Товарные резиновые смеси
Резиновая смесь - многокомпонентная, однородная система, включающая каучук и другие компоненты (ингридиенты), предназначенная для получения резиновых изделий в результате вулканизации.
Отличительная особенность резин - их способность к большим обратимым, высокоэластичным деформациям.
В наиболее общем виде резиновая смесь содержит следующие компоненты:
- каучук или смесь каучуков;
- вулканизующую систему (вулканизующие агенты, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации, замедлители подвулканизации, при необходимости - акцепторы галогенводородов и соагенты вулканизации);
- наполнители;
- пластификаторы (мягчители);
- стабилизаторы (антиоксиданты, светостабилизаторы).
Например: Бутадиен-стирольный каучук один из самых дешевых и резины из него имеют невысокую атмосферо- и озоностойкость. Резины на основе хлоропренового каучука при хорошей озоно- и термостойкости характеризуются значительным накоплением остаточной деформации при сжатии (до 90%), а также не стабильны при хранении. Силиконовые (кремнийорганические) каучуки имеют высокую морозо- и теплостойкость, но при термическом старении на воздухе сшиваются (ухудшаются эластические свойства), при наличии влаги в воздухе или в образце - деструируются. Ничтожные примеси веществ ионного характера (щелочи, кислоты, амины и др.) могут вызвать быстрое разрушение резин в эксплуатации. Резины из этилен-пропилендиенового каучука характеризуются высокой стойкостью к действию тепла, озона, атмосферных факторов, многократных деформаций, низких температур.
Свойства резиновой смеси могут не реализоваться если в смесь будет введен хотя бы один некачественный ингридиент, поэтому очень важным является тщательное проведение входного контроля сырья. Многокомпонентность резиновых смесей предусматривает четкое соблюдение технологических режимов (порядок введения компонентов, температурных и временных параметров).
Производственное оборудование
В современных технологиях применяется несколько способов приготовления резиновых смесей:
- Метод открытого смешения на вальцах - приготовление резиновой смеси посредством прямого смешения ингридиентов на вальцах. Этот способ применяется при приготовлении малых партий или для приготовлении резиновых смесей на основе специальных каучуков, и для смесей с волокнистыми наполнителями.
- Метод закрытого смешения - приготовление резиновой смеси на резиносмесителях, что обеспечивает более высокое качество резиновых смесей и возможность приготовления больших объемов.
Резиновые смеси, особенно на основе жестких каучуков готовят в 2 или более стадий, что дает возможность избежать при приготовлении высоких температур и как следствие подвулканизации.
- Первая стадия - изготовление маточной смеси.
- Ввод в маточную смесь ускорителей вулканизации и вулканизирующих агентов.
Резиновые смеси предназначенные для изготовления тонкостенных изделий очищают на червячных фильтр-машинах (стрейнерах) от различного вида включений.
Резиновые смеси выпускают двух видов:
- вальцованные резиновые смеси в виде листов или непрерывной ленты толщиной от 3 до 30 мм. Длину и ширину не регламентируют. Упаковывают резиновые смеси в тканевые мешки, ящики, обрешетки, поддоны или другую тару, исключающую загрязнение;
- каландрованные резиновые смеси в виде полотна шириной до 1200 мм, толщиной от 0,5 до 5 мм, накатаны на ролик или стержень с перестилкой полиэтиленовой пленкой или прокладочной тканью; упакованы в деревянные ящики или обрешетки в подвешенном состоянии.
Вулканизационные свойства некоторых натуральных и синтетических каучуков
Сокращение по DIN ISO 1629 | Название | Свойства вулканизаторов | Эксплуатационная температура (С) | |
кратковрем. (минуты) | длительн. (дни) | |||
NR | Натуральный каучук | Каучук многоцелевого назначения с наиболее сбалансироваными физ. свойствами (высокая прочность на разрыв, упругость и абразивн. стойкость). Умеренная (светлые вулканизаты) и жорошая озоговая стойкость. Разрушается маслами, смазками и жидким топливом. | от -55 до +110 | от -30 до +90 |
IR | Изопреновый каучук | как NR | ||
BR | Бутадиеновый каучук | Каучук многогцелевого назначения, применяемый почти всегда в смеси с другими каучуками (NR, IR, SBR). Атмосферная стойкость и стойкость к старению достигается только при достаточном количестве стабилизаторов. Высокая абразивная стойкость и упругсть. |
от -60 до +110 | от -40 до +100 |
СR | Хлоропреновый каучук | Каучук с высокой степенью негорючести, хорошей химической, озоновой стойкостью к старению. Средняя стойкость к минеральным маслам и топливам. | от -30 до +120 | от -25 до +100 |
SBR | Стиролбутадиеновый каучук | Многоцелевой каучук с высокой разрывной прочностью и стойкостью к истиранию. Умеренная и хорошая озоновая стойкость. Разрушается маслами, смазками и жидким топловом. | от -30 до +120 | от -25 до +100 |
NBR | Нитрильный каучук | Специальный каучук с высокой стойкостью к маслам, смазкам и жтдкому топливу. Умеренная (светлые вулканизаты) и хорошая стойкость к озону и старению. | от -35 до +120 | от -25 до +120 |
IIR | Бутиловый каучук | Специальный каучук с высокой воздухонепроницаемостью и очень хорошими демпфирующими свойствами; хорошая теплостойкость, нестоек к маслам, смазкам и жидкому топливу. | от -40 до +140 | от -40 до +120 |
CIIR | Хлорбутилкаучук | Специальные каучуки с высокой химической стойкостью (кислоты, щелочи), хорошая теплостойкость, высокая стойкость к водяному пару, хорошая стойкость к озону, нестоек к маслам, мсазкам, жидкому топливу. | от -40 до +140 | от -40 до +120 |
CSM | Хлорсульфонированый полиэтилен | Специальный каучук с отличной атмосферной и озоновой стойкостью, хорошая стойкость против окислителей (хромовая кислота, гипохлорит), хорошая стойкость к минеральным солям и жидким отпливам. | от -20 до +140 | от -20 до +100 |
Температурная характеристика каучуков
В таблице показаны сравнительные характеристики рекомендуемых диапазонов температуp для различных сортов каучуков.
1 - Бутадиен-нитрильный каучук 2 - Гидрированый бутадиен-нитрильный 3 - Фторкаучук 4 - Эпихлоргидриновый каучук 5 - Каучуки общего назначения 6 - Силиконовый каучук |
Сравнительная характеристика каучуков
В таблице показаны сравнительные характеристики рекомендуемых cред для различных сортов каучуков.
Вальцованные резиновые смеси перед применением должны подвергаться повторному вальцеванию (разогреву):
Рекомендации по повторному вальцеванию (разогреву) резиновых смесей согласно ТУ 38.105.1082-86
1. Резиновые смеси перед дополнительной обработкой выдерживают при температуре 23+- 5 град. С не менее 24 часов.
2. Температура поверхности валков перед загрузкой должна быть 30-40 градусов С
3. Резиновые смеси с целью подогрева пропускают через зазор вальцев:
- при загрузке не более 4 мм.
- при перемешивании не более 10 мм.
Единовременная загрузка определяется типоразмером вальцев и может быть принята в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Группа резиновой смеси | Загрузка, кг, на вальцы | |||
Мягкие всех групп и средней твердости, кроме группы III и IV | 0,3-0,8 | 0,6-1,0 | 40-60 | 80-120 |
Средней твердости групп III и IV и резиновых смесей повышенной твердости всех групп | 0,3-0,7 | 0,4-0,8 | 30-50 | 60-100 |
Разогрев резиновой смеси перед применением производят по условиям указанным в таблице 2.
Таблица 2
Наименование операции | Время от начала операции, мин | Продолжительность операции, мин. |
1. Загрузка резиновой смеси частями | 0 | 3 |
2. Перемешивание путем подреза с обеих сторон | 3 | 6 |
3. Срез резиновой смеси | 9 | 2 |
Общее время мин | 11±2 мин. |
Для предотвращения подвулканизации в некоторые резиновые смеси вулканизующие агенты вводят на вальцах непосредственно перед использованием резиновых смесей.
Рекомендации по вводу вулканизующих агентов в резиновые смеси согласно ТУ 38.105.1082-86
Вулканизующие агенты вводятся после предварительной подготовки резиновых смесей (рекомендации по повторному вальцеванию).
Смешивание производят на вальцах, при загрузке указанной в таблице 3.
Таблица 3
Группа резиновой смеси | Загрузка, кг, на вальцы | ||
Мягкие всех групп и средней твердости кроме группы III и IV | 0,5-0,9 | 3 5 -50 | 70-100 |
Средней твердости групп III и IV и резиновых смесей повышенной твердости всех групп | 0,3-0,7 | 25-40 | 50-80 |
Снятые листы резиновой смеси после дополнительной обработки перед вулканизацией выдерживают при температуре 21-25oC не менее 4 часов.