Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Однакобольшей прочностью отличаются каучуки, содержащие большестирола, например СКС-30, СКС-50.Изопреновый каучук (СКИ) – продукт каталитической полимеризации изопрена. Каучук СКИ-3 по структуре и эластичности наиболее близок к натуральному каучуку, но имеет болеенизкую когезионную прочность. Выпускают изопреновые каучуки для электроизоляционных резин (СКИ-ЗД), вакуумнойтехники (СКМИ-ЗВ), пищевой промышленности (СКИ-ЗП).Изопреновые каучуки являются каучуками общего назначенияи применяются в производстве транспортерных лент, амортизаторов, гуммирования аппаратуры и др.87Хлоропреновый каучук (наирит) представляет собой продукт эмульсионной полимеризации хлоропрена, относящийся кчислу стереорегулярных кристаллизующихся полимеров.
Выпускают хлоропреновые каучуки, модифицированные серой(наирит СР и КР) и не содержащие серы, с примесью меркаптанов (наирит П и НП). Наириты отличаются высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и масло-бензостойкостью,стойкостью к спиртам, кетонам, нитросоединениям, соляной иуксусной кислотам, хлористому водороду, хорошо сопротивляются тепловому старению, не поддерживают горения послеудаления пламени. Наириты используются для гуммированияхимической аппаратуры, изготовления оплеток кабелей, транспортерных лент и др. Морозостойкость их до -40°С.Бутадиен-нитрильные каучуки.
(СКН) являются продуктами совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты. СКН относится к некристаллизующимся каучукам. Свойства вулканизатов зависят от количества нитрильныхгрупп. С увеличением количества нитрильных групп повышаются стойкость к действию масел и бензина, теплостойкость,однако снижается эластичность и ухудшается морозостойкость.Например, морозостойкость СКН-18 составляет до -60°С, аСКН-40 до -28°С. Повышенной масло-бензостойкостью, теплои радиационной стойкостью и более высоким сопротивлениемраздиру обладает каучук СКН-50СМ. Каучук СКН применяютдля получения транспортерных лент, уплотнительных прокладок, манжет и т.п.Бутилкаучуки (БК) представляют собой кристаллизующиеся каучуки с линейной структурой, получают их путем совместной полимеризации изобутилена с 0,6...3% изопрена.
Ониимеют высокую химическую стойкость, газо- и влагонепроницаемость, стойки к тепловому и атмосферному старению, кдействию озона, кислот и щелочей. Бутилкаучуки применяютдля изготовления резинотехнических изделий, от которых требуется повышенная тепло-, паро-, озоно- и химическая стойкость.88Этиленпропиленовые каучуки являются некристаллизующимся продуктом совместной полимеризации этилена с пропиленом (СКЭП) и с добавкой диенов (СКЭПТ).
Они обладаютхорошими электроизоляционными свойствами и износостойкостью, низкой плотностью. Используются в основном для изготовления электроизоляционных изделий, герметиков, транспортерных лент и др.Уретановые каучуки (СКУ) получают взаимодействиемдиизоцианатов с простыми (СКУ-ПФ, СКУ-ПФЛ) или сложными (СКУ-8, СКУ-7, СКУ-8П) эфирами. СКУ обладают высокойстойкостью к истиранию, набуханию в маслах, различных топливах и растворителях, озоно- и светостойкостью, радиационной и вибростойкостью.
Применяют СКУ для изготовления резинотехнических изделий, от которых требуется высокая износостойкость и стойкость к воздействию различных жидкихсред.Фторкаучуки (СКФ) – продукт сополимеризации ненасыщенных фторсодержащих углеводородов. СКФ обладают высокой теплостойкостью, стойкостью к маслам, топливам, органическим жидкостям, сильным окислителям, негорючи.
Их применяют в производстве уплотнительных и герметизирующихдеталей, шлангов, рукавов, изоляции и прочих деталей, эксплуатируемых при температурах до 200°С, а кратковременно идо 315°С.Полисульфидные каучуки (тиоколы) – продукты взаимодействия галоидопроизводных углеводородов с соединениямищелочных металлов. Вулканизаты тиокола стойки к действиюорганических растворителей, озона, кислорода, обладают хорошей газонепроницаемостью, однако имеют невысокие механические свойства. Жидкие тиоколы – Т, НВТ, НВБ-1, НВБ-2 –применяют для изготовления герметизирующих паст и замазок.Силоксановые каучуки представляют собой кремнийорганические полимерные соединения, основная цепь которых состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода.
Каждыйатом кремния связан с двумя органическими радикалами. В зависимости от состава радикалов различают диметилсилокса89новые каучуки (СКТ), винилсилоксановые (СКТВ), фенилсилоксановые (СКТФТ), этилсилоксановые (СКТЭ), фенильныйкаучук с винильными группами (СКТФВ). В марках низкомолекулярных каучуков добавляется в конце буква Н (например,СКТВН).
Силоксановые каучуки обладают высокой термостойкостью (до 300°С) и морозостойкостью (до -100°С), хорошими электроизоляционными свойствами, устойчивы к ультрафиолетовому излучению, действию кислорода и озона. Однако они имеют невысокое сопротивление истиранию, нестойки кдействию ряда топлив, масел. Применяются эти каучуки в основном для изготовления теплостойких уплотнений и другихэлементов.3.2. Наполнители, пластификаторы и другиевулканизирующие агенты резиныНаполнители. В производстве резин и резинотехническихизделий применяются порошкообразные и тканевые наполнители. Основные функции наполнителей:1) изменение физико-механических свойств резин и придание им специальных свойств (например, электропроводности,химстойкости и др.);2) облегчение обработки резиновых смесей;3) снижение стоимости изделий.Наполнители, улучшающие механические свойства резин,называются активными, или усиливающими.
Наполнители, вводимые для снижения стоимости резинотехнических изделий ине оказывающие существенного влияния на свойства резин, называются неактивными, или инертными.В качестве активных наполнителей используют углеродистую сажу, диоксид кремния («белая сажа»), силикаты металлов, некоторые органические продукты (синтетические полимеры, лигнин) и др. Например, введение сажи в каучуки СКВ,СКС, СКН увеличивает их временное сопротивление.К инертным наполнителям относятся в основном различныенеорганические продукты природного происхождения: мел,каолин, тальк, регенерат резины и др.90Прочность резиновых смесей зависит от дисперсности иудельной поверхности наполнителя.
Активные сажи имеютдисперсность 0,05...0,15 мкм и удельную поверхность более65 м2/г. Высокодисперсные сажи придают вулканизатам высокую прочность на разрыв и раздир, высокую износостойкость.«Белую сажу» в качестве наполнителя применяют при получении светлых и цветных резин в пропорции 7/10. Она повышает механические свойства каучуков, их тепло- и огнестойкость. Для теплостойких резин используют в качестве наполнителей также фторид и силикат кальция.В производстве прорезиненных тканевых изделий, таких какшины, транспортерные ленты, приводные ремни, рукава и т.д.,в качестве наполнителей используют корд, бельтинг и разнообразные рукавные ткани.Пластификаторы (мягчители) вводят в каучук для облегчения совмещения его с остальными компонентами резиновойсмеси, заполнения ею форм в процессе формования изделий,повышения адгезии каучука к тканям и пластичности.
Нарядусо своей основной функцией ряд мягчителей придает резинамспецифические свойства: высокую морозостойкость, эластичность, низкую горючесть, газонепроницаемость, пониженнуюокисляемость. Содержание пластификаторов в резиновых смесях составляет от 8 до 30% от общей массы. Пластификаторыдолжны быть совместимы с каучуками, стойки при температурах переработки и вулканизации, быть нетоксичными. В качестве пластификаторов используются парафины, жирные кислоты, битумы, дибутилфталат, растительные масла, различныесинтетические продукты.Для увеличения долговечности резинотехнических изделийвводятся противостарители, т.е.
органические вещества, повышающие стойкость резин к воздействию кислорода воздуха итеплоты, возникающей в результате гистерезисных потерь придеформировании резин. В качестве таковых используются различные фенолы, первичные ароматические амины, ароматические диамины, в частности неозон Д, параоксинеозон, альдоль,воск и др.91Кроме антиоксидантов в резины вводят антирады, одоранты, красители и другие специальные добавки.Основным процессом переработки каучука в резину является вулканизация – сшивка макромолекул каучука при нагревепод действием специальных вулканизующих агентов.
Продуктвулканизации принимает пространственно-сшитую структуру,от густоты сетки которой зависят физико-механические свойства резины.В качестве вулканизующего агента наиболее широкое применение нашла сера. Обычно используется сера дисперсностью0,35...0,40 мкм. При содержании серы до 5% образуются редкосетчатые резины – мягкие, высокоэластичные. С увеличениемсодержания серы сетчатая структура становится более густой,резина – более твердой, и при максимально возможном насыщении каучука серой (32%) образуется твердый материал, называемый эбонитом.Вещества, ускоряющие реакцию взаимодействия каучука с серой, носят название ускорителей.
Наиболее распространенные ускорители – тиурам, каптакс, альтакс, гуанидины,сульфенамидные соединения. Для повышения эффективностиих действия вводят дополнительно активаторы – оксиды металлов, в частности цинка и магния.При вулканизации каучуков с низкой степенью непредельности, например бутилкаучуков, применяют в качестве вулканизующих агентов фенолоформальдегидные смолы. Перекисьбензоила используется для вулканизации силоксановых каучуков и фторкаучуков. Вулканизация этиленпропиленовых и силоксановых каучуков осуществляется перекисью дикумила.3.3. Резины общего и специального назначенияРезины подразделяются на две группы: общего и специального назначения. К резинам общего назначения относятся резины на основе неполярных каучуков, натурального каучука, бутадиеновых, бутадиен-стирольных, изопреновых каучуков и их92комбинаций.
Резины общего назначения могут работать в атмосферных условиях, в слабых растворах кислот и щелочей.Рабочий диапазон температур составляет от -35...-50° до130...250°С в зависимости от типа каучука. Выпускаются они ввиде листов, пластин, рулонов, шнуров и др.