Состав, свойства и классификация резины

Резина (от лат. resina — смола) — эластичный мате­риал, образующийся в результате специальной обработ­ки (вулканизации) смеси каучука, вулканизирующих веществ (агентов) и различных добавок (ингредиентов).

Вулканизация — это процесс химического взаимодей­ствия каучука с агентами или его превращение в резину под действием ионизирующего излучения, В качестве агентов используется сера, селен, органические переки­си, тиурам (органические сернистые соединения). При максимально возможном насыщении каучука серой (около 30%) образуется твердый материал — эбонит.

Рис. 2 Состав резины.

Ингредиенты вводятся в состав резины для улучше­ния ее физико-химических свойств. К ним относятся ускорители (активаторы), Противостарители (антиокси­данты), мягчители (пластификаторы), наполнители и красители.

Ускорители (полисульфиды, окислы цинка, магния и др.) вводятся в состав резиновой смеси для изменения режимов вулканизации и свойств вулканизаторов, Про­тивостарители — для замедления процессов старения резины, мягчители (парафин, вазелин, битумы, стеари­новая кислота, растительные масла, дибутилфталат) об­легчают переработку резины, увеличивают эластичность и морозостойкость, красители (минеральные или орга­нические) используются для окраски резины. Наполни­тели вводятся в состав резины для повышения ее меха­нических свойств (углеродистая и белая сажа (кремне­кислота), окись цинка и др.) или удешевления ее стоимости (мел, тальк, барит, резиновый регенерат) в виде порошка или тканей — корд, асбестовая ткань и др. (рис. 2).

Резине присущи высокая эластичность, чему способ­ствуют извилистая (зигзагообразная) форма молекул Каучука, малая сжимаемость, стойкость к истиранию и химическим реагентам, газо- и водонепроницаемость, хорошие электроизоляционные свойства, небольшая плотность, способность к большим деформациям при сравнительно низких напряжениях, причем такие дефор­мации почти полностью обратимы. Недостатком резины является резко выраженная зависимость механических свойств от температуры при повышенных температурах она теряет прочность, а при пониженных — становится хрупкой (переходит в стеклообразное состояние).

Кроме того, под действием кислорода, озона и дру­гих окисляющих реагентов резина стареет, т.е. стано­вится хрупкой и ломкой, покрывается сетью трещин, что ограничивает срок ее эксплуатации.

Резина применяется в основном для производства шин (свыше 50%), резиновых технических изделий (около 22%), кабелей, герметиков, клеев, одежды, обу­ви и др.

Различают резины общего и специального назначе­ния. К резинам общего назначения относятся вулканиза­ты натурального, бутадиенового, бутадиен-стирольного, изопренового, этилен-пропиленового, хлоропренового и некоторых других каучуков Специальные резины под­разделяются на маслобензостойкие, термостойкие (ин­тервал рабочих температур от —60 до +250°C), моро­зостойкие (температура стеклования —75°C и ниже), светоозоностойкие, износостойкие, электротехнические (электроизоляционные и электропроводные) и др.

По структуре резины подразделяются на монолитные и пористые, в том числе губчатые и микропористые, по составу — наполненные и ненаполненные (каучуков не менее 95—98%), по агрегатному состоянию—на пасто­образные и твердые, в том числе мягкие, эластичные, средней твердости, твердые, высокой твердости и жест­кие (эбониты).

В маркировке резины отражаются ее тип в зависи­мости от теплового старения (Т07, Tl0, Т12, Т15, Т17, Т20, Т22, Т25), класс — в зависимости от степени набу­хания после пребывания в специальной нефтяной жид­кости (K1, К2, КЗ, К4, К5, К6, К7), а также дополни­тельная информация о твердости, пределе прочности, морозо- и маслостойкости, сопротивлении разрыву и др.