Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Изготовление резиновых изделий из резиновых смесей

Для получения заготовок и полуфабрикатов из резиновых смесей применяются различные способы их формования. Многие резиновые изделия: резиновая обувь и подошва, прокладки, протекторы для шин и т. д. — изготовляются из листов или изогнутых полос; они получаются формованием на каландре, имеющем три расположенных друг под другом полых чугунных валка длиной 1,75л< и диаметром 0,65 м, между которыми имеются регулируемые зазоры. Валки могут нагреваться изнутри паром или охлаждаться водой, благодаря чему поддерживается необходимая температура. Через валки каландра пропускается нагретая предварительно на вальцах смесь, и полученная лента разрезается на листы. На каландре производится также промазка
тканей резиновой смесью путем втирания ее и обкладка тканей наложением слоя определенной толщины — с одной или с двух сторон. Такие заготовки используются для изготовления приводных ремней, лента транспортер каркаса шин из кордной ткани и т. д. Формованием на червячном прессе получаются заготовки для изготовления протекторов, боковин и камер шин, резиновых рукавов, шлангов, трубок, шнуров и т. д. Нагретая смесь выдавливается червяком 1 из цилиндра 2 через кольцеобразные, круглые или иной формы отверстия в головке 3, которая сменяется при переходе к изготовлению другой заготовки. На червячных прессах производят также обкладку резиной электрических проводов и кабелей. Прорезинивание тканей производят, промазывая ткань резиновым клеем, полученным растворением резиновой смеси в органическом растворителе — чаще всего в бензине, а также в бензоле, уксусноэтиловом эфире и др. — или латексом на промазочной машине: ткань пропускается в узкую щель между ножом 1 и валом 2, где на нее наносится слой клея или латекса толщиной до 0,05 мм, и затем проходит по роликам 3 над полой плитой 4, нагреваемой изнутри паром, причем растворитель испаряется. После вулканизации из прорезиненных тканей изготовляют непромокаемые плащи, палатки, лодки, аэростаты, защитную одежду и т. д.
Из листов, промазанных и обложенных тканей и других полуфабрикатов вырубаются или выкраиваются отдельные детали, из которых сборкой получают изделия в сыром виде.
Для превращения в резиновые изделия они подвергаются процессу вулканизации, открытому в 1839 г. Гудьиром, — нагреванию при 120—160°. При этом происходят химические реакции с участием серы и ускорителей вулканизации, приводящие к «сшиванию» цепных молекул каучука между собой посредством различных мостиков. Линейная структура молекул каучука переходит в сетчатую структуру резин, что препятствует смещению цепей друг относительно друга при растяжении и тем самым сильно повышает эластичность. Молекулы ускорителей вулканизации при нагревании распадаются на радикалы R-, которые вступают во взаимодействие с молекулами серы, содержащими кольца из 8 атомов серы, превращаясь в неустойчивые радикалы:
Последние распадаются с образованием одного или нескольких полисульфидных двухвалентных радикалов, взаимодействующих с двойными связями макромолекул каучука, например.
Мостики могут содержать один, два или несколько атомов серы. Помимо этого, происходит отнятие радикалами R- атомов водорода от групп СН2 каучука с образованием макрорадикалов:
Далее два подобных макрорадикала соединяются друг с другом с образованием —С—С—мостиков. При получении резиновых изделий в реакцию вступает лишь небольшая часть —10%) всех двойных связей молекул каучука. Увеличение же количества серы до 30—40% от веса каучука при вулканизации приводит к насыщению всех двойных связей и возникновению трехмерной структуры; образуется эбонит — твердый, лишенный эластичности и сходный по свойствам с пластическими массами материал. Из эбонита изготовляются баки для аккумуляторов, пластины, трубки и другие детали, применяемые в электротехнике.
Длительность вулканизации колеблется от 5 до 90 и более минут в зависимости от толщины слоя резины и активности ускорителя. Вулканизация производится в аппаратах самых различных конструкций в зависимости от вида изделий:
а)            Вулканизационный котел — горизонтальный цилиндрический сосуд с рельсовыми путями и герметически закрывающейся дверью. В котел вкатываются вагонетки, на полках которых помещаются изделия (обувь, рукава, трубки, пластины и т. д.). Нагревание производится паром или реже горячим воздухом, подаваемым непосредственно в котел под давлением 3am и выше.
б)           Гидравлический вулканизационный пресс используется для вулканизации многослойных изделий большей толщины под давлением до 300am во избежание образования на них пузырей и пор (вследствие выделения паров летучих веществ) и для лучшего скрепления слоев. Изделия зажимаются непосредственно между плитами пресса (приводные ремни, ленты для транспортеров, пластины), а небольшие изделия закладываются в особые пресс-формы (см. ниже, § 8), устанавливаемые на плитах пресса. Нагревание плит производится паром, проходящим по каналам, просверленным в плитах, или электрическим током.
в)            Автоклав, представляющий собой как бы сочетание котла и пресса, применяется главным образом для вулканизации покрышек шин. Это — вертикальный цилиндр со съемной крышкой, в котором перемещается подъемный стол пресса; на нем устанавливаются одна на другую 16—18 форм, состоящих из двух половин; в каждую форму закладывается сырая покрышка; она состоит из внутренней части — каркаса — многослойной кордной ткани, обложенной резиной, и наружных частей в виде резиновых пластин — толстослойного протектора, двух боковин и двух бортов; затем внутрь покрышки помещается резиновая варочная камера и форма закрывается. После запрессовывания форм под давлением до 200am в варочные камеры подается перегретая вода под давлением до 25am, а в автоклав — пар с давлением до 4am; после окончания вулканизации автоклав заполняется для охлаждения водой. Шины для автомашин, самолетов, велосипедов, мотоциклов и т. д. являются важнейшими резиновыми изделиями; на их изготовление расходуется около 60% всего каучука, потребляемого резиновой промышленностью.
г)            Вулканизационная камера в отличие от всех вышеописанных аппаратов является аппаратом непрерывного действия, предназначенным для вулканизации прорезиненных тканей. Ткань, непрерывно двигаясь по роликам, проходит через камеру, нагреваемую горячим воздухом.
Эскапон (сокращенно от СК Пономарева) был получен Пономаревым нагреванием СК без добавления серы при 250—300° в пресс-формах под давлением 50am. При этом, по-видимому, происходит сшивание цепных молекул каучука —О—С—мостиками (см. выше, вулканизация); образуется твердый, прозрачный продукт. Изготовленным из него лаком покрывают стеклянные волокна и ткани, которые применяют затем как высококачественную изоляцию проводов в электрогенераторах, длительно выдерживающую нагревание до 250°.



Меню раздела

Структура молекул
Способы получения синтетических высокомолекулярных соединений
Получение синтетических каучуков
Получение бутадиен-стирольного каучука
Приготовление резиновой смеси
Изготовление резиновых изделий из резиновых смесей
Состав, свойства и применение пластмасс
Феноло-формальдегидные смолы
Пластмассы на основе синтетических смол
Кремнийорганические смолы и каучуки
Химические волокна
Синтетические волокна
Искусственные волокна


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.