Лекция №12.
Каучуки и резиновые материалы.
1.Получение резины.
2.Натуральный и синтетический каучуки.
3.Компоненты резины.
4.Свойства резины.
Получение резины.
Благодаря высокой эластичности и упругости, способности поглощать
вибрации и ударные нагрузки, хорошей механической прочности и
сопротивлению истиранию, электроизоляционным и другим свойствам
резина является незаменимым материалом для многих
машиностроительных деталей.
152
Резину получают вулканизацией резиновой смеси. Любая резиновая
смесь содержит каучук и вулканизирующее вещество- серу (до 3% от
веса каучука).
Процесс вулканизации заключается в нагреве резиновой смеси до
определенной температуры и выдержке ее при этой температуре в
течение времени, достаточного для того, чтобы атомы серы соединили
в некоторых местах молекулы каучука, образовав резину- материал с
пространственной структурой молекул, обладающий новыми
свойствами, отличающимися от свойств каучука. Температура
вулканизации должна быть выше температуры плавления серы (120ºС),
но ниже температуры плавления каучука (180-200ºС).
Натуральный и синтетический каучуки.
Каучук подразделяют на:
-натуральный.,
-синтетический.
Натуральный каучук добывают из млечного сока (латекса)
каучуконосного дерева гевеи, а также каучуконосных растений,
содержащих латекс в корнях.
Молекула натурального каучука состоит из звеньев легколетучего
углеводорода- изопрена и имеет всюду одинаковую микроструктуру.
Синтетический каучук был получен в 1931 году по методу,
разработанному академиком С.В.Лебедевым.
Синтетический каучук получают в основном из природного и
попутного нефтяных газов, а также отдельных углеводородных
фракций нефтепереработки.
Виды синтетического каучука:
-натрий-бутадиеновый, первый в мире промышленный синтетический
каучук, изготовлялся из этилового спирта на базе пищевых
крахмалосодержащих продуктов. Выпуск прекращен с 1964 года.,
-бутадиен-стирольный
является самым распространенным
синтетическим каучуком, который получается сополимеризацией
бутадиена и стирола. Обладает достаточной прочностью и
износостойкостью.,
-бутилкаучук получают сополимеризацией изопрена и изобутилена,
характеризуется высокой газопроницаемостью и химической
стойкостью.,
-полиуретановые каучуки отличаются высокой износостойкостью.,
-полихлоропреновые
каучуки
обладают
высокой
бензомаслостойкостью.,
-силиконовый (кремнийорганический) каучук сохраняет свои свойства
при температурах от минус 70ºС до +400ºС, превосходя по
термостойкости натуральный каучук.,
153
-изопреновые и дивиниловые каучуки обладают эластичностью, которая
приблизилась к показателям натурального каучука, а по некоторым
другим свойствам и превосходят натуральный.
Компоненты резины.
Кроме каучука и вулканизирующего вещества в состав резиновой
смеси входят и другие компоненты, придающие резинам определенные
свойства:
-ускорители вулканизации (альтакс, каптакс, в количестве 1-2% от веса
каучука) сокращают время вулканизации и повышают качество
резины.,
-усилители (активные наполнители)- сажа, каолин, цинковые белила в
количестве до 50% от веса каучука. Служат для улучшения того или
иного свойства резины.,
-неактивные наполнители (отмученный мел, асбестовая мука) в
количестве 30-40% от веса каучука вводятся для удешевления резины
без заметного ухудшения ее свойств.,
-противостарители (сантофлекс А, неозон Д) в количестве 0,5-2,5% от
веса каучука вводятся для замедления старения резины под действием
кислорода воздуха, солнечных лучей и других факторов.,
-мягчители и пластификаторы (стеариновая кислота, мазут, вазелиновое
масло, сосновая смола и др.) в количестве от 3 до 20% веса каучука
улучшают смешиваемость компонентов резиновой смеси и делают ее
более пластичной и липкой.,
-красители используются для окрашивания светлых резиновых смесей
в соответствующие цвета. Применяются пигменты минерального и
органического происхождения.
Свойства резин.
Определяющее влияние на свойства резин оказывает каучуковая
основа, от которой зависят их физико-механические, прочностные,
защитные и другие свойства.
На механические свойства резин определяющее влияние оказывает
температура, с повышением которой снижаются их прочность и
твердость. При этом скорость снижения значений механических
свойств выше у резин на основе ненасыщенных каучуков, а для
кремнийорганических каучуков эта скорость минимальна.
Важнейшими характеристиками многих типов резин являются их
износостойкость и коэффициент трения. Для резин, как и для других
твердых материалов, различают виды изнашивания:
-усталостный.,
-абразивный.,
-коррозионно-механический.,
-эрозионный.,
154
-«скатывание»- является специфическим видом изнашивания для резин,
когда при трении микронеровности поверхности резины
деформируются в скатку и отрываются от поверхности.
Кроме вышеперечисленных свойств качество резин оценивается по:
-морозостойкости.,
-термостойкости или сопротивлению термическому старению.,
-озоностойкости.,
-биостойкости.,
-стойкости в жидких средах.,
-диэлектрическим свойствам.,
-пожароопасности.
Достарыңызбен бөлісу: |