6.3. Основы технологии производства изделий из резины

старен я рез ны в результате окисления. К ним относятся альдоль и неозон Д.

Мягч тели (пластификаторы) составляют 8 – 30% от массы каучуковой основы. Мягчителями служат вазелин, парафин, растительные масла, итумы и другие вещества.

Для приготовления резиновой смеси каучук разрезают на куски и пластифицируют (размягчают) путем многократного пропускания через нагретые валки, предварительно подогретые до температуры

40 – 50 оС. Находясь в пластичном состоянии, каучук обладает

Листы резины, полученные прокаткойДна каландрах, сматывают в рулоны и используют затем в качестве полуфабриката для других процессов формообразования резиновых деталей.

способностью хорошо смешиваться с другими компонентами. Получается сырая резина – пластичная клейкая масса.

Валки каландров снабжаются системой внутреннего обогрева или охлаждения, что позволяет регулировать температурный режим.

Во избежание слипания резины в рулоне ее посыпают тальком или мелом при выходе из каландра.

И

Резиновые изделия сложной формы получают выдавливанием, прессованием, литьем под давлением (аналогично схемам обработки пластмасс). Сам процесс вулканизации проводят при температуре 140 – 180 °С с использованием специального технологического оборудования.

Высокая эластичность, способность к большим обратимым деформациям, стойкость к действию активных химических веществ,

260

службы материала при различных режимах теплового и механического нагружения.

Работоспособность динамических конструкций (аэрокосмических, энергетических, строительных и др.) может быть повышена за счет использования конструкционных материалов, обладающих уникальными свойствами. Такими материалами являются композиционные материалы (композиты, КМ), которые

больше, чем у о ычных сплавов), у них более высокие модуль упругости и удельная прочность, они обладают пониженной склонностью к трещиноо разованию. Применение КМ повышает жесткость конструкций при одновременном снижении их материалоемкости.

Для композиционных конструкционных материалов характерно то, что состав, форма и свойства компонентов материала определены заранее, а компоненты присутствуют в количествах, обеспечивающих заданные свойства материал. Все КМ состоят из матрицы и наполнителей.

Матрицей называют компонент, который связывает разнородные материалы, позволяет изготовить изделие необходимой

262

определяющее влияние на свойства композита. Они является разделенным компонентом и играют усиливающую или армирующую роль. В качестве наполнителя, как правило, используют более прочное вещество: металлы компактные, порошковые и чешуйчатые,

наполнителем определяется химической природой этих материалов и состоянием поверхности наполнителя. Наибольший эффект усиления достигается при возникновении между наполнителем и материалом матрицы химических связей, значительного

263

адгезионного взаимодействия, механического взимодействия (связь строительного бетона с металлической арматурой). Наполнители, способные к такому взаимодействию с матрицей, называются активными. Инертными называются наполнители, не способные к этому взаимодействию. Последние применяют для облегчения

групп: нуль-мерные (зернистые) (рис. 6.8, а)Идисперсно-упрочненные композиты; одномерные (рис. 6.8, б), которые используют для создания волокнистых композитов; двухмерные (рис. 6.8, в, г, д), слоистые композиты; с трехмерным (объемным) армированием (рис. 6.8, е); со сложным армированием (рис. 6.8, ж, з, и, к, л).

3. По схеме армирования.

Композиционные материалы могут армироваться:

- нуль-мерными (зернистыми) наполнителями (песком, древесной мукой, графитом, слюдой, гравием, стеклом, асбестом и др.);

264

- нуль- и одномерными наполнителями одновременно (хаотичное армирование, например, железобетона);

- одномерными наполнителями (армирование, например, непрерывными или прерывистыми борными, стеклянными или

Рис.6.8.Классификациянаполнителейпоформе:а–нульмерные(зернистые); б–одномерные;в,г,д–двухмерные;е–трехмерные;

ж,з,и,к,л– сосложнымармированием

265

никель или сплавы на их основе).

Наполнители (упрочнители) равномерно распределяются в матрице. Они должны обладать высокой прочностью, твердостью, модулем упругости и по этим свойствам превосходить матрицу.

По геометрической форме наполнители КМ делят:

*с зернистым наполнителем, если l3/d ≈ 1, где l3 – межзеренное

(молекулярного взаимодействия). Для обеспечения высокой прочности связи между компонентами необходимо полное смачивание волокон. Это достигается повышением поверхностной энергии волокон, травлением, окислением, а также введением в

структуру ионов металлов, которые усиливают взаимосвязь между полимерными молекулами.

266