Синтетичне або натуральна речовина, що володіє властивостями еластичності, електроізоляційними характеристиками і водонепроникністю, називають каучуком. Вулканізація такого речовини шляхом проведення реакцій за участю певних хімічних елементів або під впливом іонізуючої радіації призводить до утворення гуми.
Як з'явився каучук?
Хроніка появи каучуку в країнах Європи каучуку почалася тоді, коли Колумб в 1493 році привіз з нового континенту дивовижні скарби. Серед них виявився на диво стрибучий м'яч, який зробили місцеві тубільці з молочного соку Цей сік індіанці називали «каучу» (від «кау» - дерево, «чу» - сльози, плакати) і використовували в ритуальних обрядах. Назва закріпилася і при іспанському королівському дворі. Однак в Європі про існування незвичайного матеріалу забули аж до 18 століття.
Загальний інтерес до каучуку виник лише після того як французький мореплавець Ш. Кондамин в 1738 році представив ученим з Паризької академії наук якийсь пружний матеріал, зразки виробів з нього, його опис і методи видобутку. Ці речі Ш. Кондамин привіз з експедиції по Південній Америці. Там тубільці робили різні предмети побуту із смоли особливих дерев. Такий матеріал отримав назву "гума", від лат. resina - "смола". Саме з цього часу і почався пошук способів застосування цієї речовини.
Що таке гума?
Однак між назвою resina і поняттям, під яким ми сьогодні сприймаємо цей матеріал, мало спільного. Адже деревна смола - це лише сировина для гуми.
Вулканізація каучуку дає можливість значно поліпшити її якості, зробити її більш еластичною, міцною і довговічною. Саме такий процес дозволяє отримувати безліч різновидів гум для технічних, технологічних і побутових цілей.
цінність каучуку
Сьогодні найбільш масове отримав у виробництві гуми. сучасна промисловістьвиготовляє різні видидля автомобільних, авіаційних, велосипедних покришок. Її використовують при виготовленні всіляких ущільнювачів для рознімних елементів в гідравлічних, пневматичних і вакуумних пристроях.
Продукт, отриманий в процесі вулканізації каучуку сіркою та іншими хімічними елементами, Використовують для електроізоляції, у виробництві медичних і лабораторних приладів і пристосувань. Крім того, різні каучуки застосовуються для виготовлення працюють під великими навантаженнями, антикорозійного покриття котлів і труб, різних видів клею і тонкостінних високоміцних дрібних виробів. Синтезування штучного каучуку дало можливість створити деякі види твердого ракетного палива, Де цей матеріал грає роль пального.
Що таке вулканізація каучуку і що вона дає?
Технологічний процес вулканізації має на увазі змішання каучуку, сірки та інших речовин в необхідних пропорціях. Їх піддають тепловій обробці. При нагріванні каучуку з агентом сірки молекули цієї речовини скріплюються один з одним сірчаними зв'язками. Деякі їх групи утворюють єдину тривимірну просторову сітку.
До складу каучуку входить велика кількістьвуглеводню поліізопрену (C5H8) n, білків, амінокислот, жирних кислот, солі деяких металів і інші домішки.
У молекулі природного каучуку може бути присутнім до 40 тисяч елементарних ланок, він не розчиняється у воді, але прекрасно розщеплюється в Однак якщо каучук здатний практично повністю розчинитися в бензині, то гума в ньому лише розбухне.
Вулканізація цього матеріалу сприяє зниженню пластичних показників гуми, оптимізує ступінь її набрякання і розчинність при безпосередньому контакті з органічними розчинниками.
Процес вулканізації каучуку забезпечує отриманий матеріал більш міцними властивостями. Гума, виготовлена за такою технологією, здатна зберігати еластичність в широкому діапазоні температур. У той же час порушення технологічного процесуу вигляді збільшення додавання сірки призводять до появи твердості матеріалу і втрати еластичних здібностей. В результаті виходить зовсім інша речовина, яку називають ебонітом. До появи сучасних ебоніт вважався одним з кращих ізолюючих матеріалів.
альтернативні методики
Проте наука, як відомо, не стоїть на місці. Сьогодні відомі й інші вулканизирующие агенти, проте сірка досі залишається найбільш пріоритетною. Для прискорення вулканізації каучуку використовується 2-меркаптобензтіазол і деякі його похідні. В якості альтернативних методик проводять іонізуючу радіацію із застосуванням деяких органічних пероксидів.
Зазвичай при будь-якому вигляді вулканізації в якості вихідної сировини використовують суміш каучуку і різних добавок, що додають гумі необхідні властивості або поліпшують її якість. Додавання наповнювачів, наприклад, сажі і крейди, сприяє зниженню вартості отриманого матеріалу.
В результаті технологічного процесу продукт вулканізації каучуку набуває високу міцність і хорошу еластичність. Саме тому в якості сировини для виготовлення гуми використовують різні види натуральних і синтетичних каучуків.
Перспективи подальшого розвитку
Завдяки розвитку технологій виробництва синтетичного каучуку виробництво гуми перестало повністю залежати від натурального матеріалу. Проте сучасні технологіївитіснили потенціал природного ресурсу. На сьогоднішній день частка споживання натурального каучуку в виробничих ціляхстановить близько 30%.
Унікальні якості природного ресурсу забезпечують незамінність каучуку. Він необхідний у виробництві великогабаритних гумотехнічних виробів, наприклад, при виготовленні покришок для спецтехніки. Найвідоміші в світі виробники шин використовують в своїх технологіях суміші натурального і синтетичного каучуку. Саме тому найбільший відсоток застосування природної сировини випадає на шинний сектор промисловості.
Вулканізацією називається процес нагрівання каучуку ретельно перемішаних з сіркою або сірковмісними сполуками, такими, наприклад, як тіурам:
Суміш нагрівають при температурі 130 - 160 Про С. При цьому між макромолекулами каучуку утворюються зв'язку типу:
і навіть полісульфідні зв'язку:
якщо масова частка сірки в суміші велика. Нижче показаний процес вулканізації на прикладі отримання гуми з бутадиенового (дивініловий) каучуку. Заради простоти всі поперечні зв'язки показані через один атом сірки. Насправді там можуть бути і дисульфідні містки, а якщо отримують ебоніт, то і містки, які містять 8 атомів сірки.
Гума - пружний матеріал, широко застосовуваний для виготовлення шин для автотракторної техніки і літаків, для транспортерних стрічок і перил ескалаторів. А так же для виготовлення шлангів, ущільнювачів, костюмів водолазів і хімічного захисту, човнів, взуття.
Для отримання гуми масова частка сірки в суміші з каучуком повинна бути в межах від 0,5 до 7%.
Ебоніт - матеріал темно-бурого або чорного кольору. Діелектрик, добре піддається всім видам механічної обробки, не гігроскопічний, що не абсорбує газів, стійкий до дії кислот і лугів, набухає в сероуглероде (CS 2) і рідких вуглеводнях. При 70 - 80 О С розм'якшується. Вище 200 Про С обвуглюється, що не плавлячи. Вельми горючий, в зв'язку з чим все частіше замінюється іншими матеріалами.
Для отримання ебоніту масова частка сірки в суміші з каучуком повинна бути не менше 15%, але може досягати і 34%.
Ебоніт застосовується для виготовлення електротехнічних виробів, акумуляторних банок, тари для зберігання кислот і лугів.
| Тема або розділ теми | Стор. |
| Алкадіени - визначення і класифікація | |
| Алкадіени з кумулірованнимі подвійними зв'язками | |
| Аллен, його фізичні властивості | |
| Електронна будова аллена | |
| Просторова будова аллена | |
| Хімічні властивості аллена. Приєднання води. Кето-енольна таутомерія | |
| Приєднання інших полярних молекул до Аллену | |
| Ізольовані алкадіени. Реакції приєднання до них неполярних і полярних молекул. | |
| Іонну гідрування несиметричних ізольованих алкадиенов. Реакція Курсанова - Парнес. Селективність в цій реакції | |
| Зв'язані алкадіени. Дивина. Його електронна будова. | |
| Просторова будова дивинила. | |
| Приєднання неполярних (Н 2, Cl 2, Br 2 і I 2) і полярних молекул до зв'язаних дієнів щодо положень 1 - 4 і 1 - 2. Селективність в цій реакції | |
| Реакція дивинила з воднем | |
| Реакція ізопрену з бромом | |
| Залежність числа продуктів реакції приєднання неполярних молекул від наявності або відсутності симетрії в будові сполучених дієнів | |
| Залежність числа продуктів реакції приєднання полярних молекул від будови сполучених дієнів | |
| Реакція дивинила з хлороводородом | |
| Реакція ізопрену з водою | |
| Полімеризація сполучених алкадиенов | |
| Отримання нестереорегулярний бутадиенового каучуку | |
| Отримання стереорегулярность изопренового каучуку | |
| Каталізатори Циглера - Натта | |
| Спосіб отримання хлоропрену, його полімеризація і вулканізація | |
| Вулканізація хлоропренового каучуку | |
| Властивості і застосування хлоропренового каучуку | |
| Способи отримання 1,3-бутадієну | |
| Фізичні властивості 1,3-бутадієну | |
| Спосіб отримання дивинила з етилового спирту по С.В. Лебедєву | |
| Двостадійний спосіб отримання дивинила шляхом дегідрування етанолу і дегідратірованія суміші етанолу і етаналю | |
| Спосіб отримання дивинила з бутан-бутиленовой фракції попутних газів нафти | |
| Способи отримання ізопрену | |
| «Діоксанові» метод отримання ізопрену з 2-метилпропіл і двох молей метаналя | |
| Спосіб отримання ізопрену шляхом дегідрування 2-метилбутан | |
| Спосіб отримання ізопрену по Фаворскому з ацетону і ацетилену шляхом гідрування отриманого на першій стадії 2-метил-3-бутин-2-олу | |
| фізичні та Хімічні властивостіізопрену | |
| Реакція ізопрену з малеїновим ангідридом - реакція Дільса-Альдера | |
| Вулканізація каучуку - отримання гуми і ебоніту | |
| застосування гуми | |
| Експлуатаційні властивості ебоніту і його застосування | |
| зміст |
РЕЗИНА (ПРОДУКТ вулканізації каучуку)
(Від лат. Resina - смола), вулканизат, продукт вулканізації каучуку (див. Каучук натуральний, Каучуки синтетичні). Технічна Р. - композиційний матеріал, який може містити до 15-20 інгредієнтів, які виконують в Р. різноманітні функції (див. Гумова суміш). Основна відмінність Р. від ін. полімерних матеріалів(Див. Пластичні маси, Полімери) - здатність до великих оборотних, так званим високоеластичних, деформацій в широкому інтервалі температур, що включає кімнатну і більш низькі температури (див. Високоеластіческое стан). Необоротна, або пластична, складова деформації Р. набагато менше, ніж у каучуку, оскільки макромолекули останнього сполучені в Р. поперечними хімічними зв'язками (так звана вулканізаційна сітка). Р. перевершує каучук по міцності властивостями, тепло- і морозостійкості, стійкості до дії агресивних середовищ і ін.
Класифікація. Залежно від температурних і ін. Умов експлуатації, в яких Р. зберігає високоеластичні властивості, розрізняють такі основні групи Р.
Р. загального призначення, що експлуатуються при температурах від -50 до 150 | С. Виготовляються на основі натурального, синтетичних ізопренових, стереорегулярних бутадієн, бутадієн-стирольних, хлоропренових каучуків і їх різноманітних комбінацій. Теплостійкі Р., призначені для тривалої експлуатації при 150-200 | С. Основою таких Р. служать етилен-пропіленові і кремнійорганічні каучуки, бутилкаучук. Для Р., експлуатованих при більш високих температурах(До 300 | С і вище), використовують деякі фторсодержащие каучуки, а також каучукоподобное полімери типу поліфосфонітрилхлорид. Морозостійкі Р., придатні для тривалої експлуатації при температурах нижче -50 | С (іноді до -150 | С). Для їх отримання застосовують каучуки з низькою температурою склування (див. Склування полімерів), наприклад стереорегулярность бутадієновий, кремнійорганічні, деякі фторсодержащие. Такі Р. можуть бути отримані і з неморозостійких каучуків, наприклад бутадієн-нітрильних, при введенні до складу гумової суміші деяких пластифікаторів (ефірів себаціной кислоти і ін.). Масло-і бензостійкі Р., які тривалий час експлуатуються в контакті з нафтопродуктами, маслами і ін. Їх отримують з бутадієн-нітрильних, полісульфідних, уретанових, хлоропренових, Вінілпірідіновиє, фторсодержащих, деяких кремнійорганічних каучуків. Р., стійкі до дії різних агресивних середовищ (кислото- і щелочестойкостью, озоностойкості, паростойкость і ін.). Виготовляються на основі бутилкаучуку, кремнійорганічних, фторсодержащих, хлоропренових, акрилатних каучуків, хлорсульфированного поліетилену. Електропровідні Р. Для їх отримання використовують різні каучуки, наповнені великими кількостямиелектропровідний (ацетиленового) сажі. Діелектричні (кабельні) Р., що характеризуються малими діелектричними втратами і високою електричною міцністю. Отримують їх з кремнійорганічних, етилен-пропіленових, ізопренових каучуків, наповнених світлими мінеральними наповнювачами. Радіаційностійки Р. (рентгенозахисні та ін.). Основою їх служать фторсодержащие, бутадієн-Нітрільниє, бутадієн-стирольні каучуки, наповнені оксидами свинцю або барію.
Крім перерахованих Р., розрізняють також вакуумні, вібро-, світло-, вогне-, водостійкі, фрикційні Р., а також медичні, харчові та ін.
Механічні властивості гум на основі різних качуков1
показники
натуральний
синтетичний ізопреновий
Стереорегуляр-
ний бутадієновий
Бутадіедн-a-метілстіроль-
ний маслонаполнен-
бутилкаучук
Етіленпропі-
бутадієн-нітрильних
Хлоропрено-
Напруга при 300% удліненія2, Мн / м2
Міцність при растяженіі2, Мн / м2
Відносне подовження, %
Опір раздиру, кн / м, або кгс / см
Твердість по ТМ-2
Еластичність по відскоку,%
Модуль внутрішнього тертя, Мн / м2
Коефіцієнт стиранням-сти, cм3l (квт ч)
Витривалість при багатократних деформаціях, тис. Циклів
1Данние для температури 22 | 2 С; I - ненаполненного гума; II - гума, наповнена активної сажею.
2 1 Мн / м 2 "10 кгс / см 2.
Властивості. Комплекс властивостей Р. визначається перш за все типом каучуку. Істотний вплив на механічні характеристики Р. (деформаційні, міцності) надають наповнювач (див. Табл.), А також структура і щільність вулканізаційної сітки. Найважливіше деформаційне властивість Р. - модуль (відношення напруги до деформації) залежить від ряду факторів: умов механічного навантаження (статичні або динамічні); абсолютного значення напруги і деформації, а також від виду останньої (розтяг, стиск, зсув, вигин); тривалості або швидкості навантаження, що обумовлено релаксаційним явищами, т. е. зміною реакції Р. на механічний вплив (див. Релаксація, Релаксаційні явища в полімерах); складу (рецептури) Р.
В області відносно невеликий деформації (< 100%) модуль Р. при растяжении на 5 порядков ниже модуля Юнга для стали [соответственно 0,5-8,0 и 2105 Мн / м 2 (5-80 и 2106 кгс / см 2)] (см. также Модуль высокоэластический, Модули упругости). В указанной области деформации модуль Р. при сдвиге примерно в 3 раза меньше, чем при растяжении. Вследствие практической несжимаемости Р. (коэффициент Пуассона 0,48-0,50 против 0,28-0,35 для металлов) объёмный модуль Р. на 4 порядка выше, чем модуль при растяжении.
Залежність модуля Р. від її складу може бути в окремих випадках описана узагальненими співвідношеннями, використання яких дозволяє прогнозувати значення модуля Р. і створювати т. О. матеріали з заданими властивостями.
Деформування сажонаповнених Р., що характеризуються високим внутрішнім тертям, обумовлює перетворення механічної енергії деформації в теплову. Цим пояснюється висока амортизаційна здатність Р., непрямою характеристикою якої служить показник еластичності по відскоку. Однак через низьку теплопровідність Р. багаторазове циклічне навантаження масивних виробів, наприклад шин, приводить до їх саморазогрева (т. Н. Теплоутворення), обумовленого пружним гістерезисом. Наслідком цього може бути погіршення експлуатаційних властивостей виробів.
У реальних умовах експлуатації Р. знаходиться в сложнонапряжённом стані, оскільки на вироби діють одночасно різні деформації. Однак руйнування Р. викликається, як правило, максимальним розтягують напруженнями. З цієї причини властивості міцності Р. оцінюють в більшості випадків при деформації розтягування.
Технічні характеристики Р. істотно залежать від режимів приготування гумової суміші і її вулканізації, від умов зберігання напівфабрикатів і виробів та ін. Властивості Р. на основі каучуків, макромолекули яких містять ненасичені зв'язку (наприклад, натурального або синтетичного изопренового), можуть погіршуватися при експлуатації Р . в умовах тривалого впливу підвищених температур, кисню, озону, ультрафіолетового світла (див. Старіння полімерів).
Застосування. Гумова промисловість - один з найважливіших постачальників комплектуючих деталей і виробів для багатьох галузей народного господарства. Р. - незамінний матеріал у виробництві шин, різних амортизаторів і ущільнювачів; її застосовують також для виготовлення конвеєрних стрічок, приводних ременів, Рукавів, різноманітних виробів побутового призначення, зокрема взуття (див. Гумові вироби) .З Р. виготовляють ізоляцію кабелів, еластичні електропровідні покриття, протези (наприклад, штучні клапани серця), деталі наркозних апаратів, катетери, трубки для переливання крові і багато ін. Обсяг світового виробництва виробів з Р. в 1974 перевищив 20 млн. т. найбільші споживачі Р. - шинна промисловість (понад 50%) і промисловість гумотехнічних виробів (близько 22%).
Літ .: Кошелев Ф. Ф., Корнєв А. Е., Клімов Н. С., Загальна технологія гуми, 3 вид., М., 1968; Резніковська М. М., Лукомська А. І., Механічні випробування каучуку і гуми, 2 вид., М., 1968; Посилення еластомерів, під ред. Дж, Крауса, пров. з англ., М., 1968; Довідник резинщик. Матеріали гумового виробництва, М., 1971; Праці міжнародної конференції по каучуку і гуми, М., 1971; Лукомська А. І., Євстратов В. Ф., Основи прогнозування механічної поведінки каучуків і гум, М., [у пресі].
В. Ф. Євстратов.
Велика радянська енциклопедія, Вікіпедія. 2012
Дивіться ще тлумачення, синоніми, значення слова і що таке РЕЗИНА (ПРОДУКТ вулканізації каучуку) в російській мові в словниках, енциклопедіях і довідниках:
- РЕЗИНА у Великому енциклопедичному словнику:
(Від лат. Resina - смола) (вулканізат) еластичний матеріал, Що утворюється в результаті вулканізації каучуку. На практиці отримують з гумової суміші, що містить, ... - РЕЗИНА в Словнику автомобільного жаргону:
- покришки ... - РЕЗИНА в Словнику злодійського жаргону:
- 1) автомобіль, 2) тяганина, 3) пpезеpватів, 4) ... - РЕЗИНА в Сонник Міллера, сонник і тлумаченнях сновидінь:
Якщо уві сні на Вас гумова одяг - значить, Ваша бездоганна репутація буде заслужена твердістю і незмінністю Вашої моральної позіціі.Еслі ... - ПРОДУКТ
ЕКОНОМІЧНИЙ - см ЕКОНОМІЧНИЙ ПЮДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
ТУРИСТСЬКИЙ - см ТУРИСТСЬКИЙ ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
Прибавочному - см додаткового продукту ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
ГРАНИЧНИЙ - см ГРАНИЧНИЙ ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
ГРОМАДСЬКИЙ СУКУПНИЙ - см. СУКУПНИЙ ГРОМАДСЬКИЙ ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
НЕОБХОДІМЬШ - см НЕОБХІДНИЙ ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
КІНЦЕВИЙ - см КІНЦЕВИЙ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
Інтелектуальний - см Інтелектуальний ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ в Словнику економічних термінів:
ДАВАЛЬНИЦЬКИЙ - см ДАВАЛЬНИЦЬКИЙ ПРОДУКТ ... - ПРОДУКТ
[Від латинського productus вироблений] 1) предмет, речовина, що виходять в результаті людської праці; 2) в хімії речовина, що отримується хімічним шляхом з ... - РЕЗИНА в Енциклопедичному словничок:
и, мн. немає, ж. Еластичний матеріал, що отримується шляхом вулканізації каучуку. Гумовий - відноситься до гуми, з гуми. Гумка - 1) ... - ПРОДУКТ в Енциклопедичному словничок:
а, м. 1. Предмет як результат людської праці (обробки, переробки, дослідження тощо). Про-дукт перегонки нафти. || Пор. АРТЕФАКТ. 2. перен. ... - РЕЗИНА в енциклопедичному словнику:
, -И, ж. 1. Еластичний матеріал, що отримується шляхом вулканізації каучуку. 2. Покришка (у 2 знач.) З такого матеріалу (простий.). * ... - ПРОДУКТ в Енциклопедичному словнику:
, -А, м. 1. Предмет як результат людської праці (обробки, переробки, дослідження). Продукти виробництва. Продукти обміну. Продукти перегонки нафти. Книга ... - РЕЗИНА
Гума пориста, см. Пориста гума ... - РЕЗИНА у Великому російському енциклопедичному словнику:
РЕЗИНА (від лат. Resina - смола) (вулканізат), еластичний матеріал, що утворюється в результаті вулканізації каучуку. На практиці отримують з гум. суміші, ... - РЕЗИНА
різі "на, різі" ни, різі "ни, різі" н, різі "ні, різі" нам, різі "ну, різі" ни, різі "ної, різі" ною, різі "нами, різі" ні, ... - ПРОДУКТ в Повної акцентуйованої парадигмі по Залізняку:
продукції "кт, продукції" кти, продукції "кта, продукції" Ктов, продукції "кту, продукції" ектами, продукції "кт, продукції" кти, продукції «КТОМІ, продукції" ектами, продукції "кте, ... - ПРОДУКТ в Словнику для розгадування і складання сканвордов:
Товар з ... - ПРОДУКТ в тезаурус російської ділової лексики:
Syn: вироблення, продукція, ... - ПРОДУКТ в Новому словнику іноземних слів:
(Лат. Productus вироблений) 1) речовинний або нематеріальний результат людської праці (предмет, наукове відкриття, ідея і т. Д.); 2) речовина, ... - ПРОДУКТ в Словнику іноземних виразів:
[Лат. productus вироблений] 1. речовинний або нематеріальний результат людської праці (предмет, наукове відкриття, ідея і т. д.); 2. речовина, ... - ПРОДУКТ в тезаурус російської мови:
Syn: вироблення, продукція, ... - ПРОДУКТ в Словнику синонімів Абрамова:
см. виріб, ... - РЕЗИНА
авторезина, велорезіна, вулканизат, місто, гумміластік, Дюпре, Корзо, Міпора, Моторезіна, наїріт, оппанол, пенорезіна, покришка, Совпра, сукроліт, тіокол, утільрезіна, формвара, хавег, ейосміт, ... - ПРОДУКТ в словнику Синонімів російської мови:
Syn: вироблення, продукція, ... - РЕЗИНА
ж. 1) Еластичне, що не пропускає воду і повітря речовина, що отримується в результаті вулканізації каучуку. 2) розм. Вироби з такого ... - ПРОДУКТ в Новому толково-словотворче словнику російської мови Єфремової:
м. 1) Предмет, який є результатом людської праці, діяльності. 2) Створення, породження, результат чого-л. 3) Речовина, що отримується хімічним або іншим шляхом ... - РЕЗИНА
рез`іна, ... - ПРОДУКТ в Словнику російської мови Лопатина:
прод`укт, ... - РЕЗИНА
гума, ... - ПРОДУКТ в Повному орфографічному словнику російської мови:
продукт, ... - РЕЗИНА в Орфографічний словник:
рез`іна, ... - ПРОДУКТ в Орфографічний словник:
прод`укт, ... - РЕЗИНА
простий. покришка N2 з такого матеріалу гума еластичний матеріал, що отримується шляхом вулканізації ... - ПРОДУКТ в Словнику російської мови Ожегова:
наслідок, результат, породження чого-нібудьLib Мова - п. історичного розвитку. продукт предмети харчування, їстівні припаси Молочні продукти. Запаси продуктів. продукт предмет ...
Каучук, що добувається в природі, не завжди підходить для виготовлення деталей. Це викликано тим, що його природна еластичність дуже низька, і дуже залежить від зовнішньої температури. При температурах близьких до 0, каучук стає твердим або при подальшому зниженні він стає крихким. При температурі близько +30 градусів каучук починає розм'якшуватися і при подальшому нагріванні переходить в стан розплаву. При зворотному охолодженні своїх початкових властивостей він не відновлює.
Для забезпечення необхідних експлуатаційних та технічних властивостейгуми в каучук додають різні речовини і матеріали - сажу, крейду, размягчители тощо.
На практиці застосовують кілька методів вулканізації, але їх об'єднує одне - обробка сировини вулканізаційної сіркою. У деяких підручниках і нормативних документахйдеться про те, що в якості вулканизирующих агентів можуть бути використані сірчисті з'єднання, але насправді вони можуть вважатися такими, тільки тому, що вони містять в собі сірку. Інакше, вони можуть впливати вулканізацію рівно, так само як і інші речовини, які не містять сполук сірки.
Деякий час назад, проводилися дослідження щодо проведення обробки каучуку органічними сполуками і деякими речовинами, наприклад:
- фосфор;
- селен;
- ТРИНІТРОБЕНЗОЛ і ряд інших.
Але проведені дослідження показали, що ніякого практичної цінності ці речовини в частині вулканізації не мають.
процес вулканізації
Процес вулканізації каучуку можна розділити на холодний і гарячий. Перший, може бути розділений на два типи. Перший має на увазі використання полухлорістой сірки. Механізм вулканізації із застосуванням цієї речовини виглядає таким чином. Заготівлю, виконану з натурального каучуку, розміщують в парах цієї речовини (S2Cl2) або в її розчині, виконаний на основі будь-якого розчинника. Розчинник повинен відповідати двом вимогам:
- Він не повинен вступати в реакцію з полухлорістой сіркою.
- Він повинен розчиняти каучук.
Як правило, в якості розчинника можна використовувати сірковуглець, бензин і ряд інших. Наявність полухлорістой сірки в рідини не дає каучуку розчинятися. Суть цього процесу полягає в насиченні каучуку цим хімікатом.
Тривалість процесу вулканізації за участю S2Cl2 в результаті визначає технічні характеристикиготового виробу, в тому числі еластичність і міцність.
Час вулканізації в 2% - м розчині може становити кілька секунд або хвилин. Якщо процес буде затягнутий за часом, то може статися так звана перевулканизации, тобто заготівлі втрачають пластичність і стають дуже крихкими. Досвід говорить про те, що при товщині вироби порядку одного міліметра операцію вулканізації можна проводити кілька секунд.
Ця технологія вулканізації є оптимальним рішенням для обробки деталей з тонкою стінкою - трубки, рукавички та ін. Але, в цьому випадку необхідно строго дотримуватися режими обробки інакше, верхній шар деталей може бути вулканізованої більше, ніж внутрішні шари.
Після закінчення операції вулканізації, отримані деталі необхідно промити або водою, або лужним розчином.
Існує і другий спосіб холодної вулканізації. Каучукові заготовки з тонкою стінкою, поміщають в атмосферу, насичену SO2. Через певний час, заготовки переміщують в камеру, де закачаний H2S (сірководень). Час витримки заготовок в таких камерах становить 15 - 25 хвилин. Цього часу достатньо для завершення вулканізації. Цю технологію з успіхом застосовують для обробки клеєних швів, що надає їм високу міцність.
Спеціальні каучуки обробляють із застосуванням синтетичних смол, вулканізація з їх використанням не відрізняється від тієї, що описана вище.
гаряча вулканізація
Технологія такої вулканізації виглядає наступним чином. До отформованной з сирого каучуку додають певну кількість сірки і спеціальних добавок. Як правило, обсяг сірки повинен лежати в діапазоні 5 - 10% кінцева цифра визначається виходячи з призначення і твердості майбутньої деталі. Крім сірки, додають так званий роговий каучук (ебоніт), що містить 20 - 50% сірки. На наступному етапі відбувається формування заготовок з отриманого матеріалу і їх нагрівання, тобто вулканізація.
Нагрівання проводять різними методами. Заготовки поміщають в металеві форми або закочують в тканину. Отримані конструкції укладають в піч розігріту до 130 - 140 градусів Цельсія. З метою підвищення ефективності вулканізації в печі може бути створено надлишковий тиск.
Сформовані заготовки можуть бути покладені в автоклав, в якому знаходитися перегрітий водяну пару. Або їх поміщають в нагрівається прес. По суті, цей метод найбільш поширений на практиці.
Властивості каучуку минулого вулканізацію залежать від безлічі умов. Саме тому вулканізацію відносять до найскладнішим операціям, що застосовуються у виробництві гуми. Крім того, важливу роль відіграє і якість сировини і метод його попередньої обробки. Не можна забувати і про обсяг доданої сірки, температури, тривалість і метод вулканізації. Зрештою, на властивості готового продукту надає і наявність домішок різного походження. Дійсно наявність багатьох домішок дозволяє виконати правильну вулканізацію.
В останні роки в гумової промисловості стали використовувати прискорювачі. Ці речовини додані в гумову суміш прискорюють що протікають процеси, знижують енерговитрати, іншими словами ці добавки оптимізують обробку заготовки.
При реалізації гарячої вулканізації на повітрі необхідна присутність свинцевою окису, крім того може знадобитися присутність свинцевих солей в купе з органічними кислотами або з сполуками які містять кислотні гідроокисли.
Як прискорювачів застосовують такі речовини як:
- тіурамідсульфід;
- ксантогенати;
- меркаптобензотіазол.
Вулканізація, що проводиться під впливом водяної пари може істотно скоротитися якщо використовувати такі хімічні речовини, Як луги: Са (ОН) 2, MgO, NaOH, КОН, або солі Na2CО3, Na2CS3. Крім того, прискоренню процесів посприяють солі калію.
Існують і органічні прискорювачі, це аміну, і ціла група сполук, які не входять до будь-яку групу. Наприклад, це похідні від таких речовин як аміни, аміак та ряд інших.
На виробництві найчастіше застосовують дифенілгуанідин, гексаметилентетрамін і багато інших. Не рідкісні випадки, коли для посилення активності прискорювачів використовують окис цинку.
Крім добавок і прискорювачів не останню роль відіграє і довкілля. Наприклад, наявність атмосферного повітря створює несприятливі умовидля проведення вулканізації при стандартному тиску. Крім повітря, негативний впливнадають вугільний ангідрид і азот. Тим часом, аміак або сірководень надають позитивної вплив на процес вулканізації.
Процедура вулканізації надає каучуку нові властивості і модифікує існуючі. Зокрема, поліпшується його еластичність і ін. Контролювати процес вулканізації можна контролювати, постійно заміряючи змінювані властивості. Як правило, для цього використовують визначення зусилля на розрив і розтягнення на розрив. Але ці метод контролю не відрізняються точністю і його не застосовують.
Гума як продукт вулканізації каучуку
Технічна гума - це композиційний матеріал, що містить в своєму складі до 20 компонентів, що забезпечують різні властивості цього матеріалу. Гуму отримують шляхом вулканізації каучуку. Як зазначалося вище, в процесі вулканізації відбувається утворення макромолекул, що забезпечують експлуатаційні властивості гуми, так забезпечується висока міцність гуми.
Головна відмінність гуми від безлічі інших матеріалів тим, що вона має здатність до еластичних деформацій, які можуть відбуватися при різних температурах, починаючи від кімнатної і закінчуючи куди більш низькими. Гума значно перевищує каучук по ряду характеристик, наприклад, її відрізняє еластичність і міцність, стійкість до температурних перепадів, впливу агресивних середовищ і багато іншого.
Цемент для вулканізації
Цемент для вулканізації використовують для операції самовулканізації, вона може починатися з 18 градусів і для гарячої вулканізації до 150 градусів. Цей цемент не включає до свого складу вуглеводні. Існує також цемент типу ОТР, який використовується для нанесення на шорсткі поверхні всередині шин, а також на Тіп Топ RAD- і PN-пластирі серії OTR зі збільшеним часом висихання. Застосування такого цементу дозволяє досягти тривалих термінівексплуатації відновлених шин, що застосовуються на спеціальній будівельній техніціз великим пробігом.
Технологія гарячої вулканізації шин своїми руками
Для виконання гарячої вулканізації покришки або камери знадобиться прес. Реакція зварювання каучуку і деталі відбувається за певний період часу. Цей час залежить від розміру ремонтованої ділянки. Досвід показує, що для усунення пошкодження глибиною в 1 мм, при дотриманні заданої температури, потрібно 4 хвилини. Тобто для ремонту дефекту глибиною в 3 мм, доведеться затратити 12 хвилин чистого часу. Підготовчий час в розрахунок не беремо. А тим часом виведення вулканізаційного пристрою в режим, в заисимости від моделі може зайняти близько 1 години.
Температура, необхідна для проведення гарячої вулканізації лежить в межах від 140 до 150 градусів Цельсія. Для досягнення такої температури немає необхідності у використанні промислового обладнання. Для самостійного ремонту шин цілком допустимо застосування домашніх електропобутових приладів, наприклад, праски.
Усунення дефектів автомобільної покришки або камери за допомогою пристрою для вулканізації - це досить трудомістка операція. У нього існує безліч тонкощів і деталей, і тому розглянемо основні етапи ремонту.
- Для забезпечення доступу до місця пошкодження необхідно покришку зняти з колеса.
- Зачистити поруч з місцем ушкодження гуму. Її поверхня повинна стати шорсткою.
- Із застосуванням стисненого повітря обдути оброблене місце. Корд, що з'явився назовні необхідно видалити, його можна відкусити кусачками. Гума повинна бути оброблена спеціальним складом для знежирення. Обробка повинна бути проведена з двох сторін, зовні і зсередини.
- З внутрішньої сторони, на місце пошкодження повинна бути покладена заздалегідь підготовлена в розмір латочка. Укладання починають з боку борту покришки в сторону центру.
- Із зовнішнього боку на місце пошкодження необхідно покласти шматки сирої гуми, нарізані на шматочки по 10 - 15 мм, попередньо їх необхідно прогріти на плиті.
- Укладений каучук треба притиснути і розрівняти по поверхні шини. При цьому треба стежити за тим, що б шар сирої гуми був вище робочої поверхні камери на 3 - 5 мм.
- Через кілька хвилин, з використання УШМ (кутова шліфувальна машина), необхідно зняти шар накладеної сирої гуми. У тому випадку, якщо оголена поверхня рихла, тобто в ній присутній повітря, всю нанесену гуму потрібно прибрати і операцію нанесення каучуку повторити. Якщо в ремонтному шарі немає повітря, тобто, поверхня рівна і не містить пір, ремонтується деталь, можна відправляти під розігрітий до зазначеної вище температури.
- Для точного розташування шини на пресі має сенс позначити центр дефектного місця крейдою. Для запобігання прилипання нагрітих пластин до гуми, між ними треба прокласти щільний папір.
Вулканізатор своїми руками
Будь-який пристрій для гарячої вулканізації повинно містити два компоненти:
- нагріваючий елемент;
- прес.
для самостійного виготовленнявулканізатора можуть знадобитися:
- праска;
- електрична плита;
- поршень від ДВС.
Вулканізатор, який виготовлений своїми руками, необхідно оснастити його регулятором, який зможе його вимкнути після досягнення робочої температури (140-150 градусів Цельсія). Для ефективного притиску можна використовувати звичайну струбцину.
Завантаження ...
