Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

22. Технология получения каучука и резины

22. Технология получения каучука и резины

Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками. Резина способна к очень большим деформациям (относительное удлинение достигает 1000%), которые почти полностью обратимы. Модуль упругости лежит в пределах 1-10 МПа. Особенностью резины является ее малая сжимаемость. Другой особенностью резины является релаксационный характер деформации. При нормативной температуре время релаксации может составлять с и более.

При работе резиновых изделий в условиях многократных механических напряжений часть энергии, воспринимаемой изделием, теряется на внутреннее трение, которое преобразуется в тепло. При эксплуатации толстостенных изделий (например, шин) нарастание температуры изделия приводит к снижению его работоспособности.

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.

1. Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сетчатой структуры вулканизатора: в качестве таких веществ применяют серу и селен. Ускорителями процесса вулканизации являются полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие. Они влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизаторов.

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 разрушают образующиеся перекиси каучука. Физические противостарители (воск, парафин) образуют поверхностные защитные пленки.

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 подразделяются на активные (усиливающие) и неактивные (инертные). Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа – кремнекислота, оксид цинка и др.) повышают механические свойства резин: прочность, твердость, сопротивление старению. Неактивные наполнители ( мел, тальк, барит) вводятся для удешевления смеси. Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат – продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового производства.

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.

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 (например, натуральный каучук имеетМПа, после вулканизацииМПа; 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 о С, резина работает при температуре свыше 100 о С).

На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под воздействием 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 воздействием 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-С, наименьшая прочность у полисульфидной связи – C-S-C.

Значение КАУЧУК И РЕЗИНА: ОБРАБОТКА КАУЧУКА И ПРОИЗВОДСТВО РЕЗИНЫ в Словаре Кольера

Пластикация. Одно из важнейших свойств каучука — пластичность — используется в производстве резиновых изделий. Чтобы смешать каучук с другими ингредиентами резиновой смеси, его нужно сначала умягчить, или пластицировать, путем механической или термической обработки. Этот процесс называется пластикацией каучука. Открытие Т.Хэнкоком в 1820 возможности пластикации каучука имело огромное значение для резиновой промышленности. Его пластикатор состоял из шипованного ротора, вращающегося в шипованном полом цилиндре; это устройство имело ручной привод. В современной резиновой промышленности используются три типа подобных машин до ввода других компонентов резиновой смеси в каучук. Это — каучукотерка, смеситель Бенбери и пластикатор Гордона.

Использование грануляторов — машин, которые разрезают каучук на маленькие гранулы или пластинки одинаковых размеров и формы, — облегчает операции по дозировке и управлению процессом обработки каучука. каучук подается в гранулятор по выходе из пластикатора. Получающиеся гранулы смешиваются с углеродной сажей и маслами в смесителе Бенбери, образуя маточную смесь, которая также гранулируется. После обработки в смесителе Бенбери производится смешивание с вулканизующими веществами, серой и ускорителями вулканизации.

Читайте так же:
Как правильно использовать пистолет для монтажной пены

Приготовление резиновой смеси. Химическое соединение только из каучука и серы имело бы ограниченное практическое применение. Чтобы улучшить физические свойства каучука и сделать его более пригодным для эксплуатации в различных применениях, необходимо модифицировать его свойства путем добавления других веществ. Все вещества, смешиваемые с каучуком перед вулканизацией, включая серу, называются ингредиентами резиновой смеси. Они вызывают как химические, так и физические изменения в каучуке. Их назначение — модифицировать твердость, прочность и ударную вязкость и увеличить стойкость к истиранию, маслам, кислороду, химическим растворителям, теплу и растрескиванию. Для изготовления резин разных применений используются различные составы.

Ускорители и активаторы. Некоторые химически активные вещества, называемые ускорителями, при использовании вместе с серой уменьшают время вулканизации и улучшают физические свойства каучука. Примерами неорганических ускорителей являются свинцовые белила, свинцовый глет (монооксид свинца), известь и магнезия (оксид магния). Органические ускорители гораздо более активны и являются важной частью почти любой резиновой смеси. Они вводятся в смесь в относительно малой доле: обычно бывает достаточно от 0,5 до 1,0 части на 100 частей каучука. Большинство ускорителей полностью проявляет свою эффективность в присутствии активаторов, таких, как окись цинка, а для некоторых требуется органическая кислота, например стеариновая. Поэтому современные рецептуры резиновых смесей обычно включают окись цинка и стеариновую кислоту.

Мягчители и пластификаторы. Мягчители и пластификаторы обычно используются для сокращения времени приготовления резиновой смеси и понижения температуры процесса. Они также способствуют диспергированию ингредиентов смеси, вызывая набухание или растворение каучука. Типичными мягчителями являются парафиновое и растительные масла, воски, олеиновая и стеариновая кислоты, хвойная смола, каменноугольная смола и канифоль.

Упрочняющие наполнители. Некоторые вещества усиливают каучук, придавая ему прочность и сопротивляемость износу. Они называются упрочняющими наполнителями. Углеродная (газовая) сажа в тонко измельченной форме — наиболее распространенный упрочняющий наполнитель; она относительно дешева и является одним из самых эффективных веществ такого рода. Протекторная резина автомобильной шины содержит приблизительно 45 частей углеродной сажи на 100 частей каучука.

Другими широко используемыми упрочняющими наполнителями являются окись цинка, карбонат магния, кремнезем, карбонат кальция и некоторые глины, однако все они менее эффективны, чем газовая сажа.

Наполнители. На заре каучуковой промышленности еще до появления автомобиля некоторые вещества добавлялись к каучуку для удешевления получаемых из него продуктов. Упрочнение еще не имело большого значения, и такие вещества просто служили для увеличения объема и массы резины. Их называют наполнителями или инертными ингредиентами резиновой смеси. Распространенными наполнителями являются бариты, мел, некоторые глины и диатомит.

Антиоксиданты. Использование антиоксидантов для сохранения нужных свойств резиновых изделий в процессе их старения и эксплуатации началось после Второй мировой войны. Как и ускорители вулканизации, антиоксиданты — сложные органические соединения, которые при концентрации 1-2 части на 100 частей каучука препятствуют росту жесткости и хрупкости резины. Воздействие воздуха, озона, тепла и света — основная причина старения резины. Некоторые антиоксиданты также защищают резину от повреждения при изгибе и нагреве.

Пигменты. Упрочняющие и инертные наполнители и другие ингредиенты резиновой смеси часто называют пигментами, хотя используются и настоящие пигменты, которые придают цвет резиновым изделиям. Оксиды цинка и титана, сульфид цинка и литопон применяются в качестве белых пигментов. Желтый крон, железоокисный пигмент, сульфид сурьмы, ультрамарин и ламповая сажа используются для придания изделиям различных цветовых оттенков.

Каландрование. После того как сырой каучук пластицирован и смешан с ингредиентами резиновой смеси, он подвергается дальнейшей обработке перед вулканизацией, чтобы придать ему форму конечного изделия. Тип обработки зависит от области применения резинового изделия. На этой стадии процесса широко используются каландрование и экструзия.

Каландры представляют собой машины, предназначенные для раскатки резиновой смеси в листы или промазки ею тканей. Стандартный каландр обычно состоит из трех горизонтальных валов, расположенных один над другим, хотя для некоторых видов работ используются четырехвальные и пятивальные каландры. Полые каландровые валы имеют длину до 2,5 м и диаметр до 0,8 м. К валам подводятся пар и холодная вода, чтобы контролировать температуру, выбор и поддержание которой имеют решающее значение для получения качественного изделия с постоянной толщиной и гладкой поверхностью. Соседние валы вращаются в противоположных направлениях, причем частота вращения каждого вала и расстояние между валами точно контролируются. На каландре выполняются нанесение покрытия на ткани, промазка тканей и раскатка резиновой смеси в листы.

Читайте так же:
Как правильно насадить топор на топорище видео

Экструзия. Экструдер применяется для формования труб, шлангов, протекторов шин, камер пневматических шин, уплотнительных прокладок для автомобилей и других изделий. Он состоит из стального цилиндрического корпуса, снабженного рубашкой для нагрева или охлаждения. Плотно прилегающий к корпусу шнек подает невулканизованную резиновую смесь, предварительно нагретую на вальцах, через корпус к головке, в которую вставляется сменный формующий инструмент, определяющий форму получаемого изделия. Выходящее из головки изделие обычно охлаждается струей воды. Камеры пневматических шин выходят из экструдера в виде непрерывной трубки, которая потом разрезается на части нужной длины. Многие изделия, например уплотнительные прокладки и небольшие трубки, выходят из экструдера в окончательной форме, а потом вулканизуются. Другие изделия, например протекторы шин, выходят из экструдера в виде прямых заготовок, которые впоследствии накладываются на корпус шины и привулканизовываются к нему, меняя свою первоначальную форму.

Вулканизация. Далее необходимо вулканизовать заготовку, чтобы получить готовое изделие, пригодное к эксплуатации. Вулканизация проводится несколькими способами. Многим изделиям придается окончательная форма только на стадии вулканизации, когда заключенная в металлические формы резиновая смесь подвергается воздействию температуры и давления. Автомобильные шины после сборки на барабане формуются до нужного размера и затем вулканизуются в рифленых стальных формах. Формы устанавливаются одна на другую в вертикальном вулканизационном автоклаве, и в замкнутый нагреватель запускается пар. В невулканизованную заготовку шины вставляется пневмомешок той же формы, что и камера шины. По гибким медным трубкам в него запускаются воздух, пар, горячая вода по отдельности или в сочетании друг с другом; эти служащие для передачи давления текучие среды раздвигают каркас шины, заставляя каучук втекать в фасонные углубления формы. В современной практике технологи стремятся к увеличению числа шин, вулканизуемых в отдельных вулканизаторах, называемых пресс-формами. Эти литые пресс-формы имеют полые стенки, обеспечивающие внутреннюю циркуляцию пара, горячей воды и воздуха, которые подводят тепло к заготовке. В заданное время пресс-формы автоматически открываются.

Были разработаны автоматизированные вулканизационные прессы, которые вставляют в заготовку шины варочную камеру, вулканизуют шину и удаляют варочную камеру из готовой шины. Варочная камера является составной частью вулканизационного пресса. Камеры шин вулканизуются в сходных пресс-формах, имеющих гладкую поверхность. Среднее время вулканизации одной камеры составляет около 7 мин при 155? С. При меньших температурах время вулканизации возрастает.

Многие изделия меньшего размера вулканизуются в металлических пресс-формах, которые размещаются между параллельными плитами гидравлического пресса. Плиты пресса внутри полые, чтобы обеспечить доступ пара для нагрева без непосредственного контакта с изделием. Изделие получает тепло только через металлическую пресс-форму.

Многие изделия вулканизуются нагревом в воздухе или углекислом газе. Прорезиненная ткань, одежда, плащи и резиновая обувь вулканизуются таким способом. Процесс обычно проводится в больших горизонтальных вулканизаторах с паровой рубашкой. Резиновые смеси, вулканизуемые сухим теплом, обычно содержат меньшую добавку серы, чтобы исключить выход части серы на поверхность изделия. Для уменьшения времени вулканизации, которое, как правило, больше, чем при вулканизации открытым паром или под прессом, используются вещества-ускорители.

Некоторые резиновые изделия вулканизуются погружением в горячую воду под давлением. Листовой каучук наматывается между слоями муслина на барабан и вулканизуется в горячей воде под давлением. Резиновые груши, шланги, изоляция для проводов вулканизуются в открытом паре. Вулканизаторы обычно представляют собой горизонтальные цилиндры с плотно подогнанными крышками. Пожарные шланги вулканизуются паром с внутренней стороны и таким образом играют роль собственных вулканизаторов. Каучуковый шланг втягивается вовнутрь плетеного хлопчатобумажного шланга, к ним прикрепляются соединительные фланцы и внутрь заготовки на заданное время под давлением нагнетается пар.

Вулканизация без подвода тепла может проводиться с помощью хлористой серы S2Cl2 путем либо погружения в раствор, либо воздействия паров. Только тонкие листы или такие изделия, как фартуки, купальные шапочки, напальчники или хирургические перчатки, вулканизуются таким способом, поскольку реакция протекает быстро, а раствор при этом не проникает глубоко в заготовку. Дополнительная обработка аммиаком необходима для удаления кислоты, образующейся в процессе вулканизации.

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.

Читайте так же:
Как выкрутить шуруп с сорванной резьбой

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.

Читайте так же:
Как открутить прикипевший болт с сорванными гранями

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!

Особенности производства резины для морозостойких рукавов

Техника, эксплуатируемая в зимних условиях, подвергается воздействию отрицательных температур. Основные компоненты гидравлической системы должны быть защищены или подготовлены к эксплуатации при низких температурах. Особое внимание необходимо уделить рукавам высокого давления и уплотнениям в гидравлической системе. Мы предлагаем вам рассмотреть особенности производства морозостойкой резины при подготовке смесей для рукавов высокого давления.

Резиновые изделия эксплуатируются в самых разнообразных температурных условиях — от высоких температур до низких. При низкой температуре, (ниже 30°) все известные каучуки как натуральные, так и синтетические, а также их вулканизаты теряют эластичность и становятся твердыми.

Натуральные каучуки и бутил-каучук при охлаждении переходят в кристаллическое состояние, что легко обнаружить методами рентгеновского анализа. Некоторые синтетические каучуки, в том числе натрий-бутадиеновый и бутадиен-стирольный, не обнаруживают кристаллической структуры и обычно при охлаждении переходят в твердое аморфное стеклообразное состояние.

Исследования, проведенные отдельными авторами, показали, что натуральный каучук при охлаждении может существовать в нескольких формах, образование которых зависит от температуры и времени охлаждения.

Прозрачные листы стандартного смокед-шитса при замораживании мутнеют, но при оттаивании каучук приобретает первоначальный вид. Замороженные каучуки весьма долго могут храниться, не подвергаясь старению.

Вулканизованный каучук кристаллизуется при значительно более низкой температуре, чем невулканизованный. Вулканизаты натурального каучука по некоторым данным замерзают в интервале температур от -37 до -61,5°C.

Вулканизаты натрий-бутадиенового каучука сохраняют эластичность до -30°C и ниже в зависимости от пластичности исходного каучука, состава смеси и условий охлаждения. Кристаллическая структура натурального каучука исчезает при его набухании в сильных диспергаторах-пластификаторах. Точно так же можно задержать стеклование синтетических каучуков. Кристаллизацию натуральных каучуков можно задержать добавлением каучуков, которые не кристаллизуются, а переходят в стеклообразное состояние. Эти наблюдения используют в технологии для создания морозостойких резин. Для этой цели применяются специальные пластификаторы — антифризы, обычно имеющие низкую температуру замерзания; при их применении резко понижается температура замерзания каучуков и вулканизатов. В смесь вводят обычно весьма значительное количество пластификатора (20—30%, считая на каучук), что отрицательно влияет на рабочие свойства сырых смесей: они получаются липкими, недостаточно прочными, плохо каландруются. Вулканизаты таких смесей имеют сильно пониженные механические показатели (особенно сопротивление надрыву) и легко разрушаются при многократных деформациях.

Применение большего количества пластификаторов опасно, если изделие должно работать и при низких и при повышенных температурах. Поэтому наиболее правильный путь получения морозостойких резин — это выбор для смеси наиболее морозостойкого каучука; пластификаторы следует использовать только при отсутствии таких каучуков. Именно поэтому, технология изготовления резины для морозостойких рукавов учитывает возможные последствия неправильного использования пластификаторов.

Пластификаторы, повышающие морозостойкость каучуков, относятся к разным классам органических веществ; по литературным данным такими веществами являются бутилрицинолеат, дибутиловые эфиры этиленгликоля и дитиогликолевой кислоты, трибутилфосфат, смесь эфиров себациновой и рициловой кислот, некоторые сорта вазелинового масла, диметил-, диэгил-, дибутил-, и диизоамилфталаты и многие другие; иногда пользуются смесями пластификаторов.

За последние годы было проведено много исследований для создания морозостойких резин. Из полученных данных можно сделать следующие выводы. Время замерзания вулканизатов в значительной степени зависит от вулканизующей группы. Так, при вулканизации элементарной серой с ускорителями время замерзания вулканизата примерно в четыре раза меньше, чем при вулканизации тиурамом или полисульфидами.При перевулканизации в технически допустимых пределах морозостойкость образцов повышается.Морозостойкость повышается при добавлении вместе с серой селена.Морозостойкость вулканизатов может быть повышена правильным подбором соотношения серы и ускорителя. В некоторых случаях добавлением синтетических каучуков к натуральному каучуку можно значительно замедлить его кристаллизацию. Наполнение резин снижает морозостойкость вулканизатов; исключением является неопрен.

Читайте так же:
Как измеряется диаметр металлической трубы
Методы определения морозостойкости резин.

При охлаждении резины возрастают прочность при разрыве, жесткость и твердость, и снижается относительное удлинение.
Определение коэффициента морозостойкости (по ГОСТ 408—41). Морозостойкость характеризуется отношением удлинения при температуре замораживания к удлинению при нормальной температуре под одной и той же нагрузкой и выражается коэффициентом морозостойкости Кз, вычисляемым по формуле, где / — удлинение рабочей части образца под действием нагрузки при нормальной температуре, мм; h — удлинение рабочей части охлажденного образца при той же нагрузке, мм. Коэффициент морозостойкости может меняться от 0 до 1. Методика испытания состоит в следующем. Полоски резины длиной 25 мм и шириной 6,5 мм при калибре 1 ± 0,2 мм растягивают под нагрузкой до 100% удлинения при +15, +18°С.

После отдыха образцы замораживают в дюаровском сосуде в смеси жидкой углекислоты и этилового спирта и вновь растягивают под той же нагрузкой. Этот метод может быть принят для резин только как условно сравнительный, поскольку он не дает точных показателей, отвечающих сложным условиям работы резинового изделия при эксплуатации. Испытание по методу Т-50. Этот метод служит для определения не только морозостойкости, но и оптимума вулканизации, так как установлено, что резины, вулканизованные до оптимума, обладают наибольшей морозостойкостью.

Образцы резины в виде полосок с расширенными концами растягивают на рамке до половины или двух третей удлинения при разрыве (меньшее растяжение дает непоказательные результаты). Сначала образцы, закрепленные в зажимах, выдерживают в течение 1 мин. при +20 ± 0,2°С и затем погружают в охлажденный до -60°С ацетон, где выдерживают до полного замораживания. После этого концы образцов с одной стороны освобождают и начинают нагревать их в сосуде Дюара; оттаивая, они приобретают упругие свойства и начинают сокращаться. Температура, соответствующая сокращению образца до 50%’ от удлинения при замораживании, служит показателем Т-50. Для сырого натурального каучука этот показатель составляет около 18°.

Испытание на маятниковом копре.

Весьма показателен и прост замер эластичности замороженных резин на маятниковом копре. Определение хрупкости (метод НИИШП). Несколько образцов одной и той же резины охлаждают в течение определенного времени до различных температур; после этого образцы подвергают ударам молотка. При этом незамерзшая упругая резина изгибается (примерно под углом 90°), а замерзшая резина дает трещину в изгибе или ломается. Определение площади гистерезиса (метод НИИРП).
Коэффициент морозостойкости определяется как отношение площади гистерезиса после замораживания к площади гистерезиса до замораживания. Определяя коэффициент морозостойкости при различных температурах выше температуры полного замораживания, можно получить представление об изменении эластических свойств при замораживании. Определение деформации изгиба при размораживании.
По этому методу в одном опыте определяется весь процесс изменения эластических свойств при переходе от температуры размораживания (оттаивания) к более высоким температурам. Замороженный образец нагружают и определяют его изгиб при постоянной нагрузке по мере повышения температуры.
Определение деформации в вакууме.
Образцам придают форму диафрагмы и определяют вакуум (в мм рт. ст.), необходимый для деформации замороженной и незамороженной диафрагмы. По разнице в величине вакуума судят о морозостойкости материала. Недостатком метода является необходимость изготовления образцов специальной формы и к тому же весьма точных размеров; в противном случае результаты опытов сильно искажаются.

Динамические методы.

Все описанные методы относятся к испытаниям резин, находящихся в статическом состоянии. За последние годы сконструированы новые приборы, позволяющие исследовать эластичные материалы (в частности, каучук) динамическими методами в широком интервале температур (от+200°С до -180°С). Методика испытания при помощи этих приборов научно обоснована и приборы более совершенны, чем применявшиеся до сих пор.

Производители рукавов давно уже используют различные компонентные составы для улучшения свойств рукавов, предназначенных для использования в условиях низких температур. Большинство из этих составов держится в секрете, однако, ознакомившись с данной статьей, Вы можете понять, что все они основаны на стандартных подходах. Качество зависит лишь от типа используемых материалов. Одним из лучших компонентных составов обладает рукав, который мы производим в Италии под торговой маркой VERSO ANTARCTIC, который может эксплуатироваться при температуре до — 55°С.Кроме рукавов высокого давления необходимо использовать особую пластиковую защиту. Специальные свойства этой защиты позволяют активно эксплуатировать технику при температурах ниже — 40°С. При этом, не происходит повреждения ее пластикового каркаса. Уникальность этой защиты подчеркивается ее внешним видом. Мы производим ее в красном цвете, что позволяет лучше видеть ее зимой для исключения возможных повреждений техники.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector