7.2 Технический углерод

Технический углерод является основным усиливающим наполнителем резиновых смесей; при введении его в смеси увеличивается прочность резин, сопротивление истиранию и разрыву. Технический углерод представляет собой тонкодисперсное порошкообразное вещество, состоящее из углерода, полученное сжиганием или термическим разложением газообразных или жидких углеводородов.

В связи с необходимостью получения резин с разнообразными физико-механическими свойствами потребовалось создание различных видов технического углерода. Выпускается большое число различных марок технического углерода, различающихся способом производства, видом используемого сырья, физико-химическими характеристиками и элементным составом, а также размером частиц, который характеризуется удельной поверхностью - общей поверхностью всех частиц, находящихся в единице массы[1].

При введении технического углерода в резиновые смеси их вязкость существенно увеличивается за счёт гидродинамического эффекта, а также в результате взаимодействия эластомера с техническим углеродом. С увеличением дисперсности и структурности технического углерода вязкость смесей увеличивается.

Пластичность смеси находится в обратной зависимости от её вязкости: чем выше вязкость смесей, тем меньше их пластичность. С увеличением содержания технического углерода в смеси снижается её эластическое восстановление и уменьшается усадка при шприцевании резиновых смесей, причем главным фактором, определяющим усадку резиновых смесей при шприцевании является структурность технического углерода. С увеличением структурности эластическое восстановление и усадка резиновых смесей уменьшаются.

При введении технического углерода в резиновые смеси увеличивается теплообразование при многократных деформациях вулканизатов [1].

В эластомерной композиции для изготовления изделия «Амортизатор» используется технический углерод марки П-803.

Данную марку технического углерода получают при неполном сгорании и термическом разложении распыленных жидких ароматических углеводородов или их смеси с природным газом в специальных реакторах (печах).

7.3 Требования к свойствам материалов

Качество каучука оценивают по свойствам вулканизатов стандартной резиновой смеси с меркаптобензтиазолом. Рецепт страндартной резиновой смеси приведен в таблице 7.2.

Таблица 7.2 – Рецепт стандартной резиновой смеси на основе НК

Ингредиент	Содержание, масс. Ч.
Натуральный каучук	100,0
Сера	3,0
Меркаптобензтиазол	0,7
Оксид цинка	5,0
Стеарин технический	0,5

Резина, изготовленная по этому рецепту, не является оптимальной по комплексу физико-механических показателей, но чувствительна к изменению состава каучука.

Показатели физико-механических свойств вулканизованной смеси должны быть следующими [6]:

Прочность при растяжении, МПа, не менее………………………..23

Относительное удлинение, %, не менее…………………………….700

Пределы оптимума вулканизации, мин………………………… 20 – 30.

Основные характеристики технического углерода марки П-803 представлены в таблице 7.3 [6].

Таблица 7.3 – Характеристики техуглерода марки П-803

Параметр		Значение
Средний арифметический диаметр частицы, нм		155-210
Удельная поверхность, м2/г	геометрическая	12-18
	адсорбционная	10-20
Масляное число, мл/100 г		85-105
Насыпная плотность, кг/м3		300
Плотность, кг/м3		1820
рН водной суспензии		8-9