Конструкционные пластмассы
жүктеу/скачать 12,88 Mb.
|
Кн Архипова Полимеры с комплексом особых свойств (копия)
5.3. Переработка эластомеровКак мы уже отмечали, основной объем выпускаемых промышленностью каучуков расходуется на производство резин. Большинство резин является сшитыми, вулканизированными каучуками. В состав резиновых смесей при их изготовлении кроме каучука и вулканизирующего агента (чаще всего им является сера) входит еще множество других вспомогательных компонентов: ускорители или активаторы вулканизации, в случае необходимости – замедлители начальной стадии вулканизации (подвулканизации), наполнители, пластификаторы, стабилизаторы различного назначения – антиоксиданты, светостабилизаторы, противостарители, антиозонанты и другие. В некоторые резиновые смеси входят, кроме того, красители, одоранты, пластики. С целью снижения стоимости каучук частично заменяют регенерированной резиной (т.е. восстановленной из вышедших из употребления резинотехнических изделий). Наиболее простые резиновые смеси содержат 5-6 компонентов, сложные – до 15-20. выбор типа каучука и компонентов резиновой смеси определяется назначением резины и экономическими соображениями. Особенности физико-механических свойств каучуков определяют способы их переработки при получении резиновой смеси и дальнейшем ее формовании. Типичный технологический процесс переработки каучука включает следующие операции: 1) пластификацию каучука, улучшающую эластичность; 2) приготовление резиновой смеси; 3) получение полуфабрикатов – каландрированных листов или экструдированных профилей; 4) изготовление и сборку заготовок; 5) вулканизацию. Пластификация каучука проводится для облегчения смешения с ингредиентами резиновой смеси, поскольку каучуки не могут переходить подобно термопластам (пластикам) в вязкотекучее состояние. Ее переводят в самом начале переработки, иногда совмещая с процессом приготовления резиновой смеси. Процесс пластификации состоит в одновременном воздействии на каучук нагревания (до ) и механического или окислительного воздействия. В соответствии с этим различают два способа пластикации – механическую и термоокислительную (без механического воздействия на каучук). Основное значение в промышленности имеет механическая пластикация, ускоренная введением в каучук некоторых химических агентов – ускорителей пластикации. В результате пластикации уменьшается высокоэластическая и увеличивается пластическая деформация каучука, т.е. каучук становится более мягким и подвижным, хотя и не переходит в состояние вязкого течения. Эти изменения пласто-эластических свойств каучука обусловлены частичной химической деструкцией (разрывом) ковалентных связей его макромолекул в результате теплового и механического воздействия. Степень пластикации оценивают показателем пластичности, жесткости и вязкости по Муни. Пластикации подвергают натуральный и многие синтетические каучуки. Процесс пластикации проводят в резиносмесителях, в червячных пластификаторах и на вальцах, иногда совмещая его с приготовлением резиновой смеси, включающей вышеописанные компоненты. Полученные резиновые смеси перерабатывают далее в полуфабрикаты. Для этого резиновые смеси листуют на каландрах, или профилируют в экструдерах, или дублируют с тканями. В зависимости от назначения полуфабрикат принимает форму листов, профилей различного сечения или прорезиненной ткани. Затем идет изготовление и сборка заготовок конкретных резинотехнических изделий (конвейерных лент, приводных ремней, резиновых рукавов, обуви, формовых изделий – резиновых колец, амортизационных прокладок, подшипников, втулок и др.). Заключительной операцией процесса переработки является вулканизация. При изготовлении формовых резинотехнических изделий процессы формования и вулканизации почти всегда совмещаются. Как уже отмечалось, вулканизация приводит к образованию поперечных связей между макромолекулами каучука. При этом резко изменяются многие его физико-химические свойства: возрастают эластичность и прочность при растяжении, уменьшается относительное удлинение, увеличивается термостойкость и электросопротивление, стойкость к действию растворителей и агрессивных сред. Вулканизация протекает в большинстве технологических процессов под влиянием серы. Однако, существуют способы и бессерной вулканизации. В качестве вулканизирующего агента используются различные вещества, способствующие образованию свободных макрорадикалов и их последующей рекомбинации. К ним относятся органические дисульфиды различного строения, органические перекиси, хиноны, фенолформальдегидные смолы, бисмалеимиды и другие соединения. Чаще всего вулканизацию проводят при нагревании под давлением заготовок из резиновой смеси (сырой резины) до (иногда и выше - ). Процесс вулканизации может протекать как в периодическом, так и в непрерывном режиме. В периодических процессах используются вулканизационные котлы, где вулканизацию можно проводить в среде насыщенного или перегретого пара, горячих воды или воздуха. В непрерывных процессах применяют барабанные, тоннельные камерные вулканизаторы и другое оборудование. При изготовлении формовых изделий резиновую смесь перерабатывают в пресс-формах, помещенных между нагретыми плитами гидравлических, механических или пневматических прессов. При этом совмещаются процессы формования резинотехнических изделий и их вулканизации. В этих случаях применяют также автоклавы-прессы, форматоры-вулканизаторы и другие аппараты. Для формования, совмещенного с вулканизацией можно использовать также процесс литья под давлением на реактопластавтоматах. Чтобы обеспечить возможность впрыска материала в пресс-форму нужно существенно повысить текучесть каучука. Для этого его пластифицируют добавкой пластификаторов или низкоплавких термопластов, таких как полиэтилен низкой плотности, поливинилхлорид и другие. Иногда достаточно добавить 5-10% пластификатора, чтобы сильно изменить способность каучука к пластической деформации. Несколько отличные методы применяют при переработке термоэластопластов, которые, являясь каучуками, отличаются от них тем, что при нагревании переходят в вязкотекучее состояние. В этом случае можно применять как методы, характерные для каучуков (вальцевание, каландрирование), так и методы, обычные для термопластов – литье под давлением на термопластавтоматах и экструзию. Литьем изготавливают, например, верхние и нижние части обуви и различные резинотехнические изделия из полиуретановых термоэластопластов. В заключение следует отметить, что производство синтетических каучуков и их переработка представляют собой обширную самостоятельную отрасль промышленности, имеющей важное значение для современной техники. жүктеу/скачать 12,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|