Что такое резина?
Если резиновые перчатки теряют эластичность, их помещают в теплый 5%-ный раствор аммиака на 15 минут, затем разминают и помещают в 5%-ный водный раствор глицерина при температуре 40-50°C на 15 минут.
Резина против силикона — в чем разница?
Сегодня на рынке эластомеров представлено множество различных материалов, включая резину и силикон. Их часто сравнивают друг с другом, пытаясь определить, в чем разница между ними и какой из них лучше, прочнее и долговечнее. Что отличает резину и силикон от пластмасс, так это их эластичность и упругость.
Это эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального или синтетического каучука. Сырьем для первого является латекс (млечный сок каучукового дерева Gevea brazilica, основным компонентом которого является углеводород под названием полиизопрен). Последний производится из углеводородов, таких как бутадиен, изопрен, неопрен, стирол, хлоропрен и других, с использованием технологии полимеризации/сополимеризации.
Вулканизация — это технологический процесс, в котором натуральный/синтетический каучук взаимодействует с вулканизующим агентом: серой, перекисями, соединениями аминного типа, оксидами металлов, другими веществами. Кстати, вулканизующим агентом могут быть не только вещества, но и физические явления, например, излучение.
Его действие направлено на сшивание молекул каучука и создание однородной пространственной сети с целью повышения прочности, твердости, эластичности и снижения уровня пластичности, набухания и растворимости в органических растворителях.
Состав
В производстве каучука используются резиновые смеси различных марок, состав которых представлен:
- натуральные/синтетические каучуки;
- вулканизирующий агент;
- ускорители вулканизации: магний, оксиды свинца, полисульфиды;
- антиоксиданты: альдол, неозон D, воск, парафин — добавляются в резиновые смеси для замедления старения резины
- пластификаторы: битум, вазелин, парафиновый воск, стеариновая кислота, растительные масла и другие — для улучшения эластичности резины
- наполнители: активные (оксид цинка, кремниевая кислота) и неактивные (барит, мел, тальк).
- Регенерат — продукт, получаемый при переработке старых резиновых изделий и резиновых отходов;
- Красители, которые могут быть органическими или на минеральной основе.
Что такое силикон?
Силикон — это полимер, который является разновидностью синтетического каучука. Ключевое различие между каучуком и силиконом заключается в том, что первый основан на водороде, а второй — на чередовании атомов кремния и кислорода.
Кремниево-кислородные связи являются более высокоэнергетическими, чем водородные. Именно это делает силикон более устойчивым к высоким температурам, чем резина и многие другие эластомеры.
Силикон синтезируется с помощью технологии гидролитической поликонденсации или полимеризации.
Состав
Силиконовая смесь, как и другие резиновые смеси, также является многокомпонентной. В его состав входят:
- синтетический каучук — основа композиции;
- армирующего агента, отвечающего за обеспечение прочности состава после полимеризации;
- пластификатор, придающий эластичность;
- вулканизатор, придающий составу вязкость
- краситель — для придания смеси определенного цвета.
Кроме того, в состав смесей могут входить определенные наполнители для придания им определенных свойств. В состав силиконовых герметиков также входят праймеры, повышающие степень адгезии.
Преимущества и недостатки
- стойкость к высоким температурам, проявляющаяся в его структуре и сохранении всех технических и эксплуатационных свойств в широком диапазоне температур — от -60 о С до +200 о С, а для морозостойких силиконов — от -100 о С до +300 о С;
- химическая инертность ко многим агрессивным веществам: пресная/морская вода, озон, спирт, минеральные масла, бензин, слабые растворы кислот/щелочей и др;
- устойчивость к воздействию внешних факторов, таких как радиация, ультрафиолетовое излучение, удары и электрические поля;
- устойчивость к вредным микроорганизмам, насекомым и грызунам;
- нетоксичность, что позволяет использовать силиконовые изделия/детали во всех отраслях промышленности;
- долговечность;
- отличные электрические свойства: при температурах выше +100 o C силикон превосходит другие эластомеры в этом отношении.
Что такое резина? История, виды и свойства
У некоторых растений сок содержит латекс. Изначально это белая жидкость, из которой впоследствии получают каучук. Этот материал эластичен, непроницаем для воды, а также служит диэлектриком. Таким образом, каучук — это высокоэластичный полимер, который добывают из млечного сока некоторых тропических растений, а также искусственным путем.
Давным-давно индейцы называли каучук ‘слезами деревьев’. Именно так переводится это слово с языка группы коренных жителей Южной Америки. В европейских странах об этом материале ничего не знали до открытия Америки.
Источником полимера служит так называемое каучуковое дерево (общее название нескольких растений). Эти растения встречаются только в экваториальной части пояса шириной 1 500 км. Кстати, привычные нам одуванчики и полынь тоже содержат подобный сок, но встречается он крайне редко и качество каучука очень низкое.
Интересный факт.Более 50% всего каучука идет на производство автомобильных шин.
Материал уникален и может менять свои свойства в зависимости от температуры окружающей среды. Например, он может иметь стеклообразное, текучее и высокоэластичное состояние. При температуре от +20 до +30℃ он также приобретает рыхлую структуру, белый цвет и растворим в эфире, бензоле и бензине. Наиболее важными характеристиками каучука являются его эластичность, мягкость и устойчивость к воздействию воды.
Дело в том, что в настоящее время добывать каучук из деревьев в необходимых количествах непросто, поэтому ученые научились создавать его искусственно. Были разработаны различные синтетические виды на основе изопрена, бутилена, изобутилена и других компонентов. Каждый такой полимер обладает своими уникальными свойствами. Разнообразие синтетических материалов достаточно велико.
Что такое каучук? Внешний вид, разновидности и применение
Каучук это эластичный материал, который образуется в результате вулканизации каучука. Наиболее часто используемым вулканизующим агентом является сера, которую смешивают с каучуком и нагревают. В процессе вулканизации каучук разделяется на твердый, полутвердый и мягкий. Проще говоря, во время вулканизации макромолекулы каучука ‘сшиваются’ с помощью серного мостика.
Резиновые изделия обычно делятся в зависимости от их назначения:
Резина используется в самых разных отраслях промышленности — в производстве, а также в быту, строительстве, сельском хозяйстве и спорте. Она используется в производстве шин, обуви, медицинских приборов и т.д. Она также используется в качестве гидроизоляционного и электроизоляционного материала.
Каучук появился в Европе в 1738 г. Однако он еще не имел практического применения, так как Французская академия наук только начала изучать его образцы. Впервые каучук был использован 80 лет спустя в качестве ластика для карандашей. Однако он не получил более широкого применения, поскольку быстро высыхал и твердел.
В 1823 году Чарльзу Макинтошу, шотландскому изобретателю и химику, удалось сделать резину эластичной. Он также создал водонепроницаемую ткань, пропитав ее раствором каучука и парафина. С тех пор были созданы такие водонепроницаемые изделия, как галоши, макинтоши, сумки и так далее.
Интересный факт.: макинтоши, сделанные из прорезиненной ткани для защиты от дождя, были названы в честь Чарльза Макинтоша.
Чарльз Гудьир в 1839 году смешал каучук с серой и нагрел его. Этот процесс позже стал известен как вулканизация, а полученный материал был назван резиной. После его открытия продукт сразу стал популярным и начал использоваться повсеместно.
Виды каучука
Резина используется в производстве автомобильных, мотоциклетных, велосипедных и авиационных шин, резинотехнических изделий — в том числе конвейерных лент, приводных ремней, напорных и напорно-всасывающих рукавов, кульков, технических резиновых пластин, резиновых колец, фланцев и других уплотнений, виброизоляторов и амортизаторов, а также резиновых напольных покрытий, в том числе резинового линолеума, и резиновой обуви, например, сапог, ботинок.
Обрезинивание (нанесение слоя резины или эбонита) на металлические изделия широко используется для защиты их от коррозии и других вредных воздействий. Прорезиненные ролики используются в различных отраслях промышленности, таких как производство бумаги, металлопроката, пленки, металлической упаковки и мебельных щитов.
Латекс используется в производстве презервативов (контрацептивов), медицинских и защитных перчаток и специальных костюмов для РХБЗ и сил гражданской обороны (шлемы противогазов, ОЗК, Л-1 и т.д.).
Производство прорезиненных изделий
Прорезиненные ткани производятся из льняных, хлопчатобумажных или синтетических тканей путем пропитки резиновым клеем (специальная резиновая смесь, растворенная в бензине, бензоле или другом подходящем летучем органическом растворителе). После испарения растворителя получается прорезиненная ткань.
Для производства резиновых труб и прокладок с различными профилями сырую резину пропускают через шприцевую машину (экструдер), в которой нагретая (до 100-110°) смесь продавливается через профилирующую головку. В результате получается профиль или трубка, которая затем вулканизируется либо в автоклаве под повышенным давлением, либо в вулканизационной ‘трубе’ под нормальным давлением в циркулирующем горячем воздухе или в расплавленном соляном растворе.
Производство рукавов из кулирной резины, армированных оплеткой из волокон или проволоки, осуществляется следующим образом: из каландрированной резиновой смеси нарезаются полосы и накладываются на металлическую оправку, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру изготавливаемого рукава. Края полос смазываются резиновым клеем и сворачиваются в рулон, затем накладывается один или несколько парных слоев ткани или оплетки из металлической проволоки, смазываются резиновым клеем, сверху укладывается еще один слой резины. Затем собранный полуфабрикат обматывается увлажненным бинтом и вулканизируется в автоклаве.
Производство шин
Внутренние трубки для автомобильных шин изготавливаются из резиновых трубок, соединенных или склеенных между собой по всей длине камеры. Существует два способа изготовления камер: формованные камеры и камеры Дорна. Дорновые камеры вулканизируются на металлических или изогнутых оправках. Эти камеры имеют один или два поперечных шва. Камеры вулканизируются на стыке после изготовления шва. Камеры вулканизируются в индивидуальных вулканизаторах, оснащенных автоматическим регулятором температуры. После вулканизации в оболочку помещается молотый тальк для предотвращения слипания стенок оболочки.
История
Проблема заключалась в том, что гибкая резина после обработки становилась твердой. Только в 1823 году были найдены метод и пропорции ингредиентов, обеспечивающие сохранение гибкости. В это время примитивный каучук начали использовать для пропитки тканей, чтобы сделать их водонепроницаемыми.
Только в 1839 году, когда была разработана технология вулканизации, впервые была получена полностью функциональная резина. Новый материал сразу же оценили и начали использовать для уплотнений и изоляции.
Состав каучука
Чтобы получить каучук, его необходимо полимеризовать, но не простым нагреванием, а с добавлением серы. Создаваемая ею среда способствует вулканизации, делая массу не твердой, а эластичной.
Полученный материал уже является каучуком, но совсем не таким, каким мы его знаем сегодня. Он имеет мутный цвет, который трудно определить, подвержен эффекту старения и имеет много других недостатков. Чтобы улучшить его, первоначальный состав был усовершенствован.
Теперь он содержит:
Регенерат — это переработанный материал. Почти вся резина, за исключением высококачественной медицинской и подобной продукции, уже содержит использованные резиновые изделия. Их присутствие снижает необходимую концентрацию каучука, который является самым дорогим компонентом состава.
Сера обычно используется в качестве вулканизующего агента. Ее содержание составляет 1-35%. Причем ее количество определяет уровень эластичности. При самой высокой вязкости она составляет всего 1-4%. Процесс вулканизации довольно трудоемкий. Чтобы ускорить его, используются добавки, чаще всего каптакс или оксид свинца. Эти добавки необходимы в очень небольшом количестве — 0,5-2%. Они не только действуют как ускоритель, но и снижают температуру вулканизации.
Современная резина не является чистой вулканизированной резиной. Она состоит из различных наполнителей, содержание которых может достигать 80%. Свойства каучука зависят от того, какой наполнитель используется.
Всего используется 3 различных типа наполнителей:
В качестве активного наполнителя используется технический углерод или свинцовые белила. Такие наполнители усиливают резину, делая ее более прочной, но в то же время позволяют ей сохранять некоторую степень эластичности. Они делают ее более устойчивой к разрывам и истиранию. Автомобильные шины являются ярким примером резины, изготовленной с использованием сажи.
Резиновые изделия
Сегодня резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве и производстве. Общее количество изделий из резины превышает 60 000 разновидностей. Самые популярные из них — герметики, амортизаторы, трубы, прокладки, уплотнители, резиновые покрытия и подкладочные материалы.
Резиновые изделия массово используются в производственных процессах. Этот материал также необходим для изготовления перчаток, обуви, ремней, водонепроницаемых тканей и конвейерных лент.
Большая часть производимой резины используется в производстве шин.
Резина в производстве шин
Каучук является важнейшим материалом для производства автомобильных шин. Процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем в резиновую смесь добавляют кремнезем, технический углерод и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по конвейеру в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.
На следующем этапе происходит обрезинивание шнура. Текстильные и металлические корды заливаются в горячую резиновую смесь. В результате образуется внутренняя шина, текстильный слой и брекерный слой.
Из чего состоят шины? Все производители шин используют различные составы и технологии для изготовления шин. Для придания шине прочности и долговечности в нее добавляют различные пластификаторы и армирующие вещества.
В производстве шин используется натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь снижает нагрев шины. Большую часть резиновой смеси составляет синтетический каучук. Этот ингредиент придает шине упругость и способность выдерживать более высокие нагрузки.
