Получение резины из каучука: Ошибка 403 — доступ запрещён
alexxlab | 10.05.2023 | 0 | Разное
Состав резины и ее получение
Категория:
Автомобильные эксплуатационные материалы
Публикация:
Состав резины и ее получение
Читать далее:
Физико-механические свойства резины
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.
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:
Дополнительные материалы по теме:
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.
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.
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!
Как изготавливают резину для промышленного использования
Резина — один из самых универсальных материалов для промышленного использования. От коммерческой кровли до автомобильных шин из натурального каучука — возможности безграничны. Тем не менее, многие различные типы каучука подвергаются различным процедурам для получения конечных результатов. Основные различия заключаются в том, используют ли производители натуральный или синтетический каучук для своих промышленных материалов.
Натуральный каучук начинается в природе. Это начинается во время сбора урожая, когда латексный сок срезается или отделяется от коры каучуковых деревьев. Это позволяет белому соку стекать из дерева в чаши, которые затем используются для наполнения больших резервуаров.
Одним из наиболее распространенных способов последующей обработки латекса является коагуляция вещества путем добавления муравьиной кислоты. Это может занять около 12 часов. Ролики выжимают воду из коагулянтов и создают плоские листы резины, которые затем сушат на стеллажах.
В некоторых случаях эти материалы сушат в коптильнях, но вместо этого можно использовать горячий воздух.
Как производится синтетический каучук?
Существует несколько различных типов синтетического каучука, каждый из которых имеет свое назначение. Следовательно, производственные процессы могут сильно различаться. Отправной точкой, которую они разделяют, является то, что они созданы из химикатов и полимеризации, а не из природных ресурсов. Некоторые из наиболее распространенных исходных материалов включают уголь, нефть и другие углеводороды.
Затем производители производят нафту путем очистки этих ингредиентов. Затем нафта соединяется с природным газом для создания мономеров. Каучук создается путем преобразования его в цепочки полимеров, которые требуют пара и вулканизации.
Как обрабатывается каучук?
Независимо от того, является ли каучук натуральным или синтетическим, варианты обработки, как правило, одинаковы. Дополнительная обработка смешивает каучук, поэтому его можно использовать для различных промышленных целей.
Это четыре основных шага.
1. Составление рецептуры
Добавление химикатов к резиновой основе создает резиновые смеси. Химические вещества могут стабилизировать полимеры или усилить прочность каучуков. Иногда компаундирование также может растягивать резину, что снижает конечную стоимость.
2. Смешивание
Подобно компаундированию, этот этап включает добавки, которые смешиваются с каучуком. Чтобы улучшить дисперсию ингредиентов и избежать слишком высокого повышения температуры, профессиональные миксеры делают это в два этапа. Сначала они создают маточную смесь, включающую добавки, такие как сажа. После охлаждения резины добавляют химические вещества, необходимые для вулканизации.
3. Формование
Некоторые из распространенных методов формования включают покрытие, экструзию, литье, каландрирование и формование. В зависимости от конечного продукта производители могут полагаться на несколько методов формования.
4. Вулканизация
Вулканизация – это химический процесс, при котором каучук, натуральный или синтетический, нагревается с серой, ускорителем и активатором.
Этот процесс образует поперечные связи между длинными молекулами каучука, что улучшает эластичность, упругость, прочность на растяжение, вязкость, твердость и устойчивость к атмосферным воздействиям. Это последний шаг процесса. Раньше на это уходило до пяти часов. Благодаря современным достижениям вулканизация может быть завершена за 15-20 минут.
В Airboss мы являемся лидерами в создании инновационных инженерных продуктов на основе каучука. Наши продукты помогают компаниям по всему миру решать многие проблемы, с которыми они сталкиваются в стремлении обеспечить современную жизнь энергией.
Закрыть меню
Резина | Тропические растения, нефть и природный газ
Грузовые шины извлекаются из пресс-форм
Просмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Тан Ченг Лок Пол В. Личфилд Генри Николас Ридли Джованни Баттиста Пирелли Карл Дитрих Харрис
- Похожие темы:
- полиизопрен латекс вулканизация гуттаперча поролон
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
каучук , эластичное вещество, полученное из выделений некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук).
Из-за своей эластичности, устойчивости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и велосипедах. Более половины всего производимого каучука идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.
Основными химическими компонентами каучука являются эластомеры, или «эластичные полимеры», большие молекулы, похожие на цепи, которые могут растягиваться на большие длины и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого изготавливают натуральный каучук. Натуральный каучук, образующийся в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в жидкости молочного цвета, называемой латексом, которая циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно 9.
Натуральный каучук и сегодня продолжает занимать важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах. Тем не менее, он составляет менее половины промышленно производимого каучука; остальное — каучук, полученный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке.го века, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны.
Основные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.
Викторина «Британника»
Строительные блоки предметов повседневного обихода
| тип полимера | температура стеклования (°C) | температура плавления (°С) | термостойкость* | маслостойкость* | сопротивление изгибу* | типичные продукты и области применения |
|---|---|---|---|---|---|---|
*E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо. | ||||||
| полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук) | −70 | 25 | п | п | Е | шины, пружины, обувь, клеи |
| стирол-бутадиеновый сополимер (стирол-бутадиеновый каучук) | −60 | п | п | г | протекторы шин, клеи, ремни | |
| полибутадиен (бутадиеновый каучук) | −100 | 5 | п | п | Ф | протекторы шин, обувь, конвейерные ленты |
| акрилонитрил-бутадиеновый сополимер (нитриловый каучук) | от −50 до −25 | г | г | Ф | прокладки топливных шлангов, ролики | |
| изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук) | −70 | −5 | Ф | п | Ф | покрышки, оконные рейки |
| этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) | −55 | Ф | п | Ф | гибкие уплотнения, электрическая изоляция | |
| полихлоропрен (неопрен) | −50 | 25 | г | г | г | шланги, ремни, пружины, прокладки |
| полисульфид (тиокол) | −50 | Ф | Е | Ф | уплотнения, прокладки, ракетное топливо | |
| полидиметилсилоксан (силикон) | −125 | −50 | г | Ф | Ф | уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты |
| фторэластомер | −10 | Е | Е | Ф | Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки | |
| полиакрилатный эластомер | от -15 до -40 | г | г | Ф | шланги, ремни, уплотнения, ткани с покрытием | |
| полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный) | −70 | г | г | Ф | Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки | |
| стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS) блок-сополимер | −60 | п | п | Ф | автомобильные детали, обувь, клеи | |
| Смесь EPDM-полипропилен | −50 | Ф | п | Ф | обувь, гибкие чехлы | |
Каучуковое дерево
В промышленных масштабах натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерева, произрастающего в Южной Америке, где оно растет в диком виде до высоты 34 метров (120 футов).
Однако выращиваемое на плантациях дерево вырастает только до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только атмосферный углекислый газ может поставлять растению углерод, этот элемент необходимо распределять между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, с листвой, ограниченной верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но поскольку ни одно из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, Промышленные ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.
При выращивании гевеи , соблюдаются естественные контуры земли, деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на склоне и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках выносливых подвоев и прививка к ним, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.