Вихідні матеріали для гумових виробів

Самостійна робота – 22

Виробництво виробів із гуми

Склад та класифікація каучуків

Каучук і отримана з нього гума - продукти хімічної промисловості, що знаходять різноманітне застосування.

Каучуками прийнято називати полімерні матеріали, що відрізняють­ся високою еластичністю, тобто здатністю до значних деформацій при порівняно невеликих навантаженнях.

Каучук також пластичний, що виявляється при його нагріванні.

Розрізняють натуральний і синтетичний каучуки.

Натуральний каучук одержують із молочного соку каучукогенних рослин – дерево гівея бразильська, кок-сагиз.

Натуральний каучук був відо­мий давно, але в промисловості став застосуються тільки після розробки в 1839 р. процесу вулканізації сирого каучуку сіркою з утворенням гуми.

Синтетичний каучук одержують синтезом органічних речовин. Виробництво технічного каучуку вперше у світі розроблено російським хіміком С.В.Лебедєвим в 1910р.

За призначенням каучуки поділяються на дві групи:

1. Універсальні загального призначення - для виробництва виробів широкого вжитку. До каучуків загального призначення належать натуральний і си­нтетичні - бутадієновий (УКВ), бутадієн-стирольний СКС), ізобутадієн-нітрильний (СКИ).

2. Спеціального призначення, що використовуються для виробниц­тва виробів з особливими властивостями: хімічно-, тепло-, морозо-, мастильно- і бензостійких і т. п. До каучуків спеціального призначення належать бутадієн-нітрильний (СКН), хлоропреновий, бутилкау­чук, фторкаучук, силіконовий каучук і т.п.

Натуральний каучук (НК) має у своїй основі полімер ізопрену, синтетичні каучуки (СК) загального призначення одержують в основному на основі мономерів бутадієну С₄Н₆, ізопрену С₅Н₈, стиролу і їхніх композицій.

Незважаючи на досягнення в галузі створення нових синтетич­них каучуків, натуральний каучук усе ще зберігає своє значення як один з найбільш високоякісних каучуків загального призначення.

Виробництво синтетичного каучуку складається із двох основних процесів:

· одержання каучукогенів - бутадієн, стирол, хлоропрен, ізобутилен іт.д.;

· наступна полімеризація в каучукоподібний продукт.

Вихідні матеріали для гумових виробів

Перетворення каучуків на гуму здійснюється внаслідок процесу вулканізації.

Вулканізація — процес утворення містків між молекула­ми каучуку і перетворення його в тривимірну просторову молекулярну структуру.

Такий каучук характеризується підвищеною термічною стійкістю і міцністю, зниженою розчинністю і хімічною стійкістю.

Для перетворення лінійної структури молекул у просторову в ка­учуки вводять спеціальні речовини — вулканізатори (сірку). Моле­кули вулканізатора, приєднуючи до молекул каучуку в місцях по­двійних зв'язків, зв'язують їх.

При вмісті сірки до 15 % каучук утворює досить міцні, термо­стійкі, еластичні матеріали, що називають гумами.

Гумою називається продукт спеціальної обробки (вулканізації) суміші сірки та каучуку з різними добавками-наповнювачами і пом’якшувачами.

Найважливішими властивостями гуми будуть: висока еластичність (до100%), гарна вібростійкість, водостійкість, підвищена хімічна стійкість, механічна міцність.

Ці властивості досягаються вулканізацією гумових сумішей (сирої гуми).

Гумові суміші складаються на основі каучуку, вміст якго змінюється від 5% до 95%.

Гумові суміші також містять:

· Вулканізуючі речовини – сірка, селен, пергідроль, тиурам. Для вулканізації напівфабрикати із сирої гуми нагріають до 140°, при цьому сірка вступає в з’єднання з каучуком і напівфабрикат втрачає пластичність і стає еластичним.

· Прискорювачі вулканізації або активатори – полісульфіди, оксиди свинцю і магнію.

· Пом’якшувачі або пластифікатори – стеарин, олеїнова кислота, вазелін, рослинні масла, бітуми. Підвищують пластичність сирої гуми, еластичність та м’якість виробів, морозостійкість;

· Наповнювачі – сажа, окис цинку, крейда, каолін. Також використовують кордові тканини. Підвищують твердість і міцність;

· Протистарителі – парафін, віск, альдоль. Уповільнюють процес старіння гуми та окислювання каучуку, підвищують стійкість.

· Барвники - мінеральні або органічні для забарвлення та захисту від світлового старіння.

· Регенерат – продукт переробки старих гумових виробів та відходів гумового виробництва. Зменшується вартість, збільшується якість і знижується схильність до старіння.