Вещества для производства резиновых изделий
Резиновое производство (производство резиновых изделий)
Промышленная отрасль, специализирующаяся на изготовлении широкого спектра и предназначения резиновых изделий из каучука и ряда других веществ в ходе спец. обработки.
Резиновые изделия, материалы являются очень важной частью современного мира и пользуются огромным спросом как во всевозможных пром. отраслях, так и в быту. Объясняется это вариативностью их задействования и немалым количеством положительных качеств.
Преимущества резины:
- высокоэластичность в большом диапазоне температур, то есть способность зрительно менять форму при воздействии внешней силы и приобретать изначальное состояние в момент, когда эта сила прекращает свое влияние. Самые эластичные представители данной продукции могут при растяжении удлиняться до 800 %, при этом остаточное удлинение составляет всего 10 %;
- отличная виброустойчивость (поглощение колебаний);
- достаточно большая хим. устойчивость;
- проявление хорошей выносливости на предмет стирания;
- значительные изоляционные показатели;
- доступность, экономическая выгода и т.д.
Конечно, имеет резина и отрицательные стороны эксплуатации, например, слабая резистентность к бензо- и маслосредам, сравнительно небольшая тепло- и холодостойкость, старение под тепловым, кислородным и световым влияниями. Также, будучи результатом вулканизации, она имеет в своем составе свободную серу, которая через определенное время провоцирует коррозию металлов, находящихся в контакте с резиной. Поэтому в некоторых случаях ее целесообразно заменять иными материалами. Однако огромное количество плюсов во многих ситуациях перекрывает упомянутые недостатки.
Из чего делают резиновые изделия?
В целом, резина выглядит как сложная резиносмесь, состоящая из следующих элементов: каучук (естественный, растительной этимологии, или искусственный, производимый химическими способами), вещества-вулканизаторы, интенсификаторы и активаторы вулканизации, наполняющие вещества, добавки против старения, мягчители, регенераты и пигменты.
Основной компонент из этого перечня – каучук, от которого зависят физико-химические и механические свойства резины. Его процент в смесях составляет 5-92 %.
Основной производственный процесс – вулканизация, который заключается в контакте каучука с вулканизующим материалом, в ходе чего изменяются изначальные свойства каучука. С пластичного состояния он переходит в эластичное, также повышаются его прочность и устойчивость к хим. веществам.
Кроме каучука, немалое место занимают и дополнительные вещества для производства резиновых изделий.
Важнейшее вулканизующее вещество – сера. Варьируя ее количество в структуре резиносмесей, можно создавать резины с разными показателями эластичности: достаточный объем серы для мягких резин – 1-3 %, полутвердых – примерно 10 %, твердых (эбонита) – 30-40 %.
Если при вулканизации будет присутствовать исключительно сера, то процесс будет протекать медленно. Чтобы сократить время, а также улучшить физ. свойства каучука, необходимо ввести хим. вещества, именуемые ускорителями (интенсификаторами). На сегодняшний день для этого чаще всего берутся ускорители неорганической природы (свинцовые белила и глет, известь и магнезия) в размере 1-2 % от веса каучука. Им отдают предпочтение ввиду необходимости задействования небольшого количества и значительно большей активности. Преимущественное число ускоряющих веществ проявляет полный эффект при наличии активаторов (например, окиси цинка). Ряду из них может понадобиться органическая кислота, к примеру, стеариновая. Поэтому важными участниками современных резиновых производств являются и окись цинка, и стеариновая (октадекановая) кислота.
Не обходится в этой отрасли и без таких компонентов, как мягчители и пластификаторы. С их помощью, как правило, удается сократить время создания резиносмеси и уменьшить рабочую t. Кроме того, они помогают диспергировать компоненты смеси, облегчают смешивание каучука с порошками, задействуемыми при изготовлении, содействуют, таким образом, вздутию/разжижжению каучука и делают резину мягкой. Классические представители этой группы: масла, воски, кислоты, смолы, канифоль, вазелин, битумы и дибутилфталат. Их доля в общем объеме – 8-30 % веса каучука.
Наполнители (активные и неактивные) – порошкообразные вещества, которые при добавлении в каучук делают создаваемую из него продукцию более дешевой. Это относится, прежде всего, к неактивным наполнителям (мел, тальк, барий и др.). Активные же наполнители или, иначе говоря, упрочняющие, усиливающие (сажи, каолин, цинковые белила и др.), вносящиеся в состав в размере 45-60 %, в разы увеличивают разрывную прочность, устойчивость к трению и некоторые прочие механические качества.
Добавки против старения (противостарители) и антиоксиданты предотвращают старение резиновых изделий на протяжении долгого эксплуатационного периода от воздействия повышенных температур, солнца и механических влияний. Они сохраняют важные свойства резины, не дают увеличиваться жесткости и хрупкости. Часть антиоксидантов обеспечивает защиту от повреждений в результате изгибания и нагревания. Популярные противостарители, формирующие поверхностные защитные пленки: парафин и воск. Их количество в смеси обычно составляет 1-2 %. Из антиоксидантов, препятствующих окислению каучука, можно выделить альдоль и неозон Д.
Регенерат – это продукт, которым в ряде случаев заменяют каучук. Он более дешевый и представляет собой материал, полученный при переработке старой резины, или отходы резинопроизводства. Регенерат не только уменьшает стоимость продукции, но и положительно влияет на качество, минимизируя процессы старения. Изделия с его применением становятся пластичнее, а компоненты оперативнее и эффективнее распределяются по смеси.
Пигменты (красители) – вещества, используемые для придания резине различных цветов. В резиновой отрасли широкое применение получили следующие пигменты: оксид титана, окись и сульфид цинка, литопон, окрашивающие в белый цвет, а также родамин, сульфид сурьмы, сурик, ультрамарин, желтый крон и другие, дающие иные цвета и оттенки. Стоит также упомянуть, что ряду красителей свойственна защита резины от светового старения, поскольку они способны поглощать коротковолновую часть солнечного излучения.
Вспомогательные компоненты резинового производства
Сера. На сегодняшний день это вещество выпускается в различных товарных формах: комовой, жидкой, формованной, гранулированной, молотой, в том числе, коллоидной. Также можно купить высокочистую серу. О ее роли в качестве вулканизующего компонента было рассказано выше.
Цинк оксид (цинковые белила). Белый кристаллический порошок, приобретающий желтый окрас при нагревании. В резиновой отрасли он может быть задействован как для активации вулканизации, так и в качестве наполнителя, а также пигмента, придающего резине белый цвет.
Оксид свинца (ІІ) (глет свинцовый). Техническая свинцовая окись в форме порошка коричневого, красного или разных оттенков желтого цвета. В производстве резинотехнических изделий часто применяется в качестве неорганического наполнителя.
Оксид магния (жженая магнезия). Порошкообразная рыхлая белая масса, сформированная не имеющими цвета кристаллами, высоко гигроскопичная, не растворимая в воде и спирте. В вулканизации выступает активатором, не только ускоряющим процесс, но и улучшающим некоторые свойства резины.
Оксид кадмия. Зависимо от формы, может представлять собой либо не имеющий цвета порошок, либо массу из красно-бурых кристаллов. В воде растворяется плохо, в разведенных кислотах – хорошо. Наряду с оксидами иных металлов, выступает активатором серной вулканизации.
Стеарат цинка (цинк стеариновокислый). ПАВ в виде белого тонкого мягкого порошка с аморфными свойствами, нашедшее широкое применение в производстве резиновых изделий. Задействуется как активатор вулканизации и пластификатор резины, резиновых смесей в количестве 2-5 % от общей массы. Особенно примечательно его участие в создании прозрачных резин. Может выполнять роль припудривающей добавки, предотвращающей слипание резиновых смесей и готовой продукции. В изготовлении каучуков выступает антиблокирующей смазкой.
Канифоль. Хрупкий и стекловидный материал с аморфными характеристиками, раковинообразным изломом и стеклянным отблеском. Цвет может варьироваться от светло-желтого до темно-красного.
Канифоль является важным компонентом при создании резиновой массы, улучшающим физические и механические свойства. Переоценить значение ее как тех. добавки сложно. Она смягчает смеси, увеличивает пластичность и степень клейкости, что особо ценится при производстве шин и протекторов, для которых, как для многослойных сборных продуктов, важна высокая степень склейки составных компонентов. Чтобы достичь желаемого эффекта, достаточно добавить к резинотехнической смеси 3-5 % канифоли от количества каучука при небольшой температуре.
Кроме смягчения, в функциональных обязанностях данного материала – диспергирование твердых и жидких ингредиентов, способствующее их лучшему расположению в общей массе.
В нынешнем резинотехническом направлении применяется как природная, так и синтетическая канифоль – олигомеры, получаемые в ходе видоизменения каучуков. Они отлично совмещаются с разными видами каучука. Благодаря им вулканизация проходит без помех, а изделия получаются более качественными.
Еще один процесс, в котором задействуется канифоль – девулканизация (термомеханическая регенерация резины). Здесь также ценны мягчительные способности данного материала, благодаря которым конечный продукт утрачивает какое-то количество летучих фракций, приобретает пластичность и все параметры исходной резины.
Дибутилфталат. Не имеющее цвета жидкое вещество маслянистой консистенции. Почти не растворяется в воде, зато хорошо растворяется в этиловом спирте, диметилкетоне, бензине, спирте, эфире и в большом количестве органических растворителей.
Дибутилфталат является популярным пластификатором, типичным мягчителем, применяемым в резинотехнической индустрии при изготовлении ряда сырых резин.
Уксусная кислота. Не имеющее цвета едкое жидкое вещество с характерным запахом. Одна из самых часто задействуемых органических кислот.
В целом, уксусная кислота негативно влияет на резиновые изделия. Однако она может быть использована в технических испытаниях, например, входить в состав растворов для определения серы.
Карбонат аммония (аммоний углекислый). Плотные бесцветные/белые/серые/розоватые кристаллы, разбивающиеся в порошок с характерным аммиачным запахом, растворяющиеся в воде, спирте и глицерине. Это вещество выступает порообразователем, вводимым в резиновые смеси. В ходе работы важно учитывать, что его t должна быть выше, нежели t смешения. Пористая резина с применением углекислого аммония популярна в различных пром. отраслях в качестве теплоизолирующего и амортизационного материала. Часто применяется при изготовлении обувной подошвы.
Гидрокарбонат натрия (сода пищевая). Тонкого помола кристаллический порошок, имеющий белый окрас и не имеющий запаха. Еще один порообразователь, используемый при создании подошвенных резин. Его задействование в резинопроизводстве обусловлено выделением при нагреве CO2, который, собственно, и придает пористость.
Бензойная кислота. Кислота органической природы в виде белых кристаллов. Растворяется в метиловом спирте и тетрахлорметане, частично в этиловом спирте и диэтиловом эфире. Находит место в резиновулканизации (замедляет подвулканизацию), то есть не дает осуществиться подвулканизации резиновых смесей прежде необходимого времени и увеличивает период до вулканизации. Количество данного вещества, вводимого в рабочие составы – 0,2-0,5 % от массы каучука.
Янтарная кислота. Не имеющие цвета кристаллы, в массе – твердый материал белого цвета. Растворяется в воде и спирте. Используется для окисления синтетического каучука.
Щавелевая кислота. Масса, состоящая из не имеющих цвета кристаллов, которые полностью растворяются в воде и частично в бензоле, хлороформе, петролейном эфире. Также применяется при изготовлении резиновых изделий.
Молочная кислота. Прозрачное жидкое вещество, без мути и осадочных явлений, со слабым специфическим запахом. Также может быть задействовано в производстве резины.
Салициловая кислота. Белая кристаллическая масса, сформированная бесцветными кристаллами. Отлично растворяется в этиловом спирте, диэтиловом эфире и иных полярных органических растворителях, в воде же растворение слабое. Еще одна добавка, которая в ряде случаев может быть применена в резиновой промышленности.
Если вам понадобились какие-либо вещества для производства резиновых изделий, если вы выбираете между несколькими представителями определенной группы, если есть какие-то вопросы, касаемые их покупки и применения, обращайтесь! Наши специалисты к вашим услугам!
