Резины и их промышленное получение. Резину изготавливают с помощью вулканизации. Вулканизация это название смеси каучука с небольшим количеством серы и наполнителем, предварительно сформированной в виде будущего изделия. Каучук применяется для изготовления резины. Для этого составляют так называемую резиновую смесь, в которую кроме каучука вводят еще целый ряд ингредиентов, каждый из которых имеет определенное название.
Первый из них является вулканизирующим агентом чаще всего мера. В результате вулканизации каучук превращается в прочную, эластичную, упругую массу резину. В результате вулканизации молекулы каучука сливаются между собой дисульфидными мостиками в одну трехмерную макромолекулу, и образуется пространственный полимер резина Каучуки, вулканизированные только в смеси с вулканизирующими агентами, не обладают необходимыми для различных целей жесткостью, сопротивлением растяжению, истиранию и разрыву. Эти свойства можно придать каучуку, добавляя в резиновую смесь так называемые наполнители.
С целью предупреждения старения каучука, т.е. потери каучуком эластичности и других ценных свойств, в резиновую смесь вводят различные стабилизаторы антиокислители например, фенил-в-нафтиламин. Чтобы ускорить процесс вулканизации, в резиновую смесь вводят небольшие количества органических соединений, которые называют ускорителями меркаптобензтиазол, дифенилгуанидин и др Оказалось, что наиболее эффективного использования ускорителей вулканизации необходимо присутствие некоторых других химических веществ обычно смесей металлов, наиболее эффективно в присутствии растворимых в каучуке мыл солей жирных кислот, которые могут образоваться в процессе вулканизации. 2.1. Ингредиенты резиновых смесей Для получения высококачественной резины, которую можно переработать в различные изделия, в каучук необходимо добавить ряд примесей. Большую роль среди них играют так называемые ускорители вулканизации органические соединения, содержащие серу или азот. Они значительно сокращают время и снижают температуру процесса, а иногда позволяют проводить его вообще без нагревания холодная вулканизация.
Благодаря этим добавкам можно уменьшить количество вводимой серы. Очень важны также противостарители, которые уменьшают влияние кислорода воздуха на резину.
С течением времени кислород присоединяется к оставшимся в молекулах резины двойным связям и усиливает тем самым образование сетчатых молекул, при этом резина теряет свои характерные качества и становится твердой и ломкой.
Противостарители это антиокислители. Еще на заре применения каучука-сырца, когда он был довольно дорог, предприимчивые фабриканты нашли дешевый способ увеличить его количество. В каучук-сырец стали добавлять наполнители сажу, мел, окись цинка и т.д. Каково же было удивление, когда оказалось, что обработанный таким образом каучук не только увеличивается в весе, но и в ряде случаев, приобретал лучшие свойства увеличивалось сопротивление разрыву и растяжению, твердость.
Вскоре стали различать две группы наполнителей 1 активные наполнители, которые улучшают качество каучука. К ним среди прочих относятся активная газовая сажа, окись цинка и каолин 2 инертные наполнители, которые лишь увеличивают вес продукта, например, сажа, мел и тяжелый шпат. Наиболее активным наполнителем оказалась поверхностноактивная газовая сажа, которая может быть получена сжиганием газа при недостатке кислорода.
Сегодня нет ни одного сорта резины, который не содержал бы различных примесей и наполнителей. Правильный выбор и соответствующее соотношение количества этих примесей определяют качество резины. В этой области, несомненно, предстоит еще интересные и важные открытия. Примеси и наполнители могут составлять значительную часть общего веса, а нередко вообще превышают вес самого каучука.
Как многообразны и сложны могут быть примеси, добавляемые в каучук-сырец, видно на примере резины для автомобильных шин. Смешение каучука с ингредиентами проводится в специальных аппаратах резиносмесителях, в которых каучук перетирается вместе с ингредиентами. Вулканизирующий агент вводится в резиновую смесь в последний момент приготовления резиновой смеси во избежание преждевременной вулканизации. Готовую резиновую смесь, состоящую из каучука, вулканизирующего агента, ускорителя вулканизации, активатора, наполнителей, стабилизатора и т.п направляют на завершающий процесс резинового производства вулканизацию.
Вулканизацию проводят или после формования из резиновой смеси соответствующих изделий труб, рукавов, листов и других, или одновременно с процессом формования изделий. Вулканизация протекает при нагревании. Чтобы повысить эксплуатационные качества некоторых видов резиновых изделий, например, шин, транспортных шин, приводных ремней и т.п в конструкцию таких изделий вводят корд-безуточную ткань из крученой пряжи, служащую тканевой основой изделий их каркасом. Ингредиенты резиновых смесей главное это каучук ускорители процесса вулканизации дифенилгуанидин, дитио-бис-бензтиазол альтакс, тетраметилтиурамдисульфид тиурам, маркаптобензотиавзол каптакс мягчители дибутилфталат, жирные кислоты, вазелин, сосновая смола, рубракс, парафин противостарители фенолы, воск, фенил-в-нафтиламин активные наполнители сажа, двуокись кремния, цинковые белила, каолин красители.
Ингредиенты улучшают технологические свойства резиновых смесей и повышают качество получаемых изделий. 2 2.2. Изготовление резиновых изделий Производство резиновых изделий состоит из трех основных стадий приготовления сырой резиновой смеси, формования изделия и его вулканизации.
Приготовление сырых резиновых смесей включает операции 1 подготовка каучука и ингредиентов развеска, дозировка, прорезинивание тканей, раскрой, получение заготовок и т.п. 2 приготовление сырой резиновой смеси смешение 3 листование полученных смесей. 2 Глава 3.