11Сен

Из чего состоит резина: Из чего и как делают резину (шины). Для колес вашего автомобиля.

Содержание

КАУЧУК И РЕЗИНА — это… Что такое КАУЧУК И РЕЗИНА?


Синтез 1,4-цис-полиизопрена проводился несколькими различными путями с использованием регулирующих стереоструктуру катализаторов, и это позволило наладить производство различных синтетических эластомеров. Катализатор Циглера состоит из триэтилалюминия и четыреххлористого титана; он заставляет молекулы изопрена объединяться (полимеризоваться) с образованием гигантских молекул 1,4-цис-полиизопрена (полимера). Аналогично, металлический литий или алкил- и алкиленлитиевые соединения, например бутиллитий, служат катализаторами полимеризации изопрена в 1,4-цис-полиизопрен. Реакции полимеризации с этими катализаторами проводятся в растворе с использованием углеводородов нефти в качестве растворителей. Синтетический 1,4-цис-полиизопрен обладает свойствами натурального каучука и может использоваться как его заместитель в производстве резиновых изделий.
См. также ПЛАСТМАССЫ. Полибутадиен, на 90-95% состоящий из 1,4-цис-изомера, также был синтезирован посредством регулирующих стереоструктуру катализаторов Циглера, например триэтилалюминия и четырехиодистого титана. Другие регулирующие стереоструктуру катализаторы, например хлорид кобальта и алкилалюминий, также дают полибутадиен с высоким (95%) содержанием 1,4-цис-изомера. Бутиллитий тоже способен полимеризовать бутадиен, однако дает полибутадиен с меньшим (35-40%) содержанием 1,4-цис-изомера. 1,4-цис-полибутадиен обладает чрезвычайно высокой эластичностью и может использоваться как наполнитель натурального каучука. Тиокол (полисульфидный каучук). В 1920, пытаясь получить новый антифриз из этиленхлорида и полисульфида натрия, Дж.Патрик вместо этого открыл новое каучукоподобное вещество, названное им тиоколом. Тиокол высокоустойчив к бензину и ароматическим растворителям. Он имеет хорошие характеристики старения, высокое сопротивление раздиру и низкую проницаемость для газов. Не будучи настоящим синтетическим каучуком, он, тем не менее, находит применение для изготовления резин специального назначения.
Неопрен (полихлоропрен). В 1931 компания «Дюпон» объявила о создании каучукоподобного полимера, или эластомера, названного неопреном. Неопрен изготавливают из ацетилена, который, в свою очередь, получают из угля, известняка и воды. Ацетилен сначала полимеризуют до винилацетилена, из которого путем добавления хлороводородной кислоты производят хлоропрен. Далее хлоропрен полимеризуют до неопрена. Помимо маслостойкости неопрен имеет высокую тепло- и химическую стойкость и используется в производстве шлангов, труб, перчаток, а также деталей машин, например шестерен, прокладок и приводных ремней. Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетический каучук типа буна S, обозначаемый как SBR, производится в больших реакторах с рубашкой, или автоклавах, в которые загружают бутадиен, стирол, мыло, воду, катализатор (персульфат калия) и регулятор роста цепи (меркаптан). Мыло и вода служат для эмульгирования бутадиена и стирола и приведения их в близкий контакт с катализатором и регулятором роста цепи. Содержимое реактора нагревается до примерно 50° С и перемешивается в течение 12-14 ч; за это время в результате процесса полимеризации в реакторе образуется каучук. Получающийся латекс содержит каучук в форме малых частиц и имеет вид молока, очень напоминающий натуральный латекс, добытый из дерева. Латекс из реакторов обрабатывается прерывателем полимеризации для остановки реакции и антиоксидантом для сохранения каучука. Затем он очищается от избытка бутадиена и стирола. Чтобы отделить (путем коагуляции) каучук от латекса, он обрабатывается раствором хлорида натрия (пищевой соли) в кислоте либо раствором сульфата алюминия, которые отделяют каучук в форме мелкой крошки. Далее крошка промывается, сушится в печи и прессуется в кипы. Из всех эластомеров SBR используется наиболее широко. Больше всего его идет на производство автомобильных шин. Этот эластомер сходен по свойствам с натуральным каучуком. Он не маслостоек и в большинстве случаев проявляет низкую химическую стойкость, но обладает высоким сопротивлением удару и истиранию.
Латексы для эмульсионных красок. Бутадиен-стирольные латексы широко используются в эмульсионных красках, в которых латекс образует смесь с пигментами обычных красок. В таком применении содержание стирола в латексе должно превышать 60%.
Низкотемпературный маслонаполненный каучук. Низкотемпературный каучук — особый тип каучука SBR. Он производится при 5° С и обеспечивает лучшую износостойкость шин, чем стандартный SBR, полученный при 50° С. Износостойкость шин еще более повышается, если низкотемпературному каучуку придать высокую ударную вязкость. Для этого в базовый латекс добавляют некоторые нефтяные масла, называемые нефтяными мягчителями. Количество добавляемого масла зависит от требуемого значения ударной вязкости: чем оно выше, тем больше вводится масла. Добавленное масло действует как мягчитель жесткого каучука. Другие свойства маслонаполненного низкотемпературного каучука такие же, как у обычного низкотемпературного.
Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). Вместе с буна S в Германии был также разработан маслостойкий тип синтетического каучука под названием пербунан, или буна N. Основной компонент этого нитрильного каучука — также бутадиен, который сополимеризуется с акрилонитрилом по существу по тому же механизму, что и SBR. Сорта NBR различаются содержанием акрилонитрила, количество которого в полимере варьирует от 15 до 40% в зависимости от назначения каучука. Нитрильные каучуки маслостойки в степени, соответствующей содержанию в них акрилонитрила. NBR использовался в тех видах военного оборудования, где требовалась маслостойкость, например в шлангах, самоуплотняющихся топливных элементах и конструкциях транспортных средств.
Бутилкаучук. Бутилкаучук — еще один синтетический каучук — был открыт в 1940. Он замечателен своей низкой газопроницаемостью; камера шины из этого материала удерживает воздух в 10 раз дольше, чем камера из натурального каучука. Бутилкаучук изготавливают полимеризацией изобутилена, получаемого из нефти, с малой добавкой изопрена при температуре -100° С. Эта полимеризация не является эмульсионным процессом, а проводится в органическом растворителе, например метилхлориде. Свойства бутилкаучука могут быть сильно улучшены термообработкой маточной смеси бутилкаучука и газовой сажи при температуре от 150 до 230° С. Недавно бутилкаучук нашел новое применение как материал для протекторов шин ввиду его хороших ходовых характеристик, отсутствия шума и превосходного сцепления с дорогой. Бутилкаучук несовместим с натуральным каучуком и SBR и, значит, не может быть смешан с ними. Однако после хлорирования до хлорбутилкаучука он становится совместимым с натуральным каучуком и SBR. Хлорбутилкаучук сохраняет низкую газопроницаемость. Это свойство используется при изготовлении смешанных продуктов хлорбутилкаучука с натуральным каучуком или SBR, которые служат для производства внутреннего слоя бескамерных шин.
Этиленпропиленовый каучук. Сополимеры этилена и пропилена могут быть получены в широких диапазонах составов и молекулярных масс. Эластомеры, содержащие 60-70% этилена, вулканизуются с пероксидами и дают вулканизат с хорошими свойствами. Этиленпропиленовый каучук имеет превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и высокую воздухопроницаемость. Такой каучук изготавливается из дешевых сырьевых материалов и находит многочисленные применения в промышленности. Наиболее широко применяемым типом этиленпропиленового каучука является тройной этиленпропиленовый каучук (с диеновым сомономером). Он используется в основном для изготовления оболочек проводов и кабелей, однослойной кровли и в качестве присадки для смазочных масел. Его малая плотность и превосходная озоно- и атмосферостойкость обусловливают его применение в качестве кровельного материала.
Вистанекс. Вистанекс, или полиизобутилен, — полимер изобутилена, также получаемый при низких температурах. Он подобен каучуку по свойствам, но в отличие от каучука является насыщенным углеводородом и, значит, не может быть подвергнут вулканизации. Полиизобутилен озоностоек.
Коросил. Коросил, каучукоподобный материал, — это пластифицированный поливинилхлорид, приготовленный из винилхлорида, который, в свою очередь, получают из ацетилена и хлороводородной кислоты. Коросил замечательно стоек к действию окислителей, в том числе озона, азотной и хромовой кислот, и поэтому используется для внутренней облицовки цистерн с целью защиты их от коррозии. Он непроницаем для воды, масел и газов и в силу этого находит применение как покрытие для тканей и бумаги. Каландрованный материал используется в производстве плащей, душевых занавесок и обоев. Низкое водопоглощение, высокая электрическая прочность, негорючесть и высокое сопротивление старению делают пластифицированный поливинилхлорид пригодным для изготовления изоляции проводов и кабелей.
Полиуретан. Класс эластомеров, известных как полиуретаны, находит применение в производстве пеноматериалов, клеев, покрытий и формованных изделий. Изготовление полиуретанов включает несколько стадий. Сначала получают сложный полиэфир реакцией дикарбоновой кислоты, например адипиновой, с многоатомным спиртом, в частности этиленгликолем или диэтиленгликолем. Полиэфир обрабатывают диизоцианатом, например толуилен-2,4-диизоцианатом или метилендифенилендиизоцианатом. Продукт этой реакции обрабатывают водой и подходящим катализатором, в частности n-этилморфолином, и получают упругий или гибкий пенополиуретан. Добавляя диизоцианат, получают формованные изделия, в том числе шины. Меняя соотношение гликоля и дикарбоновой кислоты в процессе производства сложного полиэфира, можно изготовить полиуретаны, которые используются как клеи или перерабатываются в твердые или гибкие пеноматериалы либо формованные изделия. Пенополиуретаны огнестойки, имеют высокую прочность на растяжение, очень высокое сопротивление раздиру и истиранию. Они проявляют исключительно высокую несущую способность и хорошее сопротивление старению. Вулканизованные полиуретановые каучуки имеют высокие прочность на растяжение, сопротивление истиранию, раздиру и старению. Был разработан процесс получения полиуретанового каучука на основе простого полиэфира. Такой каучук хорошо ведет себя при низких температурах и устойчив к старению.
Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические каучуки не имеют себе равных по пригодности к эксплуатации в широком температурном интервале (от -73 до 315° С). Для вулканизованных кремнийорганических каучуков была достигнута прочность на растяжение около 14 МПа. Их сопротивление старению и диэлектрические характеристики также весьма высоки.
Хайпалон (хлорсульфоэтиленовый каучук). Этот эластомер хлорсульфонированного полиэтилена получают обработкой полиэтилена хлором и двуокисью серы. Вулканизованный хайпалон чрезвычайно озоно- и атмосферостоек и имеет хорошую термо- и химическую стойкость.
Фторсодержащие эластомеры. Эластомер кель-F — сополимер хлортрифторэтилена и винилиденфторида. Этот каучук имеет хорошую термо- и маслостойкость. Он стоек к действию коррозионно-активных веществ, негорюч и пригоден к эксплуатации в интервале от -26 до 200° С. Витон А и флюорел — сополимеры гексафторпропилена и винилиденфторида. Эти эластомеры отличаются превосходной стойкостью к действию тепла, кислорода, озона, атмосферных факторов и солнечного света. Они имеют удовлетворительные низкотемпературные характеристики и пригодны к эксплуатации до -21° С. Фторсодержащие эластомеры используются в тех приложениях, где требуется стойкость к действию тепла и масел.
Специализированные эластомеры. Производятся специализированные эластомеры с разнообразными физическими свойствами. Многие из них очень дороги. Наиболее важные из них — акрилатные каучуки, хлорсульфонированный полиэтилен, сополимеры простых и сложных эфиров, полимеры на основе эпихлоргидрина, фторированные полимеры и термопластичные блок-сополимеры. Они используются для изготовления уплотнений, прокладок, шлангов, оболочек проводов и кабелей и клеев.
См. также
ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ;
ПЛАСТМАССЫ;
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Справочник резинщика. М., 1971 Догадкин Б.А. Химия эластомеров. М., 1981 Лепетов В.А., Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий. Л., 1987

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Состав резин | Полимерные материалы

 

Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала.

Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки (ингредиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже.

Состав

  1. Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сеточной структуры вулканизата. Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых канчуков перекиси. Для резины электротехнического назначения вместо элементарной серы (которая взаимодействует с медью) применяют органические сернистые соединения — тиурам (тиурамовые резины). Ускорители процесса вулканизации: полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизатов. Ускорители проявляют свою наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов (цинка и др.), называемых поэтому в составе резиновой смеси активаторами.
  2. Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения резины, который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств. Существуют противостарители химического и физического действия. Действие первых заключается в том, что они задерживают окисление каучука в результате окисления их самих или за счет разрушения образующихся перекисей каучука (применяются альдоль, неозон Д и др.). Физические противостарители (парафин, воск) образуют поверхностные защитные пленки, они применяются реже.
  3. Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку резиновой смеси, увеличивают эластические свойства каучука, повышают морозостойкость резины. В качестве мягчителей вводят парафин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат, растительные масла. Количество мягчителей составляет 8-30 % массы каучука.
  4. Наполнители по воздействию на каучук подразделяют на активные (усиливающие) и неактивные (инертные). Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа — кремнекислота, оксид цинка и др.) повышают механические свойства резин: прочность, сопротивление истиранию, твердость. Неактивные наполнители (мел, тальк, барит) вводятся для удешевления стоимости резины. Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат — продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового производства. Кроме снижения стоимости регенерат повышает качество резины, снижая ее склонность к старению.
  5. Красители минеральные или органические вводят для окраски резин. Некоторые красящие вещества (белые, желтые, зеленые) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения.

Структура

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокополимерными (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. (Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров.) Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 000-450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация). По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату). Процесс химического взаимодействия каучуков с серой в технике называется вулканизацией.

Изменение свойств

В зависимости от количества вводимой серы получается различная частота сетки полимера. При введении 1-5 % S образуется редкая сетка и резина получается высокоэластичной, мягкой. С увеличением процентного содержания серы сетчатая структура становится все более частой, резина более твердой, и при максимально возможном (примерно 30 %) насыщении каучука серой образуется твердый материал, называемый эбонитом.

При вулканизации изменяется молекулярная структура полимера (образуется пространственная сетка), что влечет за собой изменение его физико-механических свойств: резко возрастает прочность при растяжении и эластичность каучука, а пластичность почти полностью исчезает; увеличиваются твердость, сопротивление износу. Многие каучуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к химикатам. Резины имеют более высокую теплостойкость (НК размягчается при температуре 90 °С, резина работает при температуре свыше 100 °С).

На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под действием вулканизующего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры. Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно характерно для резин из НК. Для синтетических каучуков (СК) процесс вулканизации дополняется полимеризацией: под действием кислорода и температуры образуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности.

Термическая устойчивость вулканизата зависит от характера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно, термоустойчивые связи — С-С-, наименьшая прочность у полисульфидной связи — С-S-С.

Упрочнение каучука

Современная физическая теория упрочнения каучука объясняет повышение его прочности наличием сил связи (адсорбции и адгезии), возникающих между каучуком и наполнителем, а также образованием непрерывной цепочно-сетчатой структуры наполнителя вследствие взаимодействия между частицами наполнителя. Возможно и химическое взаимодействие каучука с наполнителем.

По объему мирового потребления НК составляет 30 %, остальное СК, который известен 250 видов.

По назначению резины подразделяют на резины общего назначения и резины специального назначения (специальные).

Похожие материалы

4.Резина, её применение в промышленных товарах.

Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в чистом виде, а в виде резины. Резиновые изделия применяют в технике для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: обуви, искусственной кожи, прорезиненной одежды, медицинских изделий …

Резина – высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы (каучука) и различных добавок.

Наиболее крупными потребителями резиновых технических изделий являются автомобильная промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями – один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысячи штук резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость. Я остановлюсь на обувных товарах, выпускаемых на основе резины.

Обувные резины – это обширная группа искусственных материалов для низа обуви. Процесс производства этих резин состоит из следующих операций:

1) Подготовка материалов включает сушку, измельчение и просеивание исходных материалов, а также проверку их качества. Каучук распаривают, измельчают, перетирают. В результате повышается пластичность каучука и однородность резиновой смеси.

2) Приготовление резиновой смеси состоит в смешивании всех компонентов наполнителей, вулканизирующих веществ, ускорителей вулканизации, активаторов, мягчителей, противостарителей, красителей и других. Сначала к каучуку добавляют мягчители, а в последнюю очередь вулканизирующие вещества и порообразователи. Для предания полученной резиновой смеси формы плоских листов производят её листование на вальцах.

3) Каландрирование (формование) – метод производства сырых резиновых заготовок в виде непрерывной ленты нужной толщины и ширины. каландрирование улучшает физико-химические свойства резиновой смеси, от него зависит расход резиновых смесей и качество изделий.

4) Штампование резиновых заготовок для получения отдельных деталей обуви, производят на штампах-прессах специальными резаками.

5) Вулканизация – завершающая операция производства резины.

Резину выпускают в виде пластин, штампованных и формованных деталей: подошв, каблуков, подошв с каблуками и другое.

5.Виды резины и их применение.

В зависимости от структуры резину делят на непористую (монолитную) и пористую.

а) Непористую резину изготовляют на основе бутадиенового каучука. Она отличается высоким содержанием истиранию. Срок износа подошвенной резины в 2-3 раза превышает срок износа подошвенной кожи. Предел прочности резины при растяжении меньше, чем натуральной кожи, но относительное удлинение при разрыве во много раз превышает удлинение натуральной подошвенной кожи. Резина не пропускает воду и практически в ней не набухает.

Резина уступает коже по морозостойкости и теплопроводности, что снижает теплозащитные свойства обуви. И наконец, резина является абсолютно воздухо- и паронепроницаемой. Непористая резина бывает подошвенная, кожеподобная, и транспарентная.

Обычную непористую резину применяют для изготовления формованных подошв, накладок, каблуков, полукаблуков, набоек и других деталей низа обуви.

б) Пористые резины применяют в качестве подошв и платформ для весенне-осенней и зимней обуви.

в) Кожеподобная резина – это резина для низа обуви, изготовленная на основе каучука с высоким содержанием стирола (до 85%). Повышенное содержание стирола придаёт резинам твёрдость, вследствие чего возможно снижение их толщины до 2,5-4,0 мм при сохранении хороших защитных функций.

Эксплуатационные свойства кожеподобной резины сходна с натуральной кожей. Она обладает высокой твёрдостью и пластичностью, что позволяет создавать след обуви любой формы. Кожеподобная резина хорошо окрашивается при отделки обуви. Она имеет высокую износостойкость благодаря хорошему сопротивлению истиранию и устойчивости к мноократным изгибам. Срок носки обуви с подошвой из кожеподобной резины составляет 179-252 дня при отсутствии выкрошивания в носовой части.

Недостатком этой резины являются невысокие гигиенические свойства: высокая теплопроводность и отсутствие гигроскопичности и воздухонепроницаемости.

Кожеподобную резину выпускают трёх разновидностей: непористой структуры с плотностью 1,28 г/см3, пористой структуры, имеющую плотность 0,8-0,95 г/см3, и пористой структуры с волокнистым наполнителем, плотность которых не выше 1,15 г/см3. Пористые резины с волокнистыми наполнителями называются «кожволон». Эти резины по внешнему виду сходны с натуральной кожей. Благодаря волокнистому наполнителю повышаются их теплозащитные свойства, они отличаются лёгкостью, эластичностью, хорошим внешним видом. Кожеподобные резины применяют в качестве подошвы и каблука при изготовлении летней и весенне-осенней обуви клеевого метода крепления.

г) Транспарентная резина – это полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального каучука. Отличается высоким сопротивлением истиранию и твёрдостью, по износостойкости превосходит все виды резин. Транспарентные резины выпускают в виде формованных подошв (вместе с каблуками), с глубоким рифлением на ходовой стороне.

Разновидостью транспорентной резины является стиронип, содержащий большее количество каучука. Сопротивление многократному изгибу у стиранипа в три с лишним раза выше, чем у обычных непористых резин. Стиронип применяется при изготовлении обуви клеевого метода крепления.

Резина пористой структуры имеет замкнутые поры, объём которых в зависимости от вида резины колеблется от 20 до 80 % её общего объёма. Эти резины имеют ряд преимуществ по сравнению с непористыми резинами: повышенные мягкость, гибкость, высокие амортизационные свойства, упругость.

Недостатком пористых резин является способность давать усадку, а также выкрошиваться в носочной части при ударах. Для повышения твёрдости пористых резин в их состав вводят полистирольные смолы.

В настоящее время освоено производство новых видов пористых резин: порокрепа и вулканита. Порокреп отличается красивым цветом, эластичностью, повышенной прочностью. Вулканит – пористая резина с волокнистыми наполнителями, обладающая высокой износостойкостью, хорошей теплозащитностью. Пористые резины применяют в качестве подошв для весенне-осенней и зимней обуви

Состав и свойства резины — Энциклопедия по машиностроению XXL

СОСТАВ И СВОЙСТВА РЕЗИНЫ  [c.684]

Состав и классификация резин. Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала. Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки (ингредиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже.  [c.482]

Применение усиливающих наполнителей при общем положительном воздействии на большую часть технических свойств резин приводит к снижению эластичности, повышению теплообразования при многократных деформациях вулканизатов и уменьшению вязкости резиновых смесей. Подавить нежелательные воздействия можно введением в состав резин пластификаторов.  [c.51]


Свойства резины изменяются в зависимости от выбора компонентов, соотношения между ними и условии вулканизации. В состав резины входят каучук, 8 — 30 % пластификатора для подготовки сырой резины к формованию, наполнитель в виде тонкодисперсного порошка, вулканизатор для соединения молекул каучука поперечными связями, антиоксидант  [c.403]

Состав и показатели основных свойств полуэбонита ДП-313 и мягкой резины ДП-045 приведены ниже  [c.65]

Продолжительность вулканизации, температуру и максимальное давление подбирают для каждой марки резины с учетом природы каучука, на основе которого изготовлена резина, полуэбонит или эбонит, и свойств ингредиентов, входящих в их состав.  [c.98]

Для повышения механических и других свойств резины в состав смеси вводят активные наполнители в виде порошков (сажа, оксиды кремния, титана, цинка и др.). Количество наполнителей составляет от 15 до 100 масс. ч. и более на 100 масс. ч. каучука. С целью улучшения обрабатываемости резиновой смеси, снижения ее стоимости в состав ее вводят мел, тальк, каолин и другие, а для повышения пластических свойств, равномерного распределения ингредиентов в смеси в нее вводят мяг-чители, или пластификаторы. В качестве пластификаторов используют углеводороды, органические жирные  [c.89]

Помимо каучука и серы, при изготовлении резины и эбонита в состав резиновой смеси вводят различные наполнители (мел, тальк и пр., существенно влияющие на свойства резины), а также красители, катализаторы процесса вулканизации и другие вещества.  [c.171]

Промышленность выпускает также морозостойкую и маслобензостойкую резину. Теплостойкая резина, в состав которой, кроме обычных составляющих, входит асбест, способна сохранять свои свойства при температуре до 90° в воздушной среде, и до 140° в среде водяного пара. Из теплостойкой резины делают прокладки под золотники вентилей горячей воды и пара. Такие же прокладки изготовляют из специальной эбонитовой массы, которая может сохранять свои свойства при температуре до 180°. Для более высоких температур (до 250°) применяют резину на кремнийорганической основе.  [c.314]

Свойства резины в основном зависят от каучуков, входящих в ее состав. Каучуки бывают натуральные и искусственные (синтетические).  [c.177]

Резина магнитная и электропроводная. Магнитные свойства резины создаются путем введения в ее состав ферромагнитного порошка, что обеспечивает плотное прилегание различных уплотняющих резиновых устройств (дверцы холодильников и др.). Электропроводность резины достигается путем введения в ее состав в качестве наполнителей углеродной сажи и графита. Применяют для изготовления высоковольтных кабелей на напряжение 6 кВ и выше, для кабелей дальней связи и ряда электротехнических и радиотехнических деталей.  [c.803]


Свойства материала (модуль упругости и коэффициент Пуассона) при решении упругой задачи вводятся для каждого из материалов, входящих в состав конструкции (например, резина и армирующий материал). Число вводимых свойств материала может увеличиваться в соответствии с физической постановкой задачи. Дополнительно могут вводиться плотность, коэффициент теплового линейного расширения, коэффициент теплопроводности и т. д.  [c.55]

Резиновые материалы, за исключением силиконовых, рекомендуется применять при температурах не выше +70 С. Сохранение эластичных свойств при низких температурах является характеристикой, которая меняется в широких пределах в зависимости от типа базового каучука, однако состав смеси и особенно пластификаторы также оказывают значительное влияние на эту характеристику. Благодаря отсутствию у резин способности поглощать и удерживать влагу, они не вызывают коррозии фланцев, но в случае применения некоторых металлов на поверхности их может появиться коррозия или другие дефекты, обусловленные наличием в резиновой смеси различных ингредиентов. Например, серебро при соприкосновении с резиной, в состав которой входит сера, покрывается пленкой окислов и тускнеет.  [c.241]

Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определенную роль в формировании ее свойств. Помимо основы — каучуков — в состав резин вводят вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, заполнители, пластификаторы, противостарители и красители.  [c.286]

При окислении каучука резины стареют, т. е. необратимо изменяются физико-механические свойства, теряется эластичность, появляется хрупкость. Поэтому в состав резиновых смесей вводят противостарители — вазелин, воск, парафин, ароматические амины и др. Мягчители вводят для облегчения совмещения каучука с порошкообразным наполнителем и для придания необходимой мягкости. Мягчителями являются стеариновые и олеиновые кислоты, канифоль, парафин, сосновая смола. Красители (охра, ультрамарин и др.) вводят в количестве до 10% от массы каучука.  [c.685]

Синтетические каучуки требуют усиления, например, углеродной сажей, для улучшения механических свойств. Эластичность и сопротивление низкотемпературному отверждению улучшают добавкой пластификаторов. Чтобы воспрепятствовать растрескиванию при повышенной температуре, увеличить стойкость против атмосферного и озонного старения, вводят антиоксиданты. Для эффективной вулканизации необходимо вводить вулканизирующие агенты и специальные активаторы. Скорости реакции увеличиваются при добавке некоторых органических веществ. Для улучшения антифрикционных свойств в состав резины иногда вводят углеродные волокна, сухие смазки и т. д.  [c.103]

Для производства жестких изделий, обладающих хорошими диэлектрическими свойствами, применяют твердые резины, называемые эбонитом. Высокая твердость эбонита и отсутствие у него характерной для резин эластичности объясняется высоким соде ржанием серы в смесях, предназначенных для производства эбонита. Каучук реагирует с серой благодаря двойным связям между углеродными атомами, которые имеются в каждой элементарной ячейке макромолекул каучука. Для насыщения всех двойных связей макромолекул необходимо ввести 32 7о серы от веса каучука. Так как реакция каучука с серой проходит с недостаточной эффективностью, то для связывания 32% серы с каучуком необходимо вводить серу в состав эбонитовой смеси с некоторым избытком (35—40%). Образующиеся новые соединения с пространственной структурой макромолекул—эбониты— своими свойствами и методами производства и переработки напоминают свойства и методы производства изделий из термореактивных пластических масс.  [c.108]

Из электролитических сплавов на основе меди в настоящее время практическое применение находят медь — цинк и медь — олово. Внешний вид, свойства и область применения этих покрытий определяются их составом. Желтая латунь, содержащая 60— 70 % Си, пригодна для защитно-декоративной отделки изделий, эксплуатирующихся в средних климатических условиях, в качестве подслоя при хромировании с целью замены никеля. Белая латунь, содержащая 5—25 % Си, также может быть использована для декоративной отделки изделий широкого потребления. Сплавы, богатые медью, типа томпака (более 80 % Си) применяются ограничено. Более всего практически необходим сплав типа Л70 (70 % Си), поскольку при обрезинивании стали или других металлов прочное сцепление достигается, если на них предварительно осадили подслой указанной латуни, что легче всего выполнить электрохимическим способом. Толщина такого покрытия может быть небольшой, так как в пределах 1—5 мкм она не сказывается на прочности сцепления резины с металлом. При этом состав сплава не долн[c.90]


При окислении каучука резины стареют, теряют эластичность, становятся хрупкими, т. е. при старении необратимо изменяются физико-механические свойства. Поэтому в состав резиновых смесей вводят противостарители вазелин, воск, парафин, ароматические амины и др. Для облегчения совмещения качу ка с порошкообразным наполнителем и придания необходимой мягкости добавляют мягчители стеариновую и олеиновую кислоты, канифоль, парафин, сосновую смолу. Красители — охру, ультрамарин и пр. вводят в количестве до 10 % массы каучука.  [c.339]

Основным типом кремнийорганического полимера, являющегося исходным продуктом для получения кремнийорганических резин, является полидиметилсилоксан [2]. Его состав может быть изменен путем введения фенильных и винильных радикалов взамен метиль-ных. Соответственно с изменением состава полимера меняются и свойства резин. Так, при введении 5 молярных % фенильных групп морозостойкость резин повышается до — 110° С. Увеличение содержания фенильных групп (до 10 молярных %) ухудшает морозостойкость, но уменьшает набухаемость в кремнийорганических маслах. При содержании фенильных групп в количестве 15—26 молярных % повышается огнестойкость резины.  [c.87]

Для получения резин, отвечающих разносторонним требованиям машиностроения, в состав резиновой смеси наряду с каучуком вводят различные химикаты — добавки (вулканизующие вещества, стабилизаторы, активаторы и др.), усилители, например углеродные сажи, повышающие разрывную прочность и износостойкость резин, их сопротивление образованию и разрастанию трещин и другие свойства, а также минеральные усилители (двуокись кремния, окись цинка или магния, каолин и др.). Важную роль в улучшении некоторых конструкционных свойств резин и облегчении процессов смешения и переработки сырых резиновых смесей играют мягчители или пластификаторы, например различные нефтяные масла, битумы и т. п. Каучуки, в которые на стадии их производства вводятся нефтяные масла, получили название масляные наполненные сажами — сажевые наполненные сажей и маслом — сажемасляные.  [c.158]

Магнитные свойства резины создаются путем введения в ее состав в качестве наполнителя ферромагнитного порошка. Магнитная резина обеснечп-вает плотное прилегание различных уплотняющих резхгаовых устройств и плотность затвора без каких-либо механпческих устройств (например, в дверцах холодильников и аналогичных затворах).  [c.280]

Гуммировочный состав пригоден как для получения вулканизированных, так и невулканнзированных, т. е. отвержденных при комнатной температуре, покрытий. Вулканизированное покрытие обладает всеми свойствами, характерными для резины высокой эластичностью,, хорошим сопротивлением истиранию, стойкостью ЭК знакопеременным деформациям и температурным колебаниям и пр. Вулканизированное покрытие применяется при, температурах до 70°С. В контакте с водой и растворами нейтральных солей допускается кратковременный перегрев до 902 -гНевулканизированное покрытие термопластично его можно применять при температуре не выше-50 °С. После длительной эксплуатации при 50 °С оно может самопроизвольно свулканизироваться, т. е. приобрести эластичность и другие характерные свойства резины..  [c.130]

Несмотря на отмеченные отличия от условий применения уплотнителей при наружном и внутреннем вакууме, к ним предъявляются и общие требования, связанные с вакуумостойкостью резины. Вакуум действует на резину аналогично агрессивной среде. Вследствие разрежения многие легколетучие ингредиенты, входящие в состав резины, возгоняются в вакуум (мягчите-ли, противостарители и др.). В результате этого снижаются физико-механические свойства резины, ее сопротивление старению, воздействию низких температур, стойкость к средам и т. д. За счет вакуумирования облегчается проход газов и паров жидких сред по микроканалам шероховатости уплотняемой поверхности. Это связано не только с увеличенным абсолютным перепадом давления по обе стороны уплотнителя. Во-первых, проход среды облегчается в связи с очисткой вакуумом самих микроканалов от следов смазки. Во-вторых, увеличивается подвижность молекул жидких сред, переходящих в вакууме в парообразное состояние. Далее, при вакуумировании играет роль не только контактное натекание, но начи51ает существенно влиять диффузионное натекание среды через объем уплотнителя.  [c.86]

Для ириданпя каучуку высокой эластичности, прочности, нерастворимости и других ценных свойств его подвергаьэт вулканизации— действию серы или других вулканизующих веществ, обычно при повышенной температуре. В зависимости от количества серы, вступившей в соединение с каучуком, получают резину той или иной твердости мягкую (содержащую 2—4% 5) и твердую (содержащую 40—507о 5). Последняя представляет собой твердый термопластичный материал. Для повышения прочности резины на разрыв, стойкости к истиранию, твердости, плотности в состав резиновых смесей вводят различ[1ые наполнители (сажу, каолин, мел и др.).  [c.439]

Применение модифицированных силанами смол неэффективно при соединении вулканизованных резин с поверхностью минеральных веществ. Если каучук вулканизован, он нерастворим. В данном случае следует модифицировать силанами полимерные покрытия, в состав которых входят хлорированный каучук, смеси латексов с резорцинформальдегидными смолами и т. п. Эти покрытия обычно используют для улучщения адгезионных свойств вулканизованных резин [21].  [c.207]

Состав А К-5 3 5 П предназначен для временной защиты от загрязнений и механических повреждений неметаллических поверхностей резины, павинола, окрашенных поверхностей (за исключением нитролаковых покрытий) на период монтажа. По свойствам и методам применения состава АК-535П аналогичен составу АК-535 [20].  [c.204]

Физико-механические и коррозионные Boiu i ка резин обусловлены главным образом свойствами каучука, входящего в их состав. Однако суи1ественное влияние оказывают также тип и количество наполнителя и добавок, регулирующих вулканизацию.  [c.100]

Заполнитель из синтетического каучука — неопрена (полимера хлоропрена) обладает маслостойкостью (не разрушается от воздействия масла, что позволяет транспортировать на ленте детали машин, смазанные маслом) и не повреждается при температуре грузов до -М80°С. Высокую температуру (до -Ь200°С) допускает также резиновая смесь с селиконовыми добавками, тогда как обычная резина не выдерживает более -Ь70°С. Заполнитель из поливинилхлорида не имеет запаха (что важно при транспорте пищевых грузов) и не воспламеняется, что необходимо для огнестойких лент. Подбирая состав заполнителя (материал каркаса), можно придавать ленте те или иные необходимые свойства.  [c.54]


Покрытия резиной отличаются эластичностью, хорошими диэлектрическими свойствами, способностью хорошо гасить колебания, стойкостью к истиранию и к действию химически агрессивных сред, а также водо- и газонепроницаемостью. Эти покрытия применяют преимущественно для защиты от коррозии аппаратуры и трубопроводов, имеющихся на предприятиях химической промышленности, цистерн для перевозки и хранения химикатов. Нанесение этих покрытий называется гуммированием. Наиболее распространенным методом гуммирования является облицовка листами каландрованной резиновой смеси, которые прикатывают деревянными валками, и последующая вулканизация. В состав резиновой смеси входят каучук, санвулканизующий агент), ускорители вулканизации, антистарители и другие компоненты.  [c.637]

Фрикционные накладки муфт и тормозов. Фрикционные материалы из-за относительно невысоких механических свойств наносят на стальной элемент, передающий и воспринимающий нагрузку. Контртело, образующее с накладкой фрикционную пару, обычно изготовляют из стали. Накладки состйят из асбеста, металлических наполнителей со связующими полимерами (резина, органические смолы).  [c.154]

Характерным свойством стекла является его хрупкость, т. е. способность разрушаться без предварительных заметных деформаций. Хрупкость измеряется работой, необходимой для разрушения единицы объема. Мерой хрупкости принято считать сопротивление удару. Испытывают стекло на прочность, сбрасывая на него шар. Сопротивление удару измеряется на пластинках стекла ЮОХ X100 мм, помещаемых на деревянные рейки, оклеенные резиной (рис. 10). Сопротивление удару харастеризуется суммарной работой разрушения и сост ет 2,0—2,5 кг см1см .  [c.17]

Бутадиен-стирольный каучук (СКС) так же, как и бутадиен-нитрильный, обладает низкой пластичностью. Требуемую степень пластичности достигают термопластикацией, которую производят нагреванием каучука в котле при температуре 130—140° и под давлением воздуха в 2—3 ат. Длительность термопластикации определяется заданной пластичностью. Для облегчения равномерного распределения компонентов резиновой смеси в бутадиен-стирольный-каучук добавляют мягчитель. Продукты вулканизации бутадиен-стирольного каучука обладают низкой прочностью. Однако, если ввести в состав резиновой смеси наполнители, прочность резины возрастает настолько, что превышает прочность резины из натурального каучука. Такие резины способны длительно выдерживать высокие нагрузки, обладая более высоким пределом прочности на разрыв и более высоким сопротивлением истиранию, чем резины из других синтетических каучуков. Благодаря этим свойствам бутадиен-сти-рольные резины применяются преимущественно в производстве уплотнителей и мембран для пневмосистем. Резины из СКН по> масло- и теплостойкости являются одними из лучших.  [c.95]

Из каучуков наиболее высокими герметизирующими свойствами обладает тиокол. Газонепроницаемость тиокола в три раза превосходит газонепроницаемость резины из натурального каучука. Высокая водо-, бензо- и маслостойкость, возможность их вулканизации при низкой температуре — все это обеспечило широкое применение тиоколов в качестве герметика металлических клепаных и других соединений, работающих в воздушных или топливных средах. Тиоколовые герметики приготовляют в виде растворов, лент, жгутов и паст. Для повышения сцепления герметика с металлической поверхностью последнюю предварительно покрывают клеем, применяемым для склеивания резины с металлом, например, клеем № 88 для отсеков, работающих в воздушной среде, и клеем К-50 в том случае, когда герметизируется соединение, работающее в среде топливной жидкости (герметизирующие составы типа У-ЗОс, У-ЗОм). Тиоколовые герметизирующие составы перед их употреблением смешивают с веществами, придающими им способность вулканизоваться при температуре цеха (марганцовистокислый калий, перекись свинца и пр.). Жизнеспособность такой смеси колеблется от 1 до 3 час. Участки отсеков, предназначенные для герметизации, собирают предварительно на контрольных блоках, производят разметку и сверление отверстий, затем вновь разбирают, поверхности очищают от пыли, обезжиривают и наносят на них клеевой состав. После сушки клеевой пленки на обе сопрягаемые поверхности наносят раствор или пасту герметика и в случае необходимости накладывают тиоко-ловую ленту или жгут. Затем производят окончательную сборку под клепку или при помощи болтов. Небольшие участки и отдельные заклепки герметизируют с помощью паст. Тиоколовые ленты применяют и для герметизации остекления (см., например, фиг. 155 и 156).  [c.350]

В работах А. И. Лукомской [457, 462, 476, 477J было обращено вниманпе на то, что в режимах нагружения о = onst разрушению резин предшествует накопление деформации ползучести, состав которой (обратимая, необратимая) зависит от условий и длительности деформирования. В процессе деформирования концентрация напряжений и напряжение, фактически действующее на краю (в вершине) растущей трещины, изменяются. Кроме того, прп длительном деформировании могут измениться исходные свойства материала. При комнатных температурах и относительно кратковременных воздействиях деформация ирак-тически полностью обратима, а соотношение между долговечностью и напряжением зависит от того, насколько способен каучуковый полимер ориентироваться ври растяжении и кристаллизоваться (образовывать упорядоченные структуры в процессе деформирования). При повышенных температурах в резинах развивается необратимая деформация вследствие старения в напряженном состоянип (химического течения) и исходные деформационные характеристики материалов изменяются.  [c.188]

Для придания изоляции пластических свойств, в зимнее вретгя в битумное покрытие добавляют 3—5% по весу пластификатора (масло зеленое, осевое, лакойль). Состав битуюо-резиновой изоляции для зимних условий битум — 75%, пластификатор — 5%, наполнитель — 15% 1Г дробленая резина — 5%. Грунтовку приготовляют на авиа и автобензине (битум 1 ч. и бензин — 2 ч.).  [c.174]

Кислотощелочестойкая резина хорошо противостоит действию кислот и щелочей. Теплостойкая резина, в состав которой входит асбест, сохраняет свои свойства в воздушной среде при температуре до 90 °С и в среде водяного пара до 140 °С. Морозостойкую резину используют в воздушной среде при температуре до —45 °С. Резина всех видов должна быть термостойкой при температурах от —30 до -Ь50°С.  [c.131]


Резиновые материалы — Пластмассы


Резиновые материалы

Категория:

Пластмассы



Резиновые материалы

Резиновыми материалами называют композиции, состоящие из натурального или синтетического каучука, наполнителей и специальных добавок. Характерной особенностью этих материалов является их эластичность.

Исходными составными частями резины являются каучук, вулканизирующее вещество, ускоритель вулканизации, наполнители, пластификаторы и красители.

Каучук является основной составной частью резиновых материалов. Натуральный каучук (НК) получают переработкой растений— каучуконосов (гевея, кок-сагыз, тау-сагыз«и др.). По строению НК представляет собой полимер изопрена (CsHs) с удельным весом 0,93. Он обладает высокой пластичностью, легко растворяется в бензине, бензоле и минеральных маслах, имеет низкую термостойкость, способен к старению, т. е. к потере пластичности под воздействием кислорода, тепла и солнечных лучей.

Вследствие дефицитности натурального каучука, а также для придания резине специальных свойств термостойкости, стойкости против воздействия нефтепродуктов и других, широкое применение находит синтетический каучук (СК). Он получается в результате реакций синтеза и полимеризации. Наиболее широкое применение находят бутадиеновый каучук (СКВ) — продукт полимеризации бутадиена (С4Нб), бутадиен-нитрильный каучук (СКН) — продукт совместной полимеризации бутадиена и нитрила акриловой кислоты, бутадиен-стирольный (СКС), получаемый совместной полимеризацией бутадиена и стирола, изопрено-вый каучук (СКИ), получаемый путем полимеризации изопрена. Широко применяются специальные сорта каучука: хлоропрено-вый, обладающий высокой стойкостью против воздействия света, озона и растворителей; тиоколовый, имеющий очень высокую бензо- и маслостойкость, а также кремнийорганический или по-лисилоксановый, обладающий высокой термостойкостью и позволяющий получать резину с хорошей эластичностью при температурах от —60 до +300°. Малая скорость сублимации обеспечивает возможность применения кремнийорганической резины в качестве уплотнительных и электроизолирующих материалов вакуумного назначения.

Вулканизирующие вещества вводятся для придания резиновым материалам способности к вулканизации, сущность которой состоит в «сшивании» нитевидных молекул каучука и образовании пространственных макромолекул.

Основным вулканизирующим веществом является сера. В мягкие сорта резины (для камер и амортизаторов) вводится 1—3% серы; в более жесткие (для шлангов, прокладок и других деталей) до 5%. Для ускорения процесса применяют ускорители вулканизации (органические вещества коптакс, тиурам и другие), вводимые в количестве от 0,1 до 2,5%.

Наполнители, служащие в основном для уменьшения стоимости резины, подразделяются на активные и неактивные. Активные наполнители наряду с уменьшением стоимости резины обеспечивают повышение прочности резины. К ним относятся сажа, окись кремния, каолин, окись титана, окись магния и др. Неактивные наполнители (мел, тальк и другие) не упрочняют резину.

Противостарители уменьшают снижение пластичности резины при старении. Поскольку сущность старения состоит в присоединении к каучуку атомов кислорода, в качестве противостари-телей используются вещества (например, фенолы), реагирующие с кислородом с большей скоростью, чем каучук, или образующие на поверхности резины защитную пленку (парафин, церезин).

Пластификаторы вводятся для облегчения смешивания компонентов и улучшения эластичности резины. В качестве их используют стеарин, олеиновую кислоту, парафин.

Красители обеспечивают окраску резины. Применяются органические и неорганические красители.

Получение резиновых изделий включает пластификацию каучука, приготовление смесей, формование и сборку изделий и вулканизацию.

Вулканизация является важнейшим процессом, при котором каучук переходит из пластического состояния в упругое и резина приобретает необходимую прочность и твердость. Она обычно осуществляется нагревом изделия до температуры 120—150 °С и выдержкой в течение времени до 2 час. Это выполняется обычно в металлической пресс-форме. Для обеспечения плотности контакта с формой изделие во время вулканизации находится под давлением 2—8 кГ/см2, сообщаемым с помощью пресса или пневматических прижимов.

Для тонких изделий может применяться холодная и газов™ вулканизация, при которых насыщение изделия серой происходит кз раствора или из газовой среды.

Резина имеет хороший комплекс фнзико-механически! свойств. Модуль упругости ее составляет 0,1 — 1 кГ/мм2. Свойств эластичности резины сочетаются с высоким пределом прочности при растяжении, стойкостью против истирания, газо- и водонепроницаемостью, хорошими электроизоляционными свойствами и малым удельным весом.

Важной характеристикой резины является произведение упру, гости, получающееся перемножением значений удлинения и предела прочности при растяжении. Оно характеризует работу растяжения или энергию упругости и является обобщенной характеристикой работоспособности резины. Для суждения об ухудшении свойств резины в результате старения или действия нефте-продуктов определяют относительное изменение произведения упругости, называемое соответственно коэффициентом старения или коэффициентом стойкости резины в топливе и масле.

Резина является хорошим поглотителем энергии при деформации, т. е. обладает высокой амортизационной способностью. На рис. 1 в координатах нагрузка — удлинение показан график деформации резины при растяжении и ее сокращения при нагрузке. Площадь, заключенная между кривыми растяжения и сокращения, является поглощенной работой, называется механическим гистерезисом и характеризует амортизационные свойства

Рис. 1. Кривая гистерезиса резины

Резина подразделяется на универсальную и специальную. Универсальная резина применяется для изготовления шин, ремней, рукавов и других изделий. Резина специального назначения должна обладать свойствами масло- и бензостойкости, морозостойкости, повышенной теплостойкости и др.

В зависимости от назначения основные свойства резины весьма разнообразны. Так, например, мягкая резина марок 3701 и ВИАМ-2 для изготовления амортизаторов под приборы имеет предел прочности до 200 кГ/см2, удлинение до 700%, а твердость только 3—9 кГ/см2. В то же время резина марок 3491 и 4094, предназначенная для работы в условиях сильного сжатия, имеет предел прочности до 70 кГ/см2, удлинение только до 40%, а твердость ее достигает 63 кГ/см2.

Резина высокой эластичности, применяемая для изготовления камер (марка 3311), имеет низкое остаточное удлинение. На амортизационные прокладки идет резина, имеющая большую работу гистерезиса (марки 1847, 2959, 2651). Для уплотнительных прокладок, стойких в среде топлива и масла, может применяться твердая резина марок 2542, 4061, способная работать в условиях сильного сжатия и трения, а также резина средней твердости, работающая при меньшем поджатии (марки 3819, 3826с).

Эластичная морозостойкая резина предназначается для изготовления изделий, работающих в условиях Крайнего Севера.

Теплостойкая резина на основе полисилоксановых каучуков может применяться для защиты и протектирования вакуумных устройств и аппаратов космического применения. Ее важным достоинством является малая скорость сублимации в вакууме. По-лисилоксановая резина может применяться и в качестве теплозащитного материала.

Особое место среди резиновых материалов занимает токопро-водящая резина, применяемая в радиотехнике. Электропроводность резины обеспечивается применением полярного каучука и использованием токопроводящих наполнителей, таких, как графит и окислы металлов. Применение прокладок и амортизаторов из токопроводящей резины исключает необходимость заземления элементов контура.

Кислотостойкие резины изготовляются из хлоропренового каучука и стойких против воздействия кислот наполнителей. Для изготовления прокладок, стойких к воздействию сильных кислот и окислителей и способных работать при температурах от —70° до + 350°, могут применяться резиноподобные материалы ФКС-1 и ФКС-2, изготавливаемые из композиции политетрафторэтилена и полидиметилсилоксанового каучука с окисью цинка в качестве наполнителя.

Полное использование технических возможностей резиновых материалов возможно только при соблюдении правил эксплуатации их. Резина и резиновые материалы очень чувствительны к воздействию тепла, ультрафиолетовых лучей, света, а также органических растворителей и агрессивных сред. Поэтому при эксплуатации и хранении следует защищать эти материалы от чрезмерного воздействия слишком низких и слишком высоких температур, прямых солнечных лучей и агрессивных жидкостей.

В процессе эксплуатации необходимо соблюдать условия работы, обеспечивающие предупреждение чрезмерного нагрева изделий. Излишняя затяжка соединений уменьшает стойкость уплотнений. Стойкость элементов упругого привода снижается при работе на повышенной мощности и скорости. На доступных для осмотра резиновых деталях следует периодически проверять температуру, устраняя причины чрезмерного нагрева. Стойкость резиновых материалов резко сокращается при воздействии на них газов и жидкостей, для работы в среде которых резина данной марки не предназначена. Поэтому нужно предохранять все системы, в которых имеются резиновые уплотнения, от попадания посторонних жидкостей, даже если эти жидкости менее агрессивны, чем основная.

При хранении резиновых материалов на складах необходимо поддерживать температуру 5—20 °С, а влажность 40—60%. Помещение должно быть хорошо вентилируемым и защищенным от прямого воздействия солнечных лучей. Изделия следует хранить на стеллажах, расположенных не ближе 1 м от приборов отопления с соблюдением предусмотренных для каждого изделия, требований укладки, упаковки, периодичности осмотра, сроков хранения и необходимых контрольных испытаний. Все виды периодически проводимых регламентных работ должны фиксироваться в документации.


Реклама:

Читать далее:
Магнитные материалы

Статьи по теме:

Резина — состав, назначение, применение.

 Резина. Применение. Каучук, является хорошим выбором при принятии решения, если необходим материал, который имеет отличную гибкость. Синтетический каучук, иногда также называют смешанный каучук, раскрываем тему…

Резину можно разделить на натуральный каучук и синтетический.

  Натуральный каучук   главным образом получают из гевеи, если разрезать кору, будет вытекать сок, называемый латекс, который агломерируют, промывают, сушат и варят для получения натурального каучука.


Синтетический каучук производится, с использованием различных сырьевых материалов (мономеров), чтобы иметь возможность создавать различные виды резины.
Синтетический каучук, иногда также называют смешанный каучук, он состоит в различных пропорциях из разных видов химических соединений, таких, как бутадиен-стирольный каучук (SBR), бутадиенового каучук СНГ (BR), изопренового каучук (IR), нитрильный каучук , гидрированный нитрильный каучук (HNBR), этилен-пропиленовый каучук (EPMEPDM), силиконовый каучук (Q), полиуретан (AUEU), акриловый каучук (ACMAEM), хлорсульфонированный полиэтилен каучук (CSM), эпихлоргидрина каучук (COECO), хлорированный полиэтилен каучук (СМ или CPE) .

Смешанный каучук, в основном используется в производстве шин и резинотехнических изделий промышленного назначения. В промышленности, мы часто можем увидеть лист ПВХ, FDA резиновый лист, резиновый лист Гипалон, Cr резиновый лист, SBR резиновый лист, NBR резиновый лист, EPDM резиновый лист и ПВХ ткани — Impression резиновый лист.

  • Лист ПВХ имеет отличительную коррозионную стойкость и стойкость к атмосферным воздействиям.
  • ПВХ хороший электро и  тепло изолятор.
  • В использовании, ПВХ практически неограничен.
  • ПВХ является наиболее широко используемым членом семьи винила и это важно, когда необходимы материалы,  для коррозионно-стойких резервуаров, воздуховодов, вытяжных труб и тд..
  • ПВХ идеально подходит для герметичных резервуаров, узлов деталей, прокладок и тд..  

Fda резиновый лист изготовлен из FDA  ингредиентов.   Он имеет гладкую поверхность, хорошую стойкость к истиранию и отталкивает грязь и жир, например от пищевых продуктов.
  Гипалон резиновый лист характеризуется широким спектром химических, механических и экологических свойств таким же образом, что и неопреновый, но имеет одно преимущество — лучшая устойчивость к ультрафиолетовому свету делает его пригодным для широкого спектра применения.
Cr резиновый лист, представляет собой гомополимер или хлоропрена хлорбутадиена.  Он отображает хорошую устойчивость к теплу, озону и атмосферным воздействиям, а также дает хорошую адгезию к металлу. Он имеет хорошую стойкость к неорганическим углеводородам.
SBR резиновый лист, известный как бутадиен-стирольный каучук, представляет собой полимер, используемый в производстве вспененного каучука. Это очень экономичный продукт и не обладает, особо уникальными химическими сопративляющими свойствами . SBR может быть легко заменен на натуральный каучук во многих областях для существенной экономии. SBR каучук, является хорошим выбором при принятии решения, если необходим материал, который имеет отличную гибкость.
Nbr резиновый лист представляет собой сополимер бутадиена и акрилонитрила.  В дополнение к своим превосходным эластомерным свойствам, устойчив к воздействию масла, каустика и алифатических углеводородов.
EPDM лист иногда называют ЕР ​​лист. Материал EPDM обладает превосходной термостойкостью. Он может быть использован для общих и специализированных целей, например  EPDM акустические панели и листа EPDM для тепловой защиты.
 

 

Что такое натуральный каучук и почему мы ищем новые источники? · Границы для молодых умов

Аннотация

Что такое каучук и откуда он берется? Каучук — это натуральный продукт, производимый растениями, и он присутствует во многих товарах, используемых в нашей повседневной жизни. Каучук играл важную роль в истории человечества на протяжении всего развития человеческих цивилизаций. Он по-прежнему играет важную роль, поэтому нам необходимо искать новые источники каучука.В настоящее время 99% используемого нами натурального каучука добывается из дерева под названием Hevea brasiliensis . В этой статье мы даем некоторые подробности о лучших альтернативных источниках каучука, доступных в настоящее время.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук производится из растений и классифицируется как полимер . Полимер — это химическое соединение, в котором большие молекулы состоят из множества меньших молекул того же типа. Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на заводах.

Натуральный каучук — один из важнейших полимеров для человеческого общества. Натуральный каучук является важным сырьем, используемым при создании более 40 000 продуктов. Он используется в медицинских устройствах, хирургических перчатках, авиационных и автомобильных шинах, пустышках, одежде, игрушках и т. д. Натуральный каучук получают из латекса , жидкости молочного цвета, присутствующей либо в латексных сосудах (протоках), либо в ячейках каучука. -производящие растения. Около 20 000 видов растений производят латекс, но только 2 500 видов содержат каучук в своем латексе.Биологическая функция каучука для растений до конца не известна. Однако было показано, что каучук может помочь растениям зажить после их повреждения, покрывая раны и останавливая кровотечение. Это блокирует проникновение вредоносных бактерий и вирусов в растения.

К свойствам резины относятся высокая прочность и способность многократно растягиваться без разрыва. Натуральные каучуковые смеси обладают исключительной эластичностью, хорошими электроизоляционными свойствами и устойчивы ко многим коррозионно-активным веществам [1].

Синтетический (искусственный) каучук можно производить с помощью химического процесса, но люди не смогли произвести синтетический каучук, обладающий всеми свойствами натурального каучука. Таким образом, натуральный каучук не может быть заменен синтетическим каучуком в большинстве его применений. Вот почему натуральный каучук по-прежнему очень важен для человеческого общества [2].

История натурального каучука

Еще в 1600 г. до н.э. народы Мезоамерики в Мексике и Центральной Америке использовали жидкий каучук для изготовления лекарств, в ритуалах и для рисования.Только после завоевания Америки использование каучука достигло западного мира. Христофор Колумб был ответственен за поиск каучука в начале 1490-х годов. Туземцы Гаити играли в футбол мячом из резины, а позже, в 1615 году, Фрай Хуан де Торквемада писал о коренных и испанских поселенцах Южной Америки, которые носили обувь, одежду и головные уборы, сделанные путем погружения ткани в латекс, что делало эти предметы более прочными и водонепроницаемыми. . Но у резины были некоторые проблемы: в теплую погоду она становилась липкой, а в холодную — твердела и трескалась.

Спустя столетие, в 1734 году, Шарль Мари де ла Кондамин отправился в путешествие по Южной Америке. Там он нашел два разных дерева, содержащих латекс: Hevea brasiliensis (рис. 1B) и Castilla elastica [3], но только первое стало важным источником натурального каучука. Причина, по которой дерево гевея превзошло дерево кастилия, заключалась в способе транспортировки его латекса по стволу. Дерево гевеи имеет соединенные латексные трубки (рис. 1А), которые образуют сеть, тогда как дерево кастилия не образует связанной системы.Благодаря своей связанной системе дерево гевеи выделяет латекс, когда на его стволе делается специальный надрез (рис. 2). Без соединений латексных трубок дерево Кастилья не выделяет латекс, что затрудняет сбор каучука.

  • Рисунок 1 — (A) Hevea brasiliensis срез ствола и увеличение продольного среза соединенных трубок.
  • (B) A Плантация Hevea brasiliensis и рисунок листьев, цветов и плодов этого растения.
  • Рисунок 2 — Hevea brasiliensis со специальным разрезом для извлечения латекса.

В 1839 году Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации , решив многие проблемы, связанные с каучуком. Вулканизация — это процесс обработки каучука серой и теплом для его упрочнения при сохранении эластичности. Предотвращает плавление резины летом и растрескивание зимой. Через несколько лет после этого важного открытия, в 1888 году, Данлоп изобрел резиновую шину, наполненную воздухом, что сделало резину чрезвычайно важным сырьем во всем мире.Резина стала важным материалом для промышленной революции.

С 1850 по 1920 год бизнесмены подталкивали предпринимателей и торговцев к увеличению количества каучука, добываемого из амазонских деревьев. В этот период бразильская Амазонка была единственным источником каучука, и они контролировали цены, что делало каучук дорогим. В то же время, по мере развития промышленности в Европе и США, каучуку находили все больше применений [4]. Каучук был настолько важным материалом для бразильцев, что они запретили экспорт семян или саженцев каучука.Однако в 1876 году Х. А. Уикхему удалось контрабандой переправить 70 000 семян каучука, спрятанных в банановых листьях, и привезти их в Англию. Из этих семян выжило только 1900 саженцев, которые были отправлены в Малайзию, чтобы начать первые плантации каучука в Азии. Это стало началом конца Бразилии как основного производителя каучука в мире. Спустя 12 лет производство каучука на новых плантациях в Малайзии стало таким же конкурентоспособным, как и на Амазонии, и вскоре эти плантации стали основным мировым поставщиком натурального каучука (рис. 3).

  • Рисунок 3 – (A) Hevea brasiliensis возникла на Амазонке и попала в Малайзию, основного производителя натурального каучука.
  • (B) Гевея бразильская . (C) Альтернативный источник каучука, гваюла ( Parthenium argentatum ). (D) Альтернативный источник каучука, казахский одуванчик ( Taraxacum koksaghyz ).

Генри Николас Ридли был ученым, который стал директором Сингапурского ботанического сада в 1888 году.Работая там, он нашел первые 11 каучуковых деревьев, посаженных в Малайзии, и начал продвигать создание плантаций каучуковых деревьев. Некоторое время спустя он разработал революционный метод сбора латекса с дерева Hevea путем непрерывного постукивания. Выстукивание — это процесс удаления латекса с дерева. Это открытие позволило достичь гораздо более высокого выхода латекса, и каучук стал важным материалом в развитии Сингапура. Новые плантации были более конкурентоспособны по цене, поэтому с конца девятнадцатого века до Первой мировой войны сбор каучука из диких источников в тропической Америке резко сократился.Во время войны поставки каучука были прекращены. США, Германия и Россия начали поиск альтернативных источников каучука, натурального или синтетического, поскольку амазонские деревья не давали достаточного количества каучука для своих нужд [3]. В этих странах было запущено несколько исследовательских программ, но после войны поставки каучука с малайзийских плантаций возобновились, и усилия по поиску новых источников каучука почти прекратились.

В настоящее время около 90% натурального каучука производится в Азии, при этом Таиланд и Индонезия являются наиболее важными поставщиками каучука (поставляют более 60% натурального каучука в мире).

Почему мы ищем новые источники каучука?

В последние годы снова начался поиск альтернативных источников каучука. На это есть три основные причины:

1. Угрозы дереву Hevea brasiliensis и получению из него каучука

Во-первых, каучуковые деревья подвержены нескольким заболеваниям, а поскольку азиатские каучуковые плантации начинались всего с горстки семян, все деревья генетически очень похожи. Меньшая генетическая изменчивость означает более низкую способность бороться с болезнями растений.Если одно дерево заболевает, болезнь может быстро распространиться на всю плантацию. На сегодняшний день самое важное и опасное заболевание, которым страдает Hevea brasiliensis , называется южноамериканской пятнистостью листьев. Это заболевание может привести к опустошению целой плантации. Он по-прежнему ограничен тропической Америкой, но если он прибудет в Азию, это может означать конец каучуковых плантаций. В естественных условиях каучуковые деревья обычно растут с большим пространством между ними.В природе серьезное повреждение Hevea южноамериканской пятнистостью листьев является необычным, потому что другие виды деревьев, растущие между каучуковыми деревьями, не восприимчивы к болезни и действуют как барьеры. Но на плантациях, где каучуковые деревья растут очень близко друг к другу, он может стать смертельным.

Во-вторых, серьезной угрозой для рынка натурального каучука является очень конкурентный и быстрорастущий рынок пальмового масла и его побочных продуктов. Растет спрос как на каучук, так и на пальмовое масло, но в Малайзии площади, на которых выращивается бразильская гевея, не уменьшаются, однако площади, предназначенные для выращивания масличной пальмы, увеличиваются.Если непрерывный рост плантаций масличной пальмы не прекратится, либо естественный лес, либо плантации гевеи должны будут сократиться, чтобы освободить место для новых урожаев масличных пальм.

И последнее, но не менее важное: нарезка резины — работа малооплачиваемая и тяжелая. Молодые люди, как правило, выбирают более привлекательную работу, что может привести к нехватке квалифицированных сборщиков каучука.

2. Каучук из Hevea brasiliensis может вызывать серьезную аллергию

Протеины латекса в каучуке, изготовленном из Hevea brasiliensis , могут вызывать сильную аллергию у некоторых людей, даже при воздействии на них очень малых количеств.Белки латекса очень трудно отделить от каучука в процессе очистки. Поскольку эти аллергии могут быть очень опасными, альтернатива каучуку, которая не содержит эти латексные белки, была бы выгодной.

3. Hevea brasiliensis производится только в одном месте

Условия, необходимые для выращивания этих каучуковых деревьев, очень специфичны и встречаются только в определенных регионах мира. Большая часть нашего натурального каучука производится в небольшом регионе Азии, что делает поставки уязвимыми к повреждениям.Если азиатские плантации не смогут производить достаточно каучука, мировых запасов каучука может не хватить. Было бы полезно найти другие растения, производящие каучук, которые можно было бы выращивать в других регионах мира.

Существуют ли альтернативные источники каучука?

Не все каучукосодержащие заводы производят качественный каучук. Некоторые растения, которые рассматривались в качестве альтернативных источников каучука, включают гваюлу, русский одуванчик, каучуковую щетку, золотарник, подсолнечник, смоковницу и салат.Два из этих растений кажутся лучшими альтернативами Hevea brasiliensis : гваюла и русский одуванчик.

Guayule ( Parthenium argentatum ) — местный кустарник северного плоскогорья Мексики, который обычно растет на известняковых почвах в районах с очень малым количеством осадков (рис. 3C). Гуаюла лучше всего растет при температуре от 18 до 49,5°C. В этих условиях он может прожить 30–40 лет. Каучук содержится в стеблях и корнях гваюлы, а также в отдельных клетках растения, а не в латексных сосудах или трубках.Содержание каучука в гваюле увеличивается в течение нескольких лет. Менее 1% каучука в мире производится из гваюлы. Каучук этого растения изучается для биомедицинских применений, поскольку он не вызывает аллергии. Чтобы извлечь каучук из растения, ткань гваюлы необходимо тщательно размягчить и раздробить, чтобы освободить частицы каучука, содержащиеся в отдельных клетках. Качество каучука из гваюлы недостаточно для всех целей, потому что в нем больше примесей, чем в каучуке из Hevea brasiliensis .

Другой хороший вариант для каучука, российский или казахский одуванчик ( Taraxacum koksaghyz ), представляет собой быстрорастущее растение с высококачественным каучуком, которое было обнаружено в 1931 году в Казахстане (рис. 3D). Казахский одуванчик растет очень близко к земле, его можно выращивать в регионах с умеренными температурами, и он дает желтые цветочные головки (они выглядят как цветок, но представляют собой плотную группу маленьких цветков без стебля). Казахский одуванчик содержит каучук в листьях, цветках и корнях, но только каучук в корнях пригоден для экстракции из-за его более высокого качества и количества.Для получения каучука российские одуванчики должны быть либо прессованы, либо смешаны [5]. У казахских одуванчиков есть еще одно преимущество — они также производят углевод, называемый инулином, который представляет собой вещество, которое можно использовать в пищевых продуктах, а также для производства лекарств от рака, биотоплива или даже биопластиков (пластиков, изготовленных из натуральных продуктов). На данный момент добывать каучук из казахских одуванчиков все еще слишком дорого. Мы надеемся, что благодаря исследованиям можно будет разработать растение с более крупным корнем и более высоким содержанием каучука.

Заключение

Несмотря на то, что каучуковое дерево является лучшим доступным на сегодняшний день источником каучука, оно сталкивается с некоторыми серьезными угрозами. Каучук производится только из растений, выращенных в определенных уникальных районах. Чтобы расширить источники натурального каучука и избежать опасностей ограниченного производства, мы должны искать новые каучукосодержащие заводы и совершенствовать уже известные, чтобы попытаться сделать их экономически конкурентоспособными.

Глоссарий

Полимер : Химическое соединение с большими молекулами, состоящими из множества меньших молекул того же типа.Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на заводах.

Латекс : Беловатая молочная жидкость, содержащая белки, крахмал, алкалоиды и т. д., вырабатываемая многими растениями. В некоторых растениях он также содержит каучук.

Hevea Brasiliensis : Это дерево произрастает на Амазонке. Это очень важно с экономической точки зрения, потому что латекс, собранный с дерева, является основным источником натурального каучука.

Вулканизация : Процесс обработки каучука серой и теплом для его упрочнения при сохранении его эластичности.

Выстукивание резины : Процесс сбора латекса с каучукового дерева. Перед восходом солнца в коре дерева делают сборную бороздку, а латекс собирают ближе к вечеру.

Извлечение каучука : Действие по получению или отделению каучука от ткани корня.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Наталью Карреро, Лауру Баркер и Марселя Принса за их вклад в рецензирование текста.

Проект AIR получил финансирование от исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза в рамках соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри № 752921.


Ссылки

[1] Виджаярам, ​​Т. Р. 2009. Технический обзор резины. Междунар. Дж. Дес. Произв. Тех. 3:25–36.

[2] Ван Бейлен, Дж., и Пуарье, Ю. 2007. Гуаюла и русский одуванчик как альтернативные источники натурального каучука. Крит. Преподобный Биотех. 27:217–31. дои: 10.1080/07388550701775927

[3] Whaley, WG 1948. Каучук — основной источник производства в Америке. Экон. Бот. 2:198–216. дои: 10.1007/BF02859004

[4] Уллан де ла Роса, FJ 2004. Эпоха каучо в Амазонасе (1870–1920): modelos de explotación y relaciones sociales de producción. Анал. Мус. Являюсь. 12:183–204.

[5] ван Бейлен, Дж., и Пуарье, Ю. 2007. Создание новых культур для производства натурального каучука. Тенденции биотехнологии. 25:522–9. doi: 10.1016/j.tibtech.2007.08.009

Производство каучука для промышленного использования

Процесс производства каучука

Производство каучука — это многоэтапный процесс, который начинается с каучукового дерева или нефтехимии и заканчивается широким спектром конечных продуктов. Резиновые штампы, обувь, резиновые ленты, гидрокостюмы для серферов, шланги и множество промышленных товаров изготавливаются из каучука.

Каучук обрабатывался людьми еще с 1600 г. до н.э., когда ранние коренные культуры Мезоамерики производили стабилизированный каучук для контейнеров, гидроизоляции и мячей для отдыха.

Процесс затвердевания каучука — вулканизация — был заново открыт Чарльзом Гудиером в 1839 году, когда он случайно уронил натуральный каучук на горячую плиту, где он затвердел и стабилизировался по мере «приготовления».

Сегодня существует такой спрос на каучук, что большая его часть является синтетическим, а не натуральным каучуком, который получают из каучуковых деревьев.Процесс создания этих двух типов совершенно различен, но оба производят некоторые из основных объектов для современной промышленности.

Типы каучука

Процесс производства каучука зависит от типа каучука, о котором вы говорите. Способ изготовления натурального каучука полностью отличается от способа изготовления синтетического каучука. Натуральный каучук начинается с латекса каучукового дерева, а синтетический каучук начинается с нефтехимической основы.

Один вид каучукового дерева в основном отвечает за большую часть существующего сегодня натурального каучука, произрастающего в Южной Америке и распространенного на плантациях Юго-Восточной Азии.Разные каучуковые деревья производят разные составы каучука.

Как производят натуральный каучук

Когда сборщики сдирают кору с каучукового дерева, они разрывают каналы растения. Это выпускает латекс, молочно-белое вещество. Оттуда латекс стекает по канавкам в большие чашки, где он собирается резиновыми сборщиками и отправляется на переработку в известную нам резину.

Как латекс перерабатывается в натуральный каучук?

Технически переработка каучука начинается в момент сбора урожая, когда сборщики берут латексный сок из каучуковых деревьев.

Затем латекс фильтруется и упаковывается в бочки, а затем отправляется на изготовление листов. Для этого в латекс добавляют кислоту, в результате чего материал становится комковатым. Эту комковатую жидкость можно раскатывать в листы на мельнице, которая удаляет воду для сушки и копчения.

Далее следует предварительная вулканизация, при которой листы латекса обрабатываются химическими веществами и при слабом, мягком нагреве.

Когда латекс готов для изготовления копченых листов каучука, компании добавляют в латекс кислоту.Это приводит к слипанию материала. Затем комковатая жидкость раскатывается в листы на мельнице. При этом удаляется вода, поэтому листы можно сушить и коптить.

Наконец, латекс подвергается предварительной вулканизации. Предвулканизация включает химическую обработку и мягкий нагрев при низких температурах. При дальнейшем нагреве материал превращается в затвердевшую черную резину, с которой мы все так хорошо знакомы.

Что такое синтетический каучук?

Производство синтетического каучука начинается с использования нефтехимических продуктов на химических заводах, включая неопрен (полихлоропрен) и эмульсионный стирол-бутадиеновый каучук (E-SBR), синтетический каучук, который входит в состав большинства автомобильных шин.

Производство синтетического каучука начинается с нефти, угля или других углеводородов, которые перерабатываются для получения лигроина. Затем нафта соединяется с природным газом для получения мономеров, таких как бутадиен, стирол, изопрен, хлоропрен, этилен или пропилен.

Затем вещество полимеризуется с использованием катализатора и технологического пара. В результате образуются цепочки полимеров для создания каучука, который при необходимости можно дополнительно вулканизировать.

Свойства натурального каучука в сравнении с синтетическим каучуком

Синтетические каучуки доступны во многих формах благодаря широкому спектру применения на промышленном рынке.Несколько примеров включают стирол-бутадиеновый каучук, полибутадиеновый каучук и полиизопреновый каучук.

Поскольку синтетический каучук используется по-разному, его свойства варьируются от формы к форме. Но в целом между натуральным и синтетическим каучуком есть несколько четких различий, которые важно отметить.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук устойчив к сколам и разрывам благодаря своей высокой прочности на растяжение. Однако более вероятны повреждения от воздействия тепла, света и озона.Его липкие свойства, особенно по отношению к стальному корду, делают его обычным в автомобильных шинах.

Синтетический каучук

Синтетический каучук более устойчив к истиранию, чем натуральный каучук. Его устойчивость к жиру и маслу также делает его популярным выбором для агрессивных сред.

Синтетический каучук также обладает высокой устойчивостью к теплу и времени — многие разновидности синтетического каучука даже огнестойки. Это делает его распространенным выбором для электрической изоляции. Синтетический каучук также эластичен даже при относительно низких температурах.

Синтетический каучук сегодня чаще используется из-за его доступности и простоты производства, а также в особых случаях, когда требуется его устойчивость к экстремальным температурам и коррозии.

Чтобы проверить свойства вашего натурального или синтетического каучука в различных средах и ситуациях, свяжитесь с ACE Products and Consulting.

Использование синтетического каучука 

Различные типы синтетического каучука используются для различных резиновых изделий в зависимости от уникальных свойств сорта.

Полихлоропрен (CR):

  • Чехлы для ноутбуков
  • Прокладки
  • Ремни автомобильных вентиляторов
  • Шланги

Стирол-бутадиен (SBR):

  • Автобусные шины
  • Авиационные шины
  • Конвейерные ленты
  • Подошвы для обуви

Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM):

  • Тепловые коллекторы солнечных батарей
  • Механические вибраторы
  • Электрическая изоляция
  • Радиаторы

Акрилонитрилбутадиен (NBR):

  • Лабораторные перчатки
  • Сальники
  • Синтетическая кожа
  • Клиновые ремни
  • Уплотнительные кольца

Полисилоксан (SI):

  • Покрытия
  • Герметики
  • Пресс-формы (в стоматологии и т. д.))

Существует множество других областей применения различных синтетических каучуков, начиная от жевательной резинки и заканчивая спортивными товарами, ремнями и молдингами.

Натуральный каучук обычно используется для производства автомобильных шин с высокими эксплуатационными характеристиками, которым необходима отличная прочность на разрыв даже при высоких температурах, вызванных трением. Шины для самолетов, тяжелых грузовиков и даже сложных шин для гоночных автомобилей часто изготавливаются из натурального каучука.

Что такое силиконовая резина?

Силиконовый каучук, как и каучук, является эластомером.Чтобы отличить их друг от друга, необходимо взглянуть на атомную структуру двух веществ. Силиконовая основа состоит из кремния и кислорода, в то время как у большинства каучуков основа состоит из углерод-углеродных связей.

Силикон

обычно нереактивен, стабилен и устойчив к экстремальным условиям окружающей среды. По сравнению с резиной силикон более устойчив к воздействию высоких температур, химикатов и озона.

Силиконовая резина использует

Желательные свойства силикона и отвержденного силиконового каучука делают его широко распространенным продуктом.

Силиконовый каучук можно найти в изоляторах, автомобилях, продуктах для приготовления пищи, выпечки и хранения продуктов, одежде, особенно спортивной, и обуви. Силиконовый каучук также широко используется в электронике, медицинских приборах и силиконовых герметиках для домашнего ремонта.

Услуги по тестированию резины от ACE Products and Consulting

Готовы испытать возможности вашего натурального или синтетического каучукового материала? Современная лаборатория ACE, аккредитованная по стандарту ISO/IEC 17025, и эксперты по тестированию резины всегда готовы помочь.

Расскажите нам о своих задачах и целях сегодня — мы готовы приступить к работе!

Как делают резину (упрощенная версия)

Каучук бывает двух видов: натуральный и синтетический. Оба сделаны по-разному, и есть много вариантов. Натуральный каучук изготавливается из латекса, производимого деревьями и растениями, и в сочетании с кислотой, водой, теплом, кислородом, сажей и серой : превращается в прочную и гибкую резину. Синтетический каучук производится с помощью химического процесса: связывания молекул полимера вместе с использованием различных химических веществ для получения различных типов синтетического каучука.

Что такое каучук?

Каучук представляет собой эластичное вещество, имеющее множество назначений и различные формы. Технический термин для каучука — эластомер (полимер), и существует два типа; натуральный каучук и синтетический каучук.

Типы каучука

Натуральный каучук

Натуральный каучук также называется латексом или индийским каучуком и представляет собой эластичное вещество, изготовленное из натуральных продуктов, таких как деревья или растения.

Синтетический каучук

Синтетический каучук – искусственный или искусственный, полученный в результате химической реакции между различными полимерами.Существует множество различных синтетических каучуков. См. наиболее распространенные здесь ниже:

  1. Стирол-бутадиеновые каучуки (SBR) Этот тип в основном используется для производства шин для автомобилей, грузовиков и велосипедов.
  2. Нитрил-бутадиеновый каучук (NBR) Этот вид каучука используется во многих продуктах, например, в шлангах, уплотнениях, лабораторных и чистящих перчатках и обуви.
  3. Хлоропреновый каучук (CR) в основном используется в неопрене: очень известном продукте для гидрокостюмов. Узнайте больше о том, как производится неопрен.
  4. Силикон r ubber (SI) используется во многих продуктах для приготовления пищи, выпечки и хранения пищевых продуктов, а также существует множество силиконовых герметиков.
  5. Резина EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер) Этот тип резины обладает хорошими изоляционными и водонепроницаемыми свойствами и в основном используется для уплотнений. Уплотнения для крыш домов, окон, а также дверей морозильной камеры или холодильника.

Как производится каучук?

Существует два вида каучука, и оба они изготавливаются или производятся по-разному.

Производство натурального каучука

  1. Латекс представляет собой жидкость молочного цвета, которую извлекают из каучукового дерева или растения (называется латексный сбор).
  2. Жидкость молочного цвета фильтруется и подвергается реакции с кислотой для стимуляции процесса коагуляции.
  3. После коагуляции латекс готов к прокатке, чтобы отжать воду и вывесить сушиться на солнце.
  4. Обычно технический углерод добавляют для повышения прочности и долговечности. Технический углерод — это черный порох, который является побочным продуктом сжигания тяжелых нефтепродуктов.
  5. Вулканизация: отверждение каучука путем обработки его серой при высокой температуре. Этот процесс создает дополнительные связи или поперечные связи между молекулами каучука, поэтому они не распадаются.

Производство синтетического каучука

Синтетический каучук производится разными способами и может иметь множество свойств. В этом случае ниже поясняется, как изготавливается шина.

  1. Сначала мономеры стирол и бутадиен извлекаются из нефти или нефти.
  2. Использование двух мономеров бутадиена и стирола в химической реакции приведет к получению полимера Стирол-бутадиен . Это тоже белая жидкость молочного цвета, похожая на латекс из каучуковых деревьев.
  3. Следующие фазы почти такие же, как у натурального каучука. Порошок сажи добавляется для повышения прочности и долговечности.
  4. Вулканизация: отверждение каучука путем обработки его серой при высокой температуре.

Из чего сделан каучук?

Натуральный каучук

Натуральный каучук можно изготовить из более чем 2500 растений, но самые распространенные и лучшие из них вы прочтете ниже.

Каучуковые деревья

Каучуковые деревья производят латекс: желтое или белое жидкое молочное вещество. Наиболее часто используемым деревом для производства натурального каучука является бразильская гевея. Но есть еще много деревьев, которые также производят определенную форму латекса. См. некоторые из этих деревьев в списке ниже.

  • Hevea brasiliensis, также называемая каучуковым деревом Para
  • Castilla elastica
  • Гуттаперча
Каучуконосы

Многие цветочные растения также производят тот же вид латекса, который можно использовать для производства каучука.Но этот метод менее популярен и не так часто используется в производстве. Я предполагаю, что причина этого в том, что сбор урожая довольно сложен и менее эффективен.

  • Ландольфия
  • Одуванчик
  • Молочай

Синтетический каучук

Синтетический каучук может быть изготовлен из различных материалов (мономеров и полимеров) посредством химической реакции. Большинство этих мономеров или полимеров извлекаются из:

  • Нефть или нефть
  • Уголь
  • Известняк

Где производится каучук?

Большая часть натурального каучука производится в Таиланде, Индонезии и Малайзии.

Большая часть синтетического каучука производится в США и Китае. Вот список компаний, производящих синтетический каучук.

Почему резина является хорошим материалом для гидрокостюмов?

Резина

имеет хорошее качество и используется во многих продуктах. Но почему мы используем резину для гидрокостюмов? Большинство гидрокостюмов изготовлены из хлоропренового каучука, также называемого неопреном. Неопрен представляет собой синтетический каучук. Почему этот неопрен так хорош для гидрокостюмов?

Является хорошим теплоизолятором

Это основная причина использования резины в гидрокостюмах.Так как он не проводит тепло. Особенно неопрен является хорошим изолятором, потому что он наполнен множеством микропузырьков воздуха или газа. Воздух хорошо известен как хороший изолятор.

Водонепроницаемый

Резина

водонепроницаема, не пропускает воду и не впитывает воду. Кроме того, материал не станет слабым и не потеряет своих качеств при контакте с водой.

Обладает хорошей эластичностью и гибкостью

Все виды резины эластичны, некоторые из них более эластичны, некоторые менее.Степень гибкости в основном определяется процессом вулканизации во время производства. Гибкость и эластичность гидрокостюма очень важны.

Прочный и долговечный

Еще одним хорошим свойством резины является то, что она очень прочная и долговечная. Обладает высокой прочностью на растяжение и высокой устойчивостью к разрыву. Наряду с прочностью он обладает невероятной долговечностью.

Какие существуют типы резины?


На протяжении большей части истории Земли единственным доступным каучуком был природный каучук, который можно было найти в каучуковых деревьях и других растениях.Но в прошлом веке или около того люди внедряли инновации, создавая множество различных типов каучука путем вулканизации, экспериментируя с формулами и эффективно используя нефть и побочные продукты нефтепереработки.

Что такое резина?

Резина — это очень эластичный, устойчивый к истиранию материал, которому обычно придают различные формы. Он широко используется и применяется в бесчисленных компонентах и ​​предметах домашнего обихода. Часто люди не понимают, что резина бывает разных типов.Двумя основными категориями каучука являются натуральный каучук и синтетический каучук. Силиконовый каучук часто относят к третьей категории.

На сегодняшний день существует множество видов резины, каждая из которых идеально подходит для различных областей применения. Такие компании, как Custom Rubber Corp., специализируются на определении того, какой тип лучше всего подходит для вас. Но если вам нужна быстрая грунтовка для каждого типа резины, вам поможет следующее руководство.

Обратите внимание, что множество различных типов резиновых материалов могут иметь широкий диапазон физических характеристик в зависимости от их состава.Свойства, описанные в этой сводке, являются типичными, но не абсолютными.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук – это каучуковый материал, встречающийся в природе. Его производят, собирая деревья, как кленовый сироп, а не перерабатывая нефть. Деревья производят латекс, который затем перерабатывается в пригодный для использования материал из натурального каучука.


Натуральный каучук восходит тысячи лет к таким цивилизациям, как инки, которые использовали каучук для изготовления мячей для древних видов спорта.В то время самым большим недостатком натурального каучука было то, что он начинал таять или становился липким, когда температура становилась слишком высокой. Только в 1839 году Чарльз Гудиер изобрел вулканизацию каучука, чтобы сохранить стабильность материала.

Поскольку натуральный каучук получают из каучуковых деревьев, а не на основе нефти, он, так сказать, относится к другой ветви «Семейного древа каучука», чем синтетические каучуки, указанные ниже.

Плюсы и минусы натурального каучука

Натуральный каучук является идеальным выбором для любого продукта, требующего высокой эластичности/прочности на растяжение и сопротивления истиранию/разрыву.Натуральный каучук также обладает хорошими характеристиками гашения вибрации и низкими значениями остаточной деформации при сжатии. Он связывается с широким спектром субстратов.

Однако у натурального каучука есть два основных недостатка: он не демонстрирует высокой устойчивости к теплу и маслам, озону и УФ-излучению, а его стоимость сильно варьируется по сравнению с синтетическими каучуками.

Хотите узнать больше о натуральном каучуке? Читайте здесь.

Что такое синтетический каучук?

В отличие от натуральных каучуков, которые получают из растений, производящих латекс, синтетические каучуки изготавливаются в основном из побочных продуктов нефтепереработки.Эти искусственные каучуки устойчивы к кислороду, маслам и озону. Они используются в основном для прокладок, уплотнений, уплотнительных колец, шлангов, напольных покрытий, ковриков, шин, ремней и многого другого. Из всех каучуков, ежегодно производимых в США, около двух третей составляют синтетические.

Резина EPDM

Этилен-пропилен-диеновый мономер, или сокращенно EPDM, является одним из наиболее часто используемых полимеров в производстве резиновых форм. Это идеальный выбор для любого продукта, требующего общей устойчивости к озону, химическим веществам и атмосферным воздействиям.EPDM обладает хорошей устойчивостью к спиртам, жирам, моющим средствам, кетонам, силиконовым маслам и слабым кислотам. Это также довольно экономичный материал.

Благодаря этим характеристикам резина EPDM зарекомендовала себя как один из самых простых и экономичных материалов. Если продукт должен быть изготовлен из резины, многие производители начинают с EPDM. EPDM является одним из многих типов синтетических каучуков
.

Плюсы и минусы каучука EPDM

EPDM является отличным каучуком общего назначения из-за его превосходных свойств сопротивления.Он устойчив к атмосферным воздействиям и озону, воде, моющим средствам, жирам, слабым кислотам и силиконовым маслам. Он также универсален, прочен, дешев и с ним легко работать. EPDM прост в обработке и имеет относительно низкую стоимость.

К сожалению, каучук EPDM впитывает масла и может развалиться при использовании в определенных целях. Несмотря на превосходную устойчивость к внешним факторам, основные недостатки EPDM заключаются в его устойчивости к другим распространенным материалам, таким как нефтяные масла, топливо, минеральные масла и смазочные материалы на нефтяной основе.Он также имеет плохую устойчивость к разрыву и истиранию.

Хотите узнать больше о резине EPDM? Читайте здесь.

Резина SBR

Каучук SBR (стирол-бутадиеновый) является одним из первых синтетических каучуков, когда-либо изобретенных. Он обладает многими из тех же свойств, что и натуральный каучук, но основан на нефти, а не на основе латекса.

В ходе исследований и разработок во время Второй мировой войны неопрен и бутадиен-стирольный каучук стали пригодными материалами для производства резиновых изделий. Сегодня каучук SBR чаще всего используется в сочетании с натуральным каучуком, а не в качестве заменителя.

Плюсы и минусы резины SBR

Резина SBR имеет отличные характеристики истирания и достаточно хорошие свойства на разрыв и удлинение. Он устойчив к истиранию, разрывам, электричеству, трещинам, жидкостям не на нефтяной основе, запахам и, в некоторой степени, теплу. Он также имеет низкий набор компрессии.

Каучук SBR имеет недостатки, аналогичные натуральному каучуку. Оба они демонстрируют плохую масло- и озоностойкость. Резина SBR также имеет низкую прочность на растяжение.

Хотите узнать больше о резине SBR? Читайте здесь.

Неопреновый каучук / хлоропреновый каучук

Неопреновый каучук получают путем полимеризации хлоропрена. Это идеальный выбор для любого продукта, требующего нефтяных масел и устойчивости к атмосферным воздействиям. В отличие от других резиновых материалов, которые делают одно или другое, неопреновый каучук хорошо работает при воздействии нефтепродуктов, но также обладает устойчивостью к озону, ультрафиолетовому излучению и кислороду. Неопрен также легко приклеивается к различным подложкам.

Плюсы и минусы неопреновой резины

Основным преимуществом неопренового каучука является его способность противостоять нефтепродуктам и погодным условиям.Большинство накладок допускают только одно или другое. Он также демонстрирует отличное сцепление с подложками.

Неопреновый каучук может быть устойчивым к большему количеству элементов, чем другие типы каучука, но он не может противостоять всему. Его основные недостатки заключаются в том, что он не устойчив к растворителям и имеет лишь умеренную водостойкость.

Хотите узнать больше о неопрене? Читайте здесь.

Нитриловый каучук / каучук NBR

Нитрильный каучук также называют нитрил-бутадиен-каучуком, NBR, Buna-N и акрилонитрил-бутадиен-каучуком.Это синтетический каучук, который обычно является идеальным выбором для любого продукта, требующего устойчивости к нефтепродуктам (маслам или газам).

Этот материал, как и многие другие синтетические каучуки, приобрел популярность во время Второй мировой войны, когда ресурсов натурального каучука во всем мире не хватало. Сегодня нитриловый каучук используется в основном тогда, когда требуется устойчивость к нефти. Это обычная основа для прокладок, уплотнительных колец и других типов уплотнений.

Плюсы и минусы нитрилового каучука

Самым большим преимуществом нитрильного каучука является его устойчивость к нефти, но он также обладает рядом других полезных свойств.Обладает отличной стойкостью к истиранию, хорошей устойчивостью к разрыву и низкой остаточной деформацией при сжатии.

Однако нитриловый каучук не идеален для применений, требующих длительного воздействия озона или тепла. Он не устойчив к этим элементам или пламени и имеет только умеренный диапазон рабочих температур.

Хотите узнать больше о нитриловом каучуке? Читайте здесь.

Бутилкаучук

Бутилкаучук — синтетический каучук, ценящийся за низкую газо- и влагопроницаемость, гашение вибрации.Формованный бутилкаучук также обладает хорошей устойчивостью к тепловому старению, истиранию и разрыву и может быть хорошим электрическим изолятором.

Плюсы и минусы бутилкаучука

Одним из основных преимуществ бутилкаучука является его отличная газо- и влагопроницаемость, но есть и ряд других характеристик, которые делают его подходящим вариантом для ваших нужд. Обладает отличным гашением вибраций и устойчивостью к теплу, УФ-излучению и озону. Он также обладает химической инертностью, что означает, что он не вступает в реакцию в сочетании с другими материалами.

Основным недостатком бутилкаучука является его стоимость. В большинстве случаев вместо него можно использовать аналогичный, менее дорогой и простой в обработке резиновый материал. Он также сложен в обработке. С точки зрения производительности, он имеет лишь скромный диапазон рабочих температур и демонстрирует плохую устойчивость к нефтепродуктам.

Хотите узнать больше о бутилкаучуке? Читайте здесь.

Фторкаучук / Viton®

Фторэластомерный каучук — каучук Viton® является идеальным выбором для любого продукта, который подвергается воздействию экстремальных температур или жидкостей.Это высокоэффективная резина, специально разработанная для того, чтобы выдерживать эти экстремальные условия. Фторэластомеры также обладают низкой газопроницаемостью. Типичные области применения включают уплотнительные кольца, уплотнения и прокладки, которые должны выдерживать агрессивную температуру или химическое воздействие.

Плюсы и минусы фторкаучука / Viton®

Когда фторэластомеры должны выдерживать высокие температуры или химическое воздействие, они подходят, выдерживая температуры до 480º F! Они имеют большую устойчивость к температуре и большинству химических веществ, а также к ультрафиолетовому излучению и озону.

Однако, поскольку фторэластомеры предназначены для таких конкретных случаев и требуют предельной устойчивости, они имеют более высокую стоимость, чем любой другой каучуковый материал в этом списке. Помимо этого, другие недостатки включают плохую устойчивость к горячей воде и пару и довольно низкую температурную гибкость.

Хотите узнать больше о фторэластомерном каучуке? Читайте здесь.

Силиконовая резина

Силиконовый каучук — это третья категория каучука, существующая помимо натуральных и синтетических каучуков.Это идеальный выбор для любого продукта, требующего высокой или низкой термостойкости. Он универсален и очень долговечен. Силиконовый каучук остается гибким и обеспечивает отличную остаточную деформацию при сжатии во всем диапазоне температур. Эти свойства в сочетании с простотой использования в производстве означают, что силиконовый каучук можно найти в самых разных потребительских товарах. Он также широко используется в таких отраслях, как аэрокосмическая, строительная, медицинская и автомобильная.

Плюсы и минусы силиконовой резины

Силиконовый каучук обладает одними из лучших экстремальных температурных свойств, которые существуют в мире каучуков.Он также имеет хороший набор для сжатия и отличные тактильные ощущения, что делает его хорошим выбором для потребительских товаров. Основным недостатком силиконового каучука

является его сопротивление разрыву и истиранию. Он имеет плохую стойкость к истиранию и лишь удовлетворительную стойкость к разрыву.

Хотите узнать больше о силиконовой резине? Читайте здесь.

Различные типы резины

Этот список надежный, но не исчерпывающий. На рынке также доступны другие, менее используемые типы каучука.Кроме того, многие из перечисленных выше типов каучуков можно комбинировать для оптимизации определенных свойств в зависимости от желаемого применения.

Лучший способ узнать, какая резина идеально подходит для вашего продукта или потребности, — это проконсультироваться с опытной компанией по производству резины. Если у вас есть хорошее представление о том, что вам нужно, или вы находитесь в полном неведении, разговор с опытным специалистом по резине поможет вам определить путь вперед.

Свяжитесь с Custom Rubber Corp. сегодня, чтобы получить ответы на все вопросы, связанные с резиной. Задайте вопрос, получите цитату или зайдите, чтобы поздороваться здесь.

 

Процесс производства синтетического каучука

10 сентября 2020 г.

Синтетический каучук – это любой искусственный эластомер. Это полимеры, полученные из побочных продуктов нефти. Синтетический каучук, как и натуральный каучук, имеет несколько применений в автомобильной промышленности, включая шины, дверные и оконные профили, уплотнения, такие как уплотнительные кольца и прокладки, шланги, ремни, коврики и напольные покрытия.

Хотя натуральный каучук является одновременно возобновляемым ресурсом и чрезвычайно универсальным материалом, он не может удовлетворить некоторые потребности.Натуральный каучук плавится при температуре около 180°C, а это означает, что его нельзя использовать там, где температура может превышать этот предел. Кроме того, он слишком хрупок для использования в приложениях, где он должен быть гибким или податливым без потери структурной целостности.

Основная структура каучука

— это то, что ученые пытались воспроизвести в течение многих лет. Это привело к созданию широкого ассортимента высококачественных синтетических каучуков, изготовленных специально для удовлетворения потребностей конкретных отраслей и секторов.

Устойчивое развитие

Синтетический каучук отличается от натурального каучука тем, что он не встречается в природе, хотя многие его определяющие характеристики схожи с переработанным латексом.

Производство синтетического каучука в целом является частью глобальных усилий, направленных на то, чтобы сделать производство каучука более устойчивым в целом, поскольку базовые соединения в синтетическом каучуке представляют собой преимущественно полимеры, синтезированные из побочных продуктов нефтепереработки.

Aquaseal Rubber Ltd всегда ищет способы дальнейшего повышения уровня экологичности за счет сокращения количества невозобновляемых ресурсов, используемых в нашем производственном процессе.

Что такое процесс производства синтетического каучука?

Процесс производства синтетического каучука состоит из нескольких важных этапов, каждый из которых может немного отличаться в зависимости от выбранного типа каучука. Приведенные ниже этапы в общих чертах описывают общие этапы обработки и производства типичного синтетического каучука.

  1. Создается и очищается смесь углеводородов (из нефти или угля).
  2. Нафта; легковоспламеняющаяся жидкая углеводородная смесь, используемая для производства бензина и пластмасс; сочетается с природным газом.В результате этой реакции образуются мономеры, которые связывают молекулы вместе, образуя полимеры. Обычные мономеры, используемые для производства синтетических каучуков, включают стирол-бутадиеновый каучук (SBR), нитриловый каучук (NBR) и бутилкаучук (IIR).
  3. Химические вещества используются для превращения отдельных полимеров в полимерные цепи. Это образует резиновое вещество.
  4. В процессе, называемом вулканизацией, каучуковое вещество перерабатывается в резиновое изделие. Вулканизация работает путем преобразования полимеров в более прочный материал путем добавления ускорителей, таких как сера.
  5. Затем каучуку придают желаемую форму, прежде чем он пройдет проверку качества.

Типы синтетического каучука

Несмотря на то, что синтетический каучук создан человеком, он так же надежен, как и его натуральный аналог. В Aquaseal Rubber мы обрабатываем и производим ряд различных синтетических каучуков, каждый из которых предназначен для разных целей.

  • Неопрен
    Неопреновые каучуки на основе полихлоропрена; полимер, состоящий из хлоропрена, ацетилена и соляной кислоты.Aquaseal производит высококачественный неопрен, изменяя химическую структуру полихлоропрена и добавляя дополнительные элементы, чтобы конечный продукт обладал широким диапазоном химических свойств.
  • Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM)
    Каучук EPDM изготовлен на основе этилена и пропилена. Aquaseal добавляет к этим соединениям небольшое количество диена, чтобы мы могли отверждать резину серой. Это изменяет их химическую структуру на структуру ненасыщенного полимера, в результате чего получается EPDM.
  • Стирол-бутадиен-каучук (SBR)
    SBR — это полимер, который мы создаем с использованием стирола и бутадиена. Эти соединения получают из нефти на нефтеперерабатывающем заводе, прежде чем мы объединим их с соотношением 25/75 для стирола/бутадиена.
  • Бутилкаучук
    Бутилкаучук представляет собой сополимер, созданный из изобутилена и изопрена. Изобутилен представляет собой соединение метила и пропилена, а изопрен делает каучук ненасыщенным и способным к вулканизации.
  • Фторэластомеры
    Фторэластомеры представляют собой семейство сополимеров, изначально состоящих из гексафторпропилена и винилидена. Aquaseal изменяет консистенцию наших фторэластомеров в зависимости от потребностей наших клиентов — мы можем предложить превосходную, долговечную надежность даже в самых суровых условиях.
  • Силикон
    Силиконовый каучук представляет собой неорганический полимер, состоящий из силикона и кислорода, который Aquaseal может модифицировать, добавляя различные химические вещества для улучшения характеристик.Добавление фтора в смеси силиконового каучука сделает их устойчивыми к растворителям; фенил улучшает эластичность при низких температурах и противостоит гамма-излучению; а винил делает вулканизацию более эффективной.
  • Каучук Buna N
    Каучук Buna N (также известный как стандартный нитриловый каучук) представляет собой синтетическую резиновую смесь, состоящую из двух сополимеров акрилонитрила и бутадиена. Поскольку акрилонитрил представляет собой летучую органическую жидкость, при его смешивании с бутадиеном (синтетическое химическое соединение) происходит реакция с образованием каучука Buna N.

Свяжитесь с нами

Если вы ищете резиновую компанию, для которой качество продукции и обслуживание клиентов стоят на первом месте, позвоните по номеру 0191 266 0934 или отправьте электронное письмо по адресу [email protected]

Резина — Энциклопедия Нового Света

Латекс собирают с вырезанного каучукового дерева

Каучук представляет собой эластичный углеводородный полимер, который встречается в виде молочной коллоидной суспензии (известной как латекс ) в соке нескольких разновидностей растений.Каучук также может быть получен синтетическим путем.

К сожалению, у истории каучука есть и темная сторона. Около ста лет назад миллионы африканцев погибли в Свободном государстве Конго из-за жажды каучука и прибыли от каучука.

Источники

Основным коммерческим источником натурального латекса, используемого для создания каучука, является каучуковое дерево Para, Hevea brasiliensis (Euphorbiaceae). Во многом это связано с тем, что он реагирует на ранение, производя больше латекса.В 1876 году Генри Уикхэм собрал тысячи семян этого растения в Бразилии, и они были проращены в садах Кью, Англия. Затем саженцы были отправлены в Коломбо, Индонезию, Сингапур и Британскую Малайю. Позже Малайя стала крупнейшим производителем каучука.

Другие растения, содержащие латекс, включают инжир ( Ficus elastica ), молочай и одуванчик обыкновенный. Хотя они не были основными источниками каучука, Германия пыталась использовать такие источники во время Второй мировой войны, когда она была отрезана от поставок каучука.Позже эти попытки были вытеснены разработкой синтетического каучука. Его плотность составляет около 920 кг/метр 3 .

Сбор каучука

Женщина в Шри-Ланке (Цейлон) в процессе сбора каучука.

В таких местах, как Керала, где кокосы растут в изобилии, половина скорлупы кокосового ореха используется в качестве контейнера для сбора латекса. Раковины прикрепляются к дереву с помощью короткой острой палки, и латекс капает на нее за ночь. Обычно это дает латекс на уровне от половины до трех четвертей скорлупы.Затем латекс с нескольких деревьев выливают в плоские емкости и смешивают с муравьиной кислотой, которая служит коагулянтом. Через несколько часов очень влажные листы резины отжимают, пропуская через пресс, а затем отправляют на фабрики, где производится вулканизация и дальнейшая обработка.

Текущие источники каучука

Сегодня Азия является основным источником натурального каучука. Более половины каучука, используемого сегодня, является синтетическим, но ежегодно производится несколько миллионов тонн натурального каучука, который по-прежнему необходим для некоторых отраслей промышленности, включая автомобильную и военную.

Гипоаллергенный каучук может быть изготовлен из гваюлы.

Натуральный каучук часто подвергают вулканизации, при которой каучук нагревают и добавляют серу, перекись или бисфенол для улучшения упругости и эластичности, а также для предотвращения его порчи. Вулканизация значительно повысила долговечность и полезность резины с 1830-х годов. Успешное развитие вулканизации наиболее тесно связано с Чарльзом Гудиером. Технический углерод часто используется в качестве добавки к резине для повышения ее прочности, особенно в автомобильных шинах.

История

В родных регионах Центральной Америки и Южной Америки каучук собирают издавна. Мезоамериканские цивилизации использовали каучук в основном из видов растений, известных как Castilla elastica . Древние мезоамериканцы играли в мяч с использованием резиновых мячей, и было найдено несколько доколумбовых резиновых мячей (всегда в местах, затопленных пресной водой), самые ранние из которых датируются примерно 1600 90 785 гг. до н.э. Согласно Берналю Диасу дель Кастильо, испанские конкистадоры были настолько поражены энергичным подпрыгиванием резиновых мячей ацтеков, что задались вопросом, не заколдованы ли мячи злыми духами.Майя также делали временную резиновую обувь, опуская ноги в латексную смесь.

Резина также использовалась в различных других контекстах, например, для полосок для крепления каменных и металлических инструментов к деревянным ручкам и прокладки для ручек инструментов. Хотя древние мезоамериканцы не знали о вулканизации, они разработали органические методы обработки каучука с аналогичными результатами, смешивая сырой латекс с различными соками и соками других виноградных лоз, в частности Ipomoea alba , вида ипомеи.В Бразилии туземцы научились использовать каучук для изготовления водоотталкивающей ткани. Одна история гласит, что первый европеец, вернувшийся в Португалию из Бразилии с образцами такой водоотталкивающей, прорезиненной ткани, настолько потряс людей, что был привлечен к суду по обвинению в колдовстве.

Первое упоминание о каучуке в Англии относится к 1770 году, когда Джозеф Пристли заметил, что кусок материала очень хорошо подходит для стирания карандашных следов на бумаге, отсюда и название «резина».Примерно в то же время Эдвард Нэрн начал продавать кубики натурального каучука в своем магазине на Корнхилле, 20 в Лондоне. Кубики, предназначенные для использования в качестве ластиков, продавались по невероятно высокой цене — три шиллинга за полдюймовый кубик.

Паракаучуковое дерево изначально росло в Южной Америке, где оно было основным источником ограниченного количества латексного каучука, потребляемого на протяжении большей части девятнадцатого века. Около ста лет назад Свободное государство Конго в Африке было важным источником натурального каучукового латекса, в основном собираемого принудительным трудом.Свободное государство Конго было создано и управлялось как личная колония бельгийским королем Леопольдом II. Миллионы африканцев погибли там из-за жажды каучука и прибыли от каучука. После неоднократных усилий каучук был успешно выращен в Юго-Восточной Азии, где он и сейчас широко выращивается.

В середине девятнадцатого века каучук был новым материалом, но не нашел широкого применения в промышленном мире. Его применяли сначала как ластики, а затем как медицинские приспособления для соединения трубок и для вдыхания лечебных газов.С открытием, что каучук растворяется в эфире, он нашел применение в водонепроницаемых покрытиях, особенно для обуви, и вскоре после этого очень популярным стало прорезиненное пальто Макинтош.

Тем не менее, большинство этих заявок были в малых объемах и материала хватило ненадолго. Причиной такого отсутствия серьезных применений был тот факт, что материал не был прочным, был липким, часто гнил и плохо пах, потому что оставался в неотвержденном состоянии.

Химические и физические свойства

Резина

обладает уникальными физическими и химическими свойствами.

Помимо нескольких примесей натуральных продуктов, натуральный каучук по существу является полимером изопреновых звеньев, мономером углеводородного диена. Синтетический каучук может быть изготовлен в виде полимера изопрена или различных других мономеров. Считается, что каучук был назван Джозефом Пристли, который в 1770 году обнаружил, что высушенный латекс стирает карандашные следы. Материальные свойства натурального каучука делают его эластомером и термопластом.

Деформационно-напряженное поведение резины демонстрирует эффект Маллинза, эффект Пейна и часто моделируется как гиперупругая.

Почему резина эластична?

В большинстве эластичных материалов, таких как металлы, используемые в пружинах, эластичность обусловлена ​​искажением связи. Когда применяется напряжение, длины связей отклоняются от равновесия (минимальной энергии), и энергия деформации накапливается электростатически. Часто предполагается, что резина ведет себя точно так же, но оказывается, что это плохое описание. Резина — любопытный материал, потому что, в отличие от металлов, энергия деформации запасается как термически, так и электростатически.

В расслабленном состоянии каучук состоит из длинных скрученных полимерных цепей, связанных в нескольких точках. Между парой звеньев каждый мономер может свободно вращаться вокруг своего соседа. Это дает каждому звену цепи возможность принимать большое количество геометрий, как очень свободная веревка, прикрепленная к паре фиксированных точек. При комнатной температуре резина сохраняет достаточно кинетической энергии, так что каждый отрезок цепи колеблется хаотично, подобно тому, как яростно трясут упомянутый выше кусок веревки.

Когда резина растягивается, «свободные куски веревки» натягиваются и, таким образом, больше не могут колебаться.Их кинетическая энергия выделяется в виде избыточного тепла. Поэтому при переходе из расслабленного состояния в растянутое энтропия уменьшается, а при релаксации возрастает. Это изменение энтропии также можно объяснить тем фактом, что плотный участок цепи может сгибаться меньшим количеством способов (W), чем свободный участок цепи, при данной температуре (nb. Энтропия определяется как S=k*ln(W )). Таким образом, релаксация натянутой резиновой ленты обусловлена ​​увеличением энтропии, а возникающая сила не является электростатической, а является результатом преобразования тепловой энергии материала в кинетическую энергию.Релаксация резины эндотермическая. В процессе сжатия материал подвергается адиабатическому охлаждению. В этом свойстве резины легко убедиться, поднеся натянутую резинку к губам и расслабив ее.

Растяжение резиновой ленты в некотором роде эквивалентно сжатию идеального газа, а расслабление — его расширению. Обратите внимание, что сжатый газ также проявляет «упругие» свойства, например, внутри накачанной автомобильной шины. Тот факт, что растяжение эквивалентно сжатию, может показаться несколько нелогичным, но он имеет смысл, если рассматривать каучук как одномерный газ .Растяжение уменьшает «пространство», доступное каждому звену цепи.

Вулканизация каучука создает больше дисульфидных связей между цепями, поэтому каждая свободная часть цепи становится короче. В результате цепи натягиваются быстрее при заданной длине деформации. Это увеличивает постоянную силы упругости и делает резину более твердой и менее растяжимой.

При охлаждении ниже температуры стеклования квазижидкие сегменты цепи «застывают» до фиксированной геометрии, и каучук резко теряет свои эластичные свойства, хотя этот процесс обратим.Это свойство характерно для большинства эластомеров. При очень низких температурах резина становится довольно хрупкой; он разобьется на осколки при ударе. Эта критическая температура является причиной того, что в зимних шинах используется более мягкая версия резины, чем в обычных шинах. Считалось, что вышедшие из строя резиновые уплотнения, которые стали причиной катастрофы космического челнока Challenger , остыли ниже критической температуры. Катастрофа произошла в аномально холодный день.

Синтетический каучук

Синтетический каучук производится путем полимеризации различных мономеров с получением полимеров.Они являются частью обширного исследования, охватываемого наукой о полимерах и технологией каучука. Его научное название — полиизопрен.

Синтетический каучук представляет собой искусственный полимерный материал любого типа, который действует как эластомер. Эластомер представляет собой материал с таким механическим (или материальным) свойством, что он может подвергаться гораздо более упругой деформации под нагрузкой, чем большинство материалов, и при этом возвращаться к своему прежнему размеру без остаточной деформации. Синтетический каучук во многих случаях служит заменителем натурального каучука, особенно когда требуются улучшенные свойства материала.

Натуральный каучук, получаемый из латекса, в основном представляет собой полимеризованный изопрен с небольшим процентом примесей. Это ограничит диапазон доступных ему свойств. Кроме того, существуют ограничения на пропорции цис и транс двойных связей, возникающие в результате способов полимеризации натурального латекса. Это также ограничивает диапазон свойств натурального каучука, хотя для улучшения свойств используются добавки серы и вулканизация.

Однако синтетический каучук может быть получен путем полимеризации различных мономеров, включая изопрен (2-метил-1,3-бутадиен), 1,3-бутадиен, хлоропрен (2-хлор-1,3-бутадиен), и изобутилен (метилпропен) с небольшим процентным содержанием изопрена для сшивания.Кроме того, эти и другие мономеры можно смешивать в различных желаемых пропорциях для сополимеризации с получением широкого диапазона физических, механических и химических свойств. Мономеры могут быть получены в чистом виде, а добавление примесей или добавок может контролироваться конструкцией для получения оптимальных свойств. Полимеризацию чистых мономеров можно лучше контролировать, чтобы получить желаемую пропорцию цис- и транс- двойных связей.

Острая потребность в синтетическом каучуке, полученном из широко распространенного сырья, возникла в результате расширения использования автомобилей, особенно автомобильных шин, начиная с 1890-х годов.Политические проблемы, возникшие в результате сильных колебаний стоимости натурального каучука, привели к принятию в 1921 году Закона Стивенсона. Этот закон фактически создал картель, который поддерживал цены на каучук, регулируя производство (см. ОПЕК). К 1925 году цена на натуральный каучук выросла до такой степени, что такие компании, как DuPont, изучали методы производства синтетического каучука, чтобы конкурировать с натуральным каучуком. В случае с Dupont усилия привели к открытию неопрена, синтетического каучука, который слишком дорог для использования в шинах, но обладает некоторыми очень желательными свойствами, которые позволяют использовать каучук в приложениях, которые не подходят для натурального каучука. .

Вулканизация

Вулканизация или отверждение каучука — это химический процесс, при котором отдельные молекулы полимера соединяются с другими молекулами полимера атомными мостиками. Конечным результатом является то, что упругие молекулы каучука становятся в большей или меньшей степени сшитыми. Это делает сыпучий материал более твердым, более прочным, а также более устойчивым к химическому воздействию. Он также делает поверхность материала более гладкой и предотвращает его прилипание к металлическим или пластиковым химическим катализаторам.Этот сильно сшитый полимер имеет сильные ковалентные связи с сильными силами между цепями и, следовательно, является нерастворимым и неплавким термореактивным полимером или термореактивным полимером. Процесс назван в честь Вулкана, римского бога огня.

Причина вулканизации

Неотвержденный натуральный каучук начинает портиться в течение нескольких дней, постепенно превращаясь в влажную рассыпчатую массу. Процесс гибели частично состоит из расщепления белков (подобно молочным белкам), а также из больших молекул каучука, которые окисляются на воздухе из-за атаки молекул кислорода на двойные связи.

Недостаточно вулканизированная резина также может погибнуть, но медленнее. Процессу гибели способствует длительное воздействие солнечных лучей и особенно ультрафиолетового излучения.

Описание

Вулканизация, как правило, считается необратимым процессом (см. ниже), подобным другим термореактивным материалам, и должна сильно контрастировать с термопластическими процессами (процесс плавления-замораживания), которые характеризуют поведение большинства современных полимеров. Эта необратимая реакция отверждения определяет отвержденные резиновые смеси как термореактивные материалы, которые не плавятся при нагревании, и ставит их вне класса термопластичных материалов (таких как полиэтилен и полипропилен).Это фундаментальное различие между каучуками и термопластами, которое определяет условия их применения в реальном мире, их стоимость и экономику их предложения и спроса.

Обычно фактическое химическое сшивание выполняется с помощью серы, но существуют и другие технологии, в том числе системы на основе перекиси. Комбинированный отвердитель в типичной резиновой смеси включает сам отвердитель (серу или перекись) вместе с ускорителями и замедлителями схватывания.

Вдоль молекулы каучука имеется ряд участков, привлекательных для атомов серы.Это так называемые лечебные сайты. Во время вулканизации восьмичленное кольцо серы распадается на более мелкие части с различным числом атомов серы. Эти части довольно реактивны. К каждому месту отверждения на молекуле каучука может присоединяться один или несколько атомов серы, и оттуда цепь серы может расти, пока в конечном итоге не достигнет места отверждения на другой молекуле каучука. Эти серные мостики обычно имеют длину от двух до десяти атомов. Сравните это с типичными полимерными молекулами, в которых углеродный скелет имеет длину в несколько тысяч атомных единиц.Количество атомов серы в поперечной сшивке серы оказывает сильное влияние на физические свойства конечного каучукового изделия. Короткие поперечные связи серы, содержащие всего один или два атома серы в поперечной связи, придают каучуку очень хорошую термостойкость. Сшивки с большим числом атомов серы, вплоть до шести или семи, придают каучуку очень хорошие динамические свойства, но с меньшей термостойкостью. Динамические свойства важны для изгибных движений резинового изделия, например, для движения боковой стенки бегущей шины.Без хороших свойств изгиба эти движения быстро приведут к образованию трещин и, в конечном счете, к выходу из строя резинового изделия. Он очень гибкий и водостойкий.

Вклад Goodyear

В большинстве учебников говорится, что Чарльз Гудиер (1800–1860) первым применил серу для вулканизации каучука. Однако сегодня мы знаем, что древние мезоамериканцы добились тех же результатов в 1600  г. до н. э. [1].

В зависимости от того, что вы читаете, история Goodyear — это либо чистая удача, либо тщательное исследование.Гудьир настаивает на том, что это было второе, хотя многие свидетельства того времени указывают на первое.

Гудиер утверждал, что он открыл вулканизацию на основе серы в 1839 году, но не запатентовал изобретение до 15 июня 1844 года и не писал историю открытия до 1853 года в своей автобиографической книге Gum-Elastica . Между тем, Томас Хэнкок (1786-1865), ученый и инженер, запатентовал этот процесс в Великобритании 21 ноября 1843 года, за восемь недель до того, как Гудьир подал заявку на свой собственный британский патент.

Компания Goodyear Tire and Rubber Company приняла название Goodyear из-за своей деятельности в резиновой промышленности, но не имеет никаких других связей с Чарльзом Гудиером и его семьей.

Вот отчет Goodyear об изобретении, взятый из Gum-Elastica . Хотя книга является автобиографической, Гудиер решил написать ее от третьего лица, так что «изобретатель» и «он», упомянутые в тексте, на самом деле являются автором. Он описывает сцену на резиновом заводе, где работал его брат:

… Изобретатель провел несколько экспериментов, чтобы установить влияние тепла на то же самое соединение, которое разложилось в почтовых сумках и других предметах. Он был удивлен, обнаружив, что образец, небрежно соприкасавшийся с горячей печкой, обуглился, как кожа.

Далее Гудиер описывает, как он пытался привлечь внимание своего брата и других рабочих на заводе, которые были знакомы с поведением растворенного каучука, но они отклонили его обращение как недостойное их внимания, посчитав его одним из он обращался к ним со многими просьбами по поводу какого-то странного эксперимента.Гудьир утверждает, что пытался сказать им, что растворенный каучук обычно плавится при чрезмерном нагревании, но они все равно проигнорировали его.

Он сделал прямой вывод, что если бы процесс обугливания можно было остановить в нужном месте, он мог бы полностью лишить жевательную резинку ее естественной клейкости, что сделало бы ее лучше, чем нативная жевательная резинка. При дальнейшем испытании с нагреванием он еще больше убедился в правильности этого вывода, обнаружив, что индийский каучук не может быть расплавлен в кипящей сере ни при какой высокой температуре, а всегда обугливается.Он предпринял еще одну попытку нагревания аналогичной ткани перед открытым огнем. Последовал тот же эффект, что и обугливание жевательной резинки; но были дальнейшие и очень удовлетворительные признаки успеха в достижении желаемого результата, так как на краю обугленной части появилась линия или граница, которая не была обугленной, а полностью затвердевшей.

Далее Гудиер описывает, как он переехал в Уобурн, штат Массачусетс, и провел серию систематических экспериментов, чтобы определить подходящие условия для отверждения резины.

… Убедившись с уверенностью, что он нашел объект своих поисков и многое другое, и что новое вещество было устойчивым к холоду и растворителем местной смолы, он почувствовал себя сполна расплатой за прошлое, и совершенно равнодушен к грядущим испытаниям.

Гудиер так и не заработал на своем изобретении. Он заложил все имущество своей семьи, чтобы собрать деньги, но 1 июля 1860 года он умер с долгами более 200 000 долларов.

Более поздние разработки

Какова бы ни была истинная история, открытие реакции каучука с серой произвело революцию в использовании и применении каучука и изменило облик индустриального мира.

До того времени единственным способом герметизации небольшого зазора во вращающейся машине или обеспечения того, чтобы топливо, используемое для приведения в действие этой машины (обычно пар) в цилиндре, воздействовало на поршень с минимальной утечкой, было использование кожа, пропитанная маслом. Это было приемлемо до умеренного давления, но выше определенного момента конструкторам машин приходилось идти на компромисс между дополнительным трением, создаваемым еще более плотной упаковкой кожи, или большей утечкой драгоценного пара.

Вулканизированная резина стала идеальным решением.С вулканизированной резиной инженеры получили материал, которому можно было придавать форму и формовать точные формы и размеры, который мог выдерживать умеренные и большие деформации под нагрузкой и быстро восстанавливать свои первоначальные размеры после снятия нагрузки. Это, в сочетании с хорошей долговечностью и отсутствием липкости, является критическим требованием к эффективному герметизирующему материалу.

Хэнкоком и его коллегами были проведены дальнейшие эксперименты по переработке и приготовлению каучука, в основном в Великобритании.Это привело к более воспроизводимому и стабильному процессу.

Однако в 1905 году Джордж Энслагер обнаружил, что производное анилина, называемое тиокарбанилидом, способно ускорять действие серы на каучук, что приводит к значительному сокращению времени отверждения и снижению потребления энергии. Эта работа, хотя и гораздо менее известная, имеет почти такое же фундаментальное значение для развития каучуковой промышленности, как работа Гудьира в открытии лечения серой. Ускорители сделали процесс лечения более надежным и более воспроизводимым.Через год после своего открытия Энслагер нашел сотни потенциальных применений своей добавки.

Так родилась наука об ускорителях и замедлителях. Ускоритель ускоряет реакцию отверждения, а замедлитель замедляет ее. В следующем столетии различные химики разработали другие ускорители, так называемые ультраускорители, которые делают реакцию очень быстрой и используются для производства большинства современных резиновых изделий.

Девулканизация

Резиновая промышленность занимается исследованиями девулканизации каучука в течение многих лет.Основная трудность при переработке каучука заключается в девулканизации каучука без ущерба для его желаемых свойств. Процесс девулканизации включает обработку каучука в гранулированной форме теплом и/или смягчающими агентами с целью восстановления его эластичных свойств, чтобы каучук можно было использовать повторно. Несколько экспериментальных процессов достигли разной степени успеха в лаборатории, но были менее успешными при масштабировании до уровня коммерческого производства. Кроме того, разные процессы приводят к разным уровням девулканизации: например, использование очень мелкого гранулята и процесс, производящий девулканизацию поверхности, даст продукт с некоторыми желаемыми качествами непереработанного каучука.

Процесс переработки резины начинается со сбора и измельчения выброшенных шин. Это превращает резину в гранулированный материал, а все стальные и армирующие волокна удаляются. После вторичного измельчения полученный резиновый порошок готов к повторному производству продукта. Однако производственные применения, в которых можно использовать этот инертный материал, ограничиваются теми, которые не требуют его вулканизации.

В процессе переработки каучука девулканизация начинается с отделения молекул серы от молекул каучука, что способствует образованию новых поперечных связей.Были разработаны два основных процесса переработки каучука: процесс с модифицированным маслом и процесс вода-масло . При каждом из этих процессов к регенерированному резиновому порошку добавляют масло и регенерирующий агент, который подвергается длительному (5-12 часов) воздействию высокой температуры и давления в специальном оборудовании, а также требует обширной механической постобработки. Регенерированный каучук, полученный в результате этих процессов, имеет измененные свойства и непригоден для использования во многих продуктах, включая шины.Как правило, эти различные процессы девулканизации не приводили к значительной девулканизации, не позволяли достичь стабильного качества или были непомерно дорогими.

В середине 1990-х годов исследователи Гуанчжоуского научно-исследовательского института повторного использования ресурсов в Китае запатентовали метод регенерации и девулканизации переработанного каучука. Их технология, известная как AMR Process , предназначена для производства нового полимера с постоянными свойствами, близкими к свойствам натурального и синтетического каучука, и при значительно более низкой потенциальной стоимости.

Процесс AMR использует молекулярные характеристики порошка вулканизированной резины в сочетании с использованием активатора, модификатора и ускорителя, реагирующих гомогенно с частицами каучука. Химическая реакция, происходящая в процессе смешивания, способствует разъединению молекул серы, что позволяет воссоздать характеристики натурального или синтетического каучука. Смесь химических добавок добавляется в переработанный резиновый порошок в смесителе примерно на пять минут, после чего порошок проходит процесс охлаждения и затем готов к упаковке.Сторонники процесса также утверждают, что процесс не выделяет токсинов, побочных продуктов или загрязняющих веществ. Затем реактивированный каучук может быть смешан и обработан для удовлетворения конкретных требований.

В настоящее время Rebound Rubber Corp., владеющая североамериканской лицензией на процесс AMR, построила завод по переработке каучука и исследовательскую лабораторию/лабораторию контроля качества в Дейтоне, штат Огайо. Завод выполняет производственные циклы на демонстрационной основе или на небольших коммерческих уровнях. Переработанный каучук с завода в Огайо в настоящее время тестируется в независимой лаборатории для определения его физических и химических свойств.

Независимо от того, удастся ли процесс AMR, рынок нового сырого каучука или его эквивалента остается огромным: только в Северной Америке ежегодно используется более 10 миллиардов фунтов (примерно 4,5 миллиона тонн). Автомобильная промышленность потребляет примерно 79 процентов нового каучука и 57 процентов синтетического каучука. На сегодняшний день переработанный каучук не используется в качестве замены нового или синтетического каучука в значительных количествах, в основном из-за того, что желаемые свойства не были достигнуты. Использованные шины являются наиболее заметными отходами производства резины; по оценкам, только в Северной Америке ежегодно образуется около 300 миллионов утильных шин, причем более половины из них добавляется к и без того огромным запасам.Подсчитано, что менее 10 процентов отходов резины повторно используется в любом новом продукте. Кроме того, Соединенные Штаты, Европейский союз, Восточная Европа, Латинская Америка, Япония и Ближний Восток совместно производят около одного миллиарда шин в год, при этом предполагаемые накопления составляют три миллиарда в Европе и шесть миллиардов в Северной Америке.

Использование

Резина

имеет множество применений. Большинство промышленных применений связано с контролем вибрации и демпфированием, используемым в автомобильных компонентах, таких как втулки стабилизатора, отбойные бамперы и опоры двигателя.Резина также используется для гашения ударов от блокирующего оборудования и создания уплотнений. Резина также используется в шинах для транспортных средств.

См. также

Внешние ссылки

Все ссылки получены 31 августа 2019 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Резина, латекс или эластомер?

24 марта 2016 г.

Возможно, вы слышали ряд терминов для описания резиноподобных материалов, таких как полимеры, эластомеры и синтетика, и думали, в чем между ними разница (если она вообще есть)? Здесь мы объясним разницу между каучуками, синтетикой, полимерами и эластомерами, а также сосредоточимся на нашем материале — силиконе. Мы объясняем, к какой группе относится силикон, чтобы вы могли понять, выбирая резиновый материал для применения.

Резина

По сути, это оригинальное название, данное латексу, и представляет собой натуральный продукт, полученный из каучукового дерева, как показано на рисунке ниже. Латекс был первым изобретенным материалом, похожим на резину, и сегодня он продолжает использоваться в ряде приложений.

Синтетика

Это просто означает что-то искусственное или созданное руками человека. Синтетика не производится естественным путем, в отличие от латекса.

Полимер

— это большая молекула, состоящая из множества повторяющихся более мелких единиц, называемых мономерами.Полимер может быть природным или синтетическим.

Эластомер

Полимер, обладающий эластичными свойствами.

Являясь частью латекса (натуральный продукт), большинство эластомерных продуктов попадают в категорию «Синтетический эластомер». Тем не менее, слово «эластомер» используется взаимозаменяемо с каучуком, «Силикон» более правильно называть «эластомером».

Что такое силиконовый эластомер?

Как вы, наверное, догадались по нашему названию, компания Silicone Engineering – производитель силиконовых эластомеров.Именно в этом заключается наш опыт, которым мы обладаем с тех пор, как мы впервые открылись в 1959 году. В этом разделе мы более подробно остановимся на эластомерах и, в частности, на силиконе.

Эластомер представляет собой полимер с вязкоупругостью (имеющий как вязкость, так и эластичность) и очень слабыми межмолекулярными силами, обычно имеющий низкий модуль Юнга и высокую деформацию разрушения по сравнению с другими материалами. Термин, который происходит от эластичного полимера , часто используется взаимозаменяемо с термином резина.

Каждый из мономеров, образующих силиконовый полимер, обычно состоит из углерода, водорода, кислорода и/или кремния. В основном они используются для уплотнений, клеев и формованных гибких деталей.

Что такое силикон? Силиконовый эластомер

, или, если дать ему научное название — полисилоксан, — удивительный материал. Он предлагает уникальное сочетание химических и механических свойств, с которыми не могут сравниться органические эластомеры.

Чтобы прочитать более подробное описание силикона, посетите наше руководство Что такое силикон.

Преимущества силиконовых эластомеров

Силиконовые эластомеры имеют много преимуществ по сравнению с другими эластомерами. К ним относятся:

  • Отличная устойчивость к воздействию окружающей среды
    • Озон
    • УФ
    • Общее атмосферное воздействие (дождь, снег, мокрый снег, мороз)
  • Высокая физиологическая инертность
    • Безвкусный
    • Без запаха
    • Нетоксичный
    • Устойчив к бактериям и грибкам – neutraSil™

Негативы из силиконовых эластомеров

Несмотря на множество преимуществ, силикон также имеет некоторые недостатки в зависимости от того, какую работу вам нужно, чтобы материал выполнял или выдерживал.

  • Плохая абразивность
    • Если вы ищете эластомер с хорошими свойствами к истиранию, мы советуем вам не использовать силикон.
    • Вот почему вы не видите автомобильные шины или подошвы обуви из силикона, так как срок их службы будет коротким
  • Плохая масло-/бензостойкость
    • Силикон склонен к набуханию при контакте с маслом в течение определенного периода времени.
    • В этом случае мы рекомендуем использовать фторсиликон из-за его масло-/бензостойкости

В заключение, выбор правильного эластомера или каучука во многом зависит от применения и от того, для какой работы вам нужен эластомер.Силикон — удивительный материал, если присутствуют высокие температуры и давление окружающей среды, но, как объяснялось, он, скорее всего, выйдет из строя, если масло / нефть находятся в контакте. Поэтому выбор является ключевым фактором для обеспечения длительного срока службы.

Если вы действительно не уверены, какой эластомер подойдет для вашего применения, или вам нужна информация о нашем ассортименте специального силикона   марок , , один из наших экспертов сможет ответить на вопрос. Вы можете отправить свой вопрос, нажав «Задать вопрос экспертам».

 

Поиск продуктов по отраслям .