4 Резина

4.1 Свойства резиновых покрытий

Резина – один из самых распространенных конструкционных материалов. Применяется во многих отраслях промышленности, народного хозяйства, в особенности, в автомобилестроении. Существует большое количество различных видов и марок резины, которые используются для изготовления определенных изделий, например шин, втулок, шланги, изоляционные материалы и др.

Любая резина изготавливается из каучука.

Каучуки – высокомолекулярные соединения, которые обладают способностью выдерживать большие механические нагрузки, даже при пониженных температурах. Особенностью каучуков можно считать то, что эти нагрузки обратимы.

Каучуки обладают высокой эластичностью, т.к. их молекула в нормальном виде (не под воздействием каких-либо напряжений) находится в свернутом состоянии. При приложении напряжения она просто выпрямляется и приходит в нормальное состояние по окончанию воздействия нагрузки.

Существуют натуральные и синтетические каучуки, которые используются для производства резины и некоторых других материалов специального назначения.

Резина – материал, который способен выдерживать большие обратимые нагрузки. Свойства резины, в большей степени, определяются свойствами исходного материала (каучука), содержание которого от 10 до 98 %. Кроме каучуков в состав резины входят пластификаторы (для придания мягкости), наполнители, красители, вулканизирующие вещества, противостарители и др.

Пластификаторы вводятся в резину для равномерного распределения компонентов смеси и облегчения формования. В качестве пластификаторов применяют мазут, различные каменноугольные и нефтяные смолы, парафин и др.

Наполнителями служат ткани, сажа, оксиды титана, «белая сажа». Они значительно снижают себестоимость готовой продукции и улучшают или придают какие-то новые свойства готовой продукции.

Красители вводятся не во все резины для придания им цвета, красивого внешнего вида.

Вулканизирующие вещества добавляют в смесь для преобразования структуры каучука (линейной в сетчатую). Вулканизирующими веществами служат органические перекиси, оксиды металлов, сера.

Для ускорения процесса вулканизации вводят ускорители (дитиокарбонаты, полисульфиды и др.)

Также в состав резины входят противостарители и, при необходимости, армирующие материалы.

Противостарители препятствуют старению изделий из резины за счет реакции с кислородом (быстрее, чум у каучука). В качестве противостарителей используются воск, фенолы и др.

Для придания изделиям из резины большей упругости, сохранения их свойств под нагрузкой их дополнительно армируют. При формировании изделия в состав резиновой смеси вводится ткань, стальная проволока, корд и др.

Резины подразделяют по назначению на теплостойкие, морозостойкие, маслостойкие, общего назначения, диэлектрические, газонаполненные, стойкие к воздействию химических веществ, радиации [9].

4.2 Технология нанесения резинового напыления

Резиновые напыляемые покрытия, становятся все более и более популярными, поэтому имеют очень широкую сферу применения.

Напыляемые резиновые покрытия, могут наноситься на любое достаточно твердое основание: деревянный пол, бетонный или металлический, на ПВХ и даже на асфальт.

Также возможно нанесение поверх уже существующих покрытий: песчано-бетонных, резиновых, полимерно-песчаных и т.д. Кроме полов, резиновое напыление наноситься на любые другие вертикальные или горизонтальные поверхности из стекла, металла, пластика, керамики, дерева… Резиновые напыляемые покрытия используются в качестве покрытия трубопроводов, металлических конструкций кранов, палуб судов, различных элементов в автомобилях (бамперы, пороги, кузовные отделения и т.д.). Еще их используют для гидроизоляции кровли и фундамента, стен и различных сооружений.

Эти покрытия пользуются хорошим спросом, благодаря отличным характеристикам: высокой шумоизоляции, износостойкости, влагостойкости, антикоррозийным свойствам, стойкости к химическим воздействиям, стойкости к разрыву и излому, антискользящим характеристикам.

Стадии напыления:

- перед нанесением покрытия поверхность очищается от влаги и всех загрязнений;

- делается замес резиновой крошки и клея в соотношении 1:1 (рисунок 4.1);

Рисунок 4.1 Фракционированная резиновая крошка

Изношенные шины помимо резины содержат большое количество армирующих текстильных и металлических материалов, и являются тем самым, источником экономии природных ресурсов. Перспектива и потенциал переработки изношенных шин и получения регенерата, резиновой крошки, металлического корда и текстиля заключается в широком спектре использования данных материалов и высоком спросе на рынке.

Одним из основных компонентов всех типов покрытий является фракционированная резиновая крошка. Данный компонент делает покрытия износостойкими, эластичными, упругими, ударопрочными, а также придаёт покрытиям уникальные свойства. Например, именно благодаря эластичности резиновой крошки покрытия можно заливать льдом зимой, не боясь повредить или деформировать покрытия. Но также именно упругость резиновой крошки позволяет применять такие покрытия на детских площадках, т.к. резина обладает высокой травмобезопасностью, и оберегает детей от ушибов при падении. В зависимости от типа покрытия применяется резиновая крошка разных фракций. Производится резиновая крошка путем переработки изделий из резины. В основном, в производстве резиновой крошки используются старые автомобильные покрышки, но также применяются и РТИ (медицинские крышечки, оконные уплотнители, обшивка подводных лодок, резиновая обувь и т.д.). Фракция - 2,5-3,5 мм.

Практически во всех типах покрытий используется полиуретановое связующее или просто клей. Это необходимая составляющая, которая надежно скрепляет резиновую или каучуковую крошку и позволяет покрытию не разрушаться на протяжении долгих лет. Именно от качества связующего зависят такие характеристики, как прочность и долговечность. Но помимо этого качество связующего и правильное обращение с ним влияет и на мягкость покрытия, ровность, однородность окраски и т.д.

Однокомпонентное полиуретановое связующее. Свойства: Не содержит органические растворители.

Оптимальная вязкость, хорошая совместимость с различными видами фракционированных наполнителей.

В сочетании с резиновой или ЭПДМ крошкой образует бесшовное, упругое, стойкое к абразивному износу и ударным нагрузкам шероховатое покрытие, препятствующее скольжению.

Благодаря высокой пористости покрытие на основе связующего и резиновой крошки хорошо пропускает воду и всегда остается сухим.

Гигиеничность и высокая травмобезопасность. Материал широко применяется при устройстве покрытий детских игровых площадок, спортивных покрытий, дорожек, отмостков и пр.

- необходимый слой покрытия наносится распылителем (толщиной от 4-х до 20-ти мм).

Это покрытие полностью высыхает за 12 — 20 часов, его срок службы — не менее 15 лет. Для спортивных или игровых площадок на покрытии можно делать любую разметку или рисунки. Напыляемое резиновое покрытие может быть однотонным и цветным (рисунок 4.2), с вкраплениями или рисунком, а также двухслойным или просто черным. Зимой на такой поверхности можно залить каток.

Рисунок 4.2 Схема резинового покрытия

Общие свойства напыляемого покрытия:

- высокая износостойкость, стойкость к разрыву, излому, скручиванию;

- отличные антискользящие характеристики;

- способность гасить ударные нагрузки, шумоизоляция;

- высокая адгезия.

- антикоррозийные свойства;

- стойкость к атмосферным воздействиям;

- стойкость к солям, щелочам и кислотам;

- снежный покров и наледь с таких покрытий сходят в несколько раз быстрее, чем с обычных;

- вес 1 м² покрытия толщиной 1.5-3 мм - 1.3 кг, при этом выход материала из распылителя 9-10 м²/ мин [7].

Принцип работы

Распылитель предназначен для покрытия поверхностей шинной и EPDM крошкой как на открытых площадках, так и в помещениях. Распыление смеси клея (связующего) и гранул происходит через пистолет распылителя посредством высокого давления, создаваемого воздушным компрессором (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 Напыление резинового покрытия

Оборудование для нанесения резиновых напольных покрытий изображено на рисунке 4.4.

а

б

в

Рисунок 4.4 Оборудование для нанесения резиновых напольных покрытий: а - PTJ-100 Распылитель резиновой крошки; б - гидравлический скип-миксер тип JBJ-200; в - укладчик TPJ-2.5