Белозеров Технология Резины
Производство резины и резинотехнических изделий: оборудование и технология. Технология формирования изделий из резины. Белозеров “Технология резины”, 1979, Москва.
Главное меню Книги Новые книги Книги по химии -Технология шинного производства - Рагулин В.В. — М.: Химия, 1981. Скачать (прямая ссылка): испытания массивных шин.
Прочность при растяжении, МПа, не менее. Относительное удлинение при разрыве,%, не ме- 12 нее.
Твердость, уел. Истираемость, м3/ТДж, не более 300 55-75 18 10-5 РАЗДЕЛ X. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Глава 25. Производственные вредности и очистка промышленных выбросов ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ВРЕДНОСТИ В процессе изготовления шин на стадиях производства выделяются пыль, пары и газы, вредно действующие на организм человека.
Наличие большого количества пыли и постоянное ее вдыхание может привести к тяжелым хроническим заболеваниям горла, бронхов и легких. Например, технический углерод при содержании более 10 мг/м3 воздуха вызывает заболевание кожи, сера - головные боли, альтакс - катаральное воспаление трахеи и легких. Особо опасной является пыль каптакса, альтакса, тиурама, неозона Д, аль-доля, нитрола и антиоксидантов. Для уменьшения образования пыли технический углерод, ускорители и другие материалы применяют в виде гранул. В процессе сборки шин используют бензин, клей и другие вредные вещества. Бензин действует на нервную систему человека.
Белозеров Технология Резины Скачать
В процессе вулканизации шин образуется парогазовая смесь, содержащая стирол, бутадиен, масляный альдегид, формальдегид, метиловый спирт, аммиак, сернистые соединения и др. Вулканизационные газы приводят к нарушению нервной системы, заболеванию органов пищеварения, снижению гемоглобина в крови. Для снижения выделения вредных паров и газов применяется более совершенное оборудование, обеспечивающее герметичность процесса. Для пользования бензином применяют герметичные банки с клапанами или плотными крышками. Растворители содержатся в герметичных емкостях. ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ С целью улавливания пыли в вытяжной вентиляции устанавливают кассетные фильтры, а также используют пылегазоочистительные установки.
Улавливание пыли на установках осуществляется в две ступени: на первой ступени - в циклонах переменного сечения, на 260 второй - в рукавных фильтрах. Выброс газов в атмосферу производится через высокие вентиляционные трубы.
Для предупреждения загрязнения атмосферного воздуха от пыли технического углерода и других ингредиентов в подготовительных цехах имеются специальные установки, называемые экономфильтрами. С помощью их собирают пыль ингредиентов, отсасываемую из неплотностей резиносмесителя, весов, бункеров, и возвращают в смесительную камеру. Это позволяет экономить дорогостоящие материалы. Для улавливания паров бензина при концентрации их в воздухе до 2 г/м3 на всех шинных заводах должны применять рекупе-рационные установки. Смесь паров бензина с воздухом с помощью взрывобезопасного вентилятора подается в адсорбер, заполненный активированным углем. При этом уголь поглощает бензин, а очищенный воздух выходит в атмосферу.
Затем производится десорбция бензина паром, подаваемым в адсорбер. Смесь паров бензина превращается в жидкость в конденсаторе. Далее в разделительной колонне бензин отделяется от воды и подается на производство. Очистке воздуха способствует также посадка деревьев и кустарников на территории предприятий и в защитной зоне.
Сточные воды предприятий шинной промышленности содержат технический углерод, тальк, мельчайшие частицы резины, ткани, масла, а также органические вещества, находящиеся в растворенном или коллоидном состоянии. Их очищают обычно на сооружениях биохимической очистки совместно с бытовыми стоками населенных пунктов. Для подготовки к биохимической очистке различных по составу сточных вод целесообразно использовать следующие методы: отстаивание, реагентную коагуляцию с применением сульфата алюминия и извести, электрокоагуляцию. Образующиеся в результате очистки промышленных стоков осадки рекомендуется обезвоживать с помощью фильтр-пресса и складировать в экранированную емкость шламонакопителя.
После механической очистки сточные воды сбрасывают на поля испарения и орошения или подают для повторного использования. Совершенствование системы водоснабжения и канализации путем широкого внедрения оборотного использования воды, применения аппаратов воздушного охлаждения, повторного использования очищенных сточных вод в техническом водоснабжении позволяет сократить потребление свежей воды. Литература Бекин Н. Оборудование заводов резиновой промышленности. Л., Химия, 1978.
Технология резины. 3-е изд., перераб. М., Химия, 1979.
Лабораторный практикум по технологии резины. Л., Химия, 1978. Вострокнутов Е. ГКаменский Б. 3., Евзович В. Е., Кривунченко Л.
Восстановительный ремонт шин. М., Химия, 1974. Оборудование предприятий резиновой промышленности. М., Химия, 1979. Е., Буканов А. Общая технология резины. М., Химия, 1978.
Машины и аппараты резинового производства/Под ред. М., Химия, 1975. Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗИН 0 0 1 FОсновой всякой резины слу жит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), 0 0 1 Fкоторый и определяет основные свойства резинового материала. Для улуч шения физико- 0 0 1 Fмеханических свойств каучуков вводятся различ ные добавки (ингредиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже. 0 01 F Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образо вании пространственно- сеточной структуры вулканизата. Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых каучуков 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.
0 0 1 F 0 0 1 FУскори тели проявляют свою наибольшую активность в присутствии окси дов некоторых металлов (цинка и др.), называемых поэтому в составе резиновой смеси активаторами. 0 01 F Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс ста рения резины, который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств. Существуют противостарители 0 0 1 Fхимического и физиче ского действия. Действие первых заключается в том, что они задерживают окисление каучука в результате окисления их самих или за счет разрушения 0 0 1 Fобразующихся перекисей каучука (приме няются альдоль, неозон Д и др.). Физические Противостарители (парафин, воск) образуют поверхностные защитные пленки, они применяются реже. 0 01 F Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку рези новой смеси, увеличивают 0 0 1 Fэластические свойства каучука, повы шают морозостойкость резины.
В качестве мягчителей 0 0 1 F 0 0 1 Fвводят пара фин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат, рас тительные масла. Количество мягчителей составляет 8—30% массы каучука. 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 0 0 1 Fдля удешевления стои мости 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.
0 01 F Красители минеральные или органические вводят для ок раски резин. Некоторые 0 0 1 Fкрасящие вещества (белые, желтые, зеле ные) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения. 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 0 0 1 Fлинейных полимеров.) Молекулярная масса каучу ков исчисляется в 400 000—450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, 0 0 1 Fкоторые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минималь ный объем, но этому 0 0 1 Fпрепятствуют силы межмолекулярного взаи модействия, поэтому молекулы каучука 0 0 1 F 0 0 1 Fизвилистые (зигзагооб разные). Такая форма молекул и является причиной исключи тельно 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 0 0 1 Fполучается пространствен но-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату).
Процесс 0 0 1 Fхимического взаимодействия каучуков с серой в технике назы вается вулканизацией. 0 0 1 FВ зависимости от количества вводимой серы получается раз личная частота сетки полимера. При введении 1—5% 8 образуется редкая сетка и резина получается высокоэластичной, мягкой. С увеличением процентного содержания серы сетчатая структура 0 0 1 Fстановится все более частой, резина более твердой, и при макси мально возможном (примерно 30%) насыщении каучука серой образуется твердый материал, называемый эбонитом.
0 0 1 FПри вулканизации изменяется молекулярная структура поли мера (образуется пространственная сетка), что влечет за собой изменение его физико-механических свойств: 0 0 1 Fрезко возрастает прочность при растяжении и эластичность каучука, а пластич ность почти полностью исчезает (например, натуральный каучук имеет F 07 3в = 1,0 F 0 3 41,5 МПа, после вулканизации F 07 3в 35 МПа); увеличиваются твердость, сопротивление износу. Многие 0 0 1 Fкау чуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к 0 0 1 Fхимикатам. Резины имеют более высокую тепло стойкость (НК размягчается при 0 0 1 Fтемпературе 90 °С, резина рабо тает при температуре свыше 100°С).
На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при 0 0 1 Fвулканизации одновременно происхо дят два процесса: структурирование под действием 0 0 1 Fвулканизую щего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры. Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно 0 0 1 Fхарактерно для резин из НК. Для син тетических каучуков (СК) процесс вулканизации 0 0 1 Fдополняется полимеризацией: под действием кислорода и температуры обра зуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности. 0 0 1 FТермическая устойчивость вулканизата зависит от харак тера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно, термоустойчивые связи —С—С—, наименьшая прочность у полисульфидной связи —С—C—С, 0 0 1 FСовременная физическая теория упрочнения каучука объяс няет повышение его прочности наличием сил связи (адсорбции и адгезии), возникающих между каучуком и наполнителем, а также образованием непрерывной цепочно-сетчатой структуры 0 0 1 Fнапол нителя вследствие взаимодействия между частицами наполнителя. Возможно и химическое взаимодействие каучука с наполнителем.По назначению резины подразделяют на 0 0 1 Fрезины общего назна чения и резины специального назначения (специальные).
Резины общего назначения К группе резин общего назначения относят вулканизаты неполярных каучуков — НК, СКБ, СКС, СКИ. Н К — натуральный каучук является полимером изопрена (С 5Н8)n. Он растворяется в 0 0 1 Fжирных и ароматических растворите лях (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и др.), 0 0 1 Fобра зуя вязкие растворы, применяемые в качестве клеев. При нагреве выше 80—100 °С каучук становится пластичным и при 200 °С начинает разлагаться. При температуре —70 °С НК становится хрупким.
Обычно НК аморфен. Однако при длительном хранении возможна его кристаллизация.
Кристаллическая фаза возникает также при растяжении каучука, что значительно увеличивает его прочность. Для получения резины НК вулканизуют серой. 0 0 1 FРезины на основе НК отличаются высокой эластичностью, проч ностью, водо- и 0 0 1 Fгазонепроницаемостью, высокими электроизоля ционными свойствами: F 07 2v = 3 F 0 2 E1014 F 03 4 23 F 02 E1018 Ом F 02 Eсм; F 06 A = 2,5. СКБ — синтетический каучук бутадиеновый (дивинильный) получают по методу С. Формула полибутадиена (С4Н6)n. Он является некристаллизующимся каучуком и имеет низкий предел прочности при растяжении, поэтому в резину на его основе необходимо 0 0 1 Fвводить усиливающие наполнители. Моро зостойкость бутадиенового каучука невысокая (от —40 до —45 °С).
Он набухает в тех же растворителях, что и НК. Стереорегулярный дивинильный каучук СКД по основным техническим свойствам приближается к НК. Дивинильные каучуки вулканизуются серой аналогично натуральному каучуку. СКС — бутадиенстирольный каучук 0 01 F получается при совмест ной полимеризацией бутадиена (С4Н6) и стирола (СН2=СН—С6Н5). Это самый распространенный каучук общего назначения. В зависимости от процентного содержания стирола каучук выпускают нескольких марок: СКС-10, СКС-30, СКС-50.
Свойства каучука зависят от содержания стирольных звеньев. Так, 0 0 1 F 0 0 1 Fнапри мер, чем больше стирола, тем выше прочность, но ниже морозо стойкость. Из 0 0 1 Fнаиболее распространенного каучука СКС-30 полу чают резины с хорошим cопротивлением старению и хорошо работающие при многократных деформациях. По газонепроницаемости и диэлектрическим свойствам они равноценны резинам на основе НК. Каучук СКС-10 можно 0 0 1 Fприменять при низких темпе ратурах (от —74 до —77 °С). При подборе соответствующих 0 0 1 F 0 0 1 Fнапол нителей можно получить резины с высокой механической проч ностью. СКИ — синтетический каучук изопреновый — 0 01 F продукт поли меризации изопрена (С5Н8).
Получение СКИ стало возможным в связи с применением новых видов катализаторов. По 0 0 1 Fстроению, химическим и физико-механическим свойствам СКИ близок к на туральному каучуку. Промышленностью выпускаются каучуки СКИ-3 и СКИ-ЗП, наиболее близкие по свойствам к НК; каучук СКИ-ЗД, предназначенный для получения электроизоляционных резин, СКИ-ЗВ — для вакуумной техники. 0 0 1 FРезины общего назначения могут работать в среде воды, воз духа, слабых растворов кислот и щелочей.
Интервал рабочих температур составляет от —35 до 130 °С. Из этих резин 0 0 1 F 0 0 1 Fизгото вляют шины, ремни, рукава, конвейерные ленты, изоляцию кабе лей, различные резинотехнические изделия. Резины специального назначения Специальные резины подразделяют на несколько видов; 0 0 1 Fмаслобензостойкие, теплостойкие, светоозоностойкие, износостой кие, электротехнические, стойкие к гидравлическим жидкостям. Маслобензостойкие резины получают на основе каучуков хлоропренового (наирит), СКН и тиокола. Наирит является отечественным хлоропреновым каучуком. Хлоропрену соответствует формула СН2ССI—СН=СН2. Вулканизация может проводиться термообработкой даже без серы, так как под действием 0 0 1 Fтемпературы каучук переходит в тер мостабильное состояние.
Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению. (Окисление каучука 0 0 1 Fзамедляется экрани рующим действием хлора на двойные связи.) По температуроустойчивости и морозостойкости (от —35 до —40 °С) они уступают как НК, так и другим СК. Электроизоляционные свойства резины на основе полярного наирита 0 0 1 Fниже, чем у резины на основе неполяр ных каучуков.
(За рубежом полихлоропреновый 0 0 1 Fкаучук выпус кается под названием неопрен, пербунан-С и др.). СКН — бутадиеннитрильный каучук — продукт совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты; —СН2—СН =СН—СН2—СН2—СНСN— В зависимости от состава каучук выпускают следующих марок; СКН-18, СКН-26, СКН-40. (Зарубежные марки: хайкар, пербунан, буна-N и др.). Присутствие в молекулах каучука группы СN сообщает ему полярные свойства. Чем выше полярность каучука, тем выше его механические и химические свойства и тем ниже морозостойкость (например, для СКН-18 от —50 до —60 °С, для, СКН-40 от —26 до —28 °С).
Вулканизируют СКН с помощью серы. Резины на основе СКН обладают высокой прочностью ( F 07 3в = 35 МПа), хорошо сопротивляются истиранию, но по эластичности уступают резинам на основе НК, 0 0 1 Fпревосходят их по стой кости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей. 0 0 1 FРезины могут работать в среде бензина, топлива, масел в интер вале температур от -30 до 130 0 0 1 F°С. Резины на основе СКН приме няют для производства ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых деталей (уплотнительные прокладки, манжеты и т. Полисульфидный каучук, 0 01 F или тиокол, образуется при взаимо действии галоидопроизводных углеводородов с многосернистыми соединениями щелочных металлов.—СН2—СН2—S2—S2—.
Тиокол вулканизуется перекисями. Присутствие в основной цепи макромолекулы серы 0 0 1 Fпридает каучуку полярность, вслед ствие чего он становится устойчивым к топливу и 0 0 1 Fмаслам, к дей ствию кислорода, озона, солнечного света. Сера также сообщает тиоколу 0 0 1 Fвысокую газонепроницаемость (выше, чем у НК), по этому тиокол — хороший 0 0 1 Fгерметизирующий материал. Механи ческие свойства резины на основе тиокола невысокие.
0 0 1 FЭластич ность резин сохраняется при температуре от —40 до —60 °С. Теплостойкость не превышает 60—70 °С.
Тиоколы новых марок работают при температуре до 130 °С. Акрилатные каучуки — сополимеры эфиров акриловой (или метакриловой) кислоты с акрилонитрилом и другими полярными мономерами — можно отнести к маслобензостойким каучукам. Каучуки выпускают марок БАК-12, БАКХ-7, ЭАХ. Для 0 01 Fполу чения высокопрочных резин вводят усиливающие наполнители. Достоинством акрилатных резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении.
Они стойки к действию 0 01 Fкисло рода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам. Недостатками БАК являются малая эластичность, низкая морозостойкость, невысокая стойкость к воздействию; горячей воды и пара.
Теплостойкие резины получают на основе каучука СКТ. СКТ — синтетический каучук теплостойкий, представляет собой кремнийорганическое 0 0 1 F(полисилоксановое) соединение с хи мической формулой ' 0 0 1 F— Si(СНз)2 — O — Si(СНз)2 —. Каучук вулканизуется перекисями и требует введения усиливающих наполнителей (белая сажа). Присутствие в основной молекулярной цепи прочной силоксановой связи придает 0 0 1 Fкаучуку высокую теплостойкость.
Так как СКТ слабо полярен, он обла дает хорошими диэлектрическими свойствами. Диапазон рабочих температур СКТ составляет от —60 до 250 0 0 1 F°С.
Низкая адгезия, присущая кремнийорганнческим соединениям (вследствие их сла бой 0 0 1 Fполярности), делает СКТ водостойким и гидрофобным (напри мер, применяется для защиты от обледенения). В растворителях и маслах он набухает, имеет низкую механическую прочность, высокую газопроницаемость, плохо сопротивляется истиранию. При замене метильных групп (СН3 0 01 F) другими радикалами полу чают другие виды силоксановых каучуков. Каучук с винильной группой (СКТВ) устойчив к тепловому старению и обладает 0 01 Fмень шей текучестью при сжатии, температура эксплуатации от —55 до 300 °С. Вводя фенильную группу (С6Н5), получают каучук (СКТФВ), обладающий повышенной морозостойкостью (от —80 до —100 °С) и сопротивляемостью к действию радиации. Можно сочетать различные радикалы, обрамляющие силоксановую связь. Так, фенилвинилсилоксановый каучук имеет 0 0 1 Fповышенные механи ческие свойства.
Если ввести в боковые группы макромолекулы СКТ атомы Р или группу СМ, приобретается 0 01 Fустойчивость к топ ливу и маслам. Введение в основную цепь атомов бора, фосфора дает возможность повысить теплостойкость резин до 350—400 °С и увеличить их клеящую способность. Силоксановые резины сгорают при 600— 700 °С, а в течение нескольких секунд 0 01 Fвыдер живают 3000 °С.
Морозостойкими 0 01 F являются резины на основе каучуков, име ющих низкие температуры стеклования. Например, резины на основе СКС-10 и СКД могут работать при температуре до —60 °С; НК, СКБ, СКС-30, СКН — до —50 °С, СКТ — ниже —75 °С. Светоозоностойкие резины 0 01 F вырабатывают на основе насыщен ных каучуков — фторсодержащих (СКФ), этиленпропиленовых (СКЭП), бутилкаучука. Фторсодержащие каучуки 0 01 F получают сополимеризацией нена сыщенных фторированных углеводородов (например, СF2 СFCl, СН2 = СF2 и др.). Отечественные фторкаучуки 0 0 1 Fвыпускают под марками СКФ-32, СКФ-26; зарубежные — кель-Ф и вайтон. Кау чуки 0 0 1 Fустойчивы к тепловому старению, воздействию масел, топ лива, различных растворителей 0 0 1 F(даже при повышенных темпера турах), негорючи.
Вулканизованные резины обладают высоким сопротивлением истиранию. Теплостойкость длительная (до 300 °С). Недостатками 4. Является малая стойкость к большинству тормозных жидкостей и низкая эластичность. Резины из фторкаучуков широко применяют в авто- и авиапромышленности. СКЭП — сополимер этилена с пропиленом — 0 01 F представляет со бой белую каучукообразную массу, которая обладает высокой прочностью и эластичностью, очень 0 0 1 Fустойчива к тепловому старе нию, имеет хорошие диэлектрические свойства. Кроме СКЭП выпускают тройные сополимеры СКЭПТ (за рубежом близкие по свойствам каучуки — висталом и дутрал).
Резины на основе фторкаучуков и этиленпропилена стойки к действию сильных окислителей (HNOз, Н2О2 и др.), применяются для уплотнительных изделий, диафрагм, гибких шлангов и т. Д., не разрушаются при работе в атмосферных условиях в течение нескольких лет.
Хлорсульфополиэтилен 0 01 F (ХСПЭ) является насыщенным полиме ром. Его вулканизация основана на взаимодействии с группами SО2Сl и Сl. Вулканизаты ХСПЭ имеют высокую прочность ( F 07 3в =16 F 0 3 426 МПа), относительное удлинение F 06 A = 280 F 03 4 560%. Они обладают 0 0 1 Fповышенным сопротивлением истиранию при нагре ве, озоно-, масло- и бензостойки, хорошие диэлектрики.
Интервал рабочих температур от —60 до 215 °С. Применяют эти резины как конструкционный и защитный материал (противокоррозионные, не обрастающие в морской воде водорослями и микроорганизмами покрытия, для защиты от воздействия F 06 7- излучения). Бутилкаучук (Б К) получают совместной полимеризацией изо-бутилена с небольшим количеством изопрена (2—3%).
В бутилкаучуке мало ненасыщенных связей, вследствие чего он обладает стойкостью к кислороду, озону и другим химическим реагентам. Каучук кристаллизующийся, что позволяет получать материал с высокой прочностью (хотя эластические свойства лиз-кие). Каучук 0 0 1 Fобладает высоким сопротивлением истиранию и высо кими диэлектрическими характеристиками. По температуростойкости уступает другим резинам, превосходя их по газо- и паронепроницаемости. Бутилкаучук — химически стойкий материал.
В связи с этим он в основном предназначен 0 0 1 Fдля работы в контакте с концентриро ванными кислотами и другими химикатами; кроме 0 0 1 Fтого, его при меняют в шинном производстве (срок службы покрышек в 2 раза выше, чем покрышек из НК). Износостойкие резины получают на основе полиуретановых каучуков СКУ. Полиуретановыв каучуки обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкостью. В структуре каучука нет ненасыщенных связей, поэтому он стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10—20 раз выше, чем газопроницаемость НК. Рабочие температуры резин на его основе составляют от —30 до 130° 0 0 1 FС. На основе сложных поли эфиров вырабатывают каучуки СКУ-7, СКУ-8, СКУ-50; на 0 0 1 Fоснове простых полиэфиров — СКУ-ПФ, СКУ-ПФЛ. Последние отли чаются высокой морозостойкостью (для СКУ-ПФ — до —75 °С) и гидролитической стойкостью.
Уретановые 0 0 1 Fрезины стойки к воз действию радиации. Зарубежные названия уретановых каучуков —, вулколлан, адипрен, джентан, урепан. Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, конвейерных лент, обкладки труб и желобов для транспортирования абразивных материалов, обуви и др. Электротехнические резины включают электроизоляционные и электропроводящие резины. Электроизоляционные резины, 0 01 F при меняемые для изоляции токопроводящей жилы проводов и кабелей, для специальных перчаток и обуви, изготовляют только на основе неполярных каучуков НК, СКБ; СКС, СКТ и бутилкаучука. Для них F 07 2v = 1011 F 0 3 41015 Ом F 02 Eсм, F 0 6 A = 2,5 F 0 3 44, tg F 06 4 = 0,005 F 03 4 0,01. Электропроводящие резины 0 01 F для экранированных кабелей полу чают из каучуков НК, 0 0 1 FСКН, наирита, особенно из полярного кау чука СКН-26 с введением в их состав углеродной сажи и графита (65—70%).
Для них F 07 2v = 102 F 0 3 4 104Ом F 02 Eсм. Резину, стойкую к воздействию гидравлических жидкостей, используют для уплотнения 0 0 1 Fподвижных и неподвижных соеди нений гидросистем, рукавов, диафрагм, насосов; для 0 0 1 Fработы в масле применяют резину на основе каучука СКН, набухание ко торой в жидкости 5. Не превышает 1—4%. Для кремнийорганических жидкостей применимы неполярные резины на основе каучуков НК, СКМС-10 и др. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕЗИН И КАУЧУКОВ Общие понятия 0 0 1 FМеханические свойства каучуков и резин могут быть охарак теризованы комплексом свойств. К особенностям механических свойств каучуков и резин следует отнести: 1) высокоэластический характер деформации каучуков; 2) 0 01 F зависимость деформаций от их скорости и продолжитель ности действия 0 0 1 Fдеформирующего усилия, что проявляется в релак сационных процессах и гистерезисных явлениях 3) 0 01 F зависимость механических свойств каучуков от их предвари тельной обработки, 0 0 1 Fтемпературы и воздействия различных немеха нических факторов (света, озона, тепла и др.).
0 0 1 FРазличают деформационно-прочностные, фрикционные и дру гие специфические свойства каучуков и резин. К основным деформационно-прочностным свойствам относятся: пластические и эластические свойства, прочность при растяжении, относительное 0 0 1 Fудлинение при разрыве, остаточное удлинение по сле разрыва, условные напряжения при 0 0 1 Fзаданном удлинении, ус ловно-равновесный модуль, модуль эластичности, гистерезисные потери, сопротивление раздиру, твердость. К фрикционным свойствам 0 01 F резин относится износостойкость, ха рактеризующая сопротивление резин разрушению при трении, а также коэффициент трения. К специфическим свойствам 0 01 F резин относятся, например, темпе ратура хрупкости, морозостойкость, теплостойкость, сопротивление старению. Очень важным свойством резин является 0 01 F сопротивление старе нию (сохранение механических свойств) после воздействия света, озона, тепла и других факторов.
0 0 1 FМеханические свойства резин определяют в статических усло виях, т. При постоянных 0 0 1 Fнагрузках и деформациях, при относи тельно небольших скоростях нагружения (например, 0 0 1 Fпри испыта нии на разрыв), а также в динамических условиях, например, при многократных 0 0 1 Fдеформациях растяжения, сжатия, изгиба или сдви га.
При этом особенно часто резины испытывают на усталостную выносливость и теплообразование при сжатии. Усталостная выносливость 0 01 F характеризуется числом циклов де формаций, которое 0 0 1 Fвыдерживает резина до разрушения. Для со кращения продолжительности определения 0 0 1 Fусталостной выносли вости испытания проводят иногда в условиях концентрации 0 0 1 F 0 0 1 Fнапря жений, создаваемых путем дозированного прокола или примене ния образцов с канавкой. Теплообразование 0 01 F при многократных деформациях сжатия оп ределяется по изменению температуры образца резины в процессе испытания в заданном режиме (при заданном сжатии и заданной частоте деформаций). Пластические и эластические свойства Пластичностью 0 01 F называется способность материала легко де формироваться и сохранять форму после снятия деформирующей нагрузки. Иными словами, пластичность — это 0 0 1 Fспособность мате риала к необратимым деформациям.
Эластичностью 0 01 F называется способность материала легко дефор мироваться и 0 0 1 Fвосстанавливать свою первоначальную форму и раз меры после снятия деформирующей нагрузки, т. Способность к значительным обратимым деформациям. 0 0 1 FЭластическими деформациями, в отличие от упругих, называют ся такие обратимые деформации, которые характеризуются значительной величиной при относительно малых деформирующих усилиях (низкое значение модуля упругости). Пластические и эластические свойства каучука проявляются одновременно; в зависимости 0 0 1 Fот предшествующей обработки кау чука каждое из них проявляется в большей или меньшей степени. Пластичность невулканизованного каучука постепенно снижается при вулканизации, а эластичность возрастает. В зависимости от степени вулканизации соотношение этих свойств 0 0 1 Fкаучука посте пенно изменяется.
Для невулканизованных 0 01 Fкаучуков более харак терным свойством является пластичность, а вулканизованные каучуки отличаются высокой эластичностью. Но при деформациях невулканизованного каучука наблюдается также 0 0 1 Fчастичное восста новление первоначальных размеров и формы, т. Наблюдается некоторая 0 0 1 Fэластичность, а при деформациях резины можно наблю дать некоторые неисчезающие остаточные деформации. Согласно теории, разработанной советскими учеными А. Александровым и Ю. Лазуркиным, общая деформация каучука и резины состоит из трех составляющих: 1) упругой 0 0 1 Fде формации, подчиняющейся закону Гука, F 06 Aу; 2) высокоэластической деформации F 0 6 Aв и 3) пластической деформации F 06 Aп: F 0 6 A = F 06 Aу + F 06 Aв + F 06 Aп 0 0 1 FСоотношение составляющих общей деформации зависит от при роды каучука, его 0 0 1 Fструктуры, степени вулканизации, состава ре зины, а также от скорости деформаций, 0 0 1 Fзначений создаваемых на пряжений и деформаций, длительности нагружения и от 0 0 1 Fтемпера туры. Упругая деформация практически устанавливается мгновенно при приложении 0 0 1 Fдеформирующего усилия и также мгновенно исче зает после снятия нагрузки; обычно она составляет доли процента от общей деформации.
Этот вид деформации обусловлен 0 0 1 F 0 0 1 Fнеболь шим смещением атомов, изменением межатомных и межмолеку лярных расстояний и небольшим изменением валентных углов. 0 0 1 FВысокоэластическая деформация резин увеличивается во вре мени по мере действия 0 0 1 Fдеформирующей силы и достигает посте пенно некоторого предельного (условно- равновесного) значения. Она так же, как и упругая деформация, обратима; при снятии 0 0 1 Fна грузки высокоэластическая деформация постепенно уменьшается, что приводит к эластическому восстановлению деформированного образца. Высокоэластическая деформация, в отличие от упругой, характеризуется меньшей скоростью, так как связана с 0 0 1 Fконформационными изменениями макромолекул каучука под действием внеш ней силы. При 0 0 1 Fэтом происходит частичное распрямление и ориен тация макромолекул в направлении растяжения. Эти изменения не сопровождаются существенными нарушениями межатомных и 0 0 1 Fмеж молекулярных расстояний и происходят легко при небольших усилиях.
После прекращения действия деформирующей силы вследствие теплового движения происходит дезориентация молекул и восстановление размеров образца. Специфическая особенность механических свойств каучуков и резин связана с высокоэластической деформацией. Пластическая деформация непрерывно возрастает при нагружении и полностью 0 0 1 Fсохраняется при снятии нагрузки. Она характер на для невулканизованного каучука и резиновых смесей и связана с необратимым перемещением макромолекул друг относительно друга. 0 0 1 FСкольжение молекул у вулканизованного каучука сильно за труднено наличием прочных связей между молекулами, и поэтому вулканизаты, не содержащие наполнители, почти 0 0 1 Fполностью восстанавливаются после прекращения действия внешней силы.
На блюдаемые 0 0 1 Fпри испытании наполненных резин неисчезающие де формации являются следствием нарушения межмолекулярных связей, а также следствием нарушения связей между каучуком и компонентами, введенными в нею, например вследствие отрыва частиц ингредиентов от каучука. Неисчезающие остаточные деформации часто являются кажущимися вследствие малой скорости эластического восстановления, т. Оказываются практически исчезающими в течение некоторого достаточно продолжительного времени.
Твердость резины 7. 0 0 1 FТвердость резины характеризуется сопротивлением вдавлива нию в резину металлической иглы или шарика (индентора) под действием усилия сжатой пружины или под действием груза. Для определения твердости резины применяются различные твердомеры. Часто для 0 0 1 Fопределения твердости резины использует ся твердомер ТМ-2 (типа Шора), который имеет 0 0 1 Fпритупленную иглу, связанную с пружиной, находящейся внутри прибора. Твер дость 0 0 1 Fопределяется глубиной вдавливания иглы в образец под дей ствием сжатой пружины при 0 0 1 Fсоприкосновении плоскости основа ния прибора с поверхностью образца (ГОСТ 263—75).
Дочь Расселов (2008) — The Russell Girl. Всё о фильме: дата выхода, трейлеры, фото, актеры. Афиша; Фильмы; Рейтинги; Журнал; Онлайн. Фильм Дочь Расселов 2008 года, смотреть онлайн в хорошем качестве и бесплатно. Рейтинг Фильма The Russell Girl составляет 8. Постер к фильму 'Дочь Расселов' /The Russell Girl/ (2008) отсутствует. О фильме; Рецензии; Публикации; Трейлеры; Постеры; Кадры; Создатели. 23-летняя студентка медицинского института возвращается в дом своих родителей, чтобы поделиться со своей семьей важными новостями, однако. Фильмы онлайн дочь расселов. Любящая лея фильм 2009 принцесса фильм 2008 обыкновенная магия фильм 2005. Дочь Расселов (2008) смотреть онлайн в хорошем HD качестве.
0 0 1 FВдавлива ние иглы вызывает пропорциональное перемещение стрелки по шкале прибора. 0 0 1 FМаксимальная твердость, соответствующая твер дости стекла или металла, равна 100 условным единицам.
Резина в зависимости от состава и степени вулканизации имеет 0 0 1 Fтвердость в пределах от 40 до 90 условных единиц. С увеличением содержа ния 0 0 1 Fнаполнителей и увеличением продолжительности вулканиза ции твердость повышается; мягчители (масла) снижают твердость резины.
Теплостойкость О стабильности механических свойств резины при повышенных температурах судят по показателю ее теплостойкости. Испытания на теплостойкость производят при повышенной температуре (70 °С и выше) после прогрева образцов при температуре испытания в 0 01 Fте чение не более 15 мин (во избежание необратимых изменений) 0 0 1 Fс последующим сопоставлением полученных результатов с резуль татами испытаний при нормальных условиях (23±2°С). Количественной характеристикой теплостойкости эластомеров служит коэффициент теплостойкости, равный отношению значений прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и других показателей, определенных при повышенной температуре, к соответствующим показателям, определенным при нормальных условиях. Чем ниже показатели при повышенной температуре по сравнению с показателями при нормальных условиях, тем ниже коэффициент теплостойкости.
0 0 1 FПолярные каучуки обладают пониженной теплостойкостью. На полнители значительно повышают теплостойкость резин.
Белозеров Технология Резины
Износостойкость Основным показателем износостойкости является истираемость и сопротивление 0 0 1 Fистиранию, которые определяются в условиях ка чения с проскальзыванием (ГОСТ 12251— 0 0 1 F77) или в условиях скольжения по истирающей поверхности, обычно, как и в преды дущем случае, по шлифовальной шкурке (ГОСТ 426—77). Истираемость F 06 1 определяется как отношение уменьшения объема образца при истирании к работе, затраченной на истирание, и выражается в м3/МДж см3/(кВт F 02 Eч). Сопротивление истиранию F 06 2 определяется как отношение затраченной работы на истирание к уменьшению объема образца при истирании и выражается в МДж/м3 см3/(кВт F 02 Eч). 0 0 1 FИстирание кольцевых образцов при качении с проскальзыва нием более соответствует условиям износа протекторов шин при эксплуатации и поэтому применяется при испытаниям 0 0 1 Fна износо стойкость протекторных резин. Теплообразование при многократном сжатии 0 0 1 FТеплообразование резины при многократном сжатии цилиндри ческих образцов характеризуется температурой, развивающейся в образце вследствие внутреннего трения (или повышением температуры при испытании).
Морозостойкость резины 8. Морозостойкость—способность резины сохранять высокоэластические свойства при пониженных температурах. Свойства резин при пониженных температурах характеризуются 0 0 1 Fкоэффициентом морозостойкости при растяжении, температурой хрупкости и тем пературой механического стеклования. Коэффициент морозостойкости при растяжении (ГОСТ 408—66) представляет собой отношение удлинения образца при пониженной температуре к удлинению его (равному 100% ) при температуре 23±2°С под действием той же нагрузки. Резина считается 0 01 Fморо зостойкой 0 0 1 Fпри данной температуре, если коэффициент морозостой кости выше 0,1. Температура хрупкости 0 01 F Тхр—максимальная минусовая темпе ратура, при которой консольно закрепленный образец резины разрушается или дает трещину при изгибе под 0 0 1 Fдействием ударе! ГОСТ 7912—74).
Температура хрупкости резин зависит от поляр ности и 0 0 1 Fгибкости макромолекул, с повышением гибкости молеку лярных цепей она понижается. Температурой механического стеклования 0 01 F называется темпера тура, при которой каучук 0 0 1 Fили резина теряют способность к высоко эластическим деформациям.
По ГОСТ 12254—66 этот показатель определяется на образцах, замороженных при температуре ниже температуры 0 0 1 Fстеклования. Образец резины цилиндрической фор мы нагружают (после предварительного замораживания) и затем медленно размораживают со скоростью 1 °С в минуту и находят температуру, при которой деформация образца начинает резко возрастать. Сопротивление старению и действию агрессивных сред Старением называется необратимое изменение свойств каучука или резины под действием тепла, света, кислорода, воздуха, озона или агрессивных сред, т.
0 0 1 Fпреимущественно немеханических фак торов. Старение активируется, если резина 0 0 1 Fодновременно подвер гается воздействию механических нагрузок. 0 0 1 FИспытания на старение производят, выдерживая резину в раз личных условиях (на открытом воздухе, в кислороде или воздух при повышенной температуре; в среде озона или при воздействии света и озона).
0 0 1 FПри атмосферном старении на открытом воздухе или термиче ском старении в среде 0 0 1 Fгорячего воздуха (ГОСТ 9.024—74) резуль тат испытания оценивают коэффициентом 0 0 1 Fстарения, который пред ставляет отношение изменения показателей каких-либо свойств, 0 0 1 Fчаще всего предела прочности и относительного удлинения при раз рыве к соответствующим показателям до старения. Чем меньше изменения свойств при старении и коэффициент старения, тем выше сопротивление резины старению. Сопротивление действию различных сред (масел, щелочей, кислот и др.) оценивается по 0 0 1 Fизменению свойств — предела прочно сти при растяжении и относительного удлинения при разрыве в 1этих средах. Оно характеризуется коэффициентом, представляющим отношение показателя после воздействия агрессивной среды к соответствующему показателю до ее воздействия. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И УСТАЛОСТНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ РЕЗИН Долговечность резин в условиях статической деформации 0 0 1 FПрочность любого твердого тела понижается с увеличением продолжи тельности действия напряжения и поэтому разрушающая нагрузка не является константой твердого тела. Разрушающая нагрузка - условная мера прочности только при строго определенных скорости 0 0 1 Fдеформации и температуре.
Сниже ние прочности материала, находящегося в статически напряженном состоянии, называется статической усталостью. Продолжительность пребывания тела в напряженном состоянии от момента нагружения до разрушения называется долговечностью материала под нагрузкой. При температурах ниже ТХР 0 01 F полимеры ведут себя подобно хрупким твер дым телам и температурно-временная зависимость прочности выражается уравнением Журкова: F 0 7 4 = F 07 4o exp (( uo - F 06 7F 07 3) / kT) 9.
Где F 07 4o 0 01 F - константа, имеющая размерность времени и значение, близкое к перио ду собственных колебаний атомов, 10-13 – 10-12 с; k - константа Больцмана; uo 0 01 F - энергия активации процесса разрушения в исходном, ненагруженном состоя нии, равная энергии активации процесса в расчете на 1 химическую связь; F 0 6 7 - структурно-чувствительный коэффициент. При температуре выше Tc 0 01 F полимеры переходят в высокоэластическое со стояние, при 0 0 1 Fкотором температурно-временная зависимость прочности описы вается для сшитых полимеров уравнением: F 0 7 4 = C F 02 E b -6 exp ( u / kT) где C и b - константы, зависящие от типа каучука, структуры вулканизата; u - энергия активации разрушения резин в расчете на 1 связь. 0 0 1 FИзменения материала, происходящие под действием напряжения во вре мени, являются 0 0 1 Fнеобратимыми. Резиновые изделия находятся под воздействи ем среды. Особенно опасно 0 0 1 Fвоздействие озона. Растрескивание, которое на блюдается у напряженных резин, 0 0 1 Fнаходящихся под воздействием озона, назы вается озонным растрескиванием.
Действие 0 0 1 Fагрессивных сред на резину в на пряженном состоянии называют коррозионным растрескыванием. Долговечность резины в условиях динамических деформаций Снижение прочности материала вследствие многократных деформаций называется динамической усталостью или утомлением. Сопротивление резин утомлению или 0 0 1 Fдинамическая выносливость выражается числом циклов де формации, необходимым для разрушения образца. Максимальное напряжение в цикле деформации, соответствующее 0 0 1 Fразрушению образца в условиях много кратных деформаций, называется усталостной 0 0 1 Fпрочностью, а время, необхо димое для разрушения резины в условиях многократных 0 0 1 Fдеформаций, - дина мической долговечностью.
Наиболее распространенным режимом испытаний на многократное растяжение является режим постоянных максимальных 0 0 1 F 0 0 1 F 0 0 1 Fудли нений, который осуществляется на маши не МРС-2. Это испытание прово дится при 0 0 1 Fпостоянной амплитуде и задан ной частоте (250 и 500 цикл/мин), а также при постоянном максимальном и среднем значениях деформации.
0 0 1 F 0 0 1 FВлияние структуры и состава ре зин на ее долговечность. Как правило, ре зина имеет 0 0 1 F 0 0 1 Fвысокую усталостную вынос ливость, если она обладает высокой проч ностью, малым 0 0 1 Fвнутренним трением и вы сокой химической стойкостью. Влияние структуры или состава резины на эти свойства различно.
Влияние типа каучука, характера вулканизационной сетки 0 0 1 Fнапол нителей, пластификаторов, антиоксидантов также неоднозначно. Методы испытания долговечности выбираются с учетом реальных условий эксплуатации 0 0 1 Fрезины, видов и условий деформаций, имеющих решающее значе ние.