Класифікація гумових матеріалів за призначенням і області застосування

Отримання виробів з гуми

Технологія виготовлення виробів з гумових сумішей складається з ряду операцій, які виконуються в певній послідовності:

1. Нарізування каучуку на шматки і його пластифікація шляхом багаторазового пропускання через нагріті до 40-50 °С валки з метою поліпшення змішуваності з іншими інгредієнтами.

2. Змішування каучуку з іншими компонентами у суворо визначеній послідовності: спочатку вводять антиоксиданти, потім - вулканізатори. Змішування проводять у резіномісильних або вальцювальних машинах.

3. Каландрування гумової суміші з метою отримання сирої гуми шляхом пропускання її через трьохбайтову кліть листопрокатного стану - каландру. Валки стану мають різну температуру: верхній - 90 °С, нижній - 15 °С. Гумова маса нагрівається і під дією валків перетворюючись на лист або стрічку.

4. Виготовлення виробів з сирої гуми методами пресування в спеціальних прес-формах під тиском 5-10 МПа або литтям під тиском шляхом заповнення форми попередньо розігрітою сирою гумою.

5. Вулканізація - формування фізико-механічних властивостей виробу. Гаряча вулканізація на вулканізаційних машинах при температурі 130 - 150 °С (нагрітий пар, гаряча вода тощо). При вулканізації має місце хімічна взаємодія каучуку і вулканізаторів, у результаті чого лінійна молекулярна структура каучуку перетворюється в сітчасту.

Гумові матеріали ділять на групи: загального і спеціального призначення.

Для гум загального призначення основними компонентами є неполярні каучуки - ПК, СКІ, СКС і ВКВ. Гуми на основі НК відрізняються високою еластичністю, міцністю, водо- і газонепроникністю, високими електроізоляційними властивостями: питомий електроопір ρ_ov = 3∙10¹⁴ -23∙10¹⁸ Ом∙см; діелектрична проникність ɛ = 2,5. Найбільше поширення в промисловості одержали гуми на основі СКС (СКС - 10, СКС -30, СКС -50). Це ті гуми, які добре працюють при багаторазових деформаціях, мають гарний опір до старіння; по газонепроникності і діелектричним властивостям рівноцінні резинам на основі НК.

Гумові матеріали загального призначення використовуються для виробництва виробів, що працюють у воді, на повітрі, в слабких розчинах кислот і лугів при температурах експлуатації від −35 до + 130 °С. Такими виробами є шини, рукава, конвеєрні стрічки, ізоляція кабелів і ін.

Гумові матеріали спеціального призначення поділяються на бензино- маслостійкі, хімічно стійкі, корозійностійкі, світлостійкі, тепло-і морозостійкі, електротехнічні та зносостійкі.

Бензомаслостійкі гумові матеріали виготовляють на основі наіриту, тіоколу, СКН та інших типів каучуків. Їх основними споживчими властивостями є стійкість до впливу гідравлічних рідин, масло -, бензо - та озоностойкість, а також водонепроникність. Гуми, стійкі до впливу гідравлічних рідин, виготовляють: для роботи в маслі - на основі СКН, для кремнійорганічних рідин - на основі каучуків НК, СКМС -10 і ін.

Бензомаслостійкі гуми на основі каучуків СКН можуть працювати в середовищі бензину, палива, мастил в інтервалі температур від −30 до +130 °С. Акрилатні гуми (марки ВАК) теплостійкі, володіють адгезією до полімерів і металів, стійкі до дії сірковмісних масел і кисню, але володіють малою еластичністю, низькою морозостійкістю і невисокою стійкістю до дії гарячої води і пари. З бензомаслостійких гум виготовляють шини, варильні камери, діафрагми і т.д. Акрилатні гуми широко застосовують в автомобілебудуванні.

Хімічно стійкі гумові матеріали виготовляють на основі бутилкаучуку. До виробів з таких гум пред'являються підвищені вимоги по масло -, бензо -, розчиненню - і теплостійкості. Вони використовуються, наприклад, для виготовлення транспортних стрічок подачі горючих матеріалів.

Корозійностійкі гумові матеріали виготовляють на основі ХСПЕ. Вони є незамінним конструкційним матеріалом для виробів, що працюють в морській воді. Крім усього іншого, вони не обростають при експлуатації водоростями і мікроорганізмами.

Світлозоностійкі гумові матеріали виготовляють на основі насичених каучуків - СКФ, СКЕП, ХСПЕ та БК. Гуми на основі фторовмісного каучуку СКФ стійкі до теплового старіння, впливу масел, палива, різних розчинників (навіть при підвищених температурах), негорючі, володіють високим опором до стирання, але мають низьку еластичність і малу стійкість до більшості гальмівних рідин. Гуми на основі СКФ і етилен-пропіленових каучуків СКЕП стійкі до дії сильних окислювачів (НNО₃, Н₂SO₄ тощо) і не руйнуються при роботі в атмосферних умовах протягом декількох років. Гуми на основі хлорсульфополіетиленів каучуку ХСПЕ застосовують як конструкційний матеріал (протикорозійні, що не обростають в морській воді водоростями і мікроорганізмами покриття), а також для захисту від гамма- випромінювання. Гуми на основі бутилкаучуку БК широко застосовують у шинному виробництві, а також для виготовлення виробів, що працюють в контакті з концентрованими кислотами та іншими хімікатами. Світлозоностойкі гумові матеріали призначені для масло-і бензиностійких виробів - гнучких шлангів, діафрагм, ущільнювачів і ін.

Теплостійкі гумові матеріали виготовляють на основі НК, СКТ та СКС. Морозостійкими є гуми на основі каучуків, які мають низькі температури склування, наприклад НК, СКС-10, СКТ. Ці гумові матеріали використовуються для надтепло - і морозостійких виробів, електротехнічних деталей і ін.

Електротехнічні гумові матеріали діляться на дві групи: ізоляційні та провідні. Електроізоляційні гумові матеріали виготовляють на основі неполярних каучуків, наприклад НК, СКБ, СКС, СКТ та БК. Їх електричні властивості: ρ_ov = 10¹¹-10¹⁵ Ом∙см; ɛ = 2,5-4. Електропровідні гуми для екранованих кабелів отримують з натурального, синтетичного бутадієнового каучуків, наіриту з обов'язковими добавками сажі і графіту в ⁴кількості 65-70 % по масі каучуку. Питомий електроопір проводять гум ρ_ov = 10²-10⁴ Ом∙см.

Зносостійкі гумові матеріали виготовляють на основі СКУ. Робочі температури гум складають −30 - +130 °С. Вони призначені для виробництва шин, амортизаторів, буферів, клапанів, обкладувань в транспортних системах, для абразивних матеріалів, взуття та ін.

Дата добавления: 2014-01-05