Свойства и виды технических резин

Техническая резина – композиционный материал, который может содержать до 15…20 ингредиентов, выполняющих в резине разнообразные функции. Главное отличие резины от других полимерных материалов – это способность к большим обратимым деформациям в широком интервале температур. Необратимая, или пластическая составляющая резины намного меньше, чем у каучука, поскольку макромолекулы каучука соединены в резине поперечными химическими связями (так называемая вулканизационная сетка). Резина превосходит каучук по прочностным свойствам, теплостойкости и морозостойкости, а также устойчивости к действию агрессивных сред. Резина обладает высокой эластичностью, способностью к большим обратимым деформациям, стойкостью к действию активных химических веществ, малыми водо- и газопроницаемостью, хорошими диэлектрическими и другими свойствами.

В зависимости от температурных и других условий эксплуатации различают следующие основные группы резин: резины общего назначения, эксплуатируемые при температурах от -50 до 150 °С; теплостойкие резины предназначенные для длительной эксплуатации при 150…200 °С (а также резины, эксплуатируемые при температурах до 300 °С; морозостойкие резины, пригодные для длительной эксплуатации при температурах ниже -50 °С (иногда до -150 °С); маслостойкие и бензостойкие резины, длительно эксплуатируемые в контакте с нефтепродуктами, маслами и др.; резины – стойкие к действию различных агрессивных сред (кислотостойкие и щелочестойкие, озоностойкие, паростойкие и др.); электропроводящие резины. Для их получения используют различные каучуки, наполненные большими количествами электропроводящей (ацетиленовой) сажи; диэлектрические (кабельные) резины, характеризующиеся малыми диэлектрическими потерями и высокой электрической прочностью; радиационно-стойкие резины (рентгенозащитные и др.). Основой их служат каучуки, наполненные окислами свинца или бария. Помимо перечисленных резин различают также вакуумные резины, вибростойкие, светостойкие, огнестойкие, водостойкие, фрикционные резины, а также резины медицинские, пищевые и др. Комплекс свойств резины определяется прежде всего типом каучука. Существенное влияние на механические характеристики резины (деформационные, прочностные) оказывают наполнитель, а также структура и плотность вулканизационной сетки. Деформирование саженаполненных резин, характеризующихся высоким внутренним трением, обусловливает преобразование механической энергии деформации в тепловую. Этим объясняется высокая амортизационная способность резины. Однако из-за низкой теплопроводности резины многократное циклическое нагружение массивных изделий, например шин, приводит к их саморазогреву (т.е. теплообразованию). Следствием этого может быть ухудшение эксплуатационных свойств изделий.

В реальных условиях эксплуатации резина находится в сложнонапряженном состоянии, поскольку на изделия действуют одновременно различные деформации. Однако разрушение резины вызывается, как правило, максимальным растягивающими напряжениями. По этой причине прочностные свойства резины оценивают в большинстве случаев при деформации растяжения.

Технические характеристики резины существенно зависят от режимов приготовления резиновой смеси и ее вулканизации, от условий хранения полуфабрикатов и изделий и др. Свойства резин на основе каучуков, макромолекулы которых содержат ненасыщенные связи, могут ухудшаться при эксплуатации резины в условиях длительного воздействия повышенных температур, кислорода, озона, ультрафиолетового света.

Применение резин.

Резиновая промышленность – один из важнейших поставщиков комплектующих деталей и изделий для многих отраслей народного хозяйства. Резина – незаменимый материал в производстве шин, различных амортизаторов и уплотнителей.

В машиностроении применяют разнообразные резиновые технические детали: ремни – для передачи вращательного движения с одного вала на другой; шланги и напорные рукава – для передачи жидкостей и газов под давлением; сальники, манжеты, прокладочные кольца и уплотнители – для уплотнения подвижных и не подвижных соединений; муфты, амортизаторы для гашения динамических нагрузок; транспортные ленты – для погрузочно-разгрузочных устройств и т.п.

В электронике резины применяют для изоляции кабелей, изготовляют эластичные электропроводящие покрытия и др.

Большое количество резинотехнических изделий используется в быту (самые разнообразные изделия бытового назначения в системах водоснабжения, отопления, канализации, газоснабжающих системах и др.). Используется резина и в легкой, обувной промышленности. Спектр использования резиновых изделий очень широк.

Изготовления резиновых технических деталей.

Технический процесс изготовления резиновых технических деталей состоит из отдельных последовательных операций: приготовление резиновой смеси, формования и вулканизации.

Процесс подготовки заключается в смешении входящих в нее компонентов. Смешение проводят в червячных или валковых смесителях. Первым из компонентов при приготовлении смеси вводят противостаритель, последним – вулканизатор или ускоритель вулканизации.