Содержание
Резины и эластомеры (эластопласты) классификация, свойства, хранение.
Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы.
В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина.
Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет.
Отличие каучука от резины
Каучук и резина – высокомолекулярные полимеры, полученные натуральным или синтетическим способом. Эти материалы отличаются физико-химическими свойствами и способами производства. Натуральный каучук являет собой вещество, изготовленное из сока тропических дерев – латекса. Он вытекает из коры при ее повреждении. Синтетический каучук получают путем полимеризации стирола, неопрена, бутадиена, изобутилена, хлоропрена, нитрила акриловой кислоты. При вулканизации искусственного каучука образуется резина.
Из чего делают разные типы каучуков? Для отдельных видов синтетических материалов применяют органические вещества, позволяющие получить материал, идентичный натуральному каучуку.
Особенности медицинской клеенки
Ранее резиновая клеенка использовалась не только для проведения лечебных процедур, но и для ухода за детьми. Теперь для малышей выпускаются более мягкие, яркие изделия. Но в больничных учреждениях применяется только проверенная временем медицинская клеенка. Она востребована в хирургии, стоматологии, травматологии, физиотерапии и мануальной терапии. В больших количествах ее скупают лечебные профилактории и санатории для покрытия кушеток, носилок, матрасов.
Как правило, клеенка состоит из двух слоев. Верхний изготовлен из синтетических материалов, не впитывающих влагу. Нижний слой — хлопчатобумажный, предупреждающий смещение изделия. Не производится клеенка уже 75 см, а вот длина ее варьируется от 1 до 3 м. Каким должно быть качественное изделие:
- легким;
- тонким и одновременно прочным;
- устойчивым к агрессивному воздействию дезинфицирующих средств;
- подстраивающимся под температуру тела человека;
- стойким к резким перепадам температур;
- гладким,однородным;
- влаго- и газонепроницаемым.
Недостаток у стандартной медицинской клеенки все же есть — специфический резкий запах резины. Поэтому перед использованием ее целесообразно пару дней держать на открытом воздухе.
Свойства резины
Резина является универсальным материалом, который обладает следующими свойствами:
- Высокая эластичность – способность к большим обратным деформациям в широком диапазоне температур.
- Упругость и стабильность форм при малых деформациях.
- Аморфность – легко деформируется при незначительном нажатии.
- Относительная мягкость.
- Плохо поглощает воду.
- Прочность и износостойкость.
- В зависимости от типа каучука резина может характеризоваться водо-, масло-, бензо-, термостойкостью и стойкостью к действию химических веществ, ионизирующих и световых излучений.
Резина со временем утрачивает свои свойства и теряет форму, что проявляется разрушением и снижением прочности. Срок службы резиновых изделий зависит от условий использования и может составлять от нескольких дней до нескольких лет. Даже при длительном хранении резина стареет и становится непригодной к эксплуатации.
Классификация резин
По назначению различают следующие основные группы резин
: общего назначения, теплостойкие, морозостойкие, маслобензостойкие, стойкие к действию химически агрессивных сред, диэлектрические, электропроводящие, магнитные, огнестойкие, радиационностойкие, вакуумные, фрикционные, пищевого и медицинского назначения, для условий тропического климата и др. (табл. 2); получают также пористые, или губчатые (см. Пористая резина), цветные и прозрачные
резины
.
Производство резины
Резина изготовляется методом вулканизации каучука с добавлением смесей. Обычно 20-60% перерабатываемой массы составляет каучук. Другие компоненты резиновой смеси – наполнители, вулканизующие вещества, ускорители, пластификаторы, противостарители. В состав массы могут также добавляться красители, душистые вещества, модификаторы, антипирены и другие компоненты. Набор компонентов определяется требуемыми свойствами, условиями эксплуатации, технологией использования готового резинового изделия и экономическими расчетами. Таким способом создается высококачественная резина.
Из чего делают резиновые полуфабрикаты? Для этой цели на производствах применяется технология смешивания каучука с другими компонентами в специальных смесителях или вальцах, предназначенных для изготовления полуфабрикатов, с последующей порезкой и раскройкой. В производственном цикле используются прессы, автоклавы, барабанные и тоннельные вулканизаторы. Резиновой смеси придается высокая пластичность, благодаря которой будущее изделие приобретает необходимую форму.
Бинт Мартенса — показания к использованию
Это еще одно резиновое изделие, заменить которое не могут никакие медицинские новинки. Бинт Мартенса может быть полностью изготовлен из резины, что гарантирует его высокую растяжимость. Но его классический вариант многослойный — хлопчатобумажный, латексный и полиэстеровый.
Наиболее востребованы у потребителей изделия шириной от 5 до 7 см и длиной до пяти метров. У них гладкая без шероховатостей поверхность серого цвета с розоватым или белесым оттенком. На конечном этапе производства изделия обсыпаются тальком для предотвращения слипания слоев. Показания к использованию бинтов Мартенса разнообразны:
- наложение выше раневой поверхности для купирования кровотечения;
- закрепление медицинских шин с целью иммобилизации пострадавшего во время доставки в больничное учреждение;
- вытяжение травмированных конечностей в условиях стационара.
Резиновые изделия часто используются не по назначению. Например, в качестве эспандера для укрепления мышц с целью реабилитации после переломов, вывихов, растяжений. С помощью бинтов Мартенса повышают и терапевтическую эффективность лечебной гимнастики.
Изделия из резины
На сегодняшний день резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на производстве. Общее количество изделий, изготовляемых из резины, превышает более 60 тыс. разновидностей. Наиболее популярные из них – уплотнители, амортизаторы, трубки, сальники, герметики, прорезиненые покрытия, облицовочные материалы.
Изделия из резины массово используются в производственных процессах. Этот материал также незаменим в производстве перчаток, обуви, ремней, непромокаемой ткани, транспортных лент.
Большая часть производимой резины используется для изготовления шин.
Резина в производстве шин
Резина является основным материалом в производстве автомобильных шин. Этот процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем к резиновой массе добавляется силика, сажа и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по конвейерной ленте в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.
На следующем этапе происходит обрезинивание корда. Текстильный и металлический корд заливается горячей резиновой массой. В такой способ изготавливается внутренний, текстильный и брекерный слой шины.
Из чего делают резину для шин? Все производители автомобильных шин используют разные рецептуры и технологии изготовления резины. Для придания готовому изделию прочности и надежности могут добавляться разные пластификаторы и усиливающие наполнители.
Для производства шин используют натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь уменьшает нагревание покрышки. Большую часть резиновой смеси занимает синтетический каучук. Этот компонент придает шинам упругость и способность выдерживать большие нагрузки.
Это очень важный вопрос. К сожалению, и сами учителя порой делают ошибки в данном вопросе. Дело в том, что многие путают понятие полимер и резина, а это разные вещи. И поэтому советую правильно излагать ответы, ведь дети могут учиться на искаженной информации.
Одни и те же предметы могут быть сделаны из разных материалов, например, перчатки бывают как тканевыми, так и резиновыми. Еще резина применяется для изготовления: сапог, бигуди, мячей, грелок, резинок, надувных шаров, спринцовок, лодок, ковриков в автомобилей.
Характеристики смотровых перчаток
Перчатки используются для осмотра пациентов на наличие у них инфекционных, паразитарных патологий. В них безопасно обрабатывать кровоточащие раны, удалять загноившиеся ткани. В лабораториях в перчатках производится забор биологического материала. А младший медицинский персонал с их помощью очищает и обеззараживает помещения. Какими бывают смотровые перчатки:
- латексными — высокопрочными, эластичными, хорошо растягивающимися на руке. Благодаря хорошему прилеганию к коже их смещение полностью исключено. Несомненным достоинством таких изделий становится сохранность тактильности;
- нитриловыми — плотными, устойчивыми к механическим повреждениям, в том числе истиранию. Поэтому они востребованы у врачей, часто контактирующих с кровью пациентов;
- виниловыми — тонкими, удобными в ношении. Изделия этого вида наиболее проницаемы для белковых соединений. Они обычно применяются для осмотра взрослых и детей, обработки помещений дезинфицирующими средствами.
Популярными индивидуальными средствами защиты являются смотровые перчатки. Они могут быть как нестерильными, так и стерильными, упакованными в небольшие отдельные пакеты.
Примеры тел из резины
Надо сказать, что сфера применения изделий из резины неуклонно сужается. Решив ответить на вопрос, даже не ожидала, что это будет не очень просто. Первые пришедшие на ум примеры тел из резины: шланг, ласты, перчатки, грелки, предметы медицинского назначения: зонды, спринцовки. Но многие из них уже давно не делаются из резины в чистом виде, или материалы, из которых они изготовлены, представляют собой многокомпонентные вещества, включающие и резиновую, и полимерную составляющие.
Виной таким изменениям в отношении к резине являются ее не самые лучшие прочностные характеристики, низкая износостойкость, резина проигрывает в устойчивости к агрессивному химическому воздействию многим полимерным материалам, сохнет и делается хрупкой. Эти проблемы решаются вулканизацией – соединением каучука с серой в определенных пропорциях при нагревании (это очень примитивное описание процесса), а также добавлением различных пластификаторов и прочих компонентов. Но новые материалы неумолимо «наступают» на резину.
Однако, кое-что из этого материала в чистом виде еще можно встретить.
- резиновые сапоги (не путать с пластиковыми) и галоши (они становятся опять популярными, их носят нынче даже на туфлях с высоким каблуком-шпилькой и на обретших второе дыхание в сегодняшней моде валенках)
- камеры и шины колес автомобиля;
- школьные ластики;
- резиновые перчатки для уборки;
- эспандер для тренировки кистей рук.
- придверные коврики и коврики для автомобилей
- воздушные шары.
- Как подготовить презентацию по теме: «хлеб — всему голова»?
- Как правильно сделать карнавальную маску?
(от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией натурального каучука — смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно серой) с последующим нагревом.
По степени вулканизации резина разделяется на мягкую (1–3 % серы), полутвёрдую и твёрдую (более 30 % серы; эбонит) [ источник не указан 467 дней
Плотность около 1200 кг/м 3 , модуль упругости при малых деформациях E=1–10 МПа, коэффициент Пуассона μ=0,4–0,5; соотношение модуля упругости E
и модуля сдвига
G
: E = 3 G .
Применяется для изготовления шин для различного транспорта, уплотнителей, шлангов, транспортёрных лент, медицинских, бытовых и гигиенических изделий и др.
О кружке Эсмарха
Кружка Эсмарха — многоразовое изделие для использования, как в домашних условиях, так и в стенах медицинских учреждений. Помимо объемной резиновой емкости в комплектацию входит полый полимерный шланг, к которому крепится пластиковый наконечник, и крючок для подвешивания изделия Она оснащена также приспособлением для регулировки скорости потока жидкости. К упаковке приложена пошаговая инструкция. Выполнение ее рекомендаций становится гарантией безболезненности процедур. А для чего они проводятся:
- очищение кишечника от токсичных веществ, непереваренных частиц пищи;
- облегчение дефекации у больных хроническими запорами;
- орошение, спринцевание влагалища антисептическими, противомикробными, противовоспалительными препаратами.
Кружка Эсмарха изготавливается из силикона, но чаще на прилавках аптек можно увидеть резиновое приспособление. Прототипом кружки Эсмарха является стандартная клизма. Но востребована она обычно в педиатрии для лечения детей. В отличие от компактной клизмы в кружку Эсмарха вмещается до двух литров жидкости — солевых или масляных растворов, настоев или отваров лекарственных растений.
История [ править | править код ]
История резины начинается с открытием американского континента. Издревле коренное население Центральной и Южной Америки, собирая млечный сок т. н. каучуконосных деревьев (гевеи), получали каучук. Ещё Колумб обратил внимание, что применявшиеся в играх индейцев тяжёлые монолитные мячи из чёрной упругой массы, отскакивают намного лучше, чем известные европейцам кожаные. Кроме мячей, каучук применялся в быту: изготовления посуды, герметизация днищ пирог, создание непромокаемых «чулков» (правда способ был довольно болезненным: ноги обмазывались каучуковой массой и держались над костром, в результате получалось непромокаемое покрытие); применялся каучук и как клей: с помощью него индейцы приклеивали перья к телу для украшения. Но сообщение Колумба о неизвестном веществе с необычными свойствами осталось незамеченным в Европе, хотя, несомненно, что конкистадоры и первые поселенцы Нового света широко использовали каучук.
Производство резинотехнических изделий [ править | править код ]
Прорезиненные ткани изготавливают из льняной, хлопчатобумажной или синтетической ткани пропиткой резиновым клеем (специальная резиновая смесь, растворённая в бензине, бензоле или другом подходящем легколетучем органическом растворителе.) После испарения растворителя получается прорезиненная ткань.
Для получения резиновых трубок и уплотнителей с различными профилями сырую резину пропускают через шприц-машину, в которых разогретая (до 100—110°) смесь продавливается через профилирующую головку. В результате получают профиль или трубу, которые затем вулканизируют либо в вулканизационном автоклаве при повышенном давлении либо в вулканизационной «трубе» при нормальном давлении в среде циркулирующего горячего воздуха, либо в расплаве солей.
Изготовление дюритовых рукавов — резиновых шлангов, армированных волокнистой или проволочной оплёткой происходит следующим образом: из каландрованной резиновой смеси вырезают полосы и накладывают их на металлический дорн, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру изготавливаемого рукава. Края полос смазывают резиновым клеем и прикатывают роликом, затем накладывают один или несколько парных слоев ткани либо оплетают металлической проволокой и промазывают их резиновым клеем, а сверху накладывают ещё слой резины. Далее собранную заготовку бинтуют увлажнённым бинтом и вулканизируют в автоклаве.
Стадии изготовления резинотехнических изделий
К основным стадиям технологического процесса изготовления формовых резинотехнических изделий относятся получение заготовок, формование изделий и их вулканизация, механическая обработка свулканизованных изделий.
Получение заготовок
На стадии изготовления заготовок резиновой смеси, как правило, им придается форма, приближающаяся к форме готового изделия РТИ. Эта стадия обычно включает две операции — обработку резиновой смеси давлением и последующую ее резку. Наиболее распространенными способами обработки резиновых смесей давлением являются каландрование и экструзия. Оба процесса осуществляются непрерывно.
При каландровании резиновые смеси получается лентообразной формы и заданной толщины, установленной ширины и необходимой длины.
Одним из основных параметров, определяющих процесс каландрования, является величина давления резиновой смеси в зазоре между валками.
В условиях течения аномальной жидкости максимальное давление возникает на некотором расстоянии от минимального зазора в зоне втягивания и истечения обрабатываемой резиновой смеси. В самом зазоре давление составляет несколько больше половины максимального.
Основным требованием к каландрованному материалу является точность размеров толщины по всей площади ленты. Для контроля толщины применяются автоматические регистрирующие приборы которые обычно устанавливают на приемном транспортере.
Для каландрования важное значение имеет температурный режим. Температура поверхности валков регулируется путем
подачи во внутрь охлаждающей воды.
При производстве заготовок с использованием каландрования необходимо учитывать каландровый эффект резиновой снеси.
При каландровании наблюдается деформация трех видов:
— упругая (мгновенная), при которой происходит выпрямление цепей полимера;
— высокоэластическая, при которой происходит выпрямление элементов цепи полимера;
— необратимая (пластическая), соответствующая скольжению цепей полимера относительно друг друга.
Величину последних двух видов деформаций можно до известной степени регулировать изменением температуры и времени механического воздействия на резиновую смесь. Следствием деформации, происходящей при механическом воздействии, является ориентирование структуры с параллельным расположением макромолекул. Для снятия или уменьшения величины каландрового эффекта используют нагрев резиновой смеси.
Вторым наиболее распространенным способом формования резиновых смесей для получения заготовок является экструзия. Процесс экструзии осуществляется на червячных машинах.
Процесс экструзии зависит от:
— механического и термического воздействия на материал (пути и скорости частиц материала, величины и направления действующих на них сил и моментов, интенсивности охлаждения и нагрева резиновой смеси на разных стадиях экструдирования);
— условий питания экструдера.
В настоящее время экструдеры являются машинами холодного питания. В таких машинах разогрев и гомогенизаиия резиновой смеси осуществляются более равномерно.
Считается, что при экструзии резиновой смеси:
— резиновая смесь — вязкая, несжимаемая, ньютоновская жидкость,
— течение смеси по каналам нарезки шнека установившееся,
— при определении производительности существенным считается лишь изменение составляющей скорости по координатам.
В настоящее время для экструзии резиновых смесей с последующей их резкой на заготовки используются машины плунжерного типа, у которых процесс экструдирования выполняется периодически. Основное преимущество этих машин состоит в относительной простоте управления технологическим процессом за счет поддержания температурного режима материального цилиндра, требуемой величины давления и скорости выдавливания резиновой смеси через профилирующую шайбу.
При работе на этих машинах в материальный цилиндр закладывается подогретая резиновая смесь, которая затем выдавливается плунжером через формующий инструмент. Перемещение плунжера осуществляется гидроцилиндром.
Резка резиновых заготовок
После того как резиновые смеси обработаны давлением и получила определенную форму, осуществляется операция резки, которая и завершает процесс производства заготовок.
Процесс изготовления изделия из резины должен предусматривать:
— минимальное количество отходов,
— получение точных по форме и размерам, а в некоторых случаях по массе, заготовок из сырой резины,
— минимальные деформации заготовок (растяжение, сжатие, смятие), которые могут изменить их размеры и форму,
— возможность быстрого перехода на резку заготовок других видов и размеров,
— максимальную механизацию и автоматизацию процесса.
Из экструдированного профиля заготовки получают резанием с помощью плоских или дисковых ножей, а из каландрованного листа, как правило, резанием штанцевыми ножами, имеющими замкнутый контур.
Для устранения слипания нарезанных заготовок в процессе хранения осуществляется их обработка антиадгезивными средствами. Природа воздействия антиадгезивных средств на резиновые смеси объясняется их способностью снижать свободную или поверхностную энергию и тем самым препятствовать слипанию контактирующих поверхностей.
В качестве сухих антиадгезивов применяют тальк, мел, каолин, стеорат цинка, углекислую магнезию и другие вещества.
В последнее время использование сухих антиадгезнвов ограничено. Сухие антиадгезивы заменяются различными смазками, эмульсиями, суспензиями, поверхностно-активными веществами, которые можно наносить на материал путем пульверизации, разбрызгивания или макания с последующей сушкой или без нее.
Суспензии — это системы, в которых мелкие твердые частицы взвешены в жидкости. В состав суспензий входит хозяйственное мыло, жидкое мыло, сажа, каолин, тальк, вода и другие вещества. Приготовление суспензий, как правило, идет в два этапа — получение концентрата и разбавление последнего до рабочей концентрации.
Эмульсии — дисперсные системы, в которых обе фазы жидкие, причем они нерастворимы или мало растворимы друг в друге. Обязательными компонентами эмульсий являются диспергируемая жидкость, дисперсионная среда и стабилизатор.
Формование резиновых изделий
Формование резинотехнических изделий любой сложности является одной из основных стадий технологического процесса изготовления изделия из резины и заключается в доведении перерабатываемой смеси до вязкотекучего состояния (обычно за счет разогрева смеси) и придания ей необходимой формы. Осуществляется это различными способами, наибольшее распространенным методом являет горячее прессование. В основе формования лежит течение резиновых компазиций под воздействием давления.
Основными параметрами формования являются давление, приложенное к смеси, температура смеси и формы, скорость и время формования.
На протекание процесса и свойства получаемых изделий оказывают существенное влияние конфигурация и размеры формы, свойства смеси (реологические, теплофизические, вулканизационные и т. д.), особенности пластикации и разогрева смеси, характер течения, способ передачи давления, обогрев формы и др.
При формовании изделий одновременно протекают гидродинамические, тепловые, релаксационные процессы, а также процесс подвулканизации. При этом параметры каждого процесса непрерывно изменяются.
Вулканизация
Сырая резина проходит процесс вулканизации. Вулканизация представляет собой соединение макромолекул каучука по реакционноспособным участкам поперечными химическими связями и как правило, сопровождается тепловыми, окислительными, полимеризацнонными явлениями.
Количество и структура возникающих химических связей зависят от способов вулканизации, наибольшее распространение из них получили следующие:
— горячая (или серная), применяемая чаще всего при изготовлении изделий из резиновых смесей на основе каучуков общего назначения,
— холодная (при помощи хлористой серы),
— перекисная (нагреванием каучуков, синтезированных на основе диенов, с органическими перекисями),
— синтетическими смолами (для бутилкаучука),
— бессерная при помощи дималеймидов (для этиленовых и этиленпропиленовых каучуков),
— радиационная (каучуки на основе диенов) и на базе ультрафиолетового света (фотовулканизация).
В зависимости от количества химических связей (определяющего степень сшивания каучука) и их структуры значительно изменяются модуль, твердость, относительное удлинение, остаточные деформации, устойчивость к набуханию, сопротивление разрастанию пореза, теплообразование, динамическое затухание и эластичность по отскоку при повышенной температуре резиновых смесей и вулканизатов. В меньшей степени изменяются прочность на разрыв, эластичность по отскоку и гистерезис при комнатной температуре, а также сопротивление истиранию, газопроницаемость, морозостойкость, электрическое сопротивление.
Процесс вулканизации состоит из четырех стадий:
1. Подвулканизация – стадия, в конце которой из-за образования части поперечных химических связей сырая резина теряет способность к пластическому течению,
2. Недовулканизацня – стадия, которая характеризуется увеличивающейся степенью вулканизации; при этом свойства вулканизатов изменяются монотонно, приближаясь к максимальным значениям,
3. Оптимум вулканизации — стадия, при которой резинотехническое изделие любой сложности достигается наилучшее сочетание физико-механических свойств, в частности максимальные прочность на разрыв и сопротивление старению,
4. Перевулканизация — стадия, в которой для многих синтетических каучуков еще несколько повышается модуль. При перевулканизации сырая резина из натурального и синтетического изопренового каучуков характеризуется уменьшением степени сшивки. Наступает реверсия вулканизации, когда распадается большее количество связей, чем образуется вновь.
Наилучшие сочетания свойств — прочности на разрыв, модуля, устойчивости к старению, сопротивления истиранию — характерны для оптимума вулканизации. Однако устойчивость к набуханию, теплообразование, морозостойкость, эластичность, остаточное удлинение и сжатие, динамический гистерезис приобретают наиболее желательные значения в области слабой перевулканизации. Сопротивление разрастанию пореза, динамическое сопротивление образованию трещин, относительное удлинение достигают максимальных значений в стадии слабой недовулканиэации.
В области значительной перевулканизацни, особенно при склонности резиновых смесей к реверсии, большая часть свойств ухудшается. Промежуток времени вулканизации в течение которого сохраняются оптимальные или близкие к ним показатели, называется плато вулканизации.
Скорость вулканизации резиновой смеси определяет продолжительность вулканизации и производительность процесса изготовления формового изделия. Значение скорости, необходимое как для выбора параметров технологического процесса, так и для расчета параметров реализующего этот процесс оборудования.
Наиболее распространенным способом технической вулканизации РТИ в промышленности является вулканизация под давлением в формах, обогреваемых паром или электрическими элементами, так называемые закрытые формы обогрева. Реализуются они на прессовом оборудовании и оборудовании для литья под давлением.
При открытых способах обогрева в качестве теплоносителей используется горячий воздух, пар (насыщенный или перегретый), паровоздушная смесь, вода при атмосферном давлении или выше атмосферного. За последнее время более широкое применение находит нагрев вулканизуемой смеси токами высокой частоты, а также вулканизация в растворах и расплавах солей.
По мере развития промышленности изготовления резинотехнические изделия любой геометрии, применяют все более высокие температуры вулканизации, что позволяет резко сократить продолжительность процесса.
Скорость прогрева вулканизуемой смеси и равномерность температуры по всей массе вулканизуемого изделия так же, как и температура, существенно влияют на время вулканизации, производительность используемого оборудования и качество получаемого продукта.
Теплотехнические факторы изготовления РТИ (повышение параметров теплоносителей и коэффициентов их теплоотдачи, увеличение температуропроводности вулканизационных элементов и вулканизуемого изделия, использование новых, более эффективных видов обогрева) являются наряду с рецептурными и конструктивными основами определяющими для интенсификации режимов вулканизации изделия из резины.
Механическая обработка вулканизованных резиновых изделий
Данная стадия изготовления резинотехнического изделию любой сложности заканчивается обработкой их после вулканизации. Основными видами этой обработки являются удаление выпрессовок (облоя) и обработка резанием рабочих поверхностей резинового изделия.
Механическая обработка рабочих поверхностей формовых РТИ производится в тех случаях, когда получение удовлетворительного качества невозможно методом формования. Формовые изделия из резины проходят механическую обработку в том случае, если невозможно получить требуемую точность при формовании в гнездах формы. Часто это встречается при изготовлении изделий для тормозных гидравлических систем (кольца прямоугольного сечения, втулки и т. д.).
Для удаления облоя с формовых резиновых изделий используются два способа:
— резиновыми ножами и шлифовка,
— удаление облоя с использованием низких температур.
Из приспособлений, реализующих первый из способов, получили распространение механические обрезатели заусенцев. Режущая часть их состоит из двух дисковых ножей, оси вращения которых расположены под прямым углом.
В последнее время широко применяется групповое штанцевание формовых РТИ. Оно заключается в том, что при проектировании форм заранее планируют получение в плоскости разъема облоя толщиной 0,3—1 мм. Этим облоем изделия многогнездной формы соединены друг с другом в виде «коврика». После съема с пресса «коврик» закладывается в групповой штанец, в котором каждое изделие попадает в свое гнездо. Вырубка изделий с одновременным удалением облоя осуществляется на прессе.
Для компенсации отклонений по высоте как одного штанца (в его различных частях), так и штанцев в комплекте (при групповом штанцевании) под рабочую плиту устанавливают упругие амортизаторы (обычно прокладки из эбонита), которые устраняют перегрузку деталей пресса при работе штанцем, изготовленным по нижнему допуску. Естественно, что при штанцевании будет затрачиваться дополнительная энергия на деформацию как амортизатора, так и деталей пресса.
При удалении облоя шлифованием используются приспособления, в которых на вращающейся оправке закрепляется резиновое изделие с последующим воздействием на нее вращающегося абразивного круга.
У некоторых изделий удаление облоя осуществляют сыпучим абразивным материалом в шлифовальных барабанах. Для этой цели применяют цилиндрические барабаны, вращающиеся вокруг горизонтальной оси. В качестве шлифующего материала для изделий из мягкой резины применяют молотый кирпич, для жестких резин — пемзовый порошок. Обрабатываемые изделия из резины с абразивным материалом загружают в барабан одновременно, затем барабан приводится в движение. Обработка формового изделия из резины не только ведет к удалению облоя, но и к снятию слоя материала по всей поверхности изделия. Если требуется усилить эффект шлифования, внутреннюю поверхность барабана футеруют наждачной бумагой, а ось вращения барабана располагают под углом к его геометрической оси. В этом случае происходит наиболее эффективное встряхивание содержимого барабана.
Перспективным способом удаления облоя с формовых РТИ является обработка их с использованием низких температур. Достоинством способа является его универсальность и высокая производительность. Суть способа с использованием низких температур заключается в том, что при отрицательной температуре резина теряет вязкоупругие свойства, превращаясь в твердое тело, а облой, толщина которого составляет 0,05—0,8 мм, становится хрупким и при механическом воздействии на него легко сламывается. При этом процесс обработки ведут таким образом, чтобы изделие заморозить на глубину, примерно равную толщине облоя. Полное замораживание изделия нежелательно (возможно частичное повреждение наружной поверхности РТИ и увеличение расхода хладагента).
В качестве хладагента наибольшее применение получили жидкий азот и двуокись углерода (сухой лед). Чаще используется двуокись углерода, так как этот вид хладагента позволяет сравнительно легко вести процесс обработки без полного замораживания изделия.
Сухой лед, размельченный с помощью дробилок, в виде порошка вводится в барабан вместе с обрабатываемыми деталями. Недостатком этого хладагента является то, что при хранении и дроблении теряется около 15% льда.
Средний расход сухого льда или азота на 1 кг обрабатываемых изделий составляет от 0,5 кг (для больших изделий) до нескольких килограммов в случае обработки изделий из резиновых смесей на основе силиконовых каучуков.
Формовое изделие из резины обрабатывается с использованием вибрационных устройств, этот метод наиболее интересен. Суть способа заключается в помещении на вибрирующую наклонную плоскость замороженных деталей совместно с наполнителями в виде керамических шариков диаметром 3—6 мм. Падение и удары шариков об изделия за счет вибрации способствуют обламыванию облоя. Установки этого типа позволяют вести удаление облоя непрерывным способом.
Наиболее перспективным способом удаления облоя с формовых резиновых изделий является дробеметный, который состоит в том, что с помощью турбины струя металлической или пластмассовой дроби направляется на предварительно замороженные изделия.
Производство автомобильных покрышек [ править | править код ]
Автомобильные камеры
изготовляют из резиновых труб, шприцованных или склеенных вдоль камеры. Существует два способа изготовления камер: формовый и дорновый. Дорновые камеры вулканизируют на металлических или изогнутых дорнах. Эти камеры имеют один или два поперечных стыка. После стыкования камеры в месте стыка подвергают вулканизации. При формовом способе камеры вулканизируют в индивидуальных вулканизаторах, снабженных автоматическим регулятором температуры. После изготовления во избежание склеивания стенок, внутрь камеры вводят молотый тальк.
Автомобильные покрышки
собирают на специальных станках из нескольких слоев особой ткани (корд), покрытой резиновым слоем. Тканевый каркас, то есть скелет шины, тщательно прикатывают, а кромки слоев ткани заворачивают. Снаружи каркас покрывают двумя слоями металлокордного брекера, затем в беговой части покрывают толстым слоем резины, называемым протектором, а на боковины накладывают более тонкий слой резины. Собранную таким образом шину (сырую шину) подвергают вулканизации. Перед вулканизацией на внутреннюю часть сырой шины наносят антиадгезионную специальную разделительную смазку (окрашивают) для исключения прилипания к раздувающей диафрагме и лучшего скольжения диафрагмы во внутренней полости шины при формовании.
Хранение резиновых изделий [ править | править код ]
Шкафы для резиновых изделий должны иметь плотно закрывающиеся дверцы, гладкую внутреннюю поверхность. Жгуты, зонды хранятся в подвешенном состоянии на съемных вешалках, расположенных под крышкой шкафа. Резиновые грелки, накладные круги, пузыри для льда хранят слегка надутыми. Съемные резиновые части приборов необходимо хранить отдельно. Эластичные катетеры, перчатки, бужи, резиновые бинты, напальчники хранят в плотно закрытых коробках, пересыпав молотым тальком. Резиновые бинты пересыпают тальком по всей поверхности и хранят в скатанном виде.
Отдельно хранят прорезиненную ткань в рулонах, горизонтально подвешенную на стойках. Можно хранить её на полках, уложенной не более чем в 5 рядов. Эластичные лаковые бужи, катетеры, зонды хранят в сухом месте. Изделия бракуются, если появляется их клейкость и размягчение.
При потере эластичности резиновых перчаток их помещают в теплый 5%-ный раствор аммиака на 15 мин, затем разминают и помещают на 15 минут в 5%-ном водно-глицериновом растворе с температурой 40—50 °С.
Польза резиновых грелок
Первая грелка была создана несколько столетий назад, но это медицинское изделие актуально до сих пор. Но в исследовательских лабораториях постоянно ведутся работы по ее усовершенствованию. Например, недавно аптечный ассортимент пополнился химическими грелками. Заполнять их водой не нужно — следует слега сжать изделие. Сразу запускаются химические реакции, разогревающие находящиеся внутри компоненты. Но резиновая грелка привычнее, безопаснее, использовать ее можно с различными целями:
- Расслабление скелетной мускулатуры, устранение мышечных спазмов.
- Снижение выраженности болезненных ощущений при приступах желчной колики.
- Профилактика распространения инфекции при заболеваниях мочеполовой системы.
- Устранение озноба при респираторных или кишечных инфекциях, если он не сопровождается высокой температурой.
Грелки с холодной водой часто используют спортсмены для снятия отека после травм — мышечных растяжений, ушибов, разрывов связок, подвывихов. В любом случае лечебные процедуры сложностью не отличаются. Нужно осторожно влить внутрь емкости воду и закрутить крышку-пробку. Затем следует обернуть грелку плотной тканью и приложить к больному месту.
Производство резины и резинотехнических изделий: оборудование и технология. Из чего делают резину
У этого термина существуют и другие значения, см. Резина (значения).
Образование резины вулканизацией полиизопрена (натурального каучука) серой
(от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука.
Применяется для изготовления шин для различного транспорта, уплотнителей, шлангов, транспортёрных лент, медицинских, бытовых и гигиенических изделий и др.
Получают из натурального или синтетического каучука методом вулканизации — смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно с серой) с последующим нагревом.
По степени вулканизации резина разделяется на мягкую (1—3 % серы), полутвёрдую и твёрдую (более 30 % серы) (эбонит)[источник не указан 123 дня
]. Плотность около 1200 кг/м3.
Модуль упругости E=1-10 МПа при малых деформациях, коэффициент Пуассона μ=0,4-0,5, соотношение модуля упругости E и модуля сдвига G следующее E=3G.
Изготовление сырой резины
В качестве основы при изготовлении этого сырья берут каучук, это может быть и природный, и искусственный каучук. В качестве пластификаторов могут быть применены такие вещества, как:
песок (диоксид кремния);
и многие другие.
Основные свойства этого сырья обеспечивают именно ее компоненты. Сера, входящая в молекулярную структуру, отвечает за ее твердость. Сажа и масла придают готовой детали эластичность. Другие компоненты улучшают износостойкость, прочность. Практически вся сырая резина производится на основании ГОСТ и ТУ, например, ТУ 38-105-1082-86. Но на практике можно приобрести все необходимое для изготовления сырой резины своими руками.
Изготовление сырой резины
Готовое изделие поставляется заказчику либо в виде листов, либо смотанной в рулон ленты.
После перемешивания компонентов, полученную смесь направляют на вальцы или каландр, на этом оборудовании и происходит формирование рулонов или листов. После прохождения через этот станок каучуковая смесь приобретает форму листа, необходимой ширины и высоты.
Существует это сырье и в жидкой форме. По внешнему виду это вещество напоминает мед, с той разницей, что оно имеет черный цвет.
После получения листа, сформированного из заранее подготовленной смеси его, оклеивают полимерной пленкой. Все дело в липкости этого сырья.
Сырая резина оклеенная полимерной пленкой
Инструкциями по изготовлению сырой резины предусмотрены режимы, позволяющие производить качественное сырье с малыми расходами.
Это сырье может быть использовано для заделки пробоин в камерах, лодках и других РТИ. Для этого используют методику холодной вулканизации. В результате отверстие будет заделано, но не надолго. Для выполнения полноценного ремонта обеспечить выполнение горячей вулканизации сырой резины. В этом случае, происходит образование длинноразмерых молекул, связанных между собой серой. Ремонт с применением технологии горячей вулканизации резины повсеместно применяют на станциях технического обслуживания автомобилей. Производство практически всех видов резиново-технических изделий происходит при –температуре вулканизации сырой резины в 150 градусов Цельсия.
Технология горячей вулканизации шин своими руками
Такая технология применяется несколько дольше, чем холодная. Во времена, когда вокруг не было такого количества шиномонтажек, авто- и велолюбители ремонтировали свои транспортные средства в гараже при помощи именно такого метода, для которого применяется электрический или бензиновый вулканизатор, который можно легко собрать своими руками. технология здесь заключается в следующем: мастер сжигает бензин, который прогревает резину при помощи поршня. Как только температура поднимается до 90 градусов, сырая резина для вулканизации начинает укрепляться, если поднять температуру до 147 градусов, процесс идет заметно быстрее и качественнее. А вот выше 150 лучше не поднимать, т.к. материал начинается разрушаться и теряет свои свойства. После 160 градусов сырая резина начинается обугливаться. Идеальное время прогрева при горячей вулканизации сырой резины – около 8-10 минут. Фрагмент материала прикладывается к месту прокола на камере и сдавливается при помощи струбцины, чтобы в процессе химической реакции не образовывались пузырьки и не собирался воздух, образуя опасные пустоты.
Технология применения горячей вулканизации сырой резины в домашних условиях окажется на 40% эффективнее для шины, чем холодная, поэтому, если есть возможность, пользоваться лучше этим методом.
В походных условиях провести такую операцию для камер гораздо сложнее, но все же возможно: если есть фрагмент сырой резины, можно нагреть его над костром. Определить температуру пламени можно по кусочку сахара или листку бумаги: и то, и то начинает плавиться/обугливаться при температуре 145 градусов – как раз той, что требуется для вулканизации. В качестве струбцины можно использовать плоский тяжелый камень, деревянное полено или любой другой подходящий предмет.
На всю операцию вы потратите около 20 минут. Не забывайте, что место проклейки заплатки камеры нужно обязательно зачищать шкуркой или хотя бы протереть бензином, чтобы удалить загрязнения с шины.
Компоненты сырой резины
Для получения сырой резины требуется использование натурального или искусственного каучука. При его нагреве до 50 градусов каучук становится мягким и податливым и именно в таком состоянии его перемешивают с другими компонентами. Эти компоненты и обеспечивают резине заданные технические свойства.
В состав сырой резины входят следующие группы материалов
Каждое вещество из этих групп оказывает на готовое изделие определенное влияние. Например, оксид цинка относят к ускорителям (катализаторам). Это вещество обеспечивает быстрое взаимодействие всех ингредиентов, соответственно процесс получения готового изделия ускоряется.
Оксид цинка для сырой резины
После того как смесь из сырой резины получена, начинается процесс ее старения. То есть она теряет некоторые свои свойства, например, эластичность. Такой процесс называют скорчингом. Для замедления этого процесса в состав сырой резины вводят специальные вещества антиокислители.
Такие компоненты, как мел, сажа и некоторые другие существенно повышают прочностные характеристики готовых изделий. Использование сторонних компонентов не только повышает эксплуатационные характеристики, но и приводит к снижению стоимости готового изделия. Все дело в том, что наличие дополнительных ингредиентов приводит к снижению объема натурального каучука. Пластификаторы, добавляемые к синтетическому каучуку, повышают износостойкость резины.
Виды сырой резины
Существует несколько видов сырой резины, их можно классифицировать по виду поставки.
Вальцованная резина – эта смесь поставляется в мешках по 30 кг и не может храниться более 3 месяцев.
Каландрированная рулонная смесь поставляется с толщиной в несколько миллиметров. Вес рулона колеблется от 15 до 30 кг.
Каландрированная рулонная смесь
Это сырье можно разделить на следующие классы:
- общего назначения;
- бензо- маслостойкую;
- специализированную.
Литература
- Дзевульский В. М.
Технология металлов и дерева. — М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. 1995.С.438-440. - Резина / Евстратов В. Ф. // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Резиновая смесь // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Резиновые изделия / Альтзицер В. С. // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Преимущества и недостатки сырой резины
Использование натурального или синтетического каучука придает сырой резине ряд свойств в частности, ее можно использовать при ремонте автомобильных покрышек.
Ремонт автопокрышки сырой резиной
В зависимости от состава этот материал имеет высокие прочностные характеристики. Но следует, отметит и то, что с течением времени, каучуковая смесь теряет свои свойства. В частности, она становится хрупкой, и время вулканизации будет соответственно увеличено.
Наличие среди компонентов соединений кремния приводит к тому, что готовые изделия будут обладать достаточной твердостью и устойчивостью к износу.
Производство автомобильных покрышек
Основная статья: Автомобильная шина
Автомобильные камеры
изготовляют из резиновых труб, шприцованных или склеенных вдоль камеры. Существует два способа изготовления камер: формовый и дорновый. Дорновые камеры вулканизируют на металлических или изогнутых дорнах. Эти камеры имеют один или два поперечных стыка. После стыкования камеры в месте стыка подвергают вулканизации. При формовом способе камеры вулканизируют в индивидуальных вулканизаторах, снабженных автоматическим регулятором температуры. После изготовления во избежание склеивания стенок, внутрь камеры вводят молотый тальк.
Автомобильные покрышки
собирают на специальных станках из нескольких слоев особой ткани (корд), покрытой резиновым слоем. Тканевый каркас, то есть скелет шины, тщательно прикатывают, а кромки слоев ткани заворачивают. Снаружи каркас покрывают двумя слоями металлокордного брекера, затем в беговой части покрывают толстым слоем резины, называемым протектором, а на боковины накладывают более тонкий слой резины. Собранную таким образом шину (сырую шину) подвергают вулканизации. Перед вулканизацией на внутреннюю часть сырой шины наносят антиадгезионную специальную разделительную смазку (окрашивают) для исключения прилипания к раздувающей диафрагме и лучшего скольжения диафрагмы во внутренней полости шины при формовании.
Сырая резина — применение
Основное применение этого материала – это ремонтные работы. Кроме этого ее применяют для создания различных прокладок, применяемых в трубопроводной арматуре.
Для ремонта камер и покрышек чаще все применяют листовую резину. При этом необходимо соблюдать определенные технологические правила. В частности, края поврежденного места необходимо зачистить или с помощью напильника или грубой абразивной шкурки. После этого необходимо выровнять края поврежденного места. Место, на которое будет нанесена заплатка, должно быть обработано обезжиривающим составом.
После этого можно положить на поврежденное место кусок этого материала, его размер должен превышать размер поврежденного места. Уложенную заплатку надо зафиксировать с помощью струбцины и выполнить вулканизацию. Для этого можно использовать или серийно выпускаемый вулканизатор или самостоятельно изготовленный.
Жидкая резина
Как уже отмечалось выше, кроме листового и рулонного вариантов, каучуковая смесь может иметь жидкую форму. Как правило, в ее основе лежат два компонента – отвердитель и наполнитель.
Этот продукт нашел свое применение в строительстве, его используют при обустройстве гидроизоляции. Этот материал отличает отличная адгезия к большинству строительных материалов, кирпичу, бетону и пр. Укладка изоляции с помощью напыления позволяет создавать цельное (бесшовное) покрытие. Кроме того, такой подход позволяет тщательно обрабатывать углы, воронки и другие труднообрабатываемые места.
Получаемое гидроизоляционное покрытия обходится дешевле, чем использование традиционных кровельных материалов. Это происходит за счет сокращения необходимого количества персонала и уменьшения затрат времени на выполнение работ по обустройству покрытия . Кроме того, компоненты, входящие в состав жидкого покрытия обеспечивают устойчивость не только к воздействию влаги или снега, кроме того, невосприимчивость по отношению к ультрафиолетовому излучению. Кроме перечисленных свойств следует отметить и то, что данная гидроизоляция полностью экологически безопасна.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сырой резиной называют многокомпонентную однородную систему на основе каучука с дополнительными ингредиентами. Как правило, в формулу включены пластификаторы для смягчения (обычно это канифоль или минеральные масла), стабилизирующие вещества (антиоксиданты для замедления старения полимеров), продукты вулканизации и наполнители. Бывает сырьё специального и общего назначения, от этого меняется сфера использования. Применяют массу для получения различных изделий в процессе вулканизации. Их отличительными свойствами является высокая эластичность и податливость деформациям. Сырая резина бывает двух типов: вальцованная и каландрированная. Температурный диапазон варьируется в пределах от -60 до +25 о C.
Время вулканизации
Аспекты эксплуатации шинного оборудования. Применение материалов и технологий для шинонтажа и шиноремонта
Вернуться в Все о шинном сервисе
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2
Источник https://etnoperm.ru/othody/iz-reziny.html
Источник https://spk-kovka.ru/proizvodstvo/kak-sdelat-rezinu-2.html
Источник