1. Принципи побудови рецептур гумових сумішей

Створення композиційного матеріалу з заданим рівнем техніко-економічних показників є однією з найважливих задач сучасної технології гуми. Набутий досвід показує, що для її вирішення необхідно керуватися наступними положеннями:

Визначити комплекс принципових експлуатаційних властивостей гумових виробів або деталі гумового виробу з урахуванням умов експлуатації, терміну та умов зберігання



Визначити рівень фізико-механічних властивостей гум



Розробити та визначитись з технологією виготовлення гумових сумішей, напівфабрикатів та гумових виробів



Визначити технологічні властивості гумових сумішей

Одночасно необхідно враховувати що матеріальні, енергетичні та трудові витрати повинні бути мінімальними, гумова суміш повинна мати допустимі санітарно-гігієнічні характеристики.

Переліченні вимоги дуже суперечливі, тому при розробці оптимального складу гум необхідно враховувати безліч різних факторів, наприклад, доступність каучуків та інгредієнтів, взаємодію компонентів, їх оптимальну концентрацію, порядок поєднання з каучуком, температурно-часові параметри змішування і переробки гумових сумішей та інш.

З метою полегшення процесу розробки оптимального рецепту гуми з заданими властивостями його ділять на два етапи :

а) розробка основного рецепту, який відповідає заданим вимогам, тобто вибір каучуків, вулканізувальної системи, наповнювачів, пластифікаторів, стабілізаторів та їх приблизного вмісту;

б) оптимізація основного рецепту, тобто застосовування інгредієнтів спеціального призначення (пороутворювачів, антипіренів, модифікаторів, барвників, фунгіцидів, дезодорантів та інш.) та визначення оптимального співвідношення між компонентами.

Гума є композиційним матеріалом, що складається з великої кількості компонентів – до 10-15 найменувань. Компоненти гумової суміші називають інгредієнтами. Вони призначені як для надання гумі певних технічних властивостей, так і для полегшення процесу переробки. Всі компоненти гум поділяються на шість основних груп.

Таблиця 1 - Основні групи інгредієнтів гумової суміші

Назва групи	Призначення
1. Каучукова основа (один або декілька каучуків )	Визначає основі властивості гуми.
2.Вулканізувальна група - вулканізувальний агент; - прискорювачі вулканізації; - активатори прискорювачів; - уповільнювачі;	Для вулканізації каучуку
3. Наповнювачі	Впливають на фізико-механічні та технологічні властивості гум, знижують собівартість
4. Технологічні добавки	Покращують процес виготовлення та переробки гумових сумішей.
5 Протистарювачі	Уповільнюють процес старіння гум та гумових виробів при збереженні та під час експлуатації
6 Спеціальні добавки (модифікатори, одоранти, пороутворювачі, антипірени, барвники та інші)	Надають гумам спеціальних властивостей

Склад гумової суміші та співвідношення компонентів записується у вигляді рецепту.

Рецепти бувають :

• промислові - використовуються в практичній технології, внесені у технологічний регламент на виготовлення виробів, обов’язково мають нормі контролю якості гуми;

• стандартні – використовують для оцінки якості сировини, повірки приборів, наведені у довідкової літературі і не передбачають коректування, а ні в складі, а ні в режимах виготовлення;

• модельні – для дослідних цілей;

• разові – розробляються за конкретним замовленням.

Форм запису рецепту п’ять :

• у масових частках інгредієнтів на 100 мас.ч. каучука;

• у масових відсотках(коли загальна кількість масових часток гумової суміші дорівнює 100%, і розрахунковим шляхом визначають мас.% кожного компоненту);

• об’ємні частки – одержують розрахунковим шляхом ділять мас.ч. компоненту на його щільність. Відношення загальної кількості масових часток до загальної кількості об’ємних часток дорівнює щільності даної гумової суміші;

• Об’ємні відсотки розраховують приймаючи загальну кількість об’ємних часток за 100 %;

• Робочій рецепт або наважки на одну заправку – розраховують на масу або об'єм визначеної кількості гуми.

В таблиці 2. наведений приклад рецепту та розрахункові формули.

Таблиця 2.2 - Приклад рецепту гумової суміші

Найменування інгредієнтів	Мас.ч. на 100 мас.ч. каучука	Масові відсотки	Щіль-ність, г/см3	Об’ємні части	Об’ємні відсотки	Наважки г
1	2	3	4	5	6	7
СКИ-3	20,00	11,70	0,91	21,98	14,20	117,0
СКМС-30 АРКМ-15	60,00	35,40	0,96	62,50	42,60	354,0
СКД	20,00	11,70	0,91	21,98	14,20	117,0
Сірка	1,50	0,88	2,05	0,73	0,46	8,8
Сульфенамід Ц	1,30	0,76	1,3	1,00	0,64	7,6
Сантогард PVI	0,20	0,12	1,2	0,17	0,10	1,2
Оксид цинку	3,00	1,78	5,47	0,55	0,34	17,8
Діафен ФП	1,00	0,59	1,15	0,87	0,55	5,9
Ацетонаніл Р	1,00	0,59	1,12	0,89	0,57	5,9
Пластифікатор нафтовий (масло ПН-6)	10,00	5,80	0,95	10,53	6,90	58,0
Стеарин техн.	2,00	1,18	0,96	2,08	1,34	11,8
Технічний вуглець П-245	50,00	29,50	1,82	27,47	18,10	295,0
Разом	170,00	100,0		150,75	100,00	1000,00
	М	Мв	ρ	V	Vв	Н
Формули для розрахунку показників	М = ∑ Мі	Мві= Мі*100/М	Ρ сум. = М/ V	V= ∑V і V і= Мі/ρ і	Vві=Vі*100/V	Hі= Мві*H/100 Н = ∑ Н і

Середня щільність- 1,127 г /см ³