Резина қоспасын дайындау технологиясы

 

Пресстеу.

Бұл әдіс көбіне фасонды резина бұйымдарын алу үшін қолданылады. Вулканизация реакциясы қыздырылған пресс-формада қысым астында өтеді.

 

Қысым астында құю.

Кейбір бұйымдарды өндіруде, әсіресе, аяқ киім өндірісінде тез вулкандалуға бейім реологиялық сипаттамаларға ие резиналық қоспалар дайындалады. Қазіргі уақытта қысым астында құюмен өңделетін каучук спасын арттыру мен сәйкесті құрылғылардың дамуы бойынша зерттеулер жүргізілуде. Жұмыстың басты мақсаты – вулкандалу процесінің уақытын азайту, себебі бір бұйым жасауға кететін уақыт сол бойынша анықталады. Міне, сондықтан термопластикалық эластомерлер қайтымсыз химиялық процессінде көлденең тігуді (вулкандау) қажет етпейді. Өкінішке орай, қазір термопластикалық эластомерлер әлі кең таралған жоқ және кәдімгі каучукті алмастыра алмайды.

 

Экструзия.

        Экструзия әдісімен резина қоспасынан дайындалған фасонды бұйымдар ассортименті өте кең – пневматикалық шиналардың протекторынан кабельді жабындар, шлангілер және автомобиль бөлшектеріне дейін. Материалдарды сынау бойынша Америка қоғамы (ASTM) экструзия жолыменберілген өлшемдер мен сапалы жабыны бар бұйым алуға болады ма, жоқ па екенін алдын ала анықтауға мүмкіндік беретін қоспаны сынау әдісін ұсынды. Ол үшінқатаң стандартты өлшемді және майысқан және жазық беті, үшкір және үшкір емес бұрыштары бар күрделі профильді фильер қолданылады. Осындай фильер арқылы сыналатын қоспаны экструзиялайды. Егер экструдаттың сапасы қанағаттанарлықтай болмаса, онда арнайы қоспалар қолданады, мысалы, «фактистерді» - қанықпаған балық немесе өсімдік майларының күкіртпен немесе бірхлорлы күкіртпен өзара әрекеттесу өнімдері.

Экструдатты алғаннан кейін оны туннельді пеште вулканизацияға ұшыратады. Жақында экструдатты вулканизациялаудың жаңа әдісі – жылудың экструдатқа берілуін қамтамасыз ететін қыздырылған псевдожылжымалы (вихрлі) қабатта жүргізу жасап шығарылды.

 

 

Каландрлеу. Беттік қабат орнату.

        Каучукті қоспаны каландрлеу мен олармен маталарды жабу пластмассаларды өңдеуге арналған әдістердің сипаттамсымен барынша ұқсас. Мысал ретінде автомобиль шиналарының кордты нигтерін атауға болады. Арнайы құрамдармен сіңіргеннен кейін оларды каландр көмегімен резиналық қоспамен жабады. Бұл қоспамен тағы да шиналардың бортты проволокалы сақиналарын да қаптайды.

Ең маңызды резина бұйымы – автомобиль шиналарын жасау кезінде резиналық техникалық бұйымдар өндірісінде қолданылатын барлық операциялармен соқтығысуға тура келеді.

 

Вулкандау.

        Вулкандау мақсаты – каучукке мықтылық,  ескіру мен деформацияға беріктілік беру, сонымен қатар оның пластикалығын төмендету болып табылады. Вулкандау реакциясын кәдімгі резина технологиясының маңызды процессі деп есептеуге болады. Химиялық қатынаста бұл реакция сол немесе басқа текті макромолекулалар арасындағы көлденең байланыстардың, немесе көпірлерлің түзілуіне негізделеді. Көпірлер түрі, ұзындығы, бір молекулаға келетін саны(көлденең тігу тығызыдығы), олардың арасындағы аралықтардың тұрақтылығы немесе тұрақсыздығы – барлығы аулкандау қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Вулкандау проблемасы кең, оның химиялық негіздері бір шағын кітапта барлық сұрақтарды қарастыру мүмкін еместей күрделі.

 

6-сурет. Шина өндірісінің ағындық  сызығының блок-схемасы

 

 

Біз тек көмірсутекті каучуктердің вулкандалуы кезінде түзілетін химиялық байланыстардың үш негізгі түрін қарастырамыз.

1. Күкіртпен вулкандау (көміртек – күкірт байланыстары)

Табиғи каучук тәрізді қанықпаған каучуктер, сондай-ақ бутадиенді немесе бутадиенстиролды каучуктер әдетте күкіртпен вулкандалады, вулканизат молекуласы арасында дисульфидті химиялық байланыстар түзіледі.

        Вулкандайтын агенттердің құрамына жиі «жылдамдатқыштар», стеарин қышқылын және мырыш тотығын қосады. Жылдамдатқыштар ретінде органикалық заттар немесе металлорганикалық тұздарды алады, олар вулкандау уақытын айтарлықтай төмендетеді. Кейбір типтік жылдамдатқыштар – дифенилгуанидин, меркаптобензотиазол, дибензотиазилсульфид – бір бөлігі каучуктің жүз бөлігі қатынасында (1/100) алынады. Стеарин қышқылы (2/100 қатынасында) жылдамдатқыштардың активациясы ретінде қызмет етеді. Жылдамдатқыштардың функциясы сегіз мүшелі күкірт сақинасының расщеплениясы нәтижесінде тез реакциялық қабілетті күкірт радикалдарын түзу қабілеті болуына негізделеді.

Мырыш тотығының әсерінен  вулканизаттың физикалық қасиеттерінің жақсы комбинациясын алу үшін қажетті күкірт мөлшерін төмендетуге болады. Бірақ, вулкандау процессінде болатын көптеген реакциялар мен әрекеттесулердің қызметтері әлі күнге дейін анық емес. Бірақ, көлденең байланыстардың гомогенділігі (типімен қатар кеңістікте таралуы бойынша) мен типінің жақсаруына әсер ететін кез келген фактор вулканизаттың қасиеттерінің кешенін жақсаруына әкеледі.

2. Асқын тотықпен вулкандау (көміртек-көміртек байланыстары)

Бұл тікелей көрші макромолекулалардағы көміртек атомдары арасындағы байланыстар қаныққан жэәне қанықпаған карботізбекті каучуктер вулкандалуы кезінде түзіледі. Вулкандаушы агент ретінде берілген жағдайда органикалық тотықтар алынады:

3. Металл тұздарымен вулкандау.

Қышқыл, мысалы карбоксил топтары бар көмірсутек каучуктердің вулкандалуы екі валентті металл тотығы немесе әлсіз тұз көмегімен жүзеге асады.

Каучуктердің регенерациясы.

        Ескі шиналардан каучуктердің регенерациясы бұрынғы мәнінен айырылды, себебі, қатысты арзан синтетикалық каучук, көбіне май мөлшері көп каучуктердің көптеген сорттары пайда болды. Регенерацияланған каучук қазір негізінен басқа каучуктерден резиналық бұйымдарды дайындауда қоспа ретінде қолданылады.

Регенерацияның бірнеше әдісі бар. Бір жағдайларда резинаны алдымен ұсақтайды, содан соң күйдіргіш натр, май және пептидтейтін агенттер көмегімен автоклавтарда девулкандау жүргізіледі; басқа жағдайларда хлорлы цинк немесе ыстық ұнтақтау қолданылады.

Регенерацияланған каучуктің жеке қолданысы да бар – жолдарды, едендерді  жабу үшін, кілем изнанкасында гуммирленген қабатты дайындау үшін және т.б.

 

 

 

3-кесте. Маңызды эластомерлер негізінде  алынған резиналардың беріктілігі

 

Каучуктар мен резиналардың қолданылуының арнайы салалары

        Шаруашылықтың әр салаларында резиналар кең қолданылады.

Беттерді қаптау. Химиялық модификацияланған каучуктер, мысалы, циклденген және хлорланған, табиғи каучуктер мен полиуретандар қорғаныш резиналық жабындар өндірісінде пайдаланылады. Осындай мақсатта төменмолекулалық полибутадиендер мен бутадиенстиролды каучуктер де бар. Әр түрлі текті латекстер қағаздарды қатау үшін, сондай-ақ сыртқы және ішкі мәзірлеу жазбалары үшін арналған.

Адгезивтер. Каучуктер ерітінділері мен латекстер адгезивті өндірісте кең қолданыс тапқан. Жабысқақ лента және облицивті плитка каучук негізінде дайындалған бұйымдар арасынанмаңызды орын алады.

Тығыздау. Бутилкаучук, полибутадиенді, полисульфидті және этиленпропиленді каучуктер және олардың туындылары тығыздаушы бұйымдар мен герметиздейтін құрамдарды дайындау үшін қолданылады. Қазіргі кезде мұндай бұйымдардың мәні мекемелер құрылысында маңызды.

Ауыл шаруашылығы. Бутадиенстиролды латекстердің майлармен қоспаларын жел эрозиясынан жапа шегетін құм грунттарының тұрақтылығы үшін қолданады. Ұқсас әдістер каналдарды, польдерлерді, автомобиль жолдарын, террикондар мен жағалауларды мықтылауға арналған.

Жол құрылысы. Каучуктерді асфальттарға енгізеді, ол оның бұзылуға қарсылығын және жолдарда қауіпсіз қозғалысты арттырады.

 

 

Қолданылған әдебиеттер тізімі

1. Андрашников Б.И. Интенсификация процессов приготовление и переработки резиновых смесей
2. Аверко-Антонович Ю.О. Технология резиновых смесей
3. Дак И.Е. Пластмассы и резины
4. Вострокнутов М.И., Новиков Н.В. Переработка каучуков и резиновых смесей
5. Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин
6. Малышев А.И., Помогайбо А.С. Анализ резин