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.