Образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Казанский государственный технологический университет

Н.А. Охотина

СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Тексты лекций

Казань 2005

УДК 678.063:678.074 (075.8)

Сырье и материалы для резиновой промышленности: Тексты лекций / Н.А. Охотина; Казан. гос. технол. ун-т. Казань, 2005. 116 с.

Рассмотрены материалы, применяемые при изготовлении резиновых изделий самого различного назначения, даны характеристики основных классов ингредиентов, их функции и влияние на механические и технологические свойства резиновых смесей и эксплуатационные свойства резин.

Предназначены для студентов, обучающихся по специальностям: 250600 – «Технология переработки пластических масс и эластомеров» (специализация 250602 – «Технология переработки эластомеров»), 250500 – «Химия и технология высокомолекулярных соединений» (специализация 250503 – «Технология синтетического каучука») очной, очно-заочной и заочной форм обучения. Могут быть использованы при подготовке магистров и аспирантов.

Подготовлены на кафедре технологии синтетического каучука КГТУ.

Печатаются по решению методической комиссии института полимеров Казанского государственного технологического университета

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.И. Кимельблат

канд. техн. наук Н.П. Сафина

 Казанский государственный

технологический университет, 2005

Введение

При подготовке специалистов по направлению 655100 «Химическая технология высокомолекулярных соединений и полимерных материалов» студенты осваивают основы технологии переработки каучуков, т.е. учебный материал касается и сырьевой базы отрасли, и технологических процессов изготовления резиновых изделий общего и специального назначения.

Дисциплина «Сырье и материалы для резиновой промышленности» является основной при подготовке инженеров по специализации «Технология переработки эластомеров» и разделом дисциплины «Основы переработки полимеров» для специализации «Технология синтетического каучука» и магистерской программы 550813.

Основной задачей учебного курса является формирование знаний о структуре эластомерных композиций (резин), о материалах, используемых для их создания. Это позволит студенту, освоившему дисциплину:

- выбрать оптимальный тип каучука, обеспечивающий устойчивую и надежную эксплуатацию резинового изделия в заданных условиях;

- выбрать вулканизующую систему, режимы технологической обработки и оборудование, позволяющие создать заданную структуру вулканизата;

- выбрать остальные ингредиенты с учетом технологических параметров резиновых смесей и процессов, технических свойств резин, экономических и экологических требований к технологии и готовой продукции;

- ориентироваться в номенклатуре химических и торговых марок и обозначений каучуков, ингредиентов, изделий.

1. Общие вопросы

1.1. Основные свойства резин как конструкционного материала

Промышленность переработки эластомеров (иначе резиновая промышленность) - это отрасль, основным назначением которой является переработка натурального (НК) и синтетических (СК) каучуков в резиновые изделия общего и специального назначения.

Каучуки в чистом виде находят ограниченное применение. Не более 1% их используется для изготовления клеев, изоляционной ленты, лейкопластырей. Остальная масса каучуков применяется в виде вулканизованных резин.

Понятие “резина” объединяет большую группу композиционных материалов, основным отличием которых является способность деформироваться под влиянием даже небольших внешних нагрузок и восстанавливать исходную форму после снятия значительных деформаций.

В процессе изготовления резин каучук смешивается на специальном смесительном оборудовании с рядом компонентов, каждый из которых имеет определенное назначение, и при этом получается так называемая “сырая резиновая смесь”. Это достаточно пластичный материал, которому тем или иным способом можно придать практически любую форму. Форма затем фиксируется в процессе вулканизации, когда полимерная основа смеси переходит из вязкотекучего в высокоэластическое состояние вследствие сшивания макромолекул каучука. В итоге получается резиновое изделие, которое в большинстве случаев является деталью какой-либо машины или механизма, что позволяет считать резину конструкционным материалом

Вулканизованные резины обладают определенным комплексом ценных и даже уникальных свойств, наиболее важными из которых являются:

- высокая механическая прочность при сохранении эластичности;

- устойчивость к действию повышенных или пониженных температур;

- устойчивость к действию агрессивных сред;

- высокая воздухо-, газо- и влагонепроницаемость;

- высокие электроизоляционные или иногда электропроводящие свойства.

Таким образом, благодаря своим свойствам и возможности их широкого выбора, резина является незаменимым конструкционным материалом, применяемым во всех областях человеческой деятельности.