NM / Тема_16

225

16 РЕЗИНЫ

Резинотехнические изделия получают при специальной термической об-

работке (вулканизации) прессованных деталей из сырой резины, являющейся смесью каучука с серой и другими добавками (таблица 16.1).

Резина состоит из смеси каучука (основа), наполнителя (сажа, оксид кремния, оксид титана, мел, барит, тальк), мягчителя (канифоль, вазелин), про-

тивостарителя (парафин, воск) и агентов вулканизации (сера, оксид цинка).

Главным исходным компонентом резины, придающим ей высокие эла-

стические свойства, является каучук. Каучуки бывают натуральные (НК) и син-

тетические (СК). Натуральный каучук получают коагуляцией латекса (млечно-

го сока) каучуконосных деревьев, растущих в Бразилии, Юго-Восточной Азии,

на Малайском архипелаге. Синтетические каучуки (бутадиеновые, бутадиен-

стирольные и др.) получают методами полимеризации. Впервые синтез бута-

226

диенового каучука полимеризацией бутадиена, полученного из этилового спир-

та, осуществлен в 1921 г. русским ученым С. В. Лебедевым. Разработаны мето-

ды получения синтетических каучуков на основе более дешевого сырья, напри-

мер нефти и ацетилена.

Каучуки являются полимерами с линейной структурой. При вулканиза-

ции они превращаются в высокоэластичные редкосетчатые материалы – рези-

ны. Вулканизирующими добавками служат сера и другие вещества. С увеличе-

нием содержания вулканизатора (серы) сетчатая структура резины становится более частой и менее эластичной. При максимальном насыщении серой (до 30 – 50 %) получают твердую резину (эбонит), при насыщении серой до 10 – 15 % –

полутвердую резину. Обычно в резине содержится 5 – 8 % S. Для ускорения вулканизации вводят ускорители, например оксид цинка.

Кроме серы в состав резин входят наполнители, пластификаторы, проти-

востарители и красители.

Введение этих компонентов позволяет существенно менять специальные свойства резины, увеличивая ее износо-, морозо-, масло- и бензостойкость. Ре-

зиновые изделия часто армируют тканью или металлической сеткой. Для улуч-

шения адгезии металлической арматуры к резине на поверхность металла нано-

сят клеевую пленку.

Резина имеет высокие эластические свойства, высокую упругость и со-

противляемость разрыву. Кроме того, резина обладает малой плотностью, вы-

сокой стойкостью против истирания, химической стойкостью, хорошими элек-

троизоляционными свойствами.

Совокупность химических, физических и механических свойств позволя-

ет использовать резиновые материалы для амортизации, демпфирования, уп-

лотнения, герметизации, химической защиты деталей машин, при производстве тары для хранения масла и горючего, различных трубопроводов (шлангов), для изготовления покрышек и камер колес автотранспорта, декоративных изделий

ит. д. Номенклатура резиновых изделий чрезвычайно разнообразна.

Взависимости от условий эксплуатации различают резины общего и спе-

227

циального назначения. Резины общего назначения применяют для изготовления камер и шин, ремней, транспортных лент, рукавов, изоляции кабелей и прово-

дов, производства товаров народного потребления и др. Из резин специального назначения различают бензомаслостойкие, морозостойкие, теплостойкие, стой-

кие к действию агрессивных сред. Нижней границей рабочих температур резин специального назначения является температура до –80°С, резин общего назна-

чения – до –35 ... –50°С.

На рисунках 16.1 – 16.4 показаны уплотнительные и прокладочные рези-

новые детали, резинометаллические детали, рукав высокого давления с метал-

лической оплеткой и камерная пневматическая шина.

Рисунок 16.1 – Разновидности резино- технических изделий:

1 – 5 – уплотнительные профили; 6 – чашечная манжета; 7 – 11 - уплотни- тельные прокладки; 12 – втулка

Рисунок 16.2 – Резинометаллические детали:

1 – подшипник; 2 – пластинчатый амортизатор; 3 – амортизатор «ферма»

В последнее время остро стоит вопрос об очистке территории наших го-

родов от свалок старой резиновой продукции, которая в ходе длительного, ино-

гда в течение десятков лет, хранения выделяет в атмосферу и в почву значи-

тельное количество вредных химических соединений.

На автопредприятиях страны, шиноремонтных заводах, в портах находят-

ся десятки миллионов вышедших из строя автомобильных шин. Их утилизация

228

Рисунок 16.3 – Конструкция рукава высокого давления с металлической оплет- кой:

1 – внутренний резиновый слой; 2 – хлопчатобумажная оплетка; 3 - металличе- ская оплетка; 4 – резиновый слой; 5 – наружный резиновый слой

Рисунок 16.4 – Разрез камерной пневматиче- ской шины:

1 – обводная лента; 2 – борт; 3 – обод; 4 – ре- зиновая покрышка; 5 – резиновая покрышка; 6

– каркас; 7 – протектор; 8 – брекер

практически не осуществляется, поскольку при сжигании в атмосферу выделя-

ется значительное количество экологически вредных веществ, а стоимость ме-

ханической утилизации весьма высока. В то же время продукт вторичной пере-

работки шин – резиновая крошка различной дисперсности применяется в раз-

личных отраслях техники: при строительстве дорог, в качестве тепло- и звуко-

изоляторов и т. д. Особенно широко резиновая крошка используется в странах Западной Европы и Юго-Восточной Азии, где она производится в основном ме-

тодом механического измельчения.