Резиновые материалы

Резинами называются высокомолекулярные материалы, которые получают при вулканизации смеси натурального или синтетического каучука с различными налолнителями. В состав резиновой смеси входят следующие ингредиенты: каучук, вул­канизирующие агенты, наполнители или усилители, красители, мягчители (пластификаторы) и др.

В зависимости от назначения в резину может входить лишь часть пере­численных ингредиентов, но в её составе всегда содержатся каучук и вулкани­зирующий агент. Каучук является основой резиновой смеси и определяет качество резины.

В автомобильных шинах содержание каучука составляет 50-60% (по массе. Шинные заводы используют примерно 60% производимого в стране каучука. Имеется два вида каучуков: натуральный и синтетический.

Натуральный каучук добывается главным образом из млечного сока каучуконосного дерева гевеи, в котором он содержится до 40%. В нашей стра­не такими растениями являются кок-сагыз и тау-сагыз. Он более дорогой, по­этому из него чаще всего изготавливают только отдельные детали шин или ре­зины для ответственных (противогазы) целей.

Доля синтетического каучука в шинном производстве составляет 85% и продолжает возрастать. Впервые синтетический каучук был получен акаде­миком С.В.Лебедевым в 1932 г. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т. д.

Вулканизаторы (сера, оксиды цинка или магния, пироксиды и нитросоединения) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей меж­ду макромолекулами.

Наполнители снижают расход каучука (инертные наполнители) и улучшают физико-механические свойства резин (активные наполнители). В качестве наполнителей применяют порошки (мел, сажу, тальк, окись цинка), ткани из хлопка, шелка, капрона или нити из натуральных и синтетических волокон, металлическую проволоку или сетку, стеклоткань.

Пластификаторы (парафин, стеариновая и олеиновые кислоты, кани­фоль) служат для облегчения процесса смешения резиновой смеси при ее при­готовлении, придания резине эластичности и морозоустойчивости.

Противостарители (альдоль, парафин и др.) замедляют окислительные процессы, протекающие при переработке и эксплуатации резин.

Процесс вулканизации сырых резин осуществляется при нагревании до T=100-150 °С. Ускорение процесса вулканизации достигается введением в резиновую смесь окиси цинка, свинцового глета, окиси магния и др.

В зависимости от количества серы в резине, играющей активную роль при вулканизации, резины различают мягкие (2-4%), жесткие-полуэбониты (12-13%) и эбониты(30-50%).

Но назначению резины классифицируют на резины общего назначения (производство шин, рукавов, амортизаторов, пористой губчатой структуры) и специальные (химически стойкие, бензо-маслостойкие, морозостойкие, газо-непроницаемые и т.д.).

К группе резин общего назначения относятся резины на основе неполярных каучуков — натурального, бутадиенового, бутадиенстирольного и изопренового.

Маслобензостойкие резины обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, износостойкостью, устойчивостью к действию топлива и масел . Применяют для изготовления ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых изделий. Морозостойкие резины изготавливают на основе каучуков, имеющих низкие температуры стеклования.

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, озон, кислород, радиация…) резины изменяют свои свойства – стареют. Что оценивают коэффициентом старения.

Как конструкционный материал резины, благодаря таким своим свойст­вам как высокая эластичность, высокое сопротивление разрыву и износу, га­зонепроницаемость и водонепроницаемость, химическая стойкость, морозо­устойчивость и т.д. нашли широкое использование в самых различных облас­тях. Это прежде всего шины, пожарные рукава, шланги и патрубки, транспор­терные ленты, приводные ремни, манжеты и сальники и т.д.

Широко используется резина для гуммирования, т.е. обкладки сырой резиной стилей, бетона, дерева, цветных металлов, дерева с последующей ее вулканизацией.