый вид материала, который в последующем позволил производить шины.
Роберт Уильям Томсон создал первую пневматическую шину из вулканизированной резины уже в 1845 году, но она была слишком дорогой, слишком опережала свое время и не вызвала особого интереса у публики.
Через некоторое время, в 1880-х годах Джон Бойд Данлоп создал первую пневматическую шину для велосипеда.
Несколько лет спустя Андре Мишлен и его брат Эдуар первыми испытали пневматические автомобильные шины, но им на тот момент не удалось сделать их долговечными.
И только в 1911 году Филип Штраус сделал шины, которые стали массово устанавливаться на автомобили.
История шинной индустрии является прекрасным примером того, как инновации в одной отрасли могут привести к масштабным изменениям в другой. Взлет автомобильной промышленности США в первые годы двадцатого века стремительно и кардинально изменил резиновую промышленность этой страны. В конце девятнадцатого века мощности всей резиновой промышленности США были в основном направлены на производство обуви и велосипедных шин. В 1901 году продажа семи тысяч новых автомобилей потребовала производства сначала 28 000, а затем еще 68 000 шин. Уже к 1918 году, на шины уходило около пятидесяти процентов всего каучука, потребляемого резиновой промышленностью штатов. Этот огромный рост производства шин сопровождался появлением таких известных теперь компаний, как Goodyear, Goodrich, Michelin и Firestone.
Производство шин в настоящее время
Сегодня крупные заводы производят более 250 миллионов новых шин в год. Многие процессы в производстве шин автоматизированы
Современное производство шин – это уникальное сочетание технологий, которые работают для достижения высокого уровня комфорта, надежности и безопасности шин. Для производства одной современной шины используют около двухсот разных уникальных материалов.Сырье для шин
Натуральный каучук является основным сырьем для производства шин, хотя синтетический каучук также используется для этих целей. Натуральный каучук добывается из коры каучукового дерева Hevea Brasiliensis. Каучук смешивают с кислотами, которые заставляют его затвердевать. Затем на специальных прессах из каучука отжимают лишнюю влагу и формуют его в листы резины, которые просушивают и прессуют в огромные тюки, после чего отправляют на заводы по производству шин всему миру. Синтетический каучук производится из полимеров, содержащихся в сырой нефти.
Для того, чтобы получить шину с надлежащими характеристиками прочности, упругости и износостойкости, в каучук также добавляют различные химические вещества. Одним из важнейших веществ в составе резины шин является технический углерод, который представляет собой мелкий мягкий порошок, образующийся при сжигании сырой нефти или природного газа. Также в производстве шин используется сера и другие химические вещества. Из смеси, включающей каучук, серу, углерод и химию, при последующем ее нагревании, получается резина заданных качеств, с необходимыми допусками по эластичности, защищенности от ультрафиолетового излучения, стойкости к трению.
Разработка шин
Процесс разработки новой модели шины начинается с компьютерного моделирования, где определяется форма и состав шины. Затем изготавливается прототип шины для испытания конструкции шины на способность обеспечивать желаемые характеристики. Разработка новой модели шин может занимать месяцы и включает множество испытаний и проверок качества. Только после этого производитель отправляет шину в производство.
Программное обеспечение для комплексного анализа, основанное на данных многолетних испытаний шин, позволяет инженерам моделировать протектор и другие части конструкции шины. Программное обеспечение создает трехмерное изображение шины и рассчитывает влияние на нее различных нагрузок. Компьютерное моделирование позволяет производителям шин экономить деньги, поскольку многие конструктивные огрехи могут быть обнаружены еще до создания прототипа шины и ее испытаний. Также на компьютерах моделируют разные составы резиновых смесей. Это необходимость, ведь в разных частях современной шины могут использоваться до двадцати различных типов резины. Например, в протекторе может быть использована одна резиновая смесь, которая обеспечивает хорошее сцепление с дорогой, другой состав используется для придания большей жесткости боковинам шины.
Когда новая модель шины изготавливается впервые, на десятках шин проводят испытания. Каждая из них тщательно проверяется. Затем для дополнительных испытаний отбираются случайные образцы из готовых партий. В рамках этих испытаний шины подвергают рентгеновскому излучению, разрезают и осматривают, обкатывают на тестовых автомобилях для оценки управляемости, тяговых качеств и подтверждения других характеристик.
Производство шин
Производственный процесс начинается с выбора состава каучука, масел, технического углерода, пигментов, антиоксидантов, диоксида кремния и других добавок, которые в совокупности обеспечивают желаемые характеристики шины.
Процесс смешивания компонентов контролируется компьютером для обеспечения однородности и качества. Интеллектуальные системы управления имеют в памяти различные рецепты состава шин и их частей и могут автоматически смешивать необходимое количество каучука и химикатов. Делают это гигантские вертикальные миксеры, выглядящие как бетономешалки, называемые Banbury. После того, как каучук и другие составляющие смешаны в нужных пропорциях, резина проходит через мощные прокатные станки, которые формируют из нее толстые листы. Их и направляют для изготовления разных частей шин.
После этого начинается процесс сборки шины. Первым компонентом в сборке является внутренний слой шины — специальная резина, устойчивая к проникновению воздуха и влаги, заменяющая камеру. Затем идут слои каркаса шины, которые имеют в составе полиэстер, тканевые и стальные нити. Далее изготавливается боковина шины, в которую вживляется стальная проволока с бронзовым покрытием, в виде обручей, образуя борт, обеспечивающий герметичное прилегание шины к ободу колеса. Протектор и боковины устанавливаются на брекер, а затем все детали конструкции плотно сжимаются. После этого шину нагревают при температуре более 150 градусов С, вулканизируя ее, для соединения элементов конструкции.
Контроль качества при производстве шин
Контроль качества начинается с сырья. Сегодня производители шин ищут надежных поставщиков, которые могут гарантировать стабильное качество сырья. Поставщики предоставляют подробную спецификацию свойств и состава сырья. При поступлении сырья на производство осуществляется его выборочный контроль.
В процессе смешивания каучука и других составляющих резины берутся пробы для подтверждения заданных свойств материала, таких как прочность на растяжение и плотность.
При сборке шины, каждый работник несет ответственность за качество, выполняемой им работы, что контролирует комплексная компьютерная система учета, позволяющая отслеживать судьбу конкретных партий шин и их компонентов.
Каждая шина тщательно проверяется на наличие дефектов, таких, например, как пузырьки или пустоты. Затем шину помещают на испытательный стенд, накачивают и вращают. Датчики стенда измеряют баланс шины. После того, как шина проверена и протестирована на испытательном стенде, ее отправляют на склад для реализации.
главная > справочник > химическая энциклопедия:
Резина (от лат. resina – смола) (вулканизат), эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального и синтетических каучуков. Представляет собой сетчатый эластомер – продукт поперечного сшивания молекул каучуков химическими связями.
Получение резины
Резину получают главным образом вулканизацией композиций (резиновых смесей), основу которых (обычно 20-60% по массе) составляют каучуки. Другие компоненты резиновых смесей – вулканизующие агенты, ускорители и активаторы вулканизации (см. Вулканизация), наполнители, противо-старители, пластификаторы (мягчители). В состав смесей могут также входить регенерат (пластичный продукт регенерации резины, способный к повторной вулканизации), замедлители подвулканизации, модификаторы, красители, порообразователи, антипирены, душистые вещества и другие ингредиенты, общее число которых может достигать 20 и более. Выбор каучука и состава резиновой смеси определяется назначением, условиями эксплуатации и техническими требованиями к изделию, технологией производства, экономическими и другими соображениями (см. Каучук натуральный, Каучуки синтетические).
Технология производства изделий из резины включает смешение каучука с ингредиентами в смесителях или на вальцах, изготовление полуфабрикатов (шприцеванных профилей, каландрованных листов, прорезиненных тканей, корда и т.п.), резку и раскрой полуфабрикатов, сборку заготовок изделия сложной конструкции или конфигурации с применением специального сборочного оборудования и вулканизацию изделий в аппаратах периодического (прессы, котлы, автоклавы, форматоры-вулканизаторы и др.) или непрерывного действия (тоннельные, барабанные и др. вулканизаторы). При этом используется высокая пластичность резиновых смесей, благодаря которой им придается форма будущего изделия, закрепляемая в результате вулканизации. Широко применяют формование в вулканизационном прессе и литье под давлением, при которых формование и вулканизацию изделий совмещают в одной операции. Перспективны использование порошкообразных каучуков и композиций и получение литьевых резин методами жидкого формования из композиций на основе жидких каучуков. При вулканизации смесей, содержащих 30-50% по массе S в расчете на каучук, получают эбониты.
Свойства резины
Резину можно рассматривать как сшитую коллоидную систему, в которой каучук составляет дисперсионную среду, а наполнители – дисперсную фазу. Важнейшее свойство резины – высокая эластичность, т.е. способность к большим обратимым деформациям в широком интервале температур (см. Высокоэластическое состояние).
Резина сочетает в себе свойства твердых тел (упругость, стабильность формы), жидкостей (аморфность, высокая деформируемость при малом объемном сжатии) и газов (повышение упругости вулканизационных сеток с ростом температуры, энтропийная природа упругости).
Резина – сравнительно мягкий, практически несжимаемый материал. Комплекс ее свойств определяется в первую очередь типом каучука (см. табл. 1); cвойства могут существенно изменяться при комбинировании каучуков различных типов или их модификации.
Модуль упругости резин различных типов при малых деформациях составляет 1-10 МПа, что на 4-5 порядков ниже, чем для стали; коэффициент Пауссона близок к 0,5. Упругие свойства резины нелинейны и носят резко выраженный релаксационный характер: зависят от режима нагружения, величины, времени, скорости (или частоты), повторности деформаций и температуры. Деформация обратимого растяжения резины может достигать 500-1000%.
Нижний предел температурного диапазона высокоэластичности резины обусловлен главным образом температурой стеклования каучуков, а для кристаллизующихся каучуков зависит также от температуры и скорости кристаллизации. Верхний температурный предел эксплуатации резины связан с термической стойкостью каучуков и поперечных химических связей, образующихся при вулканизации. Ненаполненные резины на основе некристаллизующихся каучуков имеют низкую прочность. Применение активных наполнителей (высокодисперсных саж, SiO 2 и др.) позволяет на порядок повысить прочностные характеристики резины и достичь уровня показателей резины из кристаллизующихся каучуков. Твердость резины определяется содержанием в ней наполнителей и пластификаторов, а также степенью вулканизации. Плотность резины рассчитывают как средневзвешенное по объему значение плотностей отдельных компонентов. Аналогичным образом могут быть приближенно вычислены (при объемном наполнении менее 30%) теплофизические характеристики резины: коэффициент термического расширения, удельная объемная теплоемкость, коэффициент теплопроводности. Циклическое деформирование резины сопровождается упругим гистерезисом, что обусловливает их хорошие амортизационные свойства. Резины характеризуются также высокими фрикционными свойствами, износостойкостью, сопротивлением раздиру и утомлению, тепло- и звукоизоляционными свойствами. Они диамагнетики и хорошие диэлектрики, хотя могут быть получены токопроводящие и магнитные резины.
Резины незначительно поглощают воду и ограниченно набухают в органических растворителях. Степень набухания определяется разницей параметров растворимости каучука и растворителя (тем меньше, чем выше эта разность) и степенью поперечного сшивания (величину равновесного набухания обычно используют для определения степени поперечного сшивания). Известны резины, характеризующиеся масло-, бензо-, водо-, паро- и термостойкостью, стойкостью к действию химически агрессивных сред, озона, света, ионизирующих излучений. При длительном хранении и эксплуатации резины подвергаются старению и утомлению, приводящим к ухудшению их механических свойств, снижению прочности и разрушению. Срок службы резины в зависимости от условий эксплуатации от нескольких дней до нескольких десятков лет.
Классификация резин
По назначению различают следующие основные группы резин: общего назначения, теплостойкие, морозостойкие, маслобензостойкие, стойкие к действию химически агрессивных сред, диэлектрические, электропроводящие, магнитные, огнестойкие, радиационностойкие, вакуумные, фрикционные, пищевого и медицинского назначения, для условий тропического климата и др. (табл. 2); получают также пористые, или губчатые (см. Пористая резина), цветные и прозрачные резины.
Применение резины
Резины широко используют в технике, сельском хозяйстве, быту, медицине, строительстве, спорте. Ассортимент резиновых изделий насчитывает более 60 тыс. наименований. Среди них: шины, транспортные ленты, приводные ремни, рукава, амортизаторы, уплотнители, сальники, манжеты, кольца и др., кабельные изделия, обувь, ковры, трубки, покрытия и облицовочные материалы, прорезиненные ткани, герметики и др. Более половины объема вырабатываемой резины используется в производстве шин.
Мировое производство резиновых изделий более 20 млн. т/год (1987).
Лит.: Справочник резинщика. Материалы резинового производства, М., 1971; Кузьминский А.С., Кавун С.М., Кирпичев В.П., Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров, М., 1976; Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977, с. 313-25; Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М., Общая технология резины, 4 изд., М., 1978; Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А., Химия эластомеров, 2 изд., М., 1981; Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А., Технические и технологические свойства резин, М., 1985; Применение резиновых технических изделий в народном хозяйстве. Справочное пособие, М., 1986; Зуев Ю.С., Дегтева Т.Г., Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях, М., 1986; Лепетов В.А., Юрцев Л.Н., Расчеты и конструирование резиновых изделий, 3 изд., Л., 1987.
Читайте также: