Список тематических статей

РЕЗИНА

Что такое резина

Любой человек в своей жизни сталкивался с резиной в тех или иных случаях, причем обычно с самого детства. Резина – это эластичная субстанция, которая получается после протекания реакции вулканизации как натурального, так и синтетических каучуков. Резиновый материал, который еще называют «вулканизат» является эластомером, имеющим трехмерную сшитую структуру, образующуюся при сшивке макромолекул каучуков химическими связями различной природы.

Как было сказано выше, резина по природе эластомер, то есть в отличие от обычных пластмасс, они способны при механическом воздействии возвращаться к своим первоначальным форме и размерам после снятия нагрузки.

Получение

Резину в современной промышленности производят в основном путем вулканизации резиновых смесей, имеющих достаточно сложную композицию. В составе этих смесей главной составной частью и основой будущей резины являются каучуки, их количество может составлять до 60 процентов от массы смеси. Прочими ее компонентами являются вулканизаторы, ускорители, активаторы, наполнители, противостарители и пластификаторы. Кроме этих основных компонентов в состав смеси возможно введение и других химикатов: регенератов, модификаторов, красителей, порофоров, отдушек и т.д. Вся резиносмесь может состоять из 20-30 веществ.

Конкретный каучук, который будет служить основой той или иной резины и прочие компоненты смеси выбираются исходя из предназначения, условий применения и прочим требованиям к резиновому продукту. Также для свойств продукта важен технологический процесс, который будет использоваться для переработки, экономические и прочие факторы.

Техпроцесс изготовления изделий из рассматриваемого материала состоит из операции смешения каучука с прочими компонентами резиносмеси в смесителях или при помощи вальцевания, изготовления полуфабрикатов, их резку, сборку и прочую постобработку, а также последующую вулканизацию продуктов. Полуфабрикатами могут служить профили, полученные шприцеванием (аналог экструзии пластмасс); листы, полученные каландрованием; прорезиненные ткани; корд и т.п. Непосредственно вулканизация проходит в реакторах периодического типа, например в прессах, котлах, автоклавах циклического или непрерывного типа, например тоннельных, барабанных и прочих.

Рис.1 Автоклав для вулканизации шин

Размеры и конфигурация изделия из-за высокой пластичности исходного материала придаются и фиксируются непосредственно в ходе вулканизации. При переработке активно применяется формование продуктов в вулканизационных прессах, а также метод литья под давлением. В случае использования этих методов формовка и вулканизация совмещаются в рамках единственной технологической операции. Основным вулканизатором для резин является элементарная сера, которая обычно вводится в количестве нескольких процентов от массы смеси. При использовании смесей, имеющих от 30 до 50 процентов серы в составе, на выходе получают эбонитовые изделия или заготовки.

Свойства резины

Рассматриваемый материал представляет интерес прежде всего своей эластичностью. Резина, по сути, представляет собой сшитую коллоидную субстанцию, где каучук является дисперсионной, а наполнители – дисперсной фазами. Главное качество резин – это высокая эластичность, она способна подвергаться большим деформациям при различных температурах, которые в свою очередь являются обратимыми.

Резине присущи свойства и твердого тела, и жидкости, и даже газа, например таким качеством является энтропийное качество ее упругости. В общем виде характеристики каждого типа резины зависят главным образом от использованного типа каучука. Ее качества изменяются в широких пределах при применении различных каучуков, их смешения или модификации.

Значения модуля упругости резин при небольших деформациях варьируется от 1 до 10 МПа. Значение коэффициента Пауссона около 0,5. Обратимая деформация в случае растяжения составляет до 10 размеров изделия.

Резины обладают хорошей звукоизоляцией, фрикционными свойствами, износостойкостью, теплоизоляционными показателями. Также они являются хорошими диамагнетиками и диэлектриками. Существуют специальные марки проводящих электрический ток и магнитных резин.

Рассматриваемый материал известен низким водопоглощением и набуханием в органике. Некоторые из резин имеют хорошую масло-, бензо-, водо-, паро-, хим-, радио- и термостойкость. Срок эксплуатации резиновых изделий может в разных случаях составлять от нескольких дней до десятилетий.

Виды резин

По своему назначению рассматриваемые материалы подразделяются на:

- общего назначения,

- тепло- или морозостойкие,

- масло-бензостойкие,

- химическистойкие,

- диэлектрические,

- электропроводные,

- магнитные,

- огне- и радиационностойкие,

- с допуском к пище и применению в медицине,

- прочие.

Многие резины совмещают в себе полезные качества разных групп и могут применяться в разных условиях и для разных целей. Также существуют материалы транспарентные, пористые, окрашенные, для применения в тропиках и т.д.

Применение

Резину в больших количествах применяют в сельском и домашнем хозяйстве, медицинской технике, строительных материалах, промышленности, спортивной индустрии и т.д. Свыше 50 процентов производимого материала применяется для производства автошин.

Кроме этого, известны десятки тысяч видов изделий из резин, наиболее известные из которых: транспортерные ленты, различные ремни, рукава, шланги, прокладки, кольца, кабели, подошвы, коврики, материалы покрытий, герметики и др.

Рис.2 Покрытие детской площадки резиновой крошкой