Вулканизация это: Для чего нужна вулканизация?

alexxlab | 18.08.1978 | 0 | Разное

Содержание

Для чего нужна вулканизация?

Вулканизация – это сложный технологический процесс, превращающий пластичный каучук в резину. При этом форма изделия фиксируется, оно становится более эластичным, прочным и твердым. Резину после вулканизации сложно разорвать, ее эксплуатационные характеристики улучшаются, а выносливость достигает невероятных параметров. Химики назовут процесс вулканизации «сшиванием» макромолекул каучука в вулканизационную сетку поперечными редкими химическими связями. Для этого используется специальный химический агент.

История вулканизации и ее особенности

Открытие вулканизации, как ни странно, связано не с напряженной исследовательской работой, а с банальной халатностью работы. Один из сотрудников Массачусетской резиновой фабрики случайно уронил ком резины, перемешанной с серой, на раскаленную плиту. Резина обуглилась, но не оплавилась. Произошло это в 1839 году, рабочего звали Чарльзом Гудиером, а потому именно с этого времени ведется отсчет развития вулканизации. В 1844 году появился первый патент, согласно которому каучук следовало подвергать воздействию царской водки и нитрита меди. Процесс получил свое название от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Изобретатель нашел собственный режим вулканизации, отметив, что после нее резина становится устойчивой к температурным воздействиям. Для этого в химический процесс вовлекается свинец и сера, которые нагреваются до нужной температуры вместе с каучуком. Так получается упругая резина, которая невосприимчива к влиянию солнечных лучей и холода.

В позапрошлом веке для вулканизации использовали только серу, однако со временем к ней стали добавлять немало других веществ, например, сернистый кальций, сернистые щелочи, сернистый мышьяк, свинец, сурьму, цинковые соли, хлористую серу и многие другие вещества с высоким содержанием серы. Вулканизация стала толчком для промышленного производства покрышек. Последнее решение тесто связано с деятельностью англичанина Роберта Томсона, который изобрел «воздушные» колеса в 1846 году и ирландца Джона Данлопа, натянувшим трубку из каучука на велосипедное колесо.

Зачем нужна вулканизация шин?

Вулканизация покрышек – это один из инструментов ремонта повреждений резины. Как правило, при этом используются специальные пластыри, предназначенные для холодной и горячей вулканизации. В процессе жидкость для ремонта камер взаимодействует с активным слоем пластыря-заплаты. Чтобы обработать поверхность материалов и места дефектов, используется спеццемент BL. Для фиксации и соединения элементов и деталей конструкции применяются клеи.

Различают холодную и горячую вулканизацию:

• Без термической обработки две резиновые составляющие скрепляются в процессе холодной вулканизации. При этом пластырь с адгезивным слоем крепится внутри покрышки. Этот процесс протекает достаточно медленно, а потому при средней температуре окружающей среды в 20 С, шина после установки пластыря должна простоять сутки. Если же за окном холоднее, для полного завершения процесса потребуется двое суток. Чтобы процесс прошел верно, не следует ни в чем отклоняться от технологии. Для закрепления эффекта стоит воспользоваться дополнительными средствами для резины уже после окончания вулканизации;

• Если для скрепления материалов используется воздействие высокой температуры, речь идет о горячей вулканизации. Для данного процесса используется так называемая «сырая резина» – пластичная смесь, которая восстанавливает места повреждения резины. Услуга вулканизации доступна во многих сервисных центрах.

Чтобы шины служили достаточно долго и не нуждались в вулканизации, следует приобретать их в проверенных виртуальных торговых площадках, например,Rezina.cc. Здесь работают опытные специалисты, которые смогут дать ответы на любые вопросы. Преимущества интернет-магазина – разумная ценовая политика и оперативная доставка без предварительной платы.

Что такое вулканизация

Большой Энциклопедический словарь даёт такое пояснение слова вулканизация: «

превращение каучука в резину, осуществляемое с участием т. н. вулканизующих агентов (например, серы, органических пероксидов, некоторых синтетических смол) или под действием ионизирующей радиации. В результате вулканизации повышаются прочность, твердость, эластичность, тепло- и морозостойкость каучука, снижается его растворимость в органических растворителях».

Оглавление:

Практическое применение вулканизации
Немного истории: GoodYear и вулканизация
Горячая вулканизация
Холодная вулканизация
Подытожим

Что такое вулканизация

Практическое применение вулканизации

Слово «вулканизация» многим из нас известно с детства: мы слышали его всякий раз, когда обращались к взрослым за помощью, проколов велосипедную шину. Вскочив на отремонтированный велосипед, мы улетали по своим детским делам, недолго поудивлявшись, какое отношение ремонт велика имеет к вулканам. Как оказывается, имеет!

Слово «вулканизация», как и сказано в Энциклопедии, означает «превращение каучука в резину». Процесс осуществляется при помощи т.н. вулканизирующих агентов, веществ, способствующих этому превращению. В качестве таких агентов используют серу, оксиды металлов и другие вещества вместе с ускорителями вулканизации.

Сами по себе каучук, резина и их взаимные превращения, мало кого волнуют, кроме специалистов. Нас сейчас интересует практическое применение этого метода. А точнее, один его аспект: ремонт автомобильных покрышек.

Немного истории: Goodyear и вулканизация

Хотя вулканизация применяется далеко не только для ремонта шин, изобретение этого метода тесно связано именно с автомобильными покрышками. Всем автолюбителям хорошо знакома фамилия изобретателя вулканизации. Его звали Чарльз Нельсон Гудьир. Да-да, именно Goodyear, в честь которого и названа известная компания-производитель, основанная почти через 40 лет после смерти изобретателя. Открытый им процесс был назван именем Вулкана, древнеримского бога огня.

Изобретению Гудьира мир обязан существованию всех изделий из резины, которыми мы привычно пользуемся, не задумываясь о том, что эксперименты с каучуком, по сути, стоили изобретателю жизни. Гудьиру приходилось работать с весьма вредными веществами, что не могло отразиться на здоровье изобретателя.

История жизни Чарльза Нельсона Гудьира заслуживает отдельного описания, каковых, впрочем, существует немало. Мы же, отдав должное памяти изобретателя, вернёмся к использованию метода вулканизации для ремонта автомобильных шин.

Горячая вулканизация

Для ремонта автомобильных шин используют заплатки из «сырой резины», которые в процессе вулканизации образуют с покрышкой единое целое, надёжно заделывая место прокола. Этот процесс можно выполнить одним из двух способов: горячая и холодная вулканизация.

ВАЖНО: результат ремонта шины методом горячей вулканизации во многом зависит от квалификации мастера. Неправильное использование оборудования может привести к браку.

Горячую вулканизацию используют для восстановления покрышек с боковыми порезами от 1 см, а также для ремонта серьёзных повреждений протекторной части. Как видно из названия, этот способ подразумевает воздействие высокой температуры. Этот способ считается более прочным, кроме того, к важным преимуществам горячей вулканизации относится возможность использования покрышки сразу после ремонта.

Применение этого способа требует наличия специального оборудования и навыков работы с ним. Качественный ремонт шин методом горячей вулканизации возможен лишь при соблюдении всех технологических требований.

Холодная вулканизация

При этом способе вместо термического воздействия для активации бутилового слоя покрышки применяются химические вещества. По сути, если говорить бытовым языком, холодная вулканизация — это склеивание.

ВАЖНО: качество ремонта зависит от предварительной подготовки поверхности покрышки. Её необходимо очистить от грязи и влаги, сделать шероховатой для лучшего схватывания.

Для проведения ремонта шин холодной вулканизацией не требуется громоздкое оборудование, здесь можно обойтись ручным инструментом. Между тем, соблюдение технологии в этом случае не менее важно: любое нарушение процесса приведёт к браку. После ремонта использовать покрышку можно не ранее, чем через сутки (при температуре не ниже +20°С).

Подытожим

Выбор способа ремонта покрышки, горячей или холодной вулканизации, зависит от конкретных условий: особенности повреждения покрышки, возможности шиномонтажной мастерской, и других. Заочно нельзя сказать, который из способов окажется предпочтительнее в вашем случае, каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки в сравнении с другим.

Вулканизация шин – временная мера, никогда не заменит грузовой шиномонтаж!

Вулканизация, с химической точки зрения – процесс, при котором макромолекулы каучука «сшиваются» в трехмерную пространственную сетку редкими поперечными связями. Также можно сказать, что это технологический процесс превращения пластичного каучука в резину. Возможность быстрого и эффективного восстановления применима к большинству изделий резинотехнической промышленности. Но если надувные лодки, бассейны и плавательные круги нуждаются в ремонте по причине неиспользования и ненадлежащего хранения, то шины автомобилей ремонтируются гораздо чаще. Это связано с большими нагрузками, приходящимися на них.

Вулканизация шин – современный процесс, позволяющий резко снизить затраты на обслуживание колес автомобиля в случае их повреждения.

Прошло то время, когда поврежденные шины из-за невозможности ремонта массово выбрасывались на обочину. Рост числа автомобилей привел к соответствующему росту отрасли авторемонта, в том числе и ремонта колес. Экономнее завулканизировать колесо, чем покупать новое.

Различают два вида вулканизации шин, различающиеся методами ремонта и имеющие свои преимущества. Горячая – использует полиизопрен («сырая резина») и высокая температура. Преимущества – высокая надежность, и как следствие, прочность отремонтированной области, возможность ремонта боковых порезов шин с исключением образования грыжи. Холодная – применяется заплатка, которая скрепляет поврежденную область при помощи активатора бутилового слоя – своеобразного «цемента». Плюсы: малые затраты времени на ремонт, простота его осуществления.

Территориально находясь около Дмитровского шоссе, компания «Клио Трейд Авто» занимается вулканизацией шин на профессиональном уровне. Сотрудники высокой квалификации, качественные материалы и комплектующие, профессиональное оборудование способствуют тому, что уровень качества оказываемых услуг – гораздо выше среднего.

Вулканизация шин, как часть шиномонтажа – временная мера, призванная дать возможность доехать до пункта назначения. Позже, придется задуматься о приобретении нового колеса, но без качественного шиномонтажа – как без колес, а значит – как без рук. Ознакомиться с ценами на работы по грузовому шиномонтажу можно здесь.

8 августа, Рекламная статья

Вулканизация каучука – Завод резинотехнических изделий “КАУЧУК”

Вулканизация каучука

Вулканизация каучука — это процесс химической обработки каучука, который включает применение химических веществ — обычно серы — для изменения физических свойств каучука. В своем естественном состоянии каучук обладает многочисленными привлекательными качествами, включая стойкость к ржавчине, коррозии и плесени. Но каучук очень мягкий и эластичный материал, что может ограничивать его применение в определенных условиях. Это привело к тому, что компании-производители резинотехнических изделий используют процесс вулканизации каучука для решения этой проблемы. При этом повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, снижаются пластические свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях.

История вулканизации

Вулканизация была изобретена Чарльзом Гудьиром (Charles Goodyear) в 1839 году. В своем патенте Гудьир описал процесс использования химических веществ для изменения физических свойств каучука. Гудьир также писал об использовании дополнительных химикатов для ускорения процесса вулканизации при более низких температурах. Эти дополнительные химические вещества, известные как ускорители, часто включают углерод или цинк.

Вулканизация каучука: что нужно знать

Вулканизация обычно включает применение серы. Десятый самый распространенный элемент во вселенной, сера изменяет физические свойства натурального, а также синтетического каучука. Во время процесса вулканизации каучук и сера вместе с другими химическими веществами нагреваются до температуры от 130 до 180 градусов по Цельсию в пресс-форме. Сочетание тепла и химических элементов заставляет каучук стягиваться и затвердевать, при этом происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку.

Хотя сера является самым распространенным вулканизующим агентом, существуют и другие химические вещества, которые могут использоваться в процессе вулканизации:

Перекись водорода
Оксиды металлов
Ацетоксисилан
Уретан

Процессу вулканизации подвергаются бесчисленные резиновые и резинотехнические изделия, в том числе уплотнительные кольца, прокладки, манжеты и даже шины.

Влияние вулканизации на резину

Вулканизация изменяет физические свойства резины, заставляя ее сжиматься. Конечно, существуют механические методы, которые также могут заставить резину сжаться. Разница с вулканизацией, однако, заключается в том, что она сохраняет первоначальную структуру каучука. Когда происходит вулканизация каучука, он сжимается, но при этом, сохраняя свою первоначальную структуру. Вулканизация, по существу, уменьшает размер каучука без деформации или изменения его структуры.

В дополнение к изменению размера каучука при сохранении структуры, вулканизация также защищает резину от будущей деформации. По мере сжатия резина затвердевает и становится менее уязвимой для деформации. Конечно она может деформироваться при воздействии достаточного усилия, но вулканизированная резина не будет деформироваться так же легко, как обычная невулканизированная резина.

Резина также становится более твердой при вулканизации, что впоследствии увеличивает ее прочность на разрыв и снижает риск физического повреждения.

В отличие от термопластичных химических процессов, эффекты вулканизации являются постоянными. После вулканизации резинового материала или изделия, этот процесс нельзя повернуть вспять.

Вулканизация шин

Вулканизация — это сложный физико-химический процесс взаимодействия каучука с серой, протекающий при нагреве резиновой смеси. В результате этого процесса происходит изменение свойств каучука: он теряет пластичность и растворимость в нефтепродуктах и других растворителях, приобретает прочность, эластичность и ряд других положительных качеств. Каркасные резины содержат 1,5–4% серы от массы каучука и вулканизируются при температуре 100—140е С. Процесс вулканизации зависит от температуры и времени.

Вещества, ускоряющие вулканизацию, делятся на минеральные (окись цинка, глет, едкие щелочи) и органические (альтакс, каптакс, тиурам). Последние вводятся в резиновые смеси в количестве 1–2% массы каучука. Одновременное применение нескольких ускорителей повышает скорость вулканизации.

Усилители служат для повышения физико-механических свойств резины, так как вулканизированная резиновая смесь, состоящая только из каучука, серы и ускорителей, обладает малой прочностью и плохо сопротивляется истиранию. К ним относятся различные сорта саж, каолин, цинковые белила и другие материалы. Сажи бывают газовые, печные, ламповые, форсуночные, термические и канальные. Качество сажи оказывает большое влияние на качество резиновых изделий. Сажи различаются между собой размерами частиц, развитостью, шероховатостью поверхности и величиной трения между частицами. Усилители вводятся в резиновую смесь в количестве 40— 80% массы каучука.

Мягчители вводят в резиновые смеси для улучшения их технологических свойств. К мягчителям относится большая группа органических веществ, такая как парафин, стеарин, вазелиновое масло, мазут, канифоль и др. Указанные вещества способствуют более равномерному распределению входящих в резиновую смесь материалов и повышают мягкость и другие свойства резиновых изделий. Некоторые мягчители, например вазелиновое масло, одновременно способствуют увеличению морозостойкости резины. Резиновые смеси содержат от 3 до 20% мягчителей массы каучука.

Противостарители вводят в смеси для предохранения резины от старения, которое возникает в результате эксплуатации и длительного хранения резиновых изделий: резина растрескивается, становится хрупкой, менее прочной. Противостарители — это органические вещества, которые вводятся в смесь в количестве 1,5–2% массы каучука.

Брекер. Брекером называется резиновый или резино-кордный слой, расположенный между каркасом и протектором. Он состоит обычно из двух и более слоев разреженного корда, обложенных утолщенными слоями резины, которые создают благоприятные условия для перемещения нитей брекера в процессе работы шины.

Вулканизация резины что такое

Вулканизация резины: что это такое, холодная и горячая вулканизированная резина

Почти каждый автолюбитель хоть иногда задавался вопросом: вулканизация шин — что это такое? И действительно, далеко не многие знают, как именно происходит данный процесс, в результате каких химических реакций осуществляется вулканизация.

Вулканизированная резина: что это такое

Вулканизация резины — это довольно интересная процедура, так как в качестве вулканизирующих агентов выступает немало химических соединений. Основным элементом данной структуры является каучук. Именно он преобразовывается в резину вследствие технологического процесса вулканизации.

Вулканизированная резина

Это химическая реакция, которая представляет собой превращение сырого каучука в вулканизационную сетку, благодаря присоединению к нему иных химических соединений. При этом у каучука улучшается твердость, эластичность, устойчивость к высоким и низким температурам.

Применение таких веществ, как каучук и сера в процессе вулканизации называется серной вулканизацией. Именно атомы серы способствуют образованию межмолекулярных поперечных связей. Смесь нагревают до 160 °. Когда процент добавленной серы не превышает 5 %, то получается мягкий вулканизат. Из него изготавливают камеры, покрышки, резиновые трубки и т. п. А если добавляется больше 30 % серы, то получается жесткий эбонит.

Еще один вид вулканизации называется радиационным. Она проводится путем ионизирующей радиации, где применяются потоки электронов, что излучает радиоактивный кобальт.

Таким способом можно получить эластомер, который будет невероятно стойким к химическим и термическим воздействиям.

Весь процесс вулканизации можно разделить на несколько этапов:

Вулканизируемый состав помещают в формы.
Формы устанавливают между нагретыми плитами гидропресса.
Смесь нагревают до определенной температуры.
Неформовые изделия засыпаются в автоклавы либо котлы и тоже поддаются нагреву.

Детали из эластомеров используются не только для вулканизации колес. Они применяются в производстве обуви, детских товаров, монтаже сантехники.

Горячая вулканизация

Такой метод чаще всего используется для устранения боковых порезов на автошине, которые больше 1 см. Именно на горячую получается добиться более надежного скрепления резины. Данный способ считается одним из самых прочных среди всех известных. Горячее склеивание имеет массу плюсов:

процедуру можно делать даже зимой;
изделие будет склеено даже если имеет загрязнения;
пользоваться шиной можно сразу после процедуры;
материалы дешевле, чем для холодной склейки.

Различают одноэтапную и двухэтапную вулканизацию.

В первом случае происходит следующее:

Поврежденное место зачищается фрезой.
Укладывается вязкая резина.
Дыра заполняется кусками холодной резины.
Специальным прессом производится нагрев и сваривание компонентов.

Все поврежденные места охватываются прибором и надежно склеиваются.

Двухэтапная проходит следующим образом:

Порез зачищается и вулканизируется.
Накладывается заплатка на место повреждения.
Поврежденные места склеиваются прессом.

Такой способ более плотно закрывает порез и обеспечивает хорошее затвердевание резины.

Горячая склейка Температура, при которой проводится горячая склейка, — 120-140 °.

Технология и время вулканизации сырой резины

Время вулканизации сырой резины — примерно 4 минуты на каждый миллиметр толщины. При этом по 30 минут дается на прогрев промежуточных подушек. Так, например, профессионалы могут отремонтировать шину за пару часов. Если речь идет о грузовой покрышке, то продолжительность ремонта может затянуться до 4 часов. Этапов обработки и склеивания пореза несколько:

Пространство вокруг повреждения зачищается фрезой.
Резиновая крошка сдувается, поврежденное место обрабатывается с обеих сторон специальным составом.
Соответствующая по размеру заплатка устанавливается с внутренней стороны шины.
Снаружи порез заполняется сырой резиной, которую заранее подогревают для лучшей пластичности.
Каучук прижимают к шине и выравнивают, он должен выступать на 3-5 мм.
Горячим прессом производится склейка поврежденного участка.

Пластины пресса могут прилипнуть к резине, поэтому можно вставить между ними бумагу. Если невулканизированная резина заполнила воронку не полностью, то в ней останется воздух, произвести склейку будет невозможно. В таком случае понадобится заново закладывать материал в место повреждения и производить все манипуляции снова. Время вулканизации сырой резины: таблица

Холодная склейка

Холодный ремонт не предусматривает нагрева, все что необходимо — это заплатка и специальный клей.

Именно хороший клей в силах склеить резину так, как бы это сделала горячая вулканизация. Но стоит отметить, что данный способ является временным ремонтом. Его можно сделать самостоятельно при поломке в дороге и доехать так до ближайшей СТО. А там уже произвести склеивание на горячую. Если такая ситуация случилась в пути, то нужно произвести следующие манипуляции:

Снять колесо и осмотреть повреждение.
Очистить и обезжирить место склейки
Нанести клей на заплатку и поврежденное место.
Придавить заплатку к резине и подержать некоторое время.
Накачать колесо и ехать на СТО.

Нужно учитывать, что края резинового жгута должны отступать не менее чем на 1 см от края пореза.

Также эффективному склеиванию поддаются повреждения не более 35 мм (продольные) и 25 мм (поперечные). Холодная вулканизация схватывается около 30 минут. После этого только можно ехать. Но тут все зависит от величины пореза, холода либо жары, а также от качества клея. Полное высыхание материала наступает через двое суток. Такой способ очень хорошо подходит для устранения мелких порезов и проколов.

Самовулканизирующаяся резина

Вулканизатор для шин своими руками

Любой вулканизатор обязательно должен состоять из пресса и нагревательного элемента.

Его можно сделать даже собственными руками, имея смекалку и умелые руки. Изготовить агрегат можно:

из бытового утюга;
из электроплитки;
из поршня от двигателя авто.

Если использовать утюг, то его подошва будет служить нагревательным элементом. Идеальным будет прибор, имеющий терморегулятор. В качестве пресса может выступать струбница. Для такого вулканизирующего устройства понадобится минимум затрат денег и материала.

Если использовать электроплитку, то в данном случае на спираль потребуется положить металлическую пластину. Перед тем как укладывать на нее резину, рекомендуется положить бумагу, дабы пластина не прилипла. Сюда же потребуется присоединить терморегулятор, который настроить на отключение при 150 °. Здесь также в качестве пресса можно использовать струбницу.

Поршневой вулканизатор станет незаменимым помощником, если прокол шины случился в пути, а под рукой нет никаких специальных материалов для вулканизации и розетки. Такой агрегат работает по следующей схеме:

Камера укладывается на ровной металлической поверхности.
Поврежденный участок прижимается днищем поршня и плотно фиксируется.
Между резиной и металлом укладывается бумага.
Рядом с поршнем рассыпается песок (чтобы бумага не горела).
В поршень заливается бензин и поджигается.

Таким образом получается произвести вулканизацию практически подручными средствами. Самодельный вулканизатор

Произвести самодельную вулканизацию вполне возможно, но лучше, если эту работу сделают профессионалы на СТО. Данная процедура не займет много времени, да и стоит недорого.

Что такое вулканизация резины велосипеда в домашних условиях?

Есть несколько способов заделать прокол или порез в велосипедной камере, один из которых – горячая или холодная вулканизация шин. Такой метод можно с уверенностью назвать надежным и долговечным, колесо, закрепленное при помощи сырой резины, будет служить как новое и не спустит в самый неожиданный момент. Осуществлять такой ремонт можно легко самому своими руками, как в домашних условиях, так и на природе в походе при наличии некоторых необходимых деталей. Горячий метод вулканизации отличается от холодного только тем, как закрепляется накладываемая на колесо заплатка – с нагревом или без.

Что такое вулканизация? Это такой химический процесс, благодаря которому, при затрате тепла, прочностные свойства резины улучшаются, она становится эластичной и твердой. Наложить латку на прокол можно при помощи отрезка старой камеры или готовой заплатки из ремонтного набора, а для их закрепления необходима сырая резина своими руками, которая продается в рулонах с защитной пленкой. Это очень пластичный материал, он прилипает к любым поверхностям, легко слепляется в комок и т.д. сырая резина инструкция по применению указана на упаковке.

Различают два вида вулканизации – холодная и горячая, рассмотрим их оба поподробнее.

Применение холодной вулканизации

Материал для такого ремонта появился еще в 1939 году в США, почти сразу начал с успехом применяться и пользуется популярностью у велосипедистов и автомобилистов по всему миру и по сей день. С его помощью можно легко и беспроблемно отремонтировать любую камеру, холодный способ очень легок к применению в домашних условиях. Для удобства потребителей некоторые производители предлагаются сразу готовые наборы для ремонта (холодная сырая резина инструкция по применению указана на упаковке), в который входят несколько заплаток различных размеров в виде пластыря, шкурка (наждачная бумага), которая используется для зачистки места прокола или царапины на резине, а также специальный быстросохнущий клей для холодной вулканизации. Именно он вступает в реакцию со слоем сырой резины на заплатке – она нанесена ярким цветом вокруг черного. Это вызывает процесс вулканизации, благодаря чему резина камеры легко склеивается без нагрева (т.е. холодным способом). Такой способ лучше всего подходит для ремонта колес в походных условиях, когда под рукой больше нет никаких инструментов. Вы не найдете ни одного велотуриста, которого бы не выручал подобный комплект хотя бы раз в жизни. Он не занимает много места в сумке или рюкзаке, а важность его сложно переоценить, особенно если в поездке вы один без товарищей вдалеке от города. На весь процесс ремонта шины с использованием холодной вулканизации при помощи латки пластыря для камеры у велосипедиста уйдет не больше десяти минут, и колесо будет как новое.

Такая технология применяется несколько дольше, чем холодная. Во времена, когда вокруг не было такого количества шиномонтажек, авто- и велолюбители ремонтировали свои транспортные средства в гараже при помощи именно такого метода, для которого применяется электрический или бензиновый вулканизатор, который можно легко собрать своими руками. технология здесь заключается в следующем: мастер сжигает бензин, который прогревает резину при помощи поршня. Как только температура поднимается до 90 градусов, сырая резина для вулканизации начинает укрепляться, если поднять температуру до 147 градусов, процесс идет заметно быстрее и качественнее. А вот выше 150 лучше не поднимать, т.к. материал начинается разрушаться и теряет свои свойства. После 160 градусов сырая резина начинается обугливаться. Идеальное время прогрева при горячей вулканизации сырой резины – около 8-10 минут. Фрагмент материала прикладывается к месту прокола на камере и сдавливается при помощи струбцины, чтобы в процессе химической реакции не образовывались пузырьки и не собирался воздух, образуя опасные пустоты.

Технология применения горячей вулканизации сырой резины в домашних условиях окажется на 40% эффективнее для шины, чем холодная, поэтому, если есть возможность, пользоваться лучше этим методом.

В походных условиях провести такую операцию для камер гораздо сложнее, но все же возможно: если есть фрагмент сырой резины, можно нагреть его над костром. Определить температуру пламени можно по кусочку сахара или листку бумаги: и то, и то начинает плавиться/обугливаться при температуре 145 градусов – как раз той, что требуется для вулканизации. В качестве струбцины можно использовать плоский тяжелый камень, деревянное полено или любой другой подходящий предмет.

На всю операцию вы потратите около 20 минут. Не забывайте, что место проклейки заплатки камеры нужно обязательно зачищать шкуркой или хотя бы протереть бензином, чтобы удалить загрязнения с шины.

Цемент для вулканизации и его применение

Еще один альтернативный вариант для ремонта колес велосипеда в походных условиях – это баллончик с цементным вулканизатором. Купить их можно, например, на авторынке – такой материал пользуется большой популярностью среди автолюбителей. Состав продается в жестяных и аэрозольных баллонах под давлением от таких брендов как Abro, BL, Zefal, Top RAD и многих других. По своему составу они не опасны для здоровья и не токсичны, т.к. в них не содержится хлористый и ароматический углеводород, поэтому использовать их можно свободно и дома, и на улице без защитной маски. Для того чтобы произошла цементация шины, необходима температура в 18 градусов тепла. Состав также применяется и при горячей вулканизации (необходимо 150 градусов). Для ремонта нужно извлечь из резины камеры инородный предмет, спровоцировавший прокол, через ниппель заправить камеру цементным вулканизатором, слегка подкачать ее насосом и проехать на велосипеде 2-3 километра, чтобы отрегулировать давление в колесах. Такая технология ремонта шины простая и тоже применяется повсеместно. Для закрепления результата возможно использование заплатки пластыря с последующим методом горячей вулканизации – абсолютно так же, как описывает инструкция выше. Технология подходит для любых порезов шины. латка для ремонта камер в данном случае наносится до заправки шины цементом.

Вулканизация каучука

Каучук, добываемый в природе, не всегда подходит для изготовления деталей. Это вызвано тем, что его природная эластичность очень низка, и очень зависит от внешней температуры. При температурах близких к 0, каучук становится твердым или при дальнейшем понижении он становится хрупким. При температуре порядка + 30 градусов каучук начинает размягчаться и при дальнейшем нагреве переходит в состояние расплава. При обратном охлаждении своих изначальных свойств он не восстанавливает.

Каучук и резина Мягкая резина и твердая резина из каучука Виды каучука

Кроме того природный каучук может быть с легкостью растворен органическими соединениями.

Для закрепления ряда достоинств каучука и устранения его недостатков применяют такой технический прием как вулканизация каучука.

Вулканизация

Вулканизация, так называют один из технологических процессов, применяемых на производстве резины. Во время этого процесса сырой каучук, натурального или искусственного происхождения, становится резиной.

У каучука, прошедшего через вулканизацию, заметно улучшается прочность, химическая стойкость, эластичность, повышается устойчивость к воздействию высоких и низких температур и ряд других технических свойств. Суть этого процесса заключается в следующем – под воздействием высокой температуре и определенного давления происходит связывание линейных макромолекул в единую целое. Эта система носит название вулканизационной сетки.

По окончании процесса вулканизации между макромолекулами создаются поперечные связи. Их количество и структура определяется способом проведения этой операции. Во время этого процесса определенные свойства каучука изменяются не линейно, а с прохождением через определенные точки максимума и минимума. Точка, в которой проявляются оптимальные свойства резины, называется оптимумом вулканизации.

Вулканизация каучука

Для обеспечения необходимых эксплуатационных и технических свойств резины в каучук добавляют различные вещества и материалы – сажу, мел, размягчители и пр.

На практике применяют несколько методов вулканизации, но их объединяет одно – обработка сырья вулканизационной серой. В некоторых учебниках и нормативных документах говорится о том, что в качестве вулканизирующих агентов могут быть использованы сернистые соединения, но на самом деле они могут считаться таковыми, только потому, что они содержат в себе серу. Иначе, они могут оказывать влияние вулканизацию ровно, так же как и остальные вещества, которые не содержат соединений серы.

Некоторое время назад, проводились исследования в отношении проведения обработки каучука органическими соединениями и некоторыми веществами, например:

фосфор;
селен;
тринитробензол и ряд других.

Но проведенные исследования показали, что никакого практической ценности эти вещества в части вулканизации не имеют.

Процесс вулканизации каучука можно разделить на холодный и горячий. Первый, может быть разделен на два типа. Первый подразумевает использование полухлористой серы. Механизм вулканизации с применением этого вещества выглядит таким образом. Заготовку, выполненную из натурального каучука, размещают в парах этого вещества (S2Cl2) или в ее растворе, выполненный на основе какого-либо растворителя. Растворитель должен отвечать двум требованиям:

Он не должен вступать в реакцию с полухлористой серой.
Он должен растворять каучук.

Как правило, в качестве растворителя можно использовать сероуглерод, бензин и ряд других. Наличие полухлористой серы в жидкости не дает каучуку растворяться. Суть этого процесса заключается в насыщении каучука этим химикатом.

Чарльз Гудьир изобрел процесс вулканизации каучука

Длительность процесса вулканизации с участием S2Cl2 в результате определяет технические характеристики готового изделия, в том числе эластичность и прочность.

Время вулканизации в 2% — м растворе может составлять несколько секунд или минут. Если процесс будет затянут по времени, то может произойти так называемая перевулканизация, то есть заготовки теряют пластичность и становятся очень хрупкими. Опыт говорит о том, что при толщине изделия порядка одного миллиметра операцию вулканизации можно проводить несколько секунд.

Эта технология вулканизации является оптимальным решением для обработки деталей с тонкой стенкой – трубки, перчатки и пр. Но, в этом случае необходимо строго соблюдать режимы обработки иначе, верхний слой деталей может быть вулканизирован больше, чем внутренние слои.

По окончании операции вулканизации, полученные детали необходимо промыть или водой, или щелочным раствором.

Существует и второй способ холодной вулканизации. Каучуковые заготовки с тонкой стенкой, помещают в атмосферу, насыщенную SO2. Через определенное время, заготовки перемещают в камеру, где закачан h4S (сероводород). Время выдержки заготовок в таких камерах составляет 15 – 25 минут. Этого времени достаточно для завершения вулканизации. Эту технологию с успехом применяют для обработки клееных швов, что придает им высокую прочность.

Специальные каучуки обрабатывают с применением синтетических смол, вулканизация с их использованием не отличается от той, что описана выше.

Горячая вулканизация

Технология такой вулканизации выглядит следующим образом. К отформованной из сырого каучука добавляют определенное количество серы и специальных добавок. Как правило, объем серы должен лежать в диапазоне 5 – 10% конечная цифра определяется исходя из предназначения и твердости будущей детали. Кроме серы, добавляют так называемый роговой каучук (эбонит), содержащий 20 – 50% серы. На следующем этапе происходит формование заготовок из полученного материала и их нагрев, т.е. вулканизация.

Нагрев проводят различными методами. Заготовки помещают в металлические формы или закатывают в ткань. Полученные конструкции укладывают в печь разогретую до 130 – 140 градусов Цельсия. В целях повышения эффективности вулканизации в печи может быть создано избыточное давление.

После вулканизации каучука

Сформированные заготовки могут быть уложены в автоклав, в котором находиться перегретый водяной пар. Либо их помещают в нагреваемый пресс. По сути, этот метод наиболее распространен на практике.

Свойства каучука прошедшего вулканизацию зависят от множества условий. Именно поэтому вулканизацию относят к самым сложным операциям, применяемым в производстве резины. Кроме того, немаловажную роль играет и качество сырья и метод его предварительной обработки. Нельзя забывать и об объеме добавляемой серы, температуры, продолжительность и метод вулканизации. В конце концов, на свойства готового продукта оказывает и наличие примесей разного происхождения. Действительно наличие многих примесей позволяет выполнить правильную вулканизацию.

В последние годы в резиновой промышленности стали использовать ускорители. Эти вещества добавленные в каучуковую смесь ускоряют протекающие процессы, снижают энергозатраты, другими словами эти добавки оптимизируют обработку заготовки.

При реализации горячей вулканизации на воздухе необходимо присутствие свинцовой окиси, кроме того может потребоваться присутствие свинцовых солей в купе с органическими кислотами или с соединениями которые содержат кислотные гидроокислы.

В качестве ускорителей применяют такие вещества как:

тиурамидсульфид;
ксантогенаты;
меркаптобензотиазол.

Вулканизация, проводимая под воздействием водяного пара может существенно сократиться если использовать такие химические вещества, как щелочи: Са(ОН)2, MgO, NaOH, КОН, или соли Na2CО3, Na2CS3. Кроме того, ускорению процессов поспособствуют соли калия.

Существуют и органические ускорители, это амина, и целая группа соединений, которые не входят в какую-либо группу. Например, это производные от таких веществ как амины, аммиак и ряд других.

На производстве чаще всего применяют дифенилгуанидин, гексаметилентетрамин и многие другие. Не редки случаи, когда для усиления активности ускорителей используют окись цинка.

Кроме добавок и ускорителей не последнюю роль играет и окружающая среда. К примеру, наличие атмосферного воздуха создает неблагоприятные условия для проведения вулканизации при стандартном давлении. Кроме воздуха, отрицательное воздействие оказывают угольный ангидрид и азот. Между тем, аммиак или сероводород оказывают положительной воздействие на процесс вулканизации.

Процедура вулканизации придает каучуку новые свойства и модифицирует существующие. В частности, улучшается его эластичность и пр. контролировать процесс вулканизации можно контролировать, постоянно замеряя изменяемые свойства. Как правило, для этого используют определение усилия на разрыв и растяжение на разрыв. Но эти метод контроля не отличаются точностью и его не применяют.

Резина как продукт вулканизации каучука

Техническая резина – это композиционный материал, содержащий в своем составе до 20 компонентов, обеспечивающих различные свойства этого материала. Резину получают путем вулканизации каучука. Как отмечалось выше, в процессе вулканизации происходит образование макромолекул, обеспечивающие эксплуатационные свойства резины, так обеспечивается высокая прочность резины.

Главное отличие резины от множества других материалов тем, что она обладает способностью к эластичным деформациям, которые могут происходить при разных температурах, начиная от комнатной и заканчивая куда более низкими. Резина значительно превышает каучук по ряду характеристик, например, ее отличает эластичность и прочность, стойкость к температурным перепадам, воздействию агрессивных сред и многое другое.

Цемент для вулканизации

Цемент для вулканизации используют для операции самовулканизации, она может начинаться с 18 градусов и для горячей вулканизации до 150 градусов. Этот цемент не включает в свой состав углеводороды. Существует также цемент типа ОТР, используемый для нанесения на шероховатые поверхности внутри шин, а также на Тип Топ RAD- и PN-пластыри серии OTR с увеличенным временем высыхания. Применение такого цемента позволяет достичь длительных сроков эксплуатации восстановленных шин, применяемых на специальной строительной технике с большим пробегом.

Технология горячей вулканизации шин своими руками

Для выполнения горячей вулканизации покрышки или камеры понадобится пресс. Реакция сварки каучука и детали происходит за определенный период времени. Это время зависит от размера ремонтируемого участка. Опыт показывает, что для устранения повреждения глубиной в 1 мм, при соблюдении заданной температуры, потребуется 4 минуты. То есть для ремонта дефекта глубиной в 3 мм, придется затратить 12 минут чистого времени. Подготовительное время в расчет не принимаем. А между тем выведение вулканизационного устройства в режим, в заисимости от модели может занять порядка 1 часа.

Температура, необходимая для проведения горячей вулканизации лежит в пределах от 140 до 150 градусов Цельсия. Для достижения такой температуры нет необходимости в использовании промышленного оборудования. Для самостоятельного ремонта шин вполне допустимо применение домашних электробытовых приборов, к примеру, утюга.

Устранение дефектов автомобильной покрышки или камеры при помощи устройства для вулканизации – это довольно трудоемкая операция. У него существует множество тонкостей и деталей, и поэтому рассмотрим основные этапы ремонта.

Для обеспечения доступа к месту повреждения необходимо покрышку снять с колеса.
Зачистить рядом с местом повреждения резину. Ее поверхность должна стать шероховатой.
С применением сжатого воздуха обдуть обработанное место. Корд, появившийся наружу необходимо удалить, его можно откусить кусачками. Резина должна быть обработана специальным составом для обезжиривания. Обработка должна быть проведена с двух сторон, снаружи и изнутри.
С внутренней стороны, на место повреждения должна быть уложена заранее подготовленная в размер заплатка. Укладку начинают со стороны борта покрышки в сторону центра.
С наружной стороны на место повреждения необходимо положить куски сырой резины, нарезанные на кусочки по 10 – 15 мм, предварительно их необходимо прогреть на плите.
Уложенный каучук надо прижать и разровнять по поверхности шины. При этом надо следить за тем, что бы слой сырой резины был выше рабочей поверхности камеры на 3 – 5 мм.
Через несколько минут, с использование УШМ (угловая шлифмашина), необходимо снять слой наложенной сырой резины. В том случае, если оголенная поверхность рыхлая, то есть в ней присутствует воздух, всю нанесенную резину требуется убрать и операцию нанесения каучука повторить. Если в ремонтном слое нет воздуха, то есть, поверхность ровная и не содержит пор, ремонтируемую деталь, можно отправлять под разогретый до указанной выше температуры.
Для точного расположения шины на прессе имеет смысл пометить центр дефектного места мелом. Для предотвращения прилипания нагретых пластин к резине, между ними надо проложить плотную бумагу.

Вулканизатор своими руками

Любое устройство для горячей вулканизации должно содержать два компонента:

нагревательный элемент;
пресс.

Для самостоятельного изготовления вулканизатора могут потребоваться:

утюг;
электрическая плитка;
поршень от ДВС.

Вулканизатор, который изготовлен своими руками, необходимо оснастить его регулятором, который сможет его выключить по достижении рабочей температуры (140-150 градусов Цельсия). Для эффективного прижима можно использовать обыкновенную струбцину.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технологический процесс вулканизации резины

Технологически процесс вулканизации представляет собой преобразование в резину «сырого» каучука. Как химическая реакция, он предполагает объединение линейных каучуковых макромолекул, легко теряющих стабильность при внешнем воздействии на них, в единую вулканизационную сетку. Она создается в трехмерном пространстве благодаря поперечным химическим связям.

Такая как бы «сшитая» структура наделяет каучук дополнительными прочностными показателями. Улучшаются его твердость и эластичность, морозо- и теплостойкость при снижении показателей растворимости в органических веществах и набухания.

Полученная сетка отличается сложным строением. Она включает не только узлы, соединяющие пары макромолекул, но и те, что объединяют одновременно несколько молекул, а также поперечные химические связи, представляющие собой как бы «мостики» между линейными фрагментами.

Их образование происходит под действием специальных агентов, молекулы которых частично выступают строительным материалом, химически реагируя друг с другом и макромолекулами каучука при высокой температуре.

Свойства материала

Возникающие связи необратимо ограничивают подвижность молекул под механическим воздействием, одновременно сохраняя высокую эластичность материала со способностью к пластическим деформациям. Структура и численность этих связей определяется методом вулканизации резины и использованными для нее химическими агентами.

Процесс протекает не монотонно, и отдельные показатели вулканизируемой смеси в своем изменении достигают своего минимума и максимума в разное время. Наиболее подходящее соотношение физико-механических характеристик получаемого эластомера называется оптимумом.

Вулканизируемый состав, помимо каучука и химических агентов, включает ряд дополнительных веществ, способствующих производству резин с заданными эксплуатационными свойствами. По назначению их делят на ускорители (активаторы), наполнители, мягчители (пластификаторы) и противостарители (антиокислители). Ускорители (чаще всего это оксид цинка) облегчают химическое взаимодействие всех ингредиентов резиновой смеси, способствуют сокращению расхода сырья, времени на его переработку, улучшают свойства вулканизаторов.

Наполнители, такие как мел, каолин, сажа, повышают механическую прочность, сопротивление износу, истиранию и другие физические характеристики эластомера. Пополняя объем исходного сырья, они тем самым уменьшают расход каучука и понижают себестоимость получаемого продукта. Мягчители добавляют для повышения технологичности обработки резиновых смесей, снижения их вязкости и увеличения объема наполнителей.

Также пластификаторы способны повышать динамическую выносливость эластомеров, стойкость к истиранию. Стабилизирующие процесс антиокислители вводятся в состав смеси, чтобы предупредить «старение» каучука. Разные комбинации этих веществ применяют при разработке специальных рецептур сырой резины для прогнозирования и корректировки процесса вулканизации.

Виды вулканизации

Когда присоединяется более 30% серы, то получается довольно жесткий, малоэластичный эбонит. В качестве ускорителей в этом процессе используют тиурам, каптакс и др., полноту действия которых обеспечивает добавление активаторов, состоящих из окислов металлов, как правило, цинка.

Еще возможна радиационная вулканизация. Ее проводят посредством ионизирующей радиации, применяя потоки электронов, излучаемых радиоактивным кобальтом. Такой процесс без использования серы способствует получению эластомеров, наделенных особой стойкостью к химическому и термическому воздействию. Для производства специальных видов резин добавляют органические перекиси, синтетические смолы и другие соединения при тех же параметрах процесса, что и в случае добавление серы.

В промышленных масштабах вулканизируемый состав, помещенный в форму, нагревают при повышенном давлении. Для этого формы помещают между нагретыми плитами гидропресса. При изготовлении неформовых изделий смесь засыпают в автоклавы, котлы или индивидуальные вулканизаторы. Нагревание резины для вулканизации в этом оборудовании проводится при помощи воздуха, пара, нагретой воды или высокочастотного электрического тока.

Крупнейшими потребителями резинотехнической продукции на протяжении многих лет остаются предприятия автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения. Степень насыщенности их продукции изделиями из резины служит показателем высокой надежности и комфорта. Кроме того, детали из эластомеров часто используют при производстве монтажа сантехники, изготовлении обуви, канцелярских и детских товаров.

Что такое вулканизация

Вулканизация — Википедия

Вулканиза́ция — технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизирующим реагентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. При этом повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, снижаются пластические свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях. Вулканизующими реагентами могут являться: сера, пероксиды, оксиды металлов, соединения аминного типа и др. Для повышения скорости вулканизации используют различные катализаторы-ускорители.

Открыл процесс вулканизации Чарльз Гудьир, запатентовавший его в 1844 году. Процесс назван в честь Вулкана, древнеримского бога огня.

В процессе вулканизации каучук становится резиной.

Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота и т. д.), пластификаторами (нефтяные и талловые масла, фактис, дибутилфталат и т. д.), противостарителями (бисфенолы, диамины и т. д.), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т. д.), активаторами вулканизации (оксидом цинка, оксидом магния и т. д.), замедлителями подвулканизации (фталевый ангидрид, N-нитрозодифениламин и т. д.).

Вулканизатор с питанием от автомобильного аккумулятора (12 вольт). Справа лист сырой резины, закрыт с двух сторон полиэтиленовой плёнкой. По центру — нагревательный элемент для ремонта «соска́» камеры. Вулканизация автомобильной камеры. Пиротехнические одноразовые вулканизаторы Стационарный вулканизор для грузовых шин

Когда камера автомобильной шины получает прокол и начинает выпускать воздух, её ремонтируют, накладывая заплатку из сырой (невулканизированной) резины и подвергают вулканизации.

Сырая (невулканизированная) резина имеет пластичную консистенцию, её можно смять в комок, она прилипает к предметам. Сырую резину выпускают в листах. С двух сторон она покрыта полиэтиленовой защитной плёнкой.

Автомобильную камеру в месте прокола зачищают от грязи, а также делают её поверхность шероховатой для лучшей адгезии (мелкой наждачной бумагой), обезжиривают бензином. На место прокола накладывают заплатку из сырой резины и зажимают в вулканизаторе.

Электри́ческий вулканиза́тор представляет собой струбцину, одной из губок которой является нагревательный элемент. Заплатка из сырой резины плотно прижимается нагревательным элементом к камере. Чтобы при вулканизации не произошло слипание нагревательного элемента с заплаткой, автолюбители обычно подкладывают кусок бумаги.

При нагревании происходит вулканизация сырой резины, она становится прочной и эластичной. Температура поверхности нагревателя (согласно инструкции) составляет около 140—160 °C. По достижении указанной температуры (бумага начинает изменять цвет) нагрев прекращают, после полного охлаждения вулканизатор снимают.

Электрические вулканизаторы выпускают стационарные (большого размера, для автопредприятий), переносные (работают от сети 220 В), портативные (для ремонта в дорожных условиях, от автомобильного аккумулятора 12 В).

На ранних стадиях эпохи автомобилизации для ремонта автомобильных камер применяли огневые вулканизаторы. Здесь нагревательным элементом служит «тарелка», в которую наливают строго определенную порцию бензина и поджигают. Полное сгорание бензина обеспечивает нужную температуру и нужную длительность процесса вулканизации.

В СССР также выпускались пиротехнические нагреватели (одноразовые эрзац-вулканизаторы): в металлической тарелке диаметром около 5 см (соответствует среднему размеру заплатки) находилось горючее вещество, «тарелка» с заплаткой из сырой резины прижималась каким-нибудь подручным предметом к камере и поджигался химический состав. После остывания можно было вставлять камеру в шину и продолжать поездку.

Конвейерные ленты используют в различных областях промышленности. Часто приходится сталкиваться с необходимостью их соединения (состыковки) между собой. В таких случаях используют метод горячей, холодной или механической вулканизации. Эта же проблема возникает при состыковке концов (склеивании в кольцо) поручней эскалаторов.

Калисский В. С., Манзон А. И., Нагула Г. Е. Учебник водителя автомобиля категории C. — Москва, издательство «Транспорт», 1983. — 352 с.

что это такое, холодная и горячая вулканизированная резина

Вулканизированная резина: что это такое

Вулканизированная резина

Весь процесс вулканизации можно разделить на несколько этапов:

Вулканизируемый состав помещают в формы.
Формы устанавливают между нагретыми плитами гидропресса.
Смесь нагревают до определенной температуры.
Неформовые изделия засыпаются в автоклавы либо котлы и тоже поддаются нагреву.

Обратите внимание!

Горячая вулканизация

процедуру можно делать даже зимой;
изделие будет склеено даже если имеет загрязнения;
пользоваться шиной можно сразу после процедуры;
материалы дешевле, чем для холодной склейки.

Различают одноэтапную и двухэтапную вулканизацию.

В первом случае происходит следующее:

Поврежденное место зачищается фрезой.
Укладывается вязкая резина.
Дыра заполняется кусками холодной резины.
Специальным прессом производится нагрев и сваривание компонентов.

Все поврежденные места охватываются прибором и надежно склеиваются.

Двухэтапная проходит следующим образом:

Порез зачищается и вулканизируется.
Накладывается заплатка на место повреждения.
Поврежденные места склеиваются прессом.

Такой способ более плотно закрывает порез и обеспечивает хорошее затвердевание резины.

Горячая склейка

Важно!

Температура, при которой проводится горячая склейка, — 120-140 °.

Технология и время вулканизации сырой резины

Пространство вокруг повреждения зачищается фрезой.
Резиновая крошка сдувается, поврежденное место обрабатывается с обеих сторон специальным составом.
Соответствующая по размеру заплатка устанавливается с внутренней стороны шины.
Снаружи порез заполняется сырой резиной, которую заранее подогревают для лучшей пластичности.
Каучук прижимают к шине и выравнивают, он должен выступать на 3-5 мм.
Горячим прессом производится склейка поврежденного участка.

На заметку.

Время вулканизации сырой резины: таблица

Холодная склейка

Холодный ремонт не предусматривает нагрева, все что необходимо — это заплатка и специальный клей.

Снять колесо и осмотреть повреждение.
Очистить и обезжирить место склейки
Нанести клей на заплатку и поврежденное место.
Придавить заплатку к резине и подержать некоторое время.
Накачать колесо и ехать на СТО.

Нужно учитывать, что края резинового жгута должны отступать не менее чем на 1 см от края пореза.

Самовулканизирующаяся резина

Вулканизатор для шин своими руками

Любой вулканизатор обязательно должен состоять из пресса и нагревательного элемента.

Его можно сделать даже собственными руками, имея смекалку и умелые руки. Изготовить агрегат можно:

из бытового утюга;
из электроплитки;
из поршня от двигателя авто.

Обратите внимания!

Камера укладывается на ровной металлической поверхности.
Поврежденный участок прижимается днищем поршня и плотно фиксируется.
Между резиной и металлом укладывается бумага.
Рядом с поршнем рассыпается песок (чтобы бумага не горела).
В поршень заливается бензин и поджигается.

Таким образом получается произвести вулканизацию практически подручными средствами.

Самодельный вулканизатор

Вулканизация каучука: процесс вулканизации серой, резина

: Каучук и резина

: Мягкая резина и твердая резина из каучука

: Виды каучука

Кроме того природный каучук может быть с легкостью растворен органическими соединениями.

Вулканизация

Вулканизация каучука

фосфор;
селен;
тринитробензол и ряд других.

Процесс вулканизации

Он не должен вступать в реакцию с полухлористой серой.
Он должен растворять каучук.

Чарльз Гудьир изобрел процесс вулканизации каучука

По окончании операции вулканизации, полученные детали необходимо промыть или водой, или щелочным раствором.

Горячая вулканизация

После вулканизации каучука

В качестве ускорителей применяют такие вещества как:

тиурамидсульфид;
ксантогенаты;
меркаптобензотиазол.

Резина как продукт вулканизации каучука

Цемент для вулканизации

Технология горячей вулканизации шин своими руками

Для обеспечения доступа к месту повреждения необходимо покрышку снять с колеса.
Зачистить рядом с местом повреждения резину. Ее поверхность должна стать шероховатой.
С применением сжатого воздуха обдуть обработанное место. Корд, появившийся наружу необходимо удалить, его можно откусить кусачками. Резина должна быть обработана специальным составом для обезжиривания. Обработка должна быть проведена с двух сторон, снаружи и изнутри.
С внутренней стороны, на место повреждения должна быть уложена заранее подготовленная в размер заплатка. Укладку начинают со стороны борта покрышки в сторону центра.
С наружной стороны на место повреждения необходимо положить куски сырой резины, нарезанные на кусочки по 10 – 15 мм, предварительно их необходимо прогреть на плите.
Уложенный каучук надо прижать и разровнять по поверхности шины. При этом надо следить за тем, что бы слой сырой резины был выше рабочей поверхности камеры на 3 – 5 мм.
Через несколько минут, с использование УШМ (угловая шлифмашина), необходимо снять слой наложенной сырой резины. В том случае, если оголенная поверхность рыхлая, то есть в ней присутствует воздух, всю нанесенную резину требуется убрать и операцию нанесения каучука повторить. Если в ремонтном слое нет воздуха, то есть, поверхность ровная и не содержит пор, ремонтируемую деталь, можно отправлять под разогретый до указанной выше температуры.
Для точного расположения шины на прессе имеет смысл пометить центр дефектного места мелом. Для предотвращения прилипания нагретых пластин к резине, между ними надо проложить плотную бумагу.

Вулканизатор своими руками

Любое устройство для горячей вулканизации должно содержать два компонента:

нагревательный элемент;
пресс.

Для самостоятельного изготовления вулканизатора могут потребоваться:

утюг;
электрическая плитка;
поршень от ДВС.

вулканизация — Химическая энциклопедия

ВУЛКАНИЗАЦИЯ

технол. процесс, в котором пластичный каучук превращается в резину. В результате В. фиксируется форма изделия и оно приобретает необходимые прочность, эластичность, твердость, сопротивление раздиру, усталостную выносливость и др. полезные эксплуатационные свойства. С хим. точки зрения В. — соединение (“сшивание”) гибких макромолекул каучука в трехмерную пространств. сетку (т. наз. вулканизационную сетку) редкими поперечными хим. связями. Образование сетки происходит под действием спец. хим. агента или (и) энергетич. фактора, напр. высокой температуры, ионизирующей радиации. Поперечные связи ограничивают необратимые перемещения макромолекул при мех. нагружении (уменьшают пластич. течение), но не изменяют их способности к высокоэластич. деформации (см. высокоэластическое состояние). Степень сшивания (густоту сетки поперечных связей) характеризуют равновесными модулями растяжения или сдвига, которые определяют при сравнительно небольших деформациях, равновесным набуханием в хорошем растворителе, а также содержанием макромолекул, оставшихся в сшитом образце вне сетки (зольфракция).

Структура вулканизационной сетки. Механизм вулканизации. Вулканизац. сетка имеет сложное строение. В ней наряду с узлами, в которых соединяются две макромолекулы (тетрафункциональные узлы), наблюдаются также полифункциональные узлы (соединение в одном узле неск. макромолекул). Свойства сеток зависят от концентрации поперечных хим. связей, их распределения и хим. строения, а также от средней мол. массы и ММР вулканизуемого каучука, разветвленности его макромолекул, содержания в сетке зольфракции и др. Оптимальная густота сетки достигается при участии в сшивании всего 1–2% мономерных звеньев макромолекулы. Дефектами сетки м. б. своб. концы макромолекул, не вошедшие в нее, но к ней присоединенные; сшивки, соединяющие участки одной и той же цепи; захлесты или переплетения цепей и т. д.

Поперечные хим. связи — мостики образуются под действием разл. агентов В. и представляют собой фрагменты молекул самого агента. От хим. состава этих мостиков зависят мн. эксплуатац. характеристики резин, напр. сопротивление термоокислит. старению, скорость накопления остаточных деформаций в условиях сжатия при повышенных температурах, стойкость к действию агрессивных сред. Влияние хим. состава и длины поперечных связей на прочность резин при обычной температуре надежно не установлено.

Строение сетки вулканизатов, наполненных технич. углеродом (сажей), сложнее, чем ненаполненных, из-за сильного физ и хим. взаимод. каучука с наполнителем. Для таких вулканизатов количеств. связь между параметрами сетчатой структуры и эксплуатац. характеристиками до сих пор не найдена. Однако существуют разнообразные качеств. и полуколичеств. зависимости, которые широко используют для разработки рецептур резин и прогнозирования их поведения при В.

На практике, чтобы обеспечить высокую производительность оборудования, стремятся к миним. продолжительности В., но в условиях, обеспечивающих эффективную переработку смесей и получение резин с наилучшими свойствами. Весь процесс принято подразделять на три периода: 1) индукционный; 2) период формирования сетки; 3) перевулканизация (реверсия). По продолжительности индукц. периода, когда измеримое сшивание не наблюдается, определяют стойкость резиновой смеси к преждевременной вулканизации (подвулканизации). Последняя затрудняет переработку смеси и приводит к ухудшению качества изделий. Этот период особенно важен при В. многослойных изделий, т. к. с увеличением его продолжительности усиливаются слипание отдельных слоев смеси при формировании изделия и совулканизация слоев.

Завершению периода формирования сетки соответствует оптимум вулканизации — время, за которое обычно достигается образование вулканизата с наилучшими свойствами. Технически важная характеристика — плато вулканизации, т. е. отрезок времени, в течение которого значения измеряемого параметра, близкие к оптимальным, изменяются сравнительно мало. К перевулканизации приводит продолжение нагревания резины после израсходования агента В. Перевулканизация проявляется в дальнейшем повышении жесткости вулканизата (напр., при В. полибутадиена, сополимеров бутадиена со стиролом или акрилонитрилом) или, наоборот, в его размягчении (при В. полиизопрена, бутил-каучука, этилен-пропиленового каучука). Эти изменения свойств связаны с термической перестройкой вулканизац. сетки, термич. и термоокислит. превращениями макромолекул.

Элементарные реакции, протекающие при В., определяются хим. строением каучука и агента В., а также условиями процесса. Обычно, независимо от характера этих реакций, различают 4 стадии В. На первой, охватывающей в основном индукц. период, агент В. переходит в активную форму: в результате его реакции с ускорителями и активаторами процесса образуется т. наз. действительный агент В. (ДАВ). [Применение сравнительно стабильных компонентов вулканизующей системы обусловлено необходимостью относительно длительного (до одного года) их хранения на резиновых заводах, а также сохранения в течение некоторого времени пластичности резиновой смеси, поскольку в противном случае исключается возможность формования изделия.]

Собственно сшивание охватывает две стадии: а) активацию макромолекул в результате их реакции с ДАВ, приводящей к образованию полимерного своб. радикала, полимерного иона или активного промежут. продукта присоединения агента В. к макромолекуле; б) взаимод. двух активированных макромолекул (или активированной и неактивированной) с образованием поперечной связи. На 4-й стадии происходит перестройка “первичных” поперечных связей в термически и химически более устойчивые структуры; при В. каучуков спец. назначения, напр. полисилоксановых или фторкаучуков, этой цели служит отдельная технол. операция — выдержка в воздушных термостатах.

Специфич. особенности рассмотренных реакций — высоковязкая среда, а также большой избыток каучука по сравнению с количеством агента В. (обычно 1–5% от массы каучука). Большинство агентов В. плохо растворимо (твердые вещества) или плохо совместимо (жидкости) с каучуком; поэтому для равномерного диспергирования агента В. в среде каучука в виде частиц (капель) минимально возможного размера применяют спец. диспергаторы, являющиеся ПАВ для данной системы. Хорошим диспергатором служит, напр., стеарат цинка, который образуется в резиновой смеси при реакции стеариновой кислоты с ZnO, применяемыми в качестве активаторов серной В. Присутствие полярных группировок в макромолекуле, полярных нерастворимых веществ в резиновой смеси и ряд др. факторов способствует локальному концентрированию даже растворимых в каучуке агентов В. Вследствие этого реакции, обусловливающие В., идут частично как гомогенные (растворенный ДАВ), а частично как гетерогенные [реакции на границе раздела каучук — частица (капля) ДАВ]. Полагают, что гетерогенные реакции приводят к образованию сетки с узким ММР отрезков макромолекул между сшивками, благодаря чему повышаются эластичность, динамич. выносливость и прочность вулканизатов. Статистич. распределение поперечных связей, характерное для гомогенных реакций, предпочтительнее при получении уплотнит. резин, наиб. важное свойство которых — малое накопление остаточных деформаций при сжатии.

Поскольку от доли гетерог. реакций зависит строение вулканизац. сетки, свойства вулканизатов определяются не только механизмом хим. реакций, но и размером и распределением дисперсных частиц агента В. и ДАВ в каучуке, интенсивностью межмол. взаимод. на межфазной границе и др. Влияние этих факторов проявляется при смешении каучука с ингредиентами и переработке резиновой смеси. Поэтому свойства вулканизата зависят от “предыстории” конкретного образца.

Технология вулканизации. Вулканизующие системы. Большинство резиновых смесей подвергается В. при 130–200 °C в спец. агрегатах (прессы, автоклавы, форматоры-вулканизаторы, солевые ванны, котлы, литьевые машины и др.) с применением разнообразных теплоносителей (перегретый водяной пар, горячий воздух, электрообогрев и др.). Герметики, резиновые покрытия и др. часто вулканизуют ок. 20 °C (“холодная” В.).

Круг агентов вулканизации довольно широк, а выбор их определяется хим. строением каучука, условиями эксплуатации изделий и приемлемым технол. способом проведения В. Для диеновых каучуков (гомо- и сополимеров изопрена или бутадиена) наиб. широко применяют т. наз. серную вулканизацию. Ее используют в производстве автомобильных покрышек и камер, мн. видов резиновой обуви, РТИ и др. Мировое потребление серы для В. превышает 100 тыс. т/год (среднее ее содержание в резиновой смеси составляет 1,5% по массе).

Наиб. важные компоненты серной вулканизующей системы — ускорители вулканизации; варьируя их тип и количество (при обязательном присутствии активатора В. — смеси ZnO со стеариновой кислотой), удается в широких пределах изменять скорость В., структуру сетки и свойства резин. Именно хим. строение ускорителя определяет скорость образования и реакционная способность ДАВ. В случае серной вулканизации он представляет собой полисульфидное соединение ускорителя (Уск) типа Уск-S_х-Уск или Уск-S_x-Zn-S_y-Уск. В результате реакций ДАВ с α-метиленовыми группами или (и) двойными связями макромолекулы образуются поперечные связи, содержащие один или неск. атомов серы.

В промышленности в качестве ускорителей серной В. наиб. широко (70% общего объема потребления этих ингредиентов) применяют замещенные тиазолы и сульфенамиды. Первые, напр. 2-меркаптобензотиазол, дибензотиазолилдисульфид, обеспечивают широкое плато В. и высокое сопротивление резин термоокислит. старению. Сульфенамиды, напр. N-циклогексил-2-бензотиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц), морфолилтиабензотиазол (сульфенамид М), уменьшают склонность смесей к преждевременной В., улучшают формуемость смесей и монолитность изделий, задерживают побочные процессы (напр., деструкцию и изомеризацию каучука).

В присут. ускорителей из группы тиурамов, напр. тетра-метилтиурамдисульфида, дипентаметилентиурамтетрасульфида, получают резины с повыш. теплостойкостью. Эти соединения, обеспечивающие высокую скорость серной В., способны вулканизовать диеновые каучуки и без элементной серы. Еще большее ускорение В. наблюдается при использовании т. наз. ультраускорителей-дитиокарбаматов и ксантогенатов. В присут. первых (диметилдитиокарбамат Zn, диэтилдитиокарбамат диэтиламина) резиновые смеси м. б. вулканизованы в течение короткого времени при 110–125 °C. Водорастворимые представители этой группы соединений, напр. диметилдитиокарбамат Na, используют для В. латексных смесей и некоторых резиновых клеев. Ксантогенаты, напр. бутилксантогенат Zn, применяют гл. обр. в клеевых композициях, вулканизующихся при 20–100 °C.

Первые введенные в практику ускорители серной В. — альдегидамины (продукты конденсации анилина с альдегидами) и гуанидины (гл. обр. дифенилгуанидин) — характеризуются замедленным действием. Благодаря этому они удобны при получении эбонитов и массивных изделий. Дифенилгуанидин, кроме того, широко применяют в комбинации с тиазолами для повышения активности последних; разработано большое число двойных систем ускорителей, которые обеспечивают более эффективную В., чем каждый из них в отдельности.

Для эффективного уменьшения склонности к подвулкани-зации резиновых смесей с серной вулканизующей системой применяют замедлители подвулканизации-N-HH-трозодифениламин, фталевый ангидрид, N-циклогексилтиофталимид. Действие этих ингредиентов сводится к уменьшению скорости реакций компонентов вулканизующей системы с каучуком или между собой при образовании ДАВ.

С целью получения резин со спец. свойствами в промышленности расширяется применение таких агентов В., как орг. пероксиды, алкилфеноло-формальд. смолы, олигоэфиракрилаты и др. непредельные соединения, орг. полигалогенпроизводные, нитрозосоединения и др. Растет также интерес к В. под действием радиац. излучения и других физ. факторов. Пероксидные и радиац. резины отличаются повыш. теплостойкостью и улучшенными диэлектрич. свойствами; резины, вулканизованные алкилфеноло-формальд. смолами,- высокой стойкостью к перегретому пару.

В. каучуков, содержащих в макромолекуле функц. группы, возможна также с помощью соединений, вступающих с этими группами в хим. реакции. Так, винилпиридиновые каучуки вулканизуются полигалогенпроизводными, галогенсодержащие каучуки (полихлоропрен, хлорсульфированный полиэтилен, хлорбутилкаучук, фторкаучуки) — диаминами и полиолами, уретановые-диизоцианатами.

^{Лит.: Гофманн В., Вулканизация и вулканизующие агенты, пер. с нем., Л., 1968; Блох Г. А., Органические ускорители вулканизации и вулканизирующие системы для эластомеров, Л., 1978; Донцов А. А., Процессы структурирования эластомеров, М., 1978; Догадкин Б. А., Донцов А. А., Шершне в В. А., Химия эластомеров, 2 изд., М., 1981; Донцов А. А., Шершнев В. А., “ЖВХО им. Д. И. Менделеева”, 1986, т. 31, № 1.}

_{А. А. Донцов}

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me

Значения в других словарях

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, химический процесс, разработанный в 1839 г. Чарльзом Гудьиром и служащий для повышения износостойкости и упругости резины путем нагревания серы или ее соединений вместе с натуральной или синтетической резиной. Уже в 1845 г. процесс был использован для создания первой надувной шины. Научно-технический словарь
Вулканизация — Технологический процесс резинового производства, при котором пластичный «сырой» каучук превращается в резину. При В. повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость, эластичность, тепло- и морозостойкость… Большая советская энциклопедия
ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ — превращение каучука в резину, осуществляемое с участием т. н. вулканизующих агентов (напр., серы, органических пероксидов, некоторых синтетических смол) или под действием ионизирующей радиации. Большой энциклопедический словарь
вулканизация — Заимствование из английского, где vulcanization образовано от глагола vulcanize – “вулканизировать”. Глагол этот имеет искусственное происхождение – его предложил английский химик Гэнкок, который и изобрел процесс вулканизации. См. вулкан. Этимологический словарь Крылова
вулканизация — Вулкан/из/а́ци/я [й/а]. Морфемно-орфографический словарь
вулканизация — Вулканизация, вулканизации, вулканизации, вулканизаций, вулканизации, вулканизациям, вулканизацию, вулканизации, вулканизацией, вулканизациею, вулканизациями, вулканизации, вулканизациях Грамматический словарь Зализняка
вулканизация — ВУЛКАНИЗ’АЦИЯ, вулканизации, ·жен. (·срн. вулкан) (тех.). Обработка каучука путем нагревания его с серой для придания эластичности и твердости. Толковый словарь Ушакова
вулканизация — орф. вулканизация, -и Орфографический словарь Лопатина
вулканизация — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, и, ж. (спец.). Технологический процесс превращения каучука в резину. | прил. вулканизационный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова
Вулканизация — См. Каучук, Гуттаперча. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
вулканизация — Вулканизации, мн. нет, ж. [латин. Vulcanus – огонь, пламя, первонач. имя римского бога огня]. Технологический процесс резинового производства, при котором сырой каучук превращается в резину. Большой словарь иностранных слов
вулканизация — вулканизация ж. Технологический процесс обработки при повышенной температуре сырого каучука для превращения его в резину. Толковый словарь Ефремовой
вулканизация — -и, ж. тех. Обработка каучука обычно серой при повышенной температуре для превращения его в резину. Метод горячей вулканизации. Малый академический словарь
Вулканизация — (от лат. Vulcan — бог огня), технологический процесс резинового производства, при котором каучук превращается в резину. Автомобильный словарь
вулканизация — ВУЛКАНИЗАЦИЯ -и; ж. Технологический процесс превращения каучука в резину. Метод горячей вулканизации. ◁ Вулканизационный, -ая, -ое. В-ые процессы. Толковый словарь Кузнецова
вулканизация — сущ., кол-во синонимов: 8 вулканизирование 2 вулканизование 2 довулканизация 2 подвулканизация 2 предвулканизация 2 самовулканизация 1 скорчинг 2 термовулканизация 1 Словарь синонимов русского языка

Вулканизация резины: процесс, метод, температуна, технология

Шиномонтажных мастерских становятся все больше и больше. Однако в дороге, как у велосипедиста, так и у автомобилиста, может возникнуть ситуация, когда колесо пробилось, а до мастерской далеко. У автолюбителя зачастую есть запасное колесо, а вот у водителя велосипеда такого колеса нет, и возникает необходимость вулканизировать камеру в пути.

Понятие о вулканизации

Вулканизация – это химический процесс, в ходе которого, сырой каучук, улучшая свойства материала в прочности и упругости, становится резиной. По сути, каучук может применяться, как специальный клей, для заделывания прокола в камере или покрышке. Процессы вулканизации резины бывают такими:

Метод горячей вулканизации

электрическая;
серная;
горячая;
холодная.

Виды резины

Резина один из немногих материалов, имеющих различную твердость. В зависимости от процентного содержания серы она бывает:

мягкая – содержит до 3% серы;
полу твердая – от 4 до 30% серы;
твердая – более 30%.

: Мягкая резина

: Твердая резина

: Полутвердая резина

Каучук, является природным материалом, и как правило продукция изготовленная из натуральных составляющих, получается наиболее качественной и долговечной. Поэтому комплектующие для велосипедных и автомобильных колес, изготавливается из мягкой резины, в основе которой каучук.

Электрическая вулканизация резины

В целом вулканизация бывает холодной и горячей. Процесс электрической вулканизации относится к горячему способу. В качестве нагревателя в домашних условиях, используется электроплита с керамическим нагревателем, также подойдет строительный фен или обычный утюг. Оптимальная температура для данного способа 145С^о. Для определения температуры, можно также воспользоваться подручными средствами, например, если лист бумаги начал обугливаться, значит, температура достигла необходимых показателей.

Электрическая вулканизация резины

Существуют также специальные струбцины с элементом нагрева. Такие устройства могут работать от бытовой сети 220В, от автомобильного аккумулятора, через розетку прикуривателя и от собственной батареи. Все зависит от исполнения каждого прибора. Данные струбцины просты в использовании, необходимо приложить латку из резины к камере, зажать и включить в сеть.

Серная вулканизация резины

После вулканизации каучука

Эта операция состоит из химической реакции, в ходе которой к каучуку присоединяют атомы серы. При добавлении до 5%, получается сырье для изготовления камер и покрышек. В случае склеивания двух элементов, сера, помогает соединять молекулы каучука, образовывая так называемый мостик. Данная процедура относится к горячему способу, но вряд ли получится ее проделать ее в походе или на трассе.

Горячая вулканизация

Каучук, как сырой материал, имеет свойство свариваться в единый состав при температуре 150 °С. Вследствие этого процесса, каучук становится уже резиной и в исходное положение вернуться не может. Благодаря своим возможностям каучук может исправить любые проколы и порезы в камере и покрышке.

Вулканизировать резину горячим способом нужно, только с применением пресса. Глубина и площадь пореза, подскажут, сколько времени нужно сваривать. Как правило, чтобы восстановить 1мм пореза, нужно 4 минуты варки. Соответственно если порез 4мм, то вулканизировать нужно 16 минут. При этом аппаратура должна быть разогрета и настроена.

Выполняя горячую вулканизацию при температуре выше 150С^о, можно испортить каучук и ничего не добиться, так как материал будет разрушаться, и терять свои характеристики.

Использование струбцин или пресса, позволяет качественно залатать повреждение. После окончания работ следует убедиться, что в шве нет пустот или пузырьков воздуха. Если таковые имеются, нужно очистить место прокола от свежей резины и заново повторить весь процесс.

Для того, чтобы заклеить камеру в домашних условиях, горячим способом, необходимо выполнить следующее. Из сырой резины, нужно вырезать кусочек немного меньше, чем сама латка. Камера или шина зачищаются в месте повреждения несколько шире, до шероховатого состояния, после чего обезжириваются бензином. Подготавливая латку, нужно подрезать фаску таки под углом 45°, также зашкурить и обезжирить. После чего накрываем место пробоя заплаткой, зажимаем в тиски и нагреваем до нужной температуры.

Если растворить сырую резину в бензине, то можно получить специальный клей, для резины, применяя который повышается качество шва. Особое внимание следует уделять температурному режиму. Вулканизация производится при температуре 140 — 150 °С, если появился запах горелой резины, то значит заплатка перегрелась, а если она не слилась с общим изделием, то возможно не достигли нужной температуры. Во избежание прилипания резины к металлу, нужно проложить между ними бумагу.

Холодная вулканизация

В наше время воспользоваться этим методом не составляет труда, так как приобрести набор для ремонта можно в каждом магазине авто или вело запчастей. Комплектация такого набора может отличаться, но в каждом есть латки и специальный клей.

Холодная вулканизация резины

Процедура ремонта в этом случае похожа на горячий способ. Также нужно обработать поврежденную поверхность абразивом, удалить резиновую пыль и обезжирить. После высыхания нанести клей на камеру и приклеить заплатку. В этом случае играет роль не продолжительность прижатия, а его сила. Поэтому недостаточно будет просто придавить камнем, необходимо большее усилие.

Холодная вулканизация резины своими руками довольно-таки несложный процесс, который можно выполнить, где бы ни находился, если есть специальный набор. Однако сырая резина своими руками в домашних условиях не делается. Для таких работ нужно специальное оборудование.

Изготовление приспособления для вулканизации

Каждый вулканизатор имеет два основных элемента – нагревательную часть и зажимное устройство. В основе такого оборудования для обработки резины, может использоваться:

утюг;
«базарная» электроплитка;
поршень от двигателя.

В приспособлении с утюгом, нагревательной частью является поверхность, которой в быту гладят. Если планируем использовать электроплиту, то нагревательную спираль следует закрыть, металлическим листом, а при работе нужно прокладывать бумагу между резиной и металлом. Такое устройство должно быть оборудовано терморегулятором, во избежание перегрева материала.

Прижимную часть вулканизатора проще всего сделать из струбцины. Наиболее простым в изготовлении будет устройство, состоящее из утюга и струбцины. Поскольку они оба металлические, соединить их при помощи дуговой сварки не составит труда. Утюг же имеет терморегулятор.

В вулканизаторе из поршня, также используется металлическая пластина. На нее укладывается резиновая камера. Поршень, своей гладкой частью, которая контактирует со взрывной смесью в двигателе, при помощи самодельного зажима, придавливает латку. Между поршнем и латкой, также прокладывается бумага. После чего в поршень заливается бензин и поджигается.

Такое устройство из поршня, особенно актуально в дороге, когда нет возможности подключиться к электрической сети. Однако такое устройство лишено терморегулятора, и контролировать температуру придется вручную.

Плюсы и минусы вулканизации

Основным достоинством процесса ремонта резины является то, что отремонтировать дешевле, чем купить новое. Однако каждая ситуация индивидуальна, поэтому важно определить спасет ли ремонт ситуацию.

Холодный способ достаточно прост в использовании, это не займет много времени, а затраты будут минимальными. Главный же минус такого способа, это ненадежность склеивания. Такая процедура является временной, и следует как можно быстрее обратиться на СТО.

Горячая вулканизация надежно сваривает резину, позволяет проводить такие работы при любой температуре и имеет невысокую стоимость.

Итак, выполнить ремонт камеры или покрышки можно разными способами, но лучше доверить эту работу специалистам, потому что это собственная безопасность.

Вулканизация – это… Что такое Вулканизация?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 13 мая 2011.

Вулканизация — технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизующим агентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку. При этом повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость и эластичность, снижаются пластические свойства, степень набухания и растворимость в органических растворителях. Вулканизующими агентами могут являться: сера, пероксиды, оксиды металлов, соединения аминного типа и др. Для повышения скорости вулканизации используют различные ускорители.

Открытие процесса вулканизации приписывают Чарльзу Гудьиру, запатентировавшему его в 1844 году. Процесс назван в честь Вулкана, древнеримского бога огня.

В процессе вулканизации каучук становится резиной.

Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота и т.д.), пластификаторами (нефтяные и талловые масла, дибутилфталат и т.д.), противостарителями (бисфенолы, диамины и т.д.), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т.д.), активаторами вулканизации (оксидом цинка, оксидом магния и т.д.), замедлителями подвулканизации (фталевый ангидрид, N-нитрозодифениламин и т.д.).

ВУЛКАНИЗАЦИЯ – это… Что такое ВУЛКАНИЗАЦИЯ?

технол. процесс, в к-ром пластичный каучук превращается в резину. В результате В. фиксируется форма изделия и оно приобретает необходимые прочность, эластичность, твердость, сопротивление раздиру, усталостную выносливость и др. полезные эксплуатационные св-ва. С хим. точки зрения В. – соединение (“сшивание”) гибких макромолекул каучука в трехмерную пространств. сетку (т. наз. вулканизационную сетку) редкими поперечными хим. связями. Образование сетки происходит под действием спец. хим. агента или (и) энергетич. фактора, напр. высокой т-ры, ионизирующей радиации. Поперечные связи ограничивают необратимые перемещения макромолекул при мех. нагружении (уменьшают пластич. течение), но не изменяют их способности к высокоэластич. деформации (см. Высокоэластическое состояние). Степень сшивания (густоту сетки поперечных связей) характеризуют равновесными модулями растяжения или сдвига, к-рые определяют при сравнительно небольших деформациях, равновесным набуханием в хорошем р-рителе, а также содержанием макромолекул, оставшихся в сшитом образце вне сетки (зольфракция).

Структура вулканизационной сетки. Механизм вулканизации. Вулканизац. сетка имеет сложное строение. В ней наряду с узлами, в к-рых соединяются две макромолекулы (тетрафункциональные узлы), наблюдаются также полифункциональные узлы (соединение в одном узле неск. макромолекул). Св-ва сеток зависят от концентрации поперечных хим. связей, их распределения и хим. строения, а также от средней мол. массы и ММР вулканизуемого каучука, разветвленности его макромолекул, содержания в сетке зольфракции и др. Оптимальная густота сетки достигается при участии в сшивании всего 1-2% мономерных звеньев макромолекулы. Дефектами сетки м. б. своб. концы макромолекул, не вошедшие в нее, но к ней присоединенные; сшивки, соединяющие участки одной и той же цепи; захлесты или переплетения цепей и т. д.

Поперечные хим. связи – мостики образуются под действием разл. агентов В. и представляют собой фрагменты молекул самого агента. От хим. состава этих мостиков зависят мн. эксплуатац. характеристики резин, напр. сопротивление термоокислит. старению, скорость накопления остаточных деформаций в условиях сжатия при повыш. т-рах, стойкость к действию агрессивных сред. Влияние хим. состава и длины поперечных связей на прочность резин при обычной т-ре надежно не установлено.

Строение сетки вулканизатов, наполненных технич. углеродом (сажей), сложнее, чем ненаполненных, из-за сильного физ и хим. взаимод. каучука с наполнителем. Для таких вулканизатов количеств. связь между параметрами сетчатой структуры и эксплуатац. характеристиками до сих пор не найдена. Однако существуют разнообразные качеств. и полуколичеств. зависимости, к-рые широко используют для разработки рецептур резин и прогнозирования их поведения при В.

На практике, чтобы обеспечить высокую производительность оборудования, стремятся к миним. продолжительности В., но в условиях, обеспечивающих эффективную переработку смесей и получение резин с наилучшими св-вами. Весь процесс принято подразделять на три периода: 1) индукционный; 2) период формирования сетки; 3) перевулканизация (реверсия). По продолжительности индукц. периода, когда измеримое сшивание не наблюдается, определяют стойкость резиновой смеси к преждевременной вулканизации (подвулканизации). Последняя затрудняет переработку смеси и приводит к ухудшению кач-ва изделий. Этот период особенно важен при В. многослойных изделий, т. к. с увеличением его продолжительности усиливаются слипание отдельных слоев смеси при формировании изделия и совулканизация слоев.

Завершению периода формирования сетки соответствует оптимум вулканизации – время, за к-рое обычно достигается образование вулканизата с наилучшими св-вами. Технически важная характеристика – плато вулканизации, т. е. отрезок времени, в течение к-рого значения измеряемого параметра, близкие к оптимальным, изменяются сравнительно мало. К перевулканизации приводит продолжение нагревания резины после израсходования агента В. Перевулканизация проявляется в дальнейшем повышении жесткости вулканизата (напр., при В. полибутадиена, сополимеров бутадиена со стиролом или акрилонитрилом) или, наоборот, в его размягчении (при В. полиизопрена, бутил-каучука, этилен-пропиленового каучука). Эти изменения св-в связаны с термической перестройкой вулканизац. сетки, термич. и термоокислит. превращениями макромолекул.

Элементарные р-ции, протекающие при В., определяются хим. строением каучука и агента В., а также условиями процесса. Обычно, независимо от характера этих р-ций, различают 4 стадии В. На первой, охватывающей в основном индукц. период, агент В. переходит в активную форму: в результате его р-ции с ускорителями и активаторами процесса образуется т. наз. действительный агент В. (ДАВ). [Применение сравнительно стабильных компонентов вулканизующей системы обусловлено необходимостью относительно длительного (до одного года) их хранения на резиновых заводах, а также сохранения в течение нек-рого времени пластичности резиновой смеси, поскольку в противном случае исключается возможность формования изделия.]

Собственно сшивание охватывает две стадии: а) активацию макромолекул в результате их р-ции с ДАВ, приводящей к образованию полимерного своб. радикала, полимерного иона или активного промежут. продукта присоединения агента В. к макромолекуле; б) взаимод. двух активированных макромолекул (или активированной и неактивированной) с образованием поперечной связи. На 4-й стадии происходит перестройка “первичных” поперечных связей в термически и химически более устойчивые структуры; при В. каучуков спец. назначения, напр. полисилоксановых или фторкаучуков, этой цели служит отдельная технол. операция – выдержка в воздушных термостатах.

Специфич. особенности рассмотренных р-ций – высоковязкая среда, а также большой избыток каучука по сравнению с кол-вом агента В. (обычно 1-5% от массы каучука). Большинство агентов В. плохо растворимо (твердые в-ва) или плохо совместимо (жидкости) с каучуком; поэтому для равномерного диспергирования агента В. в среде каучука в виде частиц (капель) минимально возможного размера применяют спец. диспергаторы, являющиеся ПАВ для данной системы. Хорошим диспергатором служит, напр., стеарат цинка, к-рый образуется в резиновой смеси при р-ции стеариновой к-ты с ZnO, применяемыми в кач-ве активаторов серной В. Присутствие полярных группировок в макромолекуле, полярных нерастворимых в-в в резиновой смеси и ряд др. факторов способствует локальному концентрированию даже р-римых в каучуке агентов В. Вследствие этого р-ции, обусловливающие В., идут частично как гомогенные (растворенный ДАВ), а частично как гетерогенные [р-ции на границе раздела каучук – частица (капля) ДАВ]. Полагают, что гетерогенные р-ции приводят к образованию сетки с узким ММР отрезков макромолекул между сшивками, благодаря чему повышаются эластичность, динамич. выносливость и прочность вулканизатов. Статистич. распределение поперечных связей, характерное для гомогенных р-ций, предпочтительнее при получении уплотнит. резин, наиб. важное св-во к-рых – малое накопление остаточных деформаций при сжатии.

Поскольку от доли гетерог. р-ций зависит строение вулканизац. сетки, св-ва вулканизатов определяются не только механизмом хим. р-ций, но и размером и распределением дисперсных частиц агента В. и ДАВ в каучуке, интенсивностью межмол. взаимод. на межфазной границе и др. Влияние этих факторов проявляется при смешении каучука с ингредиентами и переработке резиновой смеси. Поэтому св-ва вулканизата зависят от “предыстории” конкретного образца.

Технология вулканизации. Вулканизующие системы. Большинство резиновых смесей подвергается В. при 130-200

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

ВУЛКАНИЗАЦИЯ – это… Что такое ВУЛКАНИЗАЦИЯ?

вулканизация — вулканизирование, вулканизование, скорчинг Словарь русских синонимов. вулканизация сущ., кол во синонимов: 8 • вулканизирование (2) • … Словарь синонимов

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, превращение каучука в резину, осуществляемое с участием вулканизующих агентов (например, серы, органических пероксидов) или при облучении ионизирующим излучением … Современная энциклопедия

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — превращение каучука в резину, осуществляемое с участием т. н. вулканизующих агентов (напр., серы, органических пероксидов, некоторых синтетических смол) или под действием ионизирующей радиации. В результате вулканизации повышаются прочность,… … Большой Энциклопедический словарь

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, химический процесс, разработанный в 1839 г. Чарльзом Гудьиром и служащий для повышения износостойкости и упругости резины путем нагревания серы или ее соединений вместе с натуральной или синтетической резиной. Уже в 1845 г. процесс… … Научно-технический энциклопедический словарь

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, вулканизации, жен. (срн. вулкан) (тех.). Обработка каучука путем нагревания его с серой для придания эластичности и твердости. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, и, жен. (спец.). Технологический процесс превращения каучука в резину. | прил. вулканизационный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — (Vulcanization) процесс превращения тестообразно пластического, становящегося липким при повышенной температуре и хрупким при охлаждении, сырого каучука в упругое эластичное вещество вулканизированный каучук, известный под названием резины.… … Морской словарь

вулканизация — – технический процесс превращения каучука в резину, используется при заклейке камер с использованием сырой резины. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

ВУЛКАНИЗАЦИЯ — (от франц. volcani ser разгорячать), процесс, заключающийся в превращении мягких гуттаперчи и каучука в твердое, упругое, рогообразное состояние. В медицине В. широко распространена при изготовлении каучуковых зубных протезов. Процесс В. состоит… … Большая медицинская энциклопедия

вулканизация — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN vulcanisation A chemical reaction of sulfur (or other vulcanizing agent) with rubber or plastic to cause cross linking of the polymer chains; it increases strength and… … Справочник технического переводчика

Вулканизация — ВУЛКАНИЗАЦИЯ, превращение каучука в резину, осуществляемое с участием вулканизующих агентов (например, серы, органических пероксидов) или при облучении ионизирующим излучением. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ВУЛКАНИЗАЦИЯ – это… Что такое ВУЛКАНИЗАЦИЯ?

вулканизация – это… Что такое вулканизация?

XuMuK.ru – ВУЛКАНИЗАЦИЯ – Химическая энциклопедия

ВУЛКАНИЗАЦИЯ, технол. процесс, в к-ром пластичный каучук превращается в резину. В результате вулканизации фиксируется форма изделия и оно приобретает необходимые прочность, эластичность, твердость, сопротивление раздиру, усталостную выносливость и др. полезные эксплуатационные св-ва. С хим. точки зрения вулканизация – соединение (“сшивание”) гибких макромолекул каучука в трехмерную пространств. сетку (т. наз. вулканизационную сетку) редкими поперечными хим. связями. Образование сетки происходит под действием спец. хим. агента или (и) энергетич. фактора, напр. высокой т-ры, ионизирующей радиации. Поперечные связи ограничивают необратимые перемещения макромолекул при мех. нагружении (уменьшают пластич. течение), но не изменяют их способности к высокоэластич. деформации (см. Высокоэластическое состояние). Степень сшивания (густоту сетки поперечных связей) характеризуют равновесными модулями растяжения или сдвига, к-рые определяют при сравнительно небольших деформациях, равновесным набуханием в хорошем р-рителе, а также содержанием макромолекул, оставшихся в сшитом образце вне сетки (зольфракция).

Поперечные хим. связи – мостики образуются под действием разл. агентов вулканизации и представляют собой фрагменты молекул самого агента. От хим. состава этих мостиков зависят мн. эксплуатац. характеристики резин, напр. сопротивление термоокислит. старению, скорость накопления остаточных деформаций в условиях сжатия при повыш. т-рах, стойкость к действию агрессивных сред. Влияние хим. состава и длины поперечных связей на прочность резин при обычной т-ре надежно не установлено.

На практике, чтобы обеспечить высокую производительность оборудования, стремятся к миним. продолжительности вулканизации, но в условиях, обеспечивающих эффективную переработку смесей и получение резин с наилучшими св-вами. Весь процесс принято подразделять на три периода: 1) индукционный; 2) период формирования сетки; 3) перевулканизация (реверсия). По продолжительности индукц. периода, когда измеримое сшивание не наблюдается, определяют стойкость резиновой смеси к преждевременной вулканизации (подвулканизации). Последняя затрудняет переработку смеси и приводит к ухудшению кач-ва изделий. Этот период особенно важен при вулканизации многослойных изделий, т.к. с увеличением его продолжительности усиливаются слипание отдельных слоев смеси при формировании изделия и совулканизация слоев.

Завершению периода формирования сетки соответствует оптимум вулканизации – время, за к-рое обычно достигается образование вулканизата с наилучшими св-вами. Технически важная характеристика – плато вулканизации, т. е. отрезок времени, в течение к-рого значения измеряемого параметра, близкие к оптимальным, изменяются сравнительно мало. К перевулканизации приводит продолжение нагревания резины после израсходования агента вулканизации. Перевулканизация проявляется в дальнейшем повышении жесткости вулканизата (напр., при вулканизации полибутадиена, сополимеров бутадиена со стиролом или акрилонитрилом) или, наоборот, в его размягчении (при вулканизации полиизопрена, бутил-каучука, этилен-пропиленового каучука). Эти изменения св-в связаны с термической перестройкой вулканизац. сетки, термич. и термоокислит. превращениями макромолекул.

Элементарные р-ции, протекающие при вулканизации, определяются хим. строением каучука и агента вулканизации, а также условиями процесса. Обычно, независимо от характера этих р-ций, различают 4 стадии вулканизации. На первой, охватывающей в основном индукц. период, агент вулканизации переходит в активную форму: в результате его р-ции с ускорителями и активаторами процесса образуется т. наз. действительный агент вулканизации (ДАВ). [Применение сравнительно стабильных компонентов вулканизующей системы обусловлено необходимостью относительно длительного (до одного года) их хранения на резиновых заводах, а также сохранения в течение нек-рого времени пластичности резиновой смеси, поскольку в противном случае исключается возможность формования изделия.]

Собственно сшивание охватывает две стадии: а) активацию макромолекул в результате их р-ции с ДАВ, приводящей к образованию полимерного своб. радикала, полимерного иона или активного промежут. продукта присоединения агента вулканизации к макромолекуле; б) взаимод. двух активированных макромолекул (или активированной и неактивированной) с образованием поперечной связи. На 4-й стадии происходит перестройка “первичных” поперечных связей в термически и химически более устойчивые структуры; при вулканизации каучуков спец. назначения, напр. полисилоксановых или фторкаучуков, этой цели служит отдельная технол. операция – выдержка в воздушных термостатах.

Специфич. особенности рассмотренных р-ций – высоковязкая среда, а также большой избыток каучука по сравнению с кол-вом агента вулканизации (обычно 1-5% от массы каучука). Большинство агентов вулканизации плохо растворимо (твердые в-ва) или плохо совместимо (жидкости) с каучуком; поэтому для равномерного диспергирования агента вулканизации в среде каучука в виде частиц (капель) минимально возможного размера применяют спец. диспергаторы, являющиеся ПАВ для данной системы. Хорошим диспергатором служит, напр., стеарат цинка, к-рый образуется в резиновой смеси при р-ции стеариновой к-ты с ZnO, применяемыми в кач-ве активаторов серной вулканизации. Присутствие полярных группировок в макромолекуле, полярных нерастворимых в-в в резиновой смеси и ряд др. факторов способствует локальному концентрированию даже р-римых в каучуке агентов вулканизации. Вследствие этого р-ции, обусловливающие вулканизацию, идут частично как гомогенные (растворенный ДАВ), а частично как гетерогенные [р-ции на границе раздела каучук – частица (капля) ДАВ]. Полагают, что гетерогенные р-ции приводят к образованию сетки с узким ММР отрезков макромолекул между сшивками, благодаря чему повышаются эластичность, динамич. выносливость и прочность вулканизатов. Статистич. распределение поперечных связей, характерное для гомогенных р-ций, предпочтительнее при получении уплотнит. резин, наиб. важное св-во к-рых – малое накопление остаточных деформаций при сжатии.

Поскольку от доли гетерог. р-ций зависит строение вулканизац. сетки, св-ва вулканизатов определяются не только механизмом хим. р-ций, но и размером и распределением дисперсных частиц агента вулканизации и ДАВ в каучуке, интенсивностью межмол. взаимод. на межфазной границе и др. Влияние этих факторов проявляется при смешении каучука с ингредиентами и переработке резиновой смеси. Поэтому св-ва вулканизата зависят от “предыстории” конкретного образца.

Технология вулканизации. Вулканизующие системы. Большинство резиновых смесей подвергается вулканизации при 130-200 °С в спец. агрегатах (прессы, автоклавы, форматоры-вулканизаторы, солевые ванны, котлы, литьевые машины и др.) с применением разнообразных теплоносителей (перегретый водяной пар, горячий воздух, электрообогрев и др.). Герметики, резиновые покрытия и др. часто вулканизуют ок. 20 °С (“холодная” вулканизация).

Круг агентов вулканизации довольно широк, а выбор их определяется хим. строением каучука, условиями эксплуатации изделий и приемлемым технол. способом проведения вулканизации. Для диеновых каучуков (гомо- и сополимеров изопрена или бутадиена) наиб. широко применяют т. наз. серную вулканизацию. Ее используют в произ-ве автомобильных покрышек и камер, мн. видов резиновой обуви, РТИ и др. Мировое потребление серы для вулканизации превышает 100 тыс. т/год (среднее ее содержание в резиновой смеси составляет 1,5% по массе).

Наиб. важные компоненты серной вулканизующей системы – ускорители вулканизации; варьируя их тип и кол-во (при обязательном присутствии активатора вулканизации - смеси ZnO со стеариновой к-той), удается в широких пределах изменять скорость вулканизации, структуру сетки и св-ва резин. Именно хим. строение ускорителя определяет скорость образования и реакц. способность ДАВ. В случае серной вулканизации он представляет собой полисульфидное соединение ускорителя (Уск) типа Уск-S_х-Уск или Уск-S_x-Zn-S_y-Уск. В результате р-ций ДАВ сметиленовыми группами или (и) двойными связями макромолекулы образуются поперечные связи, содержащие один или неск. атомов серы.

В пром-сти в кач-ве ускорителей серной вулканизации наиб. широко (70% общего объема потребления этих ингредиентов) применяют замещенные тиазолы и сульфенамиды. Первые, напр. 2-меркаптобензотиазол, дибензотиазолилдисульфид, обеспечивают широкое плато вулканизации и высокое сопротивление резин термоокислит. старению. Сульфенамиды, напр. N-циклогексил-2-бензотиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц), морфолилтиабензотиазол (сульфенамид М), уменьшают склонность смесей к преждевременной вулканизации, улучшают формуемость смесей и монолитность изделий, задерживают побочные процессы (напр., деструкцию и изомеризацию каучука).

В присут. ускорителей из группы тиурамов, напр. тетра-метилтиурамдисульфида, дипентаметилентиурамтетрасульфида, получают резины с повыш. теплостойкостью. Эти соединения, обеспечивающие высокую скорость серной вулканизации, способны вулканизовать диеновые каучуки и без элементной серы. Еще большее ускорение вулканизации наблюдается при использовании т. наз. ультраускорителей-дитиокарбаматов и ксантогенатов. В присут. первых (диметилдитиокарбамат Zn, диэтилдитиокарбамат диэтиламина) резиновые смеси м. б. вулканизованы в течение короткого времени при 110-125°С. Водорастворимые представители этой группы соединений, напр. диметилдитиокарбамат Na, используют для вулканизации латексных смесей и нек-рых резиновых клеев. Ксантогенаты, напр. бутилксантогенат Zn, применяют гл. обр. в клеевых композициях, вулканизующихся при 20-100°С.

Первые введенные в практику ускорители серной вулканизации – альдегидамины (продукты конденсации анилина с альдегидами) и гуанидины (гл. обр. дифенилгуанидин) – характеризуются замедленным действием. Благодаря этому они удобны при получении эбонитов и массивных изделий. Дифенилгуанидин, кроме того, широко применяют в комбинации с тиазолами для повышения активности последних; разработано большое число двойных систем ускорителей, к-рые обеспечивают более эффективную вулканизацию, чем каждый из них в отдельности.

Для эффективного уменьшения склонности к подвулкани-зации резиновых смесей с серной вулканизующей системой применяют замедлители подвулканизации-N-HH-трозодифениламин, фталевый ангидрид, N-циклогексилтиофталимид. Действие этих ингредиентов сводится к уменьшению скорости р-ций компонентов вулканизующей системы с каучуком или между собой при образовании ДАВ.

С целью получения резин со спец. св-вами в пром-сти расширяется применение таких агентов вулканизации, как орг. пероксиды, алкилфеноло-формальд. смолы, олигоэфиракрилаты и др. непредельные соединения, орг. полигалогенпроизводные, нитрозосоединения и др. Растет также интерес к вулканизации под действием радиац. излучения и других физ. факторов. Пероксидные и радиац. резины отличаются повыш. теплостойкостью и улучшенными диэлектрич. св-вами; резины, вулканизованные алкилфеноло-формальд. смолами,- высокой стойкостью к перегретому пару.

Вулканизация каучуков, содержащих в макромолекуле функц. группы, возможна также с помощью соединений, вступающих с этими группами в хим. р-ции. Так, винилпиридиновые каучуки вулканизуются полигалогенпроизводными, галогенсодержащие каучуки (полихлоропрен, хлорсульфированный полиэтилен, хлорбутилкаучук, фторкаучуки) — диаминами и полиолами, уретановые-диизоцианатами.

===
Исп. литература для статьи «ВУЛКАНИЗАЦИЯ»: Гофманн В., Вулканизация и вулканизующие агенты, пер. с нем., Л., 1968; Блох Г. А., Органические ускорители вулканизации и вулканизирующие системы для эластомеров, Л., 1978; Донцов А. А., Процессы структурирования эластомеров, М., 1978; Догадкин Б. А., Донцов А. А., Шершне в В. А., Химия эластомеров, 2 изд., М., 1981; Донцов А. А., Шершнев В. А., “ЖВХО им. Д. И. Менделеева”, 1986, т. 31, № 1. А. А. Донцов.

Страница «ВУЛКАНИЗАЦИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Вулканизация – обзор | Темы ScienceDirect

16.1 Введение

Вулканизация или отверждение, создавая трехмерную химическую сеть, является причиной того, что камедь натурального каучука (NR) используется в шинной промышленности. К сожалению, вулканизация также создала серьезную экологическую проблему, поскольку огромное количество отработанного каучука сбрасывается и складывается. В отличие от термопластичных полимеров, которые можно легко переработать при нагревании, термореактивные полимеры, такие как вулканизированный NR, нельзя просто повторно использовать после того, как они образуют трехмерную сетку.Следовательно, разработка технологий переработки таких материалов важна из-за экологических и экономических факторов, возникающих в результате увеличения количества отходов каучуков, особенно изношенных шин.

Среди различных каучуков NR является одним из наиболее широко используемых эластомеров. Он обеспечивает около одной трети мирового спроса на эластомеры и является стандартом, по которому оцениваются характеристики многих синтетических каучуков. ¹ Большая часть NR используется на транспорте.В частности, 63,9% и 11,5% NR, соответственно, используется в шинах и других областях применения. ² Соответственно, наряду с sBR, NR является основным компонентом резиновых покрышек.

Разработанный почти одновременно с открытием вулканизации, регенерированный или девулканизированный NR сыграл важную роль в развитии резиновой промышленности. ³ Открытие ⁴ вулканизации NR, сделанное Чарльзом Гудиером в 1839 году, стало настоящим началом не только для резиновой промышленности, но и для индустрии вторичной переработки резины.⁵ вскоре после открытия вулканизации было начато использование лома и отходов вулканизированного NR. Постепенно был разработан ряд процедур переработки для преобразования вулканизатов NR из измельченных отходов в регенерированный или девулканизированный NR.

Девулканизация отвержденного серой NR может быть определена как процесс полного или частичного расщепления поли-, ди- и моносульфидных поперечных связей, которые образуются во время начальной вулканизации. ⁶ Резиновая промышленность сталкивается с серьезной проблемой – найти удовлетворительный способ справиться с огромным количеством резиновых изделий, включая шины, срок службы которых заканчивается каждый год, и связанные с ними складские запасы, которые представляют серьезную экологическую угрозу для эта планета.

Переработка вулканизированных эластомеров всегда интересовала промышленность и научное сообщество. В прошлом на свалках отходов и заводах по регенерации было возможно сжигать каучуки и шины для получения энергии и извлекать металл или вывозить их на свалку. ⁷ Однако эти традиционные методы являются основным источником загрязнения воздуха и земли. Химическая обработка ⁸ – это возможный метод реверсирования вулканизированной сети с помощью химических агентов, которые разрушают связи углерод-сера или сера-сера.Однако это может создать проблемы с удалением растворителей и дополнительных отходов, образующихся в виде осадка. Другие предлагаемые способы включают механический, ⁹ термомеханический ¹⁰ и криомеханический ¹¹ методы, которые только измельчают вулканизаты, но не девулканизируют их. Кроме того, каждый метод обладает определенными недостатками, касающимися качества продукта, времени обработки и стоимости производства. В результате ведется постоянный поиск более эффективных способов утилизации отходов NR и других каучуков.Для успешного рециклинга вулканизированного NR необходимо предпочтительно разрывать поперечные связи углерод-сера и сера-сера в трехмерной сетке.

Первым методом утилизации утильных шин и отходов производства резины был метод измельчения для получения гранулятов или даже порошка с последующим использованием в новые смеси. ¹¹ Этот чисто механический метод до сих пор в некоторой степени используется для переработки вулканизатов резины и твердых резиновых отходов.Добавление измельченного порошка твердой резины к первичной резине может одновременно решить некоторые проблемы, возникающие при переработке твердой резины.

Еще в 1858 году Холл обнаружил, что измельченные отходы NR можно смягчить путем длительной обработки острым паром. ¹² Отвержденный грунт NR подвергали воздействию давления пара в течение 48 часов. Однако это открытие не решило полностью проблему переработки отходов NR, потому что в то время отходы в основном состояли из обуви, содержащей значительное количество текстиля, что ограничивало использование вторичного сырья.Текстиль из резиновых отходов можно удалить механически или химически. Первый химический метод удаления текстильных волокон был предложен и запатентован в 1881 году Митчеллом. Согласно этому патенту целлюлоза, присутствующая в отходах, была разрушена разбавленной серной кислотой, затем остаток был тщательно промыт, а чистый каучук регенерирован паром. Однако химические методы снизили выход, а также изменили характер регенерированного NR.

Важным прогрессом в процедурах регенерации стало предложение щелочного процесса, запатентованного в 1899 году компанией Marks.¹² В этой процедуре размягчение NR и удаление текстиля и свободной серы проводили за одну операцию. Эта процедура была открыта в то время, когда основным сырьем для регенерации были шины, содержащие значительное количество текстильного материала. Хорошему качеству регенерации, полученного таким образом, также способствовал тот факт, что шины различного происхождения в то время содержали почти исключительно NR. Процесс щелочной регенерации быстро распространился и был самым важным методом до 1940 года.

Вторая мировая война положила начало нескольким событиям в индустрии регенерации каучука. Большое количество отходов синтетического каучука (SR) было направлено на переработку. Внедрение масла SR в производстве шин стало значительным событием в истории индустрии регенерации резины. Также стала преобладать так называемая нейтральная процедура. В принципе, технология была такой же, но вместо щелочной среды, которая менее подходит для разложения вулканизатов из sR, в качестве среды использовался раствор хлорида цинка или хлорида кальция.Метод был назван нейтральным, потому что в отличие от более ранних процедур не использовались ни кислоты, ни щелочи. ¹¹

После войны так называемые процессы варочного котла были дополнены водно-нейтральным методом, в котором умягчение происходило в воде в качестве среды, а отходы не должны содержать волокон. Во всех методах пищеварения смягчающий эффект тепла поддерживался действием различных регенерирующих масел. Во время войны начали использоваться различные химические регенераторы, которые ускоряют и контролируют процессы разложения.Однако распространенной проблемой в этом процессе было низкое качество регенерированного каучука. Кроме того, при использовании этих методов образовывались химические шламы и остатки. некоторые из них не только невозможно было утилизировать должным образом, но и были опасны как для жизни человека, так и для окружающей среды.

С появлением радиальных шин в 1960-х годах важность регенерированной резины в шинной промышленности уменьшилась, поскольку регенерированная резина использовалась в радиальных шинах в небольшом объеме из-за ее плохой устойчивости к растрескиванию при изгибе и истиранию.После Второй мировой войны потребление регенерированных каучуков снизилось. На это снижение также повлияла низкая цена на бутадиен-стирольный каучук (SBR). ¹² Однако, поскольку регенерированный каучук можно легко использовать во многих продуктах, компании продолжали развивать процессы регенерации.

Важность регенерированной резины заключается не только в ее относительно низкой и стабильной цене, но и в ее технических преимуществах. Регенерированные каучуки используются в качестве ингредиентов рецептуры из-за их положительного влияния на характеристики обработки и снижения стоимости смеси.¹³ Переработанная измельченная резина сегодня используется в широком спектре продуктов и применений, начиная от резиновых смесей и заканчивая тормозными накладками и асфальтовым каучуком для дорог. ¹⁴ Многочисленные мелкие, средние и крупные резиновые компании пытаются найти способ справиться со своим ломом и ищут способы утилизации собственного лома. Фактически, последнее – лучший способ избежать образования отходов в производственном цехе. Кроме того, интерес к вторичной переработке растет из-за экологических проблем, связанных с выброшенными шинами и отработанными каучуками.Ужесточение законодательства, ограничивающего утилизацию использованных шин и резиновых отходов, потребовало поиска экономичных и экологически безопасных методов утилизации.

Многие методы переработки резиновых отходов были разработаны в течение последних нескольких десятилетий. ¹⁵ ^, ¹⁶ Эти методы в целом можно разделить на две категории. Первый – на физическом уровне. Он заключается в механическом измельчении материала на более мелкие кусочки с небольшим разрывом химических связей.Конечным результатом является измельчение до различных уровней тонкости помола. Другая категория методов пытается разрушить трехмерную сеть механохимически с помощью различных форм энергии. К ним относятся механическая и термическая обработка, химическая и биологическая обработка, микроволновые и ультразвуковые волны. такая обработка превращает трехмерный, нерастворимый и неплавкий термореактивный материал в мягкий, липкий, повторно обрабатываемый и ревулканизируемый эластомер, имитирующий свойства первичного каучука.Восстановление и переработка вулканизированного NR из отработанных продуктов и производственных отходов позволит сэкономить драгоценные нефтяные ресурсы, а также решить проблему утилизации резиновых отходов. Соответственно, в настоящей главе описывается современное состояние рециркуляции вулканизатов NR. Это включает регенерацию, захоронение, механическое измельчение, измельчение, механохимические, сжигающие и пиролитические, химические, микроволновые, биотехнологические и ультразвуковые методы переработки каучука NR. В нем также описаны некоторые усилия по переработке синтетического изопренового каучука (IR) с использованием различных методов, поскольку IR аналогичен NR по своей химической структуре.

Как вулканизация улучшает свойства резины

Вулканизация – это процесс химической обработки, который включает применение химикатов, обычно серы, для изменения физических свойств резины. В естественном состоянии каучук обладает множеством привлекательных качеств, включая устойчивость к ржавчине, коррозии и плесени. Но резина очень мягкая и эластичная, что может ограничивать ее характеристики в определенных областях применения. Это побудило некоторые компании-производители использовать вулканизированный каучук для решения этой проблемы.

История вулканизации

Вулканизация была изобретена Чарльзом Гудиером в 1839 году. В своем патенте Гудиер описал процесс использования химикатов для изменения физических свойств резины. Goodyear также писала об использовании дополнительных химикатов для ускорения процесса вулканизации при более низких температурах. Эти дополнительные химические вещества, известные как ускорители, часто включают углерод или цинк.

Объяснение вулканизации: что вы должны знать

Вулканизация обычно включает нанесение серы.Сера, занимающая 10-е место по численности во Вселенной, изменяет физические свойства как натурального, так и синтетического каучука. Во время процесса вулканизации резина и сера, наряду с другими химическими веществами, нагреваются примерно до 280-350 градусов по Фаренгейту в пресс-форме под давлением. Комбинация тепла и химикатов заставляет резину втягиваться и затвердевать.

В то время как сера является наиболее распространенной отверждающей средой, используемой при вулканизации, другие химические вещества, используемые в процессе, включают:

Перекись
Оксиды металлов
Ацетоксисилан
Уретан

Вулканизируется бесчисленное количество резиновых изделий и предметов, некоторые из которых включают уплотнительные кольца, прокладки, уплотнения и даже шины.

Воздействие вулканизации на резину

ScienceDirect объясняет, что вулканизация изменяет физические свойства резины, заставляя ее втягиваться. Конечно, есть механические методы, которые также могут заставить резину втягиваться. Однако разница с вулканизацией заключается в том, что она сохраняет первоначальную форму резины. При вулканизации резины резина дает усадку, сохраняя при этом свою первоначальную форму. Вулканизация существенно уменьшает размер резины до меньшего размера без деформации и изменения ее формы.

Вулканизация не только изменяет размер при сохранении формы, но и защищает резину от деформации в будущем. По мере усадки резина твердеет и становится менее уязвимой для деформации. Он все еще может деформироваться под воздействием достаточного напряжения, но вулканизированная резина не будет деформироваться так же легко, как обычная невулканизированная резина.

Резина также становится тверже при вулканизации, что впоследствии увеличивает ее прочность на разрыв и снижает риск физического повреждения.

В отличие от термопластических химических процессов, вулканизация носит постоянный характер.После того, как резиновый предмет или материал были вулканизированы, их нельзя перевернуть.

См. “Возможности вулканизации Монро”.

Процесс вулканизации жидкой силиконовой резины

Что такое процесс вулканизации?

Вулканизация – это химический процесс превращения резины в чрезвычайно прочные материалы с использованием тепла. Он также включает нагревание каучука с серой или другими отвердителями для модификации полимера с образованием поперечных связей.

Преимущества использования вулканизированной резины по сравнению с невулканизированной в том, что она прочнее и может выдерживать большие повреждения и нагрузки. Материал более прочный, потому что его связки образованы поперечными связями. Вулканизированная резина также более жесткая и устойчивая к нагрузкам.

Жидкая силиконовая резина и жидкая твердая резина

Существует два типа силиконового каучука – жидкий и твердый. Каждый из них имеет одинаковую базовую структуру, но отличает их процесс отверждения.LSR представляет собой двухкомпонентную систему, в которой Компонент А содержит платиновый катализатор, а Компонент В содержит метилгидросилоксан. Последний из двух действует как ингибитор алкоголя и сшивает во время процесса. Хотя эти два материала хранятся отдельно, мы смешиваем их во время процесса LSR с помощью оборудования для литья под давлением с холодным литником.

Вулканизация – это химическое сшивание длинных цепей эластомера, высвобождение энергии и экзотермическая реакция. Отсюда образуется трехмерная матрица, потому что катализатор связывает вместе длинные цепи.Сложная сеть улучшает механические свойства резины.

Как вулканизированная резина влияет на автомобильный рынок

Процесс вулканизации для производства автомобильных резиновых изделий может обеспечить эластичность и термическую стабильность любого продукта, который вам нужен. Когда мы смешиваем катализатор и метилгидросилоксан, сразу начинается отверждение. Когда образуются химические связи, выделяется тепло, которое увеличивает температуру системы. По мере увеличения температуры смолы вязкость уменьшается.Он выпускает пузырьки воздуха и обеспечивает лучший поток.

Хотя температура в процессе вулканизации повышается, вязкость материала увеличивается. По достижении соответствующей точки гелеобразования смола перестает течь, а это означает, что достигнут предел температуры и вязкости. По мере продолжения отверждения сшивание прекращается, так как вязкость увеличивается, а скорость диффузии снижается.

Когда дело доходит до автомобильных уплотнений, промышленность полагается на детальную вулканизацию силиконового каучука для получения высококачественной продукции.Чтобы получить более полное представление о процессе вулканизации LSR, посмотрите, как это делается на сайте SIMTEC Silicone Parts.

Вулканизация – Каучук как натуральный продукт, Вулканизация и свойства вулканизированной резины – Крест, процесс, сера и цепи

2 минуты чтения

Каучук как натуральный продукт, Вулканизация и свойства вулканизированной резины

Вулканизация – это процесс, при котором молекулы каучука (полимеры или макромолекулы, состоящие из повторяющихся звеньев или мономеров, называемых изопреном) сшиваются друг с другом путем нагревания жидкого каучука с серой .Сшивание увеличивает эластичность и прочность резины примерно в десять раз, но степень сшивания необходимо контролировать, чтобы избежать образования хрупкого и неэластичного вещества. Процесс вулканизации был случайно обнаружен в 1839 году американским изобретателем Чарльзом Гудиером (1800-1860), когда он уронил каучук, содержащий серу, на горячую плиту. Goodyear продолжил это открытие и впоследствии разработал процесс вулканизации. В 1844 году компании Goodyear был выдан патент США № 3644.

Рисунок 1. Процесс вулканизации. Иллюстрация Ганса и Кэссиди. Предоставлено Gale Group.

Натуральный каучук происходит из каучука дерева ( Hevea brasiliensis ) и представляет собой белую жидкость молочного цвета, называемую латексом . Большая часть каучука поступает из Малайзии и других стран Востока Азия . Латекс также можно увидеть как белую жидкость в стеблях одуванчика. Латекс из дерева на самом деле представляет собой суспензию частиц каучука в воде .Каучук представляет собой полимер (длинная цепь из повторяющихся звеньев) изопрена. Натуральный каучук относительно реактивен и особенно подвержен окислению.

В процессе вулканизации добавленная сера позволяет разорвать некоторые связи C-H и заменить их связями C-S. В процессе вулканизации цепи полиизопрена сшиваются друг с другом. Сшитые молекулы создают трехмерную сеть из резины. Каждая поперечная связь представляет собой цепь примерно из восьми атомов серы между двумя длинными цепями полиизопрена.
Вулканизированный каучук примерно в 10 раз прочнее натурального каучука, а также примерно в 10 раз жестче. Однако он по-прежнему очень эластичен, а это значит, что его можно обратимо растягивать. Эластичные полимеры иногда называют эластомерами. Оптимальное количество серы для добавления в каучук составляет около 10% по весу. Добавление избытка серы дает очень хрупкое и неэластичное вещество, называемое эбонитом. Искусственный или синтетический каучук также можно вулканизировать, и этот процесс аналогичен.
На рисунке 1 показано, что происходит с каучуком, когда длинные цепи полиизопрена сшиваются. В части а макромолекулы изогнуты и расположены беспорядочно. В части b цепи сшиты, но все же расположены случайным образом. Молекулы выравниваются, когда резина растягивается. Если отдельные цепи не были сшиты, каждая цепь могла бы свободно скользить друг мимо друга.

ресурсов
Периодические издания
“Чувство плохой чувствительности к латексу.” The Economist 32 (14 ноября 1992 г.): 105.
Смит, Эмили, Т. «Резина такая жесткая, что нужно пройти лишнюю милю». Деловая неделя (11 февраля 1991 г.): 80.
Уокер, Джерли. «Почему первые несколько затяжек труднее всего, когда вы надуваете воздушный шар?» Scientific American (декабрь 1989 г.): 136.
Дополнительные темы
Science Encyclopedia Science & Philosophy: Семейство вербеновых (Verbenaceae) – лиственные тропические породы семейства вербеновых – Welfarism
вулканизация | Infoplease
вулканизация vŭl˝kənəzā´shən [ключ], обработка резины для придания ей определенных качеств, например.g., прочность, эластичность и устойчивость к растворителям, а также сделать его невосприимчивым к умеренной жаре и холоду. Химически процесс включает образование поперечных связей между полимерными цепями молекул каучука. Вулканизация обычно осуществляется с помощью процесса, изобретенного Чарльзом Гудиером в 1839 году, который включает комбинацию с серой и нагревание. Метод холодной вулканизации (обработка резины в ванне или парах соединения серы) был разработан Александром Парксом в 1846 году. Резина вулканизируется почти для всех обычных целей; Исключение составляют резиновый клей, подошва из креповой резины и клейкая лента.Твердая резина – это вулканизированная резина, в которой перед нагреванием было смешано от 30% до 50% серы; мягкая резина обычно содержит менее 5% серы. После смешивания серы и каучука (и обычно органического ускорителя, например, анилинового соединения, чтобы сократить время или снизить нагрев, необходимый для вулканизации), смесь обычно помещают в формы и подвергают воздействию тепла и давления. Тепло может подаваться непосредственно паром, с помощью форм, нагретых паром, с помощью горячего воздуха или горячей воды. Вулканизация также может выполняться с помощью определенных пероксидов, гамма-излучения и некоторых других органических соединений.Готовый продукт не является липким, как сырая резина, не затвердевает на холоде и не сильно размягчается, за исключением сильного нагрева, эластичен, принимает форму при деформации, а не остается деформированной, как невулканизированная резина, обладает высокой устойчивостью к истиранию, бензину и бензину. большинство химикатов, и является хорошим изолятором от электричества и тепла. Многие синтетические каучуки подвергаются процессам вулканизации, некоторые из которых аналогичны процессам, применяемым для натурального каучука. Изобретение вулканизации сделало возможным широкое использование резины и способствовало развитию таких отраслей, как автомобильная промышленность.
Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторское право © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.
См. Другие статьи энциклопедии по: Органическая химия
FindSourcing – Вулканизация
Вулканизация – это процесс превращения натурального каучука в вулканизированный, более прочный каучук. Он станет менее липким, и, поскольку резина обычно слегка плавится в процессе контролируемой вулканизации, связывая ее с окружающими материалами.Это в значительной степени заменяет цемент (клей). Это отличная особенность для обуви, которая используется уже долгое время. Вулканизация – это, в основном, производство кроссовок, но с помощью этой техники можно изготавливать самые разные виды обуви.
Процесс
Резину можно вулканизировать разными способами, используя различные химические вещества, обычно смесь серы или комбинацию тепла и химикатов. Этот процесс отверждения превращает резину из легко ломающейся, мягкой и липкой в прочный, но гибкий материал, подходящий для сложных условий, таких как обувь или автомобильные шины.
В обувной промышленности наиболее распространенным способом вулканизации является нагревание и химические вещества. Для правильной вулканизации резине необходимо нагреться до 170 градусов. Эта температура создает ограничения в выборе материалов для вулканизированной обуви. Ткани на полимерной основе, такие как полиэфирные, полиамидные, пластиковые люверсы и т. Д., Представляют большой риск плавления в процессе. Однако существуют также материалы на основе термостойких полимеров, пригодные для вулканизации.
Из-за высокой температуры колодки, используемые для вулканизации, изготавливаются из алюминия, чтобы поддерживать тепло, а также равномерно распределять его по всему продукту.
Алюминий последний раз использовался при производстве вулканизированной обуви.
Долговечный метод – это обычно доска, где верх собирается так же, как и для цементной конструкции, но оборачивается вокруг алюминиевой накладки.
Нижняя подошва либо календарная, либо формованная, а затем липкая лента оборачивается вокруг соединения подошвы и верха, чтобы скрыть зазор. Календарные подошвы изготавливаются путем пропускания непрерывного листа неотвержденной резины через двухвалковый пресс.На верхнем ролике нанесен рисунок протектора, а на нижнем – гладкий. После нажатия подошвы обрезаются по форме с помощью штампа или вручную. Затем неотвержденные подошвы накладываются на верхнюю часть ботинка и вулканизируются вместе, образуя бесшовную прочную химическую и физическую связь.
Подошва Calendar
После добавления липкой ленты башмак обрезается и очищается, удаляя любую грязь от предыдущих процессов и проверяя чистоту обуви.
Foxing Tape
Foxing Tape представляет собой прямоугольную резиновую нить, используемую для улучшения сцепления между верхом и подошвой.Иногда ее называют «стенкой подошвы» из-за ее характеристики.
В зависимости от конструкции она может иметь разную форму и толщину, но всегда будет иметь форму ленты. Форма приобретается путем прессования резины через форму, разные цвета могут быть получены с помощью нескольких источников материала, каждый из которых имеет свой цвет. Лисица обрабатывается как бесконечная лента, а затем разрезается на желаемую длину для последующего прикрепления.

Экструзионная лента для производства кроссовок.
Последний этап – это собственно вулканизация, которая может выполняться разными методами. Чаще всего используется автоклав. Печь под давлением, обычно работающая при температуре 120–180 градусов Цельсия и 140–350 кПа. При температуре 170 ° C вулканизация начинается примерно через 10 минут.
Печи для вулканизации, также известные как автоклав, для вулканизации обуви и подноса с кроссовками.

Полный процесс вулканизации картона длился кроссовки, отвержденные в автоклаве.
Доработанный вулканизированный башмак. В данном случае холст в стиле Джека Перселла от Converse.
Обычно в обувной промышленности термин «вулканизация» относится к автоклавному методу. Однако существуют и другие способы вулканизации резины, а также технически вулканизированная обувь. Можно как приготовить.
Традиционный метод вулканизации, часто используемый в Испании.
Существуют также другие способы использования процесса вулканизации для создания обуви.Один из них – традиционный метод, широко используемый в Испании. Неотвержденный резиновый гранулят помещается в нагретую форму (рисунок). Верх готовится и выдерживается, а затем под давлением помещается в форму. Вместе с плавлением резины он создает форму подошвы из формы подошвы.
Один из видов тапочек, созданный с помощью традиционного испанского процесса вулканизации.

Другой способ вулканизации.
История
Есть доказательства вулканизации резины месопотамцами еще в 1600 году до нашей эры.На другом конце света также есть следы резины, являющейся важной частью жизни. В том месте, которое сегодня известно как Мексика, с 1400 года до н.э. процветала очага, называемая ольмеками на науатле (ацтекский язык). Olmec переводится как «резиновые люди».
Латексный мяч, сделанный ольмеками на территории современной Мексики.
1832 г. Человек по имени Натаниэль Мэнли Хейворд работал на резиновой фабрике в Роксбери, штат Коннектикут, США, где он сделал случайное открытие. Он обнаружил, что резина теряет всю вязкость при контакте с серой.Он поделился своим открытием с Чарльзом Гудиером (не имеющим отношения к рантингу Goodyear), но первым, кто запатентовал процесс вулканизации резины, был Томас Хэнкук в мае 1845 года в Великобритании. Три недели спустя в июне 1845 года Чарльз Гудиер получил патент в Соединенных Штатах. Позже он написал в своей автобиографии Gum-Elastica:
«… Изобретатель провел эксперименты, чтобы установить влияние тепла на то же соединение, которое разложилось в почтовых мешках и других предметах.Он был удивлен, обнаружив, что образец, неосторожно соприкоснувшийся с горячей печью, обугливался, как кожа ».
«Он прямо предположил, что, если процесс обугливания можно остановить в нужном месте, это может лишить резинки ее естественной адгезии, что сделает ее лучше, чем природная резинка. После дальнейших испытаний с нагреванием он еще больше убедился в правильности этого вывода, обнаружив, что индийский каучук нельзя плавить в кипящей сере при любом нагревании, а всегда обугливаться.Он сделал еще одну попытку нагреть аналогичную ткань перед открытым огнем. Затем последовал тот же эффект, что и при обугливании резинки. Были и другие признаки успеха в достижении желаемого результата, так как на краю обугленной части появилась линия или граница, которая не была обуглена, но полностью затвердела ».
Вулканизированная обувь увидела свет в 1892 году, когда бренд Colchester Rubber Co. создал первые «баскетбольные кроссовки». Бренд был создан компанией Colchester Rubber Company, которая располагалась в том же здании, которое ранее принадлежало Hayward
1892 Colchester Rubber Co.дизайн.
Colchester Rubber Co. является предшественником бренда Keds, который был основан в 1916 году и продолжил традиции производства вулканизированной обуви.
В начале 20 века начали появляться и другие бренды, такие как Converse, основанная в 1908 году.
Вулканизация каучука – Matmatch
Выходцы из Южной и Центральной Америки были известны использованием каучука на протяжении нескольких поколений. Однако резиновые изделия не выдерживали экстремальных высоких и низких температур, что делало их хрупкими во время смены сезонов.В 1830-х годах изобретатели приложили значительные усилия для создания более прочных резиновых изделий. Тем не менее, только в 1839 году американский изобретатель Чарльз Гудиер обнаружил, что удаление серы из резины и последующее ее нагревание заставляет резину сохранять свою эластичность и твердость. Этот процесс был назван вулканизацией и открыл ворота для резиновых изделий, стойких к воде и атмосферным воздействиям [1] [2]. С разработкой концепции макромолекул лауреатом Нобелевской премии Германом Штаудингером в 1920-х годах реакции сшивки серой обеспечили несколько инноваций.Это привело к улучшению других механических свойств резины (то есть прочности, эластичности, твердости, устойчивости к истиранию) и позволило создать почти все известные сегодня резиновые изделия [3].
Основным сектором рынка вулканизированной продукции является автомобильная и транспортная промышленность. Около 75% производимой резины используется в вулканизированных резиновых шинах. Другие области применения включают продукты здравоохранения (например, перчатки, протезы), а также другие промышленные применения (например, шланги, конвейерные ленты).Рост этого рынка будет продолжаться по мере увеличения спроса на автомобили во всем мире, помимо авиакосмической промышленности [4].
Из этой статьи вы узнаете о:
Различные виды каучуков
Процесс вулканизации
Присадки для вулканизации
Перспективы вулканизации резины
Виды резины
Каучук по происхождению можно разделить на натуральный каучук и синтетический каучук .
Натуральный каучук получают из латекса, белой жидкости молочного цвета, которую получают из каучукового дерева (Hevea Brasiliensis) или других растений.
Напротив, синтетический каучук – это искусственный полимер, получаемый из побочных продуктов нефти. На этом этапе резина становится мягкой, липкой, термопластичной и демонстрирует низкую прочность на разрыв и низкую эластичность.
Как натуральный, так и синтетический каучук можно вулканизировать для улучшения их свойств и превращения в прочный и прочный нетермопластический материал с повышенной прочностью на разрыв [5].
Процесс вулканизации
Вулканизация – это химический процесс, при котором эластомерные материалы нагреваются с помощью агента (обычно серы), активатора, ускорителя и иногда замедлителя схватывания с образованием поперечно-сшитой молекулярной сети. Это приводит к улучшенным свойствам, таким как эластичность, упругость, предел прочности, вязкость, твердость и атмосферостойкость [3].
Процесс вулканизации состоит из трех этапов:
1. Индукция, время истечения или ожог
На стадии индукции время истечения определяется как точка, в которой реакция сшивания начинается в диапазоне температур от 180 ° F (82 ° C) до 230 ° F (110 ° C).
2. Сшивание или отверждение
На стадии отверждения образуются постоянные поперечные связи, которые в конечном итоге зависят от количества вулканизирующего агента, активности, времени реакции, температуры и природы каучука. Скорость отверждения также определяется на этом этапе как параметр, определяющий время отверждения соединения.
3. Оптимальное состояние отверждения или избыточного отверждения
На последней стадии, известной как оптимальное состояние отверждения, все свойства резиновой смеси формируются по мере того, как процесс отверждения продолжается до точки, где она достигает своих эластичных свойств.В оптимальном состоянии вулканизированная резина может вернуться к своей первоначальной длине после десяти циклов деформации при растяжении и сжатии. Если процесс отверждения продолжается за пределами оптимального состояния, это называется избыточным отверждением.
Если в синтетическом каучуке происходит чрезмерное отверждение, то он может продолжать затвердевать, и модуль упругости может увеличиваться, а предел прочности на разрыв и относительное удлинение уменьшаются. Если в натуральном каучуке происходит чрезмерное отверждение, может иметь место его жесткость или размягчение, в результате чего физические и адгезионные свойства каучука снижаются [6].
(Мир резинового оборудования)
Присадки для вулканизации
Самым ранним и наиболее распространенным вулканизирующим отвердителем является сера. Для большинства резиновых изделий обычно используется примерно от 1 до 3 частей серы на 100 частей каучукового эластомера. Сера считается медленным агентом, и скорость ее реакции можно ускорить с помощью активаторов, которые состоят из оксида металла и жирной кислоты [7].
Когда вулканизация использует активаторы, считается, что процесс действует быстрее, чем при использовании сшивки одной только серой.Однако для большинства целей производственный процесс по-прежнему считается медленным, поэтому добавляются ускорители. Ускорители вулканизации влияют на время истечения и скорость отверждения, которые являются свойствами, которые связаны со скоростью, которую ускоритель будет принимать, чтобы превратиться в свою активную солевую форму [7]. Наиболее распространенным ускорителем является комбинация оксида цинка и жирной кислоты, также известная как жирная кислота цинка [8].
В дополнение к ускорителям, замедлители схватывания или ингибиторы предварительной вулканизации могут быть добавлены в систему, чтобы избежать преждевременной вулканизации.Замедлители схватывания увеличивают время индукции и влияют на скорость отверждения, что также предотвращает образование соли цинка. Кислоты обычно используются в качестве замедлителей схватывания [7] [8].
В следующей таблице представлен краткий обзор вулканизационных добавок, в основном используемых в промышленности [8].
Таблица 1. Типы и примеры вулканизационных добавок.
Тип добавки
Примеры наиболее часто используемых добавок
Вулканизирующие вещества
Сера
Теллур
Селен
Оксиды металлов
Активаторы
Оксид цинка и стеариновая кислота
Ускорители
Гуанидины
тиазолы
Тиурам
Сульфенамиды
Дитиокарбаматы
Дитиофосфаты
Ксантаты
Тиомочевины
Ретардеры
Бензойная кислота
Салициловая кислота
Ангидрит
Будущие тенденции
Будущие тенденции вулканизации резины будут направлены на улучшение механических свойств резиновых изделий и оптимизацию процессов сшивания.Это может быть достигнуто путем разработки новых альтернатив химическим добавкам, которые могут улучшить эластичные свойства резиновых смесей.
[1] История Коннектикута в Интернете. «Чарльз Гудиер и вулканизация резины» [Интернет].
[2] Беллис, М. (2018), «Вулканизированная резина», ThoughtCo.
[3] Коран А.Ю. (2013), Наука и технология каучука , Elsevier, четвертое издание, стр. 337-381.
[4] Market Research Future (2019), «Отчет об исследовании рынка вулканизации каучука – Глобальный прогноз до 2025 года» [Online].
[5] Kumar Ch. С. С. Р., Ниджасур А. М. (1997), “Вулканизация резины, как изменить молекулярную структуру и повлиять на физические свойства”, Resonance , [Online].
[6] Cremeens, M., Vulcanization (Части 1, 2 и 3 серии из трех частей), Техническая статья , NIBA The Belting Association Newsletter, декабрь 2003 г. (часть 1), июнь 2004 г. (часть 2) , Сентябрь 2004 г. (Часть 3).

Тип добавки	Примеры наиболее часто используемых добавок
Вулканизирующие вещества	Сера Теллур Селен Оксиды металлов
Активаторы	Оксид цинка и стеариновая кислота
Ускорители	Гуанидины тиазолы Тиурам Сульфенамиды Дитиокарбаматы Дитиофосфаты Ксантаты Тиомочевины
Ретардеры	Бензойная кислота Салициловая кислота Ангидрит