Резиновая смесь — многокомпонентная, однородная система, включающая каучук и другие ингридиенты, предназначенная для получения резиновых изделий в результате вулканизации.
Приготовление резиновой смеси.
Химическое соединение только из каучука и серы имело бы ограниченное практическое применение. Чтобы улучшить физические свойства каучука и сделать его более пригодным для эксплуатации в различных применениях, необходимо модифицировать его свойства путем добавления других веществ. Все вещества, смешиваемые с каучуком перед вулканизацией, включая серу, называются ингредиентами резиновой смеси. Они вызывают как химические, так и физические изменения в каучуке. Их назначение - модифицировать твердость, прочность и ударную вязкость и увеличить стойкость к истиранию, маслам, кислороду, химическим растворителям, теплу и растрескиванию. Для изготовления резин разных применений используются различные составы.
Ускорители и активаторы. Некоторые химически активные вещества, называемые ускорителями, при использовании вместе с серой уменьшают время вулканизации и улучшают физические свойства каучука. Примерами неорганических ускорителей являются свинцовые белила, свинцовый глет (монооксид свинца), известь и магнезия (оксид магния). Органические ускорители гораздо более активны и являются важной частью почти любой резиновой смеси. Они вводятся в смесь в относительно малой доле: обычно бывает достаточно от 0,5 до 1,0 части на 100 частей каучука. Большинство ускорителей полностью проявляет свою эффективность в присутствии активаторов, таких, как окись цинка, а для некоторых требуется органическая кислота, например стеариновая. Поэтому современные рецептуры резиновых смесей обычно включают окись цинка и стеариновую кислоту.
Мягчители и пластификаторы. Мягчители и пластификаторы обычно используются для сокращения времени приготовления резиновой смеси и понижения температуры процесса. Они также способствуют диспергированию ингредиентов смеси, вызывая набухание или растворение каучука. Типичными мягчителями являются парафиновое и растительные масла, воски, олеиновая и стеариновая кислоты, хвойная смола, каменноугольная смола и канифоль.
Упрочняющие наполнители. Некоторые вещества усиливают каучук, придавая ему прочность и сопротивляемость износу. Они называются упрочняющими наполнителями. Углеродная (газовая) сажа в тонко измельченной форме (технический углерод) - наиболее распространенный упрочняющий наполнитель; она относительно дешева и является одним из самых эффективных веществ такого рода. Именно она придает резине черный цвет. Другими широко используемыми упрочняющими наполнителями являются окись цинка, карбонат магния, кремнезем, карбонат кальция и некоторые глины, однако все они менее эффективны, чем газовая сажа.
Наполнители. На заре каучуковой промышленности еще до появления автомобиля некоторые вещества добавлялись к каучуку для удешевления получаемых из него продуктов. Упрочнение еще не имело большого значения, и такие вещества просто служили для увеличения объема и массы резины. Их называют наполнителями или инертными ингредиентами резиновой смеси. Распространенными наполнителями являются бариты, мел, некоторые глины и диатомит. В настоящее время этим злоупотребляют китайские производители. Именно этим в первую очередь обусловлено более низкое качество такой продукции.
Антиоксиданты. Использование антиоксидантов для сохранения нужных свойств резиновых изделий в процессе их старения и эксплуатации началось после Второй мировой войны. Как и ускорители вулканизации, антиоксиданты - сложные органические соединения, которые при концентрации 1-2 части на 100 частей каучука препятствуют росту жесткости и хрупкости резины. Воздействие воздуха, озона, тепла и света - основная причина старения резины. Некоторые антиоксиданты также защищают резину от повреждения при изгибе и нагреве.
Пигменты. Упрочняющие и инертные наполнители и другие ингредиенты резиновой смеси часто называют пигментами, хотя используются и настоящие пигменты, которые придают цвет резиновым изделиям. Оксиды цинка и титана, сульфид цинка и литопон применяются в качестве белых пигментов. Желтый крон, железоокисный пигмент, сульфид сурьмы, ультрамарин и ламповая сажа используются для придания изделиям различных цветовых оттенков.
Отличительная особенность резин — их способность к большим обратимым, высокоэластичным деформациям.
В наиболее общем виде резиновая смесь содержит следующие компоненты:
каучук или смесь каучуков;
вулканизующую систему;
наполнители;
пластификаторы (мягчители);
стабилизаторы (антиоксиданты, светостабилизаторы).
Резиновые смеси бывают вальцованные и каландрованные, с температурным интервалом от — 60°С до + 250°С.
Вальцевание и каландрование являются широко распространенными процессами в резиновой промышленности.
При внешнем сходстве вальцов и каландров требования, предъявляемые к соответствующим процессам, а также к вальцованным и каландрованным заготовкам совершенно различны.
Вальцевание производят обычно либо для гомогенизации резиновой смеси, выгружаемой из смесителя, либо для подогрева ее перед подачей в производственный процесс. Вальцованная смесь при изготовлении пропускается через вальцы, не имеет четко определенных габаритов.
Упаковывается в мешковую тару.
Вальцованную резину используют для производства формовых и неформовых изделий.
Каландрование резиновых смесей проводят на специальных машинах - каландрах, - и получают в результате сырую резину в виде листов или лент определенной толщины. По конструкции каландры представляют трехвалковую клеть листопрокатного стана. Два валка, верхний и средний, имеют температуру 60° - 90°С, а нижний - 15°С. Резиновая масса, проходя в зазоре между верхними валками, нагревается, обволакивает средний валок и выходит через зазор между средним и нижним валками.
Такие смеси прокладываются полиэтиленом или ХБ-тканью, будучи намотанными на ролик, укладываются в ящик. При выставлении счета на подобную резину тара учитывается отдельно. В общем случае в счет включаются ящик и ролик.
Каландрованная резина используется для производства конструкционно сложных, составных изделий: рукавов, конвейерной ленты, гуммирования.
ВАЖНО! Резиновые смеси, являясь невулканизированными, имеют ограниченный срок годности (2-4 месяца), по истечении которого, они теряют заложенные при изготовлении свойства.
