Каучуки и резины сообщение кратко

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Кафедра экономики и маркетинга

на тему: «Каучук и резина»

Натуральный каучук – это эластичный материал растительного происхождения, добываемый из млечного сока гевеи бразильской. Основные виды каучука это смокед-шит, светлый креп и пара-каучук. Натуральный каучук рстворяется в бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде. При взаимодействии с кислородом и другими окисляющими реагентами – стареет. При нагревании свыше 200 о С разлагается, при температуре около – 70 о С утрачивает пластичность и становится хрупким.

Большая трудоёмкость получения, относительно низкие качественые показатели натурального каучука и другие причины обусловили производство синтетических каучуков.

Производство синтетических каучуков состоит из получения каучукогенов (мономеров) и их полимеризации. В качестве каучукогенов применяют бутадеин, стирол, изопрен, хлоропрен, акрилонитрил, изобутилен и др. Сырьём для их получения служат нефть , природный газ, уголь и вещества, содержащие крахмал.

Основная масса каучуков перерабатывается в резину. Резиной называется продукт специальной обработки смеси каучука и серы с различными добавками, имеющими определённое назначение. Кроме основного компонента (каучука), в состав резины входят (рис. 1) вулканизаторы, или агенты (сера, селен, перкиси), ускорители (оксиды свинца, магния, полисульфиды), противостарители, мягчители или пластификаторы, наполнители активные (сажа, окись цинка) и неактивные (мел, тальк, барит, регенерат), красители и другие составляющие.

Свойства резины зависят прежде всего от типа каучука, применяемого для её производства. Резина отличается высокой эластичностью, способностью к большим деформациям, малой сжимаемостью, высокой стойкостью к истиранию, газ- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, электроизоляционными свойствами, небольшой плотностью, высокой теплостойкостью.

Рисунок 1. Состав резины

Ассортимент отечественного синтетического каучука в настоящее время весьма большой: он насчитывает более 30 типов и свыше 200 марок. Основными типами синтетических каучуков являются:

· СКБ (бутадиеновый, натрий-дивиниловый или дивинильный);

· СКС (бутадиен-стирольный, или дивинил-стирольный);

· Найрит (хлоропреновый каучук);

Что касается резин, то в настоящее время выпускаются резины общего (на основе натурального каучука, СКБ,СКС и СКИ) и специального назначения, в том числемасло-бензостойкие (на основе найрита, СКН и тиокола), термостойкие (на основе СКТ), светоозоностойкие (на основе СКФ, СКЭП), износосойкие (на основе СКН), электротехнические (на основе СКН, найрита). Классификация резин приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Классификация резины

Резиновые технические изделия классифицируются (рис.3) по строению, технологии изготовления, типу конструкции.

Рисунок 3. Классификация резиновых технических изделий

Состав факторов, формирующих качество каучука, резины их производных и, в частности, резинотехнических изделий весьма разнообразен, и зависит от конкретного вида материала или изделия. Качественные характеристики каучука и резины формируются их видовым назначением и сферами их применения.

Основными характеристиками, которыми должен обладать каучук и резина, как его производное, являются:

— сохраняемость основных качеств: гибкости, эластичности, стойкости к сильным деформациям, возобновляемости формы и проч.;

— стойкость к бензину, бензолу, хлороформу, сероуглероду;

— стабильность состояния, устойчивость к старению;

— тепло- и холодостойкость.

· Кроме того, можно назвать такие свойства резины, присущие её видам исходя из функционального назначения:

— износостойкость, стойкость к истиранию.

Изучая ассортимент синтетических каучуков, следует обратить внимание на их отличительные особенности и применение отдельных типов и марок, на основе которого строится маркировка синтетических каучуков.

Ассортимент, маркировка и применение синтктических каучуков

Название: Каучук и резина Раздел: Промышленность, производство Тип: реферат Добавлен 14:23:22 25 февраля 2010 Похожие работы Просмотров: 1042 Комментариев: 15 Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно Скачать

Резиновые технические изделия

Марка	Маркировка	Применение
Бутадиеновые
Бутадиен-метилстирольные	СКМС-30, СКМС-30А	Изготовление шин
Бутадиен-стирольные	СКС-30, СКС-30А	Изготовление шин, резиновых изделий
Иизопреновые, цис- изопреновые	СКИ, СКИ-3	Шинная промышленность
Высокомолекулярный полиизоперин	П-118, П-155, П-200, П-85	Изготовление клея и искусственного каракуля
Силоксановые	СКТ и СКТН	Резиновые изделия, работающие до +250 о С
Фторкаучуки	СКФ-26, СКФ-32	Тепло-, масло-, бензиностойкие резины
Хлоропреновые «найрит»	Ремни, транспортные ленты, износостойкие изделия
Найрит-НТ	Изготовление клеев
Полисульфидный (тиокол)	Изготовление герметиков бензо- и маслостойких изделий

Что касается правил хранения природного натурального каучука, то сырьё для его получения, как правило, перерабатывают сразу же, не давая ему возможности прийти в негодность от воздействия температуры, кислорода, влажности и других агрессивных факторов.

Правила хранения и перевозки резиновых технических изделий предполагают их предохранение от воздействия кислорода, тепла и света, вызывающих соответственно реакции окисления, «псевдовулканизации» и «осмоления». Кроме того, резинотехнические изделия предохраняют от бензина, керосина, кислот, щелочей, жиров, минеральных и растительных масел.

1. Інфраструктура товарного ринку. Навчальний посібник. Під ред. І.В. Сороки, К., 2002

2. Товароведение. Учеб пособие / Под. ред. П.Д. Дудка, А.Г. Крюка. – Х.: ИД «Инжек», 2005. – 456 с.

3. Войнаш Л.І., Павловська Н.В., Приходько М.В. Товарознавство непродовольчих товарів. Ч.1. Підручник. – К.: НМЦ «УКООП Освіта», 2004. – 436с.

4. Товароведение Ч.1.: Курс лекций. – 2-е изд., перераб. и доп. / Авт.-сост. А.А. Болотников. – К.: МАУП, 2001. – 216 с.: ил.

5. Товарознавство непродовольчих товарів: Навч. пос. для студ. товарознав. Ф-тів / Г.Ф. Пугачевський, Н.П. Тихонова, Н.К. Зіміна та ін. – К.: КНТЕУ, 2003. – 324 с.

Наряду с металлом, нефтью, газом и пластмассами каучук превращается в один из важнейших народнохо­зяйственных и стратегических видов промышленной про­дукции. Трудно назвать отрасль народного хозяйства, где бы не применялись изделия из каучука и резины. Около 2 /₃ производимого каучука идет на изготовление шин. Крупнейшими потребителями шин являются авиа­ция, автомобильный транспорт, сельскохозяйственное и дорожное машиностроение.

Технический прогресс в различных отраслях народно­го хозяйства сопровождается непрерывным ростом по­требления резинотехнических изделий. Транспортерные ленты, приводные ремни, муфты сцепления, резиновые валы, баки, трубопроводы, шланги, уплотнители — вот далеко не полный перечень резинотехнических изделий, без которых немыслима современная техника. Резиновые изделия широко применяются в электротехнической и ка­бельной промышленности; большое значение имеет кау­чук для изготовления дорожных и гидроизоляционных покрытий, герметиков, заливочных составов, паст, для из­готовления обивки мебели, матрацев, сидений, в про­изводстве клеев, красок и т. д.

В зависимости от происхождения каучук делится на (натуральный и синтетический.

Первоначально каучуковые и резиновые изделия производились только из натурального каучука (млечного сока гевеи бразильской). Само название «каучук» проис­ходит от индейских слов «као-учу» — «слезы дерева». На­туральный каучук был привезен европейцами из Латин­ской Америки. Уже в 1910 г. добыча натурального каучука составляла 97 тыс. т, в 1930 г. — 839 тыс. т, в 1965 г. — 2362 тыс. т. Перебои в снабжении нату­ральным каучуком, высокие цены на мировом рынке, с одной стороны, и все возрастающий спрос на изделия из каучука и резины — с другой, диктовали необходи­мость создания синтетического каучука.

Большое значение для создания синтетического каучу­ка имели работы крупнейших русских ученых А.М. Бут­лерова и И.Л. Кондакова, А. Е. Фаворского и Н. Д. Зе­линского, но решающую роль сыграли исследования С. В. Лебедева, по методу которого 15 февраля 1931 г. в СССР был произведен первый в мире промышленный синтетический каучук.

Современный ассортимент отечественной продукции насчитывает свыше 30 видов синтетического каучука, главными потребителями которого кроме шинной являются промышленности: резинотехнических изделий, искусственной кожи, строительных материалов, асботехнических изделий, а также кожевенно-обувная, кабельная и бумажная.

Модернизация и повышение эффективности производ­ства, внедрение прогрессивной технологии, комплексная механизация и автоматизация, поиски дешевых источни­ков сырья, повышение качества изделий — вот основа увеличения выпуска резины и резиновых изделий, в ко­торых главным компонентом является каучук. Каучуки представляют собой высокомолекулярные соединения, гибкие и длинные цепи макромолекул ко­торых состоят из десятков тысяч и более атомов. В нена­пряженном состоянии макромолекулы каучука находятся в свернутом состоянии, а при растяжении распрямляются, при снятии растягивающей нагрузки вновь самопрои­звольно скручиваются. Этим объясняется высокая эла­стичность и способность каучука к большим обратимым деформациям.

Каучуки поступают на заводы резиновой промышлен­ности в сухом виде — безводные твердые или жидкие каучуки, либо в виде водных эмульсий — латексов, содержа­щих около 30% каучука. Латексы могут применяться не только в производстве каучука, но и как конечный то­варный продукт.

Основные технические характеристики любых видов натурального и синтетического каучука включают их экс­плуатационные свойства.

К эксплуатационным свойствам каучука относятся механические: предел прочности при растяжении, износо­стойкость, комплекс характеристик эластичности (упру­гий отскок, относительные и остаточные удлинения), а также физические и химические свойства: тепло- и мо­розостойкость, свето-, озоно-, масло-, бензостойкость, га­зопроницаемость, стойкость к действию агрессивных сред, к старению, электрические свойства, удельный вес и т. д.

К технологическим свойствам сырых каучуков отно­сятся: их пластичность; способность к пластикации, сме­шиванию, дальнейшей переработке, вулканизации; усадка и т. д.

Натуральный каучук (НК) имеет в своей основе поли­мер изопрена — высокомолекулярный углеводород (С₅Н₈)„. Изделия из натурального каучука высокоэла­стичны, прочны на разрыв и истирание, температура их эксплуатации от -68 до +200 °С. К недостаткам можно отнести набухаемость в маслах и растворителях и лег­кую окисляемость каучука под действием солнечных лу­чей. Несмотря на достижения в области создания новых синтетических каучуков, натуральный каучук все еще со­храняет свое значение как один из наиболее высококаче­ственных каучуков общего назначения.

Синтетические каучуки (СК) — высокополимерный каучукоподобный материал; условно они, делятся на кау­чуки общего и специального назначения. К каучукам общего назначения относят бутадиеновый (СКВ), бутадиенстирольный (СКС), изопреновый (СКИ) и некоторые другие, а к каучукам специального назначения — бутадиеннитрильный (СКН), хлоропреновый, бутилкаучук, силиконовый, фторкаучук и др.

Процесс производства синтетического каучука со­стоит из двух основных стадий: получение мономера и получение полимера. Сырьем для производства каучу­ков является этиловый спирт, на смену которому прихо­дит нефтехимическое сырье — этилен, пропилен, бутилен, бензол, а также ацетилен, бутан, пентан, изобутан, полу­чаемые из газообразного топлива. При переводе промы­шленности СК на нефтегазовое сырье производитель­ность труда повышается в 4 раза, а себестоимость СК в 2-3 раза ниже, чем на спирте, получаемом из пищево­го сырья.

Первым советским синтетическим каучуком был бута­диеновый (СКВ). Не отличаясь высоким качеством, этот вид каучука имеет малое значение.

Ведущую роль в мировом производстве СК играют бутадиенстирольный (СКС) и бутадиеннитрильный (СКН) каучуки.

На основе СКС изготовляют изделия шинной и рези­нотехнической промышленности. Этот каучук отличается большой прочностью, эластичностью, технологичностью, повышенной теплостойкостью, устойчивостью к дей­ствию света и кислорода. Каучуки СКН характеризуются высокой бензо- и маслостойкостью, стойкостью к воз­действию растворителей и агрессивных сред, имеют повы­шенную теплостойкость и применяются для изготовле­ния резинотехнических изделий, шлангов, прокладок, уплотнителей и т. д.

Изопреновые каучуки (СКИ), отличаясь высокой эла­стичностью, прочностью, износостойкостью, с успехом заменяют натуральный каучук (НК). — Большое значение в современном народном хозяйстве имеет хлоропреновый каучук. Этот каучук обладает от­личными эксплуатационными характеристиками: эласти­чен, высокопрочен, износоустойчив, особо стоек к хими­ческим средам, растворителям, негорюч. Недостатком является его низкая морозостойкость. Он широко приме­няется в производстве резинотехнических и специальных изделий, для защиты аппаратуры от -коррозии.

Недостатком всех вышеперечисленных синтетиче­ских каучуков является невысокая термостойкость (до + 200 °С), некоторая газопроницаемость.

Для специальных технических целей (в су до- и авиа­строении, в кабельной промышленности, для камер ра­кетного топлива, для защиты аппаратуры от агрессивных химических сред при высокой температуре) применяются ценные виды каучуков — силоксановые, тиоколы и фтор-каучуки. Отличаясь уникальными свойствами (термо­стойкостью до + 400-500°С), но будучи достаточно до­роги, они применяются очень ограниченно.

Превращение каучуков в резину и получение рези­новых изделий подразделяется на три стадии: пригото­вление сырой резиновой смеси, заготовительно-сбо-рочные операции, вулканизацию изделий и их отделку. Резиновые смеси изготовляют путем смешивания каучу­ков с ингредиентами: наполнителями, ускорителями пла­стикации, пластификаторами, вулканизаторами, ускори­телями вулканизации, противостарителями, красителями и т. д.

Количество каучука и ингредиентов колеблется в за­висимости от назначения резинового изделия. В качестве наполнителей широко применяют сажу, активированный мел, каолин, оксид цинка; вулканизаторов — серу и ее со­единения; пластификаторов — мазут, гудрон, смазочные масла, канифоль, смолы. Приготовление резиновой смеси проводится в закрытых резиносмесителях и на каландрах (или валках). Ответственной операцией является вулкани­зация. В процессе вулканизации при температуре + 130-160°С и давлении 18 — 20 МПа сера химически присоединяется к молекулам каучука, «сшивая» их в трехмерную структуру, образуя резину.

Резина является важным конструкционным материалом для машино- и приборостроения. Различные сорта резины обладают высокой эластичностью (упругое удлинение при растяжении достигает 700-800 %), хорошими вибро- и водостойкостью, повышенной химической стойкостью против кислот и их растворов, механической прочностью; резина хорошо сопротивляется истиранию. Эти свойства достигаются при вулканизации резиновых смесей (сырой резины). Созданы электропроводная, магнитная и другие резины с новыми свойствами.

Резины подразделяются на следующие основные группы: резины общего назначения (температуры эксплуатации от – 50 до +150 °С), теплостойкие (150-200 °С и выше), морозостойкие (до – 150 °С), масло- и бензостойкие, диэлектрические, электропроводящие, маг­нитные, фрикционные и др.

Резиновые смеси составляют на основе каучука, массовое содержание которого в различных изделиях колеблется от 5 до 95 %; смеси содержат также мягчители, наполнители, вулканизирующие вещества, противостарители, красители.

В машиностроении резиновые изделия применяют для движу­щихся устройств (шин, приводных ремней, транспортных лент), в магистралях для транспортирования жидкостей, газов (напорные и всасывающие рукава, соединительные шланги, трубки), в каче­стве опор, буферов, изоляции, уплотнителей (сальники, манжеты, прокладочные пластины, кольца) и др.

Исходные материалы для резиновых изделий. Каучук бывает натуральный и синтетический.

Натуральный каучук получают из млечного сока каучукогенных растений. Синтетический каучук – вещество, по свойствам близкое к натуральному. Его получают путем синтеза органических веществ. Промышленные виды синтетического каучука, которых насчитывается несколько десятков, различают между собой как по исходному сырью и способам производства, так и по составу и физико-механическим свойствам. Производство син­тетического каучука складывается из двух основных процессов: получения каучукогенов (бутадиена, стирола, хлоропрена, акрилонитрила, изобутилена и др.) и их полимеризации в каучукоподобный продукт. Сырьем для получения каучукогенов являются нефтепро­дукты, природный газ, ацетилен, древесина и др. При полимериза­ции каучукогены из низкомолекулярных веществ превращаются в высокомолекулярные соединения с типичными для натурального ка­учука физико-механическими и технологическими свойствами. Про­изводство синтетического каучука впервые в мире разработано рус­ским химиком С. В. Лебедевым.

Синтетические каучуки (СК) подразделяются на две основные группы:

СК общего назначения, применяемые в производстве изде­лий, с наиболее характерным свойством резины – эластичностью (массовое производство шин, конвейерных лент, амортизаторов, уплотнителей, обуви, игрушек и т. д.);

СК специального назначения, которые наряду с эластичностью должны обладать специфическими свойствами.

В качестве СК общего назначения применяют в основ­ном бутадиеновые и бутадиен-стирольные каучуки, в качестве бензо- и маслостойких – бутадиен-нитрильные, тепло- и морозостойких – кремнийорганические, износостойких – уретановые СК.

Мягчители (стеарин, олеиновая кислота) повышают пластичность сырой резины и мягкость резиновых изделий.

Наполнители повышают твердость и прочность резиновых изде­лий. К ним относятся сажа, оксид цинка, мел, каолин и др., а также рукавные и кордовые ткани и волокна (хлопчатобумажные, вискоз­ные, капроновые, нейлоновые), применяется также корд из стальных проволочек.

При вулканизации линейные макромолекулы каучука взаимодействуют с вулканизатором, в результате обра­зуется трехмерная (сшитая) сетка и каучук превра­щается в резину.

Основным вулканизирующим веществом (для СК общего назна­чения, бутадиен-нитрильных и других каучуков) является сера. Для вулканизации отформованные заготовки из сырой резины нагре­вают до температуры 140-180 °С; формование может совмещаться с нагревом.

Ускорители вулканизации (каптакс, тиурам и др.) вместе с окси­дом цинка не только сокращают время вулканизации, но и обеспечи­вают возможность вулканизации при комнатной температуре.

Для изготовления мягкой резины (автомобильные камеры, мячи) в каучук вводят 1-3 % серы; при массовом содержании серы 4— 7 % получается твердая резина. Для вулканизации кремнийорганических СК применяют пероксиды бензоила, для уретановых – изоцианиды.

Противостарители (парафин, вазелин и др.) замедляют процесс окисления каучука, повышают устойчивость и сроки службы рези­новых изделий.

Изготовление резиновых изделий. Процесс складывается из при­готовления резиновых смесей, вулканизации и отделки изделий.

Смешивание компонентов обеспечивает равномерное распределе­ние в каучуке всех составных частей, оно производится на вальцах или в закрытых смесителях. Полученная сырая резина представляет собой однородную пластичную массу, которой легко придается нуж­ная форма.

Для получения листовой резины сырую резиновую смесь обраба­тывают на каландрах, рабочим органом которых являются пустоте­лые подогреваемые прокатные валки из отбеленного чугуна. На каландрах производится также обкладка тканей сырой резиной, сдавливание листов резины и промазанных резиной тканей, обра­ботка пропитанного корда. Из листовой заготовки при надобности производят раскрой на резательных машинах или вырубных

Резиновые профили (трубки, шнуры) получают шприцеванием — выдавливанием сырой резины на червячном прессе через матрицу

Изделия сложной формы получают методами прессования и литья под давлением

Полученные полуфабрикаты подвергают вулканизации и отделке. Плотность различных сортов резины от 0,9 до 2 г/см 3 , предел прочности при растяжении от 3 до 60 МПа, относительное удлинение 200—800 %. Следует подчеркнуть, что для каучуков и резины (а также для некоторых видов пластмасс и других материалов) характерна релаксация (ослабление) напряжений, которая возрастает с увеличением силы и скорости деформации и с повышением температуры.

При увеличении массового содержания серы до 30-50 % получается твердый материал – эбонит. Он широко применяется для изготовления электротехнических изделий, особенно таких, которые должны быть стойкими к действию кислот (например, аккумуляторных баков, а также изделий химической промышленности). Способы получения изделий из эбонита те же, что и для резины. Эбонит хорошо обрабатывается резанием на станках.

Каучуки – это натуральные и синтетические эластичные углеводородные материалы. Именно из каучуков производят всем нам хорошо знакомую резину, а также множество клеев. Любое резиновое производство, производство изоляционных материалов не обходится без каучуков.

Каучук водонепроницаем, поэтому, к примеру, каучуковая подошва на обуви не будет пропускать воду. Еще один материал, который производят из каучуков – это эбониты различных видов. Процесс производства резины (или эбонита) из каучука называется вулканизацией.

Не стоит путать каучук с гуттаперчей, которая по химическому составу одинакова с ним, но является все же другим веществом.

Натуральный природный каучук

Такой каучук получают из так называемых каучуконосных растений. Это дерево гевеи, некоторые растения сорта одуванчиков, фикус эластичный и прочие. С этих растений собирают каучуконосный сок. С этой целью каучуносные растения (в основном только дерево гевеи) высаживаются плантациями.

Очень большой спрос на каучук возник в конце 19 века. Тогда синтетического каучука еще не существовало в природе, а натуральный стоил недешево. Период погони за прибылями и лихорадочного высаживания каучуковых плантаций где попало по всей планете называется каучуковой лихорадкой.

Сегодня натуральный каучук добывают в основном в Азии и Латинской Америке: в Индии, Бирме, Вьетнаме, Малайзии, на Шри-Ланке, в Индонезии, в Бразилии, Колумбии, Эквадоре и Перу.

Синтетические каучуки

Синтетический каучук, идентичный по свойствам натуральному (правда, тогда еще заметно менее прочный), изобретен был еще в начале 20-го века.

Как и природный, синтетический искусственный каучук не пропускает электричество, потому является изоляционным материалом в электрике. Интересно, но синтетически синтезированная каучуковая масса используется даже в космической индустрии – как ракетное топливо.

Синтетические каучуки еще называют сополимерами.