Речовини для виробництва гуми 

Речовини для виробництва гуми 

Гумове виробництво (виробництво гумових виробів)

Промислова галузь, що спеціалізується на виготовленні широкого спектру і призначення гумових виробів з каучуку і низки інших речовин під час спеціальної обробки.

Гумові вироби, матеріали є дуже важливою частиною сучасного світу і користуються величезним попитом як у різноманітних пром. галузях, так і в побуті. Пояснюється це варіативністю їх задіяння і чималою кількістю позитивних якостей.

Переваги гуми:

- значна еластичність у великому діапазоні температур, тобто здатність візуально змінювати форму при впливі зовнішньої сили і набувати початкового стану в момент, коли ця сила припиняє свій вплив. Найбільш еластичні представники цієї продукції можуть при розтягуванні подовжуватися до 800 %, при цьому залишкове подовження становить всього 10 %;

- висока вібростійкість (поглинання коливань);

- досить велика хімічна стійкість;

- виявлення доброї витривалості до стирання;

- значні діелектричні показники;

- доступність, економічна вигода та ін.

Звичайно, має гума і негативні сторони експлуатації, наприклад, слаба опірність до бензо- і олієсередовищ, порівняно невелика тепло- і морозостійкість, старіння під тепловим, кисневим і світловим впливами. Також, будучи продуктом вулканізації, вона має в своєму складі вільну сірку, яка через певний час провокує корозію металів, що перебувають у контакті з гумою. Тому в деяких випадках її доцільно замінювати іншими матеріалами. Однак величезна кількість плюсів у багатьох ситуаціях перекриває згадані недоліки.

З чого роблять гумові вироби?

В цілому, гума є складною гумовою сумішшю, що складається з таких елементів: каучук (натуральний, рослинної етимології, або синтетичний, одержуваний хімічним шляхом), речовини-вулканізатори, інтенсифікатори та активатори вулканізації, наповнювачі, добавки проти старіння, пом’якшувачі, регенерати та барвники.

Основний компонент з цього переліку – каучук, від якого залежать фізико-хімічні та механічні властивості гуми. Його кількість у сумішах становить 5-92 %.

Основний виробничий процес – вулканізація, який полягає у взаємодії каучуку з вулканізуючим матеріалом, унаслідок чого змінюються початкові властивості каучуку. З пластичного стану він переходить в еластичний, також підвищуються його міцність та стійкість до хімічних речовин.

Крім каучуку, чимале місце займають і додаткові речовини для виробництва гуми.

Надважлива вулканізуюча речовина – сірка. Варіюючи її кількість у складі резинових сумішей, можна створювати гуми з різними показниками еластичності: достатній обсяг сірки для м’яких гум – 1-3 %, напівтвердих – приблизно 10 %, твердих (ебоніту) – 30-40 %.

Якщо при вулканізації буде присутня лише сірка, то процес буде перебігати повільно. Щоб скоротити час, а також поліпшити фізичні властивості каучуку, необхідно ввести хімічні речовини, іменовані прискорювачами (інтенсифікаторами). На сьогодні для цього найчастіше використовуються прискорювачі неорганічної природи (свинцеві білила і гліт, вапно та магнезія) в розмірі 1-2 % від ваги каучуку. Їм віддають перевагу через необхідність задіяння невеликої кількості і значно більшу активність. Переважне число прискорювальних речовин проявляє повний ефект при наявності активаторів (наприклад, окису цинку). Деяким з них може знадобитися органічна кислота, наприклад, стеаринова. Тому важливими учасниками сучасних гумових виробництв є і окис цинку, і стеаринова (октадеканова) кислота.

Не обходиться в цій галузі і без таких компонентів, як пом’якшувачі та пластифікатори. З їх допомогою, як правило, вдається скоротити час створення гумової суміші та зменшити робочу температуру. Крім того, вони допомагають диспергувати інгредієнти суміші, полегшують змішування каучуку з порошками, задіюваними при виготовленні, сприяють, таким чином, набуханню/розчиненню каучуку і надають гумі м’якість. Класичні представники цієї групи: олії (парафінові й рослинні), воски, кислоти (олеїнова та стеаринова), смоли (хвойна і кам’яновугільна), каніфоль, вазелін, бітуми і дибутилфталат. Їх частка в загальному обсязі становить 8-30 % маси каучуку.

Наповнювачі (активні та неактивні) – порошкоподібні речовини, які при введенні в каучук роблять одержувану з нього продукцію дешевшою. Це стосується, передусім, неактивних наповнювачів (крейда, тальк, барій тощо). Активні ж наповнювачі або, інакше кажучи, зміцнювальні, підсилюючі (сажі, каолін, цинкові білила та ін.), що вводяться до складу в розмірі 45-60 %, у рази збільшують розривну міцність, стійкість до стирання і деякі інші механічні якості.

Добавки проти старіння і антиоксиданти запобігають старінню гумових виробів протягом довгого експлуатаційного періоду від дії підвищених температур, сонця і механічних впливів. Вони зберігають важливі властивості гуми, не дають збільшуватися жорсткості та крихкості. Частина антиоксидантів забезпечує захист від пошкоджень у результаті згинання і нагрівання. Популярні добавки від старіння, що формують поверхневі захисні плівки: парафін і віск. Їх кількість у суміші зазвичай становить 1-2 %. З антиоксидантів, що перешкоджають окисленню каучуку, можна виділити альдоль та неозон Д.

Регенерат – це продукт, яким у певних випадках замінюють каучук. Він дешевший і є матеріалом, отриманим при переробці старої гуми, або відходами резинового виробництва. Регенерат не тільки зменшує вартість продукції, а й позитивно впливає на якість, мінімізуючи процеси старіння. Вироби з його застосуванням стають пластичнішими, а компоненти оперативніше й ефективніше розподіляються по суміші.

Пігменти (барвники) – речовини, які використовуються для надання гумі різних кольорів. У гумовій галузі широке застосування отримали такі пігменти: оксид титану, окис і сульфід цинку, літопон, що забарвлюють у білий колір, а також родамін, сульфід сурми, сурик, ультрамарин, жовтий крон та інші, що дають інші кольори й відтінки. Варто також згадати, що низці барвників властивий захист гуми від світлового старіння, оскільки вони здатні поглинати короткохвильову частину сонячного випромінювання.

Допоміжні компоненти гумового виробництва

Сірка. У наш час ця речовина випускається в різних товарних формах: комовій, рідкій, формованій, гранульованій, меленій, зокрема, колоїдній. Також можна купити високочисту сірку. Про її роль в якості вулканізуючого компонента було розказано вище.

Оксид цинку (цинкові білила). Білий кристалічний порошок, який отримує жовте забарвлення при нагріванні. У гумовій галузі він може бути задіяний як для активації вулканізації, так і в якості наповнювача, а також пігменту, що надає гумі білого кольору.

Оксид свинцю (ІІ) (гліт свинцевий). Технічний свинцевий окис в формі порошку коричневого, червоного або різних відтінків жовтого кольору. У виробництві гумотехнічних виробів часто застосовується в якості неорганічного наповнювача.

Оксид магнію (палена магнезія). Порошкоподібна пухка біла маса, сформована безбарвними кристалами, високо гігроскопічна, не розчинна у воді та спирті. У вулканізації виступає активатором, не тільки прискорює процес, але й поліпшує деякі властивості гуми.

Оксид кадмію. Залежно від форми, може бути або безбарвним порошком, або масою з червоно-бурих кристалів. У воді розчиняється погано, в розведених кислотах – добре. Поряд з оксидами інших металів, виступає активатором сірчаної вулканізації.

Стеарат цинку (цинк стеариновокислий). ПАР у вигляді білого тонкого м’якого порошку з аморфними властивостями, що знайшла широке застосування у виробництві гумових виробів. Задіюється як активатор вулканізації та пластифікатор гуми, гумових сумішей у кількості 2-5 % від загальної маси. Особливо примітна її участь у створенні прозорих гум. Може виконувати роль припудрювальної добавки, що запобігає злипанню гумових сумішей і готової продукції. У виготовленні каучуків виступає антиблокувальною змазкою.

Каніфоль. Крихкий і склоподібний матеріал з аморфними характеристиками, мушлеподібним зламом і скляним відблиском. Колір може варіюватися від світло-жовтого до темно-червоного.

Каніфоль є важливим компонентом при створенні гумової маси, поліпшує фізичні та механічні властивості. Переоцінити значення її як технічної добавки складно. Вона пом’якшує суміші, збільшує пластичність і ступінь клейкості, що особливо цінується при виробництві шин та протекторів, для яких, як для багатошарових збірних продуктів, важливий високий ступінь склеювання складових компонентів. Щоб досягти бажаного ефекту, досить додати до гумотехнічної суміші 3-5 % каніфолі від кількості каучуку при невеликій температурі.

Крім пом’якшення, у функціональних обов’язках цього матеріалу – диспергування твердих і рідких інгредієнтів, що сприяє їх кращому розташуванню в загальній масі.

У нинішньому гумотехнічному напрямку застосовується як природна, так і синтетична каніфоль – олігомери, одержувані в ході видозміни каучуків. Вони добре поєднуються з різними видами каучуку. Завдяки їм вулканізація проходить без перешкод, а вироби виходять більш якісними.

Ще один процес, в якому задіюється каніфоль – девулканізація (термомеханічна регенерація гуми). Тут також цінні пом’якшувальні можливості цього матеріалу, завдяки яким кінцевий продукт втрачає певну кількість летких фракцій, набуває пластичності та всіх параметрів вихідної гуми.

Дибутилфталат. Позбавлена кольору рідка речовина маслянистої консистенції. Майже не розчиняється у воді, зате добре розчиняється в етиловому спирті, диметилкетоні, бензині, спирті, ефірі та у великій кількості органічних розчинників.

Дибутилфталат є популярним пластифікатором, типовим пом’якшувачем, що застосовується в гумотехнічній промисловості при виготовленні низки сирих гум.

Оцтова кислота. Безбарвна їдка рідка речовина з характерним запахом. Одна з найбільш часто використовуваних органічних кислот.

Взагалі, оцтова кислота негативно впливає на гумові вироби. Однак вона може бути застосована в технічних випробуваннях, наприклад, входити до складу розчинів для визначення сірки.

Карбонат амонію (амоній вуглекислий). Щільні безбарвні/білі/сірі/рожеві кристали, що розбиваються в порошок з характерним аміачним запахом, розчиняються у воді, спирті та гліцерині. Ця речовина виступає пороутворювачем, що вводиться в гумові суміші. В ході роботи важливо враховувати, що її t повинна бути вищою, ніж t змішування. Пориста гума із застосуванням вуглекислого амонію популярна в різних пром. галузях як теплоізолюючий і амортизаційний матеріал. Часто застосовується при виготовленні взуттєвої підошви.

Гідрокарбонат натрію (сода харчова). Тонкого помелу кристалічний порошок, який має біле забарвлення і не має запаху. Ще один пороутворювач, який використовується при створенні підошовних гум. Його задіяння в резиновому виробництві обумовлене виділенням при нагріванні CO2, який, власне, і додає пористості.

Бензойна кислота. Кислота органічної природи у вигляді білих кристалів. Розчиняється в метиловому спирті та тетрахлорметані, частково в етиловому спирті та діетиловому ефірі. Знаходить місце у вулканізації резини (уповільнює підвулканізацію), тобто не дає здійснитися підвулканізації гумових сумішей перш ніж це стане необхідним і збільшує період до вулканізації. Кількість цієї речовини, що вводиться в робочі суміші – 0,2-0,5 % від маси каучуку.

Бурштинова кислота. Безбарвні кристали, в масі – твердий матеріал білого кольору. Розчиняється у воді та спирті. Використовується для окислення синтетичного каучуку.

Щавлева кислота. Маса, що складається з безбарвних кристалів, які повністю розчиняються у воді та частково в бензолі, хлороформі, петролейному ефірі. Також застосовується при виготовленні гумових виробів.

Молочна кислота. Прозора рідка речовина, без каламуті та осадових явищ, зі слабким специфічним запахом. Також може бути задіяна у виробництві гуми.

Саліцилова кислота. Біла кристалічна маса, сформована безбарвними кристалами. Добре розчиняється в етиловому спирті, діетиловому ефірі та інших полярних органічних розчинниках, у воді ж розчинення слабке. Ще одна добавка, яка в певних випадках може бути застосована в гумовій промисловості.

Якщо вам знадобилися якісь речовини для виробництва гуми, якщо ви вибираєте між декількома представниками певної групи, якщо є якісь запитання, що стосуються їх покупки і застосування, звертайтеся! Наші фахівці до ваших послуг!

Замовлення дзвінка
Дякуємо за Ваше звернення. Наші менеджери зв'яжуться з Вами найближчим часом