По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 678

Резина и силикаты: получение и применение

Для вулканизации резиновых смесей используются вулканизующие агенты и ускорители, выбором которых руководствуются в зависимости от типа каучука и способа его переработки. Резина приобретает свои эластичные свойства только в процессе вулканизации, предпосылкой которого является наличие двойных связей в молекуле каучука. Вулканизующим агентом чаще всего служит сера. Резины имеют самое разнообразное применение в технике. Наиболее традиционной областью применения резин является производство шин, которое в мировом масштабе потребляет примерно 65 % каучука. На долю силикатов по распространенности приходится более 90 % минералов литосферы. В общем объеме промышленной продукции доля силикатных изделий также достаточно велика. Многообразные возможности переработки и улучшения силикатного сырья достаточно широки и до настоящего времени далеко не исчерпаны. Новейшие исследования позволяют расширять использование отечественного сырья и обеспечивают значительную экономию других, более дорогостоящих материалов.

Большинство классических каучуков нельзя перерабатывать непосредственно после синтеза из-за очень высокой вязкости и твердости. Это затрудняет вводить в них необходимые ингредиенты для получения резиновой смеси. Требуемой консистенции можно достичь путем разрушения макромолекул каучука или добавлением так называемых мягчителей.

Процесс разрушения макромолекул, называемый пластикацией, можно осуществлять, например, обработкой на вальцах или в смесителе. Наиболее существенными факторами, обусловливающими разрыв молекул каучука, являются воздействие молекул кислорода и температуры, выделяемой в процессе обработки. Таким образом, пластикация имеет термоокислительную природу. Особенно восприимчив к этому способу пластикации натуральный каучук, представляющий собой высокомолекулярный углеводород (C5H8)n, цис-полимер изопрена (рис. 1).

Процесс разрушения молекул каучука технически может быть реализован также и без механического воздействия — путем термообработки в интервале температур 130–140 °С в присутствии кислорода. Но и эта так называемая термическая пластикация происходит под воздействием кислорода и выделяемого тепла и имеет ту же природу, что и термомеханическая. Этот способ может быть использован как для натурального, так и для синтетического каучука. Однако для последнего увеличение времени термообработки приводит к преобладанию процесса структурирования над процессом разрыва макромолекул. В конечном итоге жесткость материала не понижается, а повышается. Поэтому процесс термической пластикации нужно проводить как можно быстрее.

Эффективное ускорение процесса пластикации достигается использованием химических пластицирующих средств, особое место среди которых занимают так называемые пептизаторы. Несмотря на малую концентрацию (около 3 %), эти вещества позволяют размягчать каучук уже при сравнительно невысоких температурах. Их действие также связано с присутствием кислорода, который в конечном итоге вызывает разрыв макромолекул. Недостаток этого способа состоит в том, что остатки использованных пептизаторов могут вызывать нежелательное ускорение процессов старения в вулканизатах.

Для Цитирования:
Резина и силикаты: получение и применение. Главный инженер. Управление промышленным производством. 2017;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала