Производство резинотехнических изделий

Синтетический каучук бутадиеновый (дивинильный) (СКБ), формула полибутадиена (C4Н6)n. Он является некристаллизующимся каучуком и имеет низкий предел прочности при растяжении, поэтому в резину его основе необходимо вводить усиливающие наполнители. Морозостойкость бутадиенового каучука невысокая (от -40 до -450С). Он набухает в тех же растворителях, что и НК. [5]

Стереорегулярный дивинильный каучук (СКД) по основным техническим свойствам приближается к НК. Дивинильные каучуки вулканизуются серой аналогично НК.

Бутадиенстирольный каучук (СКС) - получается при совместной полимеризации бутадиена (С4Н6) и стирола (СН2=СН-С6Н5). Это самый распространенный каучук общего назначения. [5]

В зависимости от процентного содержания стирола каучук выпускают нескольких марок: СКС-10, СКС-30, СКС-50. Свойства каучука зависят от содержания стирольных звеньев. Так, например, чем больше стирола, тем выше прочность, но ниже морозостойкость.

Синтетический каучук изопреновый (СКИ) - продукт полимеризации изопрена (С5Н8). Получение СКИ стало возможным в связи с применением новых видов катализаторов. По строению, химическим и физико-химическим свойствам СКИ близок к натуральному каучуку. Промышленностью выпускаются каучуки СКИ-3 и СКИ-ЗП, наиболее близкие по свойствам к НК.

Бутадиеннитрильный каучук (СКН) - продукт совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты;

-СН2-СН=СН-СН2-СНСN-

В зависимости от состава каучук выпускают следующих марок: СКН-18, СКН-26, СКН-40. Зарубежные марки: хайкар, пербунан, буна-N и др. Присутствие в молекулах каучука группы CN сообщает ему полярные свойства. Чем выше полярность каучука, тем выше его механические и химические свойства и тем ниже морозостойкость. Вулканизуют СКН с помощью серы. Резины на основе СКН обладают высокой прочностью, хорошо сопротивляются истиранию, но по эластичности уступают резинам на основе НК, превосходят их по стойкости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей.

Полисульфидный каучук или тиокол образуется при взаимодействии галоидопроизводных углеводородов с многосернистыми соединениями щелочных металлов:

-СН2-СН2-S2-S2-

Тиокол вулканизуется перекисями. Присутствие в основной цепи макромолекулы серы придает каучуку полярность, вследствие чего он становится устойчивым к топливу и маслам, к действию кислорода, озона, солнечного света. Сера так же сообщает тиоколу высокую газонепроницаемость (выше, чем у НК), поэтому тиокол - хороший герметизирующий материал. Механические свойства резины на основе тиокола невысокие.

Также существуют акрилатные, фторсодержащие каучуки, синтетический каучук теплостойкий, бутилкаучук, полиуретановые каучуки и др.

Для получения резиновой смеси 7-57-9003 используют хлоропреновый каучук, на основе которого производят маслобензостойкие резины.

Наирит является отечественным хлоропреновым каучуком. Хлоропрену соответствует формула СН2=ССl-СН=СН2. Вулканизация может проводиться термообработкой даже без серы, так как под действием температуры каучук переходит в термостабильное состояние.

Хлоропен - бесцветная жидкость, кипящая при 590С. Он самопроизвольно легко полимеризуется, образуя сначала пластическую массу, сходную с невулканизированным каучуком, а в дальнейшем - твердый продукт:

СН2=СН-ССl=СН2 + СН2=СН-ССl=СН2 + СН2=СН-ССl=СН2 +...>

> ...СН2-СН=ССl-СН2-СН2-СН=ССl-СН2- ... -СН2-СН=ССl-СН2-...

Такое строение доказывается тем, что при окислении этого вида синтетического каучука образуется янтарная кислота, формула которой СООН-СН2-СН2-СООН. Места разрыва углеродной цепи показаны на схеме пунктиром.

Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению, так как окисление каучука замедляется экранирующим действием хлора на двойные связи.

За рубежом полихлоропреновый каучук выпускается под названием неопрен, пербунан-С и др.

Добавки резиновых смесей

Для улучшения физико-механических свойств каучука вводятся различные добавки (ингредиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже:

1. Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сетчатой структуры вулканизата. Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых каучуков перекиси.

2. Ускорители процесса вулканизации; полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизатов. Ускорители проявляют свою наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов (цинка и др.), поэтому в составе резиновой смеси активаторами. [11].

В качестве ускорителя вулканизации в процессе изготовления резиновой смеси 9003, как уже приводилось ранее, используются дифенилгуанидаин и тиазол (альтакс).

Введение минерального масла в суспензию ускорителей вулканизации резин дифенилгуанидаина и бензтиазолдисульфида в количестве до 4% к сухому продукту и при оптимальной влажности паст (40 и 45% соответственно) позволяет увеличить насыпную плотность гранул до 425 кг/м3 и подавить пылящую способность продуктов.

Уплотнение гранул способствует уменьшению пыления в процессе применения и рациональному использованию тары и транспортных средств. Уплотнение их возможно как подбором оптимального отношения длины к диаметру, так и применением пластифицирующих добавок, которые не ухудшали бы показатели качества уплотняемого продукта, и еще лучше, если они применяются в резиновой смеси.

Известно, что трансформаторное и вазелиновое масла весьма эффективно работают в снижении пылящей способности и красителей.

В технологии резин в резиновую смесь вводят пластификаторы в количестве от 2 до 15% от массы каучука. В качестве пластификатора служат минеральные масла. Ранее было показано, что введение 1,5-2% трансформаторного или вазелинового масел к массе сухого продукта полностью подавляет пылящую способность порошка дифенилгуанидина - ускорителя вулканизации резин. Кроме того, они снижают пожаро- и взрывоопасность пылевоздушных смесей: минимальная энергия зажигания возрастает с 9,3 до 21 МДж, а нижний предел воспламенения с 37 до 58 г/м3. Это дает возможность сушить пасту дифенилгуанидина в потоке воздуха без разбавления его инертным газом. Образцы обеспыленного порошка дифенилгуанидина успешно прошли испытания в резиновой смеси.

Ускорители вулканизации резин вводят в виде порошка или гранул. На рынке ускорителей резин имеется потребность в дибензтиазолдисульфиде (тиазол 2МБС) в виде гранул Ш 2,5 мм с насыпной плотностью на уровне 400 кг/м3. Выпускаемый российской промышленностью тиазол 2МБС имеет насыпную плотность 150-180 кг/м3.

Заключение

Как и в других отраслях промышленности, в производстве сальников технология призвана воплощать в производственную практику конструкторские разработки, направленные на удовлетворение требований автомобиле строителей и других потребителей резинотехнической продукции. Наряду с реконструкцией и техническим перевооружением отечественных предприятий на основе новых эффективных технологий и оборудования необходимо также внедрение организационно-технологических мероприятий и разработок, повышающих стабильность качества продукции.

Для усовершенствования качества работы и повышения производительности труда при изготовлении резинотехнических изделий необходимо обеспечивать заданный режим вулканизации РТИ при минимальных энергетических и материальных затратах, оптимальной производительности, условиях безаварийной работы технологического оборудования и безопасности обслуживающего персонала.

Список используемой литературы

1. Бекин, Н.Г. Оборудование заводов резиновой промышленности. / Н.Г. Бекин, Н.Г. Шанин Л.: Химия, 1996. - 376 с.

2. Иванова, В.Н. Технология резиновых изделий./В.Н. Иванова, Л.А. Алешунин - Л.: Химия, 1988. - 288 с.

3. Машины и аппараты резинового производства./ Под. ред. Д.М. Барскова-М.: Химия, 1975. - 600 с.

4. Гофман, В.Г. Вулканизация и вулканизирующие агенты. - Л.: Химия, 1968. - 464 с.

5. Кошелев, Ф.Ф. Общая технология резины./Ф.Ф. Кошелев, А.Е. Корнеев, А.М. Буканов - М.: Химия, 1978. - 528 с.

6. Лепетов, В.А. Резиновые технические изделия. - 3-е изд. испр., - Л.: Химия, 1976. - 440 с.

7. Шварц, А.И. Интенсификация производства резинотехнических изделий. - М.: Химия, 1989. - 205 с.

8. Технология резиновых изделий: Учебное пособие для вузов./ Ю.А. Аверко-Антонович, Р.Я. Омельченко, И.А. Охотина, Ю.Р. Эбич / Под. ред. П.А. Кирпичников. - Л.: Химия, 1991. - 352 с.

9. Карпов, В.Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия. - 1987. - 336 с.

10. Сеничев, В.Ю. О пластификации бутадиен - нитрильных каучуков./В.Ю. Сеничев, В.В. Терешатов // Каучук и резина. - 2004.- №1.-С. 24-26.

11. Минуленко, Л.И. Ускорители вулканизации. /Л.И. Минуленко, О.И. Денисова, Е.М. Струбельская // Сырье и материалы для производства РТИ. -2002. - №1. - С. 8-11.

12. Резниченко, С.А. Особенности полимерной серы. /С.А. Резниченко, В.В. Марков, Е.Н. Финогенов // Сырье и материалы для производства РТИ. - 2001. - №2.-С. 14-17.

13. Пучков А.Ф. Бутадиеннитрилстиролкарбоксилатный каучук СКНС-26-30-1. / А.Ф. Пучков, В.Ф. Каблов // Каучук и резина. -2000. - №5. - С. 21-25.

14. Минуленко, Л.И. Активаторы вулканизации. / Л.И. Минуленко, Н.А. Бояркина, Л.Е. Заикина. // Сырье и материалы для производства РТИ. - 2001. - №3.-С. 17-22.

15. Лжова, Г.А. Новые бутадиен-нитрильные каучуки Нитриласт. Свойства и перспективы их освоения в производстве РТИ. / Г.А. Лжова, М.А. Овьянникова, Ю.Л. Морозов. // Каучук и резина. -2000. - №4. - С. 35.

16. Пучков А.Ф. Новый подход к повышению озоностойкости резин на основе бутадиен - нитрильных каучуков./А.Ф. Пучков, С.В. Рева, В.Ф. Каблов и др. // Каучук и резина. - 2003.- №2. - .С. 16-21.

17. Забористов, В.Н. Композиционные эластомеры для РТИ. / В.Н. Забористов, В.В. Калистратов, И.П. Гольберг // Сырье и материалы для производства РТИ. -2003. - №1.-С. 28-30.

18. Пройчева, А.Г. Новые пластификаторы для резин на основе полярных каучуков. / А.Г. Пройчева, Ю.Л. Морозова // Каучук и резина. -2003.- №3. - С. 23-31.

19. Охрана труда в химической промышленности / Под ред. Г.В. Макарова.-М.: Химия, 1989. - 496 с.

20. Сазыкин, В.В. Состояние и перспективы производства синтетических каучуков в России/В.В. Сазыкин//Каучук и резина.-2007.-№1.-с.22-25.

21. Ильин С.В. Изучение механизма синергизма стабилизаторов диафен ФП и ДФФД./С.В. Ильин, О.А. Сольяшинова, А.А. Мухутдинов // Каучук и резина. - 2003. - №2. - .С. 31-34.

22. Кузнецов А.А. Исследование процесса вулканизации полимерной серой, находящейся в метастабильном состоянии./А.А. Кузнецов, О.А. Куликов, И.С. Поддубный и др. // Каучук и резина. - 2001.- №3. - С. 11-15.

23. Печникова И.Г. Разработки микрокапсулированной серы - заменителя полимерной серы. / И.Г. Печникова, Т.И. Гринин // Каучук и резина. -2000. - №3. - с. 45-47.

24. Гопцев А.В. Компьютерное моделирование межмолекулярных взаимодействий и локальной динамики бутадиен - нитрильных каучуков различной микроструктуры./А.В. Гопцев, М.Е. Соловьев, О.Ю. Соловьева // Каучук и резина. - 2002.- №1. - С. 25-29.

25. Никитин Ю.Н. О влиянии структурности высокопористого печного техуглерода на усиление эластомеров./Ю.Н. Никитин, И.Ю. Никитин // Каучук и резина. - 2001.- №4. - С. 22-28.

26. Харламов В.М. Новый углеродный наполнитель для технических резин./В.М. Харламов, Т.И. Писаренко, И.Г. Печникова. // Каучук и резина. - 1996. - №2. - С. 19-24.

27. Кузнецов А.А. Стабилизация полимерной серы бромом. / А.А. Кузнецов, О.А. Куликова // Каучук и резина. - 2001. - №6. - С. 25-28-33.

Размещено на Allbest.ru