Лекция к урокам № 43-44.
Тема: Резина. Резино-технические изделия.
Содержание: исходное сырьё для получения резины, технология производства
резинотехнических ихделий, их применение в машиностроении.
Эластомеры
Термин «эластомеры» был введен взамен названия «синтетические
каучуки», а также «натуральный каучук». Эластомерами называют полимеры,
обладающие в широком температурном интервале высокой эластичностью –
способностью подвергаться значительным (от нескольких сотен до 1000 % и
более) обратимым деформациям при сравнительно небольших действующих нагрузках.
Первым эластичным материалом такого рода был натуральный каучук, который и в
настоящее время не потерял своего значения в производстве эластомеров, в том
числе и для медицинских изделий, благодаря своей нетоксичности. Каучук
получают из латекса (млечный сок бразильской гевеи), состоящего более чем
наполовину из воды, в которой растворено 34–37 % каучука, 2–2,7 %
белка, 1,65—3,4 % смолы, 1,5–4,92 % сахара. На плантациях, где
приготовляют натуральный каучук как промышленное сырье, латекс коагулируют с
помощью органических кислот, прокатывают в рифленые листы и коптят в камерах с
дымом при температуре +50 °C. Составные вещества дыма играют роль
антисептиков и стабилизаторов окисления каучука. Такие листы толщиной 2,5–3 мм
с вафельным рисунком поверхности называют «смокетшит». Они служат наиболее
употребительной формой сырого плантационного каучука Данные элементного анализа
очищенного каучука соответствуют эмпирической формуле C5H8 (изопрен).
Синтетические каучуки (эластомеры)
получают путем полимеризации из мономеров с участием катализаторов (ускорителей
процесса). Первый советский синтетический каучук был получен С. Д. Лебедевым из
технического спирта. В настоящее время выпускают несколько видов синтетических
каучуков (эластомеров), в том числе изопреновый, мало отличающийся от натурального.
Для изделий медицинского назначения применяется салоксановый (силиконовый)
каучук, основная полимерная цепь которого состоит из атомов кремния и
кислорода. Он термостоек и физиологически инертен. Сырьем для изготовления
синтетических каучуков служат нефть, природный газ, каменный уголь.
Превращение каучука или «сырой» каучуковой смеси в эластичную
резину (материал с необходимыми эксплуатационными свойствами) осуществляют
путем вулканизации. Вулканизация, подобно термообработке металлов и сплавов,
приводит к изменению структуры каучука. При вулканизации осуществляется
соединение («сшивание») молекул эластомера химическими связями в
пространственную трехмерную сетку, в результате чего получают материал,
обладающий необходимыми эластическими и прочностными свойствами (прочность,
упругость, твердость, сопротивление разрыву и т. д.). Основным
вулканизирующим веществом служит сера; применяют также теллур и селен. Чем
больше к каучуку добавляют серы, тем более твердым и менее эластичным
получается эластомер. В современном производстве, помимо вулканизаторов, широко
применяют органические ускорители, присутствие которых снижает количество серы
(до 2 % вместо 10 %) и температуру вулканизации. Существуют
ультраускорители, благодаря которым вулканизация вместо температуры в
+130–150 °C протекает при комнатной температуре.
Резины
Резины различных видов и марок относятся к группе эластичных
материалов – эластомеров. Резины подразделяются на формовые и
неформовые. К неформовым относится большая группа так называемых сырых резин.
Сырые резины выпускаются под номерами (10, 11, 14 и т. д.) в виде разнотолщинных
пластин, покрытых тальком (для предохранения от слипания), или в виде рулонов с
тканевой прокладкой (из миткаля), которая также предохраняет резину от
слипания.
Неформовая сырая резина получается
путем вулканизации из резиновых смесей, изготавливаемых на основе синтетических
каучуков или натурального. Основным вулканизирующим веществом является сера, но
еще применяют селен и теллур. В зависимости от марок сырая резина используется
для получения различных формовых изделий с определенными свойствами. Например,
из сырой резины получают техническую листовую резину нескольких типов:
кислотощелочестойкую, теплостойкую, морозостойкую, пищевую и т. д.
Морозостойкая резина сохраняет свои свойства при температуре до —45 °C.
Техническую листовую резину толщиной 3–4 мм применяют для изготовления
уплотнительных прокладок во фланцевых соединениях трубопроводов,
транспортирующих холодную воду, а резину с тканевой прокладкой (из синтетической
ткани) – и при транспортировании горячей воды температурой до
+100 °C.
Из сырых резин получают различные резиновые изделия – муфты,
кольца, клапаны, различные прокладки и т. д., применяя следующие методы
формования: прессование, экструзию и литье под давлением. Процесс прессования
резиновых изделий проходит в вулканизационных гидравлических прессах под
давлением 100–300 атм. и при температуре +140–160 °C.
К резинам, предназначенным для изготовления отдельных групп
изделий, предъявляют дополнительные требования, обеспечивающие выполнение
изделиями их функционального назначения и надежность в работе. В настоящее
время промышленность выпускает резину листовую трех марок: тепломорозокислотощелочестойкую
(ТМКЩ); ограниченномаслобензостойкую (ОМБ); повышенномаслобензостойкую (ПМБ),
которые в свою очередь подразделяются по твердости применяемой резины: мягкая
(М) для работы при температурах от–45 °C до +90 °C; средней твердости
(С) – при температурах от —60 °C до +80 °C, повышенной твердости
(П) – при температурах от —60 °C до +80 °C.
Герметики
Герметики (герметизирующие составы) применяются практически повсеместно – в строительстве, в системе ЖКХ,
машиностроении, мебельном производстве, в быту, при различных ремонтных
работах. Герметики представляют собой полимерные композиции в виде паст,
замазок или жидкостей, которые после нанесения на поверхность сразу или спустя
некоторое время густеют в результате вулканизации полимерной основы.
Для приготовления герметиков применяют жидкие синтетические
каучуки и специальные добавки. Промышленностью выпускаются герметики разных
видов: строительные фасадные, шовно—тиоколовые и акрилатные, строительные
каучукосиликоновые, акриловые. В последние годы в Россию завозится множество
марок герметиков, производимых зарубежными фирмами: DAP, KVADRO, KIMTEC, KRASS.
По сравнению с другими аналогичными материалами
герметики обладают влагостойкостью, газонепроницаемостью, долговечностью
Герметики, так же как и резины, относятся к группе эластомеров.
Наиболее широко применяются тиоколовые герметики, для
которых характерна универсальность. Промышленность России выпускает следующие
марки тиоколовых герметиков:
1) У–30М. Поставляют комплектно в составе пасты—герметика
черного цвета У–30, вулканизатора № 9 и ускорителя вулканизации –
дифенилгуанидина, смешиваемых непосредственно перед употреблением в соотношении
100: 7: 0,35 массовых частей. Предназначен для герметизации металлических
(кроме латунных, медных, серебряных) и других соединений, работающих в среде
разбавленных кислот и щелочей, жидкого топлива и на воздухе во всех
климатических условиях при температурах от —60 °C до + 130 °C;
2) УТ–31 – светло—серая паста У–31, вулканизатор
№ 9 и ускоритель вулканизации, применяется для герметизации металлических
(кроме латунных, медных, серебряных) и других соединений, работающих на воздухе
и в среде жидких топлив при температурах от —60 °C до +130 °C и до +
150 °C – кратковременно на воздухе.
Для герметизации различных соединений, швов, работающих
при температурах от +200 °C до +300 °C, предназначены теплостойкие
силоксановые герметики, изготавливаемые на основе жидких силоксановых каучуков.
Марки силокса—новых герметиков следующие: эластосил 11–01, силпен. ВПТ–2Л,
КЛ–4, КЛТ–30, КЛСЕ, ВГО–2, КЛВАЕ и др. Выпускаются также теплотопливостойкие
герметики, изготавливаемые на основе фторсодержащих каучуков, следующих марок:
ВГФ–1, ВГФ–2, 51–Г–1 и др.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.