Резина – это продукт химической переработки каучуков. Каучуки – это высокомолекулярные соединения, линейные полимеры с очень большой молекулярной массой. Отличаются способностью к большим обратимым деформациям при обычных и пониженных температурах. Каучуки бывают: натуральные – сок (латекс) каучуковых растений – гевея и искусственные, синтетические.
Резина – это пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим является высокопластичный полимер – каучук.
CH3 CH3 S
| | |
– CH2 – C = CH – CH2 + S → – CH2 – C – CH – CH2
|
S
Для повышения пластичности и долговечности резины используют операцию вулканизации. Сущность вулканизации – химическое взаимодействие каучука с серой (вулканизирующим веществом) по месту двойной связи. После этой операции резины способны выдерживать большие пластические деформации (до 1000 %), что свидетельствует о высокой эластичности.
В процессе эксплуатации на резину могут воздействовать внешние факторы (свет, тепло, холод, озон, вакуум и т. д.), что может привести к необратимым изменениям ее свойств. Для повышения стойкости к воздействию внешних факторов в резины добавляют различные вещества: 1) поверхностно-активные вещества; 2) наполнители (сажа, оксиды, мел, тальк, ткани, проволоку и т. д.); 3) пластификаторы (мягчители) – для улучшения формования; 4) красящие вещества.
|
|
Технологический процесс изготовления резиновых изделий заключается в следующих последовательных операциях:
1. Изготовление резиновых смесей:
а) каучук нарезают на куски и пропускают через нагретые до 40 – 500С валки (вальцевание);
б) смешивают в определенных пропорциях и последовательности с другими ингредиентами: противостарителями; вулканизаторы (S, Ce, Na, металлы и перекиси); ускорители процесса вулканизации (ZnO, PbO, MgO, полисульфиды и др.); в) каландрирование полученной массы - получают сырую (не вулканизированную) резину.
2. Изготовление изделий из резины:
1) прорезинивание ткани в каландрах;
2) выдавливание (трубки, шнуры, полосы);
3) прессование (на гидравлических прессах Р = 5 -10 МПа);
4) литье под давлением: форма заполняется предварительно разагретой смесью под давлением Р = 30 – 150 МПа – самый прогрессивный метод.
3. Армирование стальной проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью для прочности и долговечности.
4. Вулканизация – это всегда завершающая стадия технологического процесса. Проводят в котлах или прессах под давлением 130 – 1500С. Среда – горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. При вулканизации линейная структура каучука преобразуется в пространственную. Можно проводить вулканизацию при tкомн. В этом случае в составе сырой резины не должно быть серы, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы SCl2 или в атмосфере сернистого газа SO. Можно использовать сверхвысокочастотный или γ – излучатели. В результате вулканизации повышаются прочность и упругость резины, сопротивление старению, действию органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.
|
|
Важным свойством резины является отсутствие электропроводности, что определяет использование резиновых перчаток, ковриков и прорезиненных тканей в качестве средств предохранения от поражения электрическим током.