Также рекомендуем посетить:

Инструмент, вспомогательные материалы

Производство и применение резиновых смесей

Россия - Сергиев Посад

  Резинотехнические изделия нашли широкое применение практически во всех отраслях экономики и в быту благодаря уникальным свойствам резины: высоким эластичным свойствам, стойкости к истиранию, водо- и газонепроницаемости, химической стойкости и небольшой плотности.

Эластичность резине придает каучук – основной компонент резиновых смесей. Достаточно долго в производстве резин применялся только натуральный каучук (НК). По мере развития техники требовались резиновые смеси со специальными свойствами, соответственно возникла необходимость производства синтетического каучука. В середине ХХ века были созданы производства новых синтетических каучуков (СК) с уникальными эксплуатационными свойствами, изопренового и бутадиенового, которые практически полностью заменили натуральный каучук при изготовлении большей части шин и резинотехнической продукции. В производстве СК в качестве сырья используются мономеры на базе доступных и экономичных нефтепродуктов.

В производстве резинотехнических изделий основным подготовительным процессом служит изготовление резиновых смесей и сырой резины. Последующая вулканизация их и позволяет получать собственно резину с требуемыми качественными характеристиками. Резиновые смеси применяют при производстве многообразных резинотехнических изделий, а сырая резина используется для выпуска изделий для герметизации неподвижных соединений. Сложность и многокомпонентность их состава обуславливают необходимость использования при смешении высокого уровня автоматизации и механизации процесса с целью достижения стабильности состава смеси и качественных характеристик.

Основу резиновых смесей составляют каучуки (20-60 % по массе). Следует отметить, что в смесях для шинной промышленности используется относительно небольшой ассортимент каучуков общего назначения (натуральный каучук, бутилакаучук, бутадиенстирольный каучук), а при производстве смесей для промышленности резинотехнических изделий применяется до 30 видов каучука со специальными свойствами и, кроме того, до 100 других ингредиентов. Это вулканизирующие агенты, активаторы и ускорители вулканизации, наполнители, пластификаторы, красители, антипирены, замедлители подвулканизации, модификаторы. Выбор рецептуры резиновой смеси определяется техническими требованиями к изделию, назначением и условиями эксплуатации.

Вулканизирующие агенты добавляются в смесь с целью формирования структуры вулканизата. Как правило, в качестве такого типа компонента применяется сера и селен, иногда используются перекиси.

В качестве ускорителей процесса вулканизации применяются полисульфиды магния, оксиды свинца. Они оказывают влияние не только на режим вулканизации, но и на формирование физико-химических свойств резины. Окислы некоторых металлов усиливают активность ускорителей процесса вулканизации, поэтому их называют активаторами.

Антиоксиданты (противостарители) вводятся в состав смеси с целью замедления процесса старения резины, ухудшающего ее эксплуатационных характеристик. Действие антиоксидантов может быть химическим и физическим. В первом случае окисление каучука замедляется за счет окисления самих антиоксидантов. В случае физического действия на поверхности каучука создаются защитные пленки.

Пластификаторы облегчают переработку резиновой смеси, повышают эластичность резины и ее морозостойкость. В качестве пластификаторов применяются растительные масла, дибутилфталат, стеариновая кислота. В состав резиновой смеси пластификаторы вводятся в количестве 10 - 30% от массы каучука.

Наполнители, входящие в состав смеси, могут быть активными или инертными. Активные наполнители, такие как кремниевая кислота, оксид цинка, улучшают механические характеристики резины. Инертные наполнители (тальк, мел, барит) используют с целью снижения стоимости резины. Часто для этого применяют регенерат – продукт, получаемый при переработке изношенных автомобильных шин и отходов резинотехнического производства. При этом повышается качество резины за счет снижения склонности ее к старению.