1.1.3 Каучуктерді вулканизациялау

Шикі резина қоспасының эластикалық резинаға айналу процессі – вулканизация деп аталады. Вулканизация кезінде каучук молекулаларының кеңістіктік бірігуі болып жатады, бұның нәтижесінде жаңа физика-механикалық қасиеттрге ие заттар пайда болады. Бұл заттар резина немесе вулканизат деп аталады.

Көбінсе вулканизацияны күкірттің көмегімен, резина қоспасын 130...160ºС тесператураға дейін қыздыру арқылы өткізеді. Мұндай процессті – ыстық вулканизация деп атайды. Вулканизация хлорлы күкірт S₂CL₂ көмегімен бөлме температурасында немесе жоғары температурада пайда болады. Ол - суық вулканизация деп аталады.

Кейбір каучуктер (натрий-бутадиенді,бутадиен-нитрильді, хлоропренді) жоғары температурада (100..200ºС) вулкандайтын агенттердің қолдануынсыз вулканизациялана алады. Каучуктың бөлек түрлерінің вулканизациясы үшін вулкандайтын агенттіктер ретінде металл оксиды, асқын тотықтар, полисульфидтер, галоген шығаратындар, изоционаты және т.ю. Сондай-ақ вулканизация жоғары өнергияны шығару әсерімен пайда болуы мүмкін. Бірақ аса маңызды технологиялық қолданысқа ыстық күкіртті вулканизация ие болады.

Қазіргі заманның ұсыныстарына сәйкс вулканизация кезінде вулканизаттың күрделі кеңістікті торлы құрылымының пайда болуынан каучук қасиетінің өзгеруі болады. Қыздыру ықпалымен, күкіртпен, оттек және басқа да құрылымдық заттармен өзара әсерлескенде каучуктың молекулярлық құрылымы, көлденең химиялық байланыстар молекуласының арасында пайда болу нәтижесінде күрделенеді. Сондай-ақ, вулканизация кезінде молекула аралық өзара әсерлсулер артады.

Жұмсақ вулканизаттарда көлденең байланыстар бір-бірінен сирек орналасқан кеңістік торының жиілігінің үлкеюімен (терең вулканизация кезінде) тізбектерінің иілгіштігі төмендейді. Бұл вулканизат құрамындағы сұйытың өсуіне әкеледі және оны шынылау температурасының жоғарлауына әкеледі.

1.1.4 Аяқ киім астының резиналық бөлшектерінің өндірілуі

Кезекті механикалық өңдеумен вулканизацияланған пластиналардан оларды шабу арқылы дайындайды. Пластиналарды пресстелген ыстық вулканизация тәсілі арқылы алады, ал формаланған бөлшектер – дәл осы тәсіл арқылы алынады, сондай-ақ қысыммен құю арқылы алынады.

Пластиналарды шикі резина қоспасының дайындамасын салатын пресс-формаларда вулкандайды.

Монолитты құрылымды пластинаны вулканизациялау кезінде массасы дайын бұйымның массасының 5-7%-ға дейін асатын дайындаманы пресс-формаға салады. Монолитті пластиналардың вулканизациясы қоспаға 1,5..5,0МПА қысым әсер еткенде 140..170ºС температурасында жүзеге асады. Бұл параметрлердің шамаларын каучук түріне және қоспа рецептісін байланысты таңдайды. Вулканизацияның уақыты қоспа рецептіне ғана байланысты емс, сондай-ақ дайындаманың центрлік қабатының қызу уақытын анықтайтын пластинаның қалыңдығына да байланысты. Әдетте аяқ киімнің монолитті рзиналық пластинасының вулканизациялану уақыты 4-15 минутты құрайды.

Кеуекті резиналық пластиналарды вулканизациялау кезінде каучуктің құрылымдық процесстері мен қоспадан тесіктің пайда болуы бірлестірілген. Осы процесстердің уақыт ішіндегі дұрыс біріктірілуі резиналық пластиналардың калыңдығы мен сапасына байланысты. Сонымен қатар кеуекті резиналардың өндірілуіне арналған резина қоспасы монолитті резина қоспасына қарағанда өте иілгіш болуы керек.

Кеуекті резинаның пластиналар өсу тәсілдері арқылы дайындалады (немесе тесік туғызатын газдардың артуынан пайда болатын ішкі ұысым) және сығу тәсілі арқылы (немесе ауыспалы сыртқы қысым).

Аяқ киімнің астыны бөлшектерін ыстық вулканизацияда пресстеу тәсілімен өндіру дайын бұйымның өлшемеі берілген қуыстарда, пресс-формаларда жүзеге асады. Бұл тәсілмен табан, өкше, нәл, сондай-ақ аяқ киімнің резинадан жасалған асты бөлігін дайындайды. Соңғы жағдайда астыңғы бөлікті формалау процессі және қоспаның вулканизациялануы аяқ киімнің үстінгі бөлігін дайындаумен асты бөлігімен берік етумен біріктіріледі.

Вулканизациялаудың температуралық режимдары резина қоспасының типіне, аяқ-киімнің үстінгі бөлігінің материалына және вулканизация тәсіліне байланысты болады. Осыған орай, пуансон температурасы 165..190ºС диапазонында құралады, пресс қалып - 45ºС-тен 140ºС-қа дейін. Құю әдісімен төменгі бөліктің бөлшектерін бөлек қарастырғандай, үстінгі бөлігінде солай дайындайды. Төменгі бөліктің бөлшектерін қалыптау және вулканизациялау құймалы агрегаттарда орнатылатын қыздырылатын құймалы формаларға жүзеге асырылады.

Қыздырылатын цилиндрдегі резина қоспасының пластикациясы 70..100ºС температурада жүзеге асырылады, бірақ бүркіп енгізу кезінде қоспа ішке үйкеліс әсерінен 160..190ºС-ға дейін қыздырылады.

Соңғы онжылдықта жоғары жабысқақты табан композициясының инжекционды пресс құю қалыптау әдістері өндірілген, сонымен қатар резина қоспалардың бұл әдістерден резина қоспасының жоғары жабысқақтығы үшін қысыммен дәстүрлі құю тәсілі кезінде алуы мүмкін болмайтын жұқа қабатты (қалыңдығы 2 мм-ге дейін жететін) бұйымдарды алады

Құюдың инжекционды-пресстеу тәсілі, әсіресе аяқ киімнің төменгі бөлігінің бөлшектерін комбинирленген материалдардан қалыптау кезінде өте тиімді.