Состав резиновых материалов

Основным компонентом резиновых материалов является каучук.

В качестве добавок при производстве резиновых материалов используются вулканизирующие вещества, ускорители вулканизации, активаторы ускорителей, наполнители, противостарители, пласти­фикаторы и красители.

Вулканизирующие вещества (вулканизаты) — обязательные компоненты резиновых материалов; они участвуют в образовании пространственно-сетчатой структуры резины. Наиболее широко применяется для вулканизации сера. Ее количество в резиновых ма­териалах может изменяться от 1 до 40 % массы каучука, при этом увеличение содержания серы приводит к возрастанию твердости резиновых материалов. При максимально возможном насыщении каучука серой образуется твердый и жесткий материал, называемый эбонитом. Эбонит обладает высокой химической стойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, легко обрабатывается, но имеет низ­кую теплостойкость.

Наряду с серой в качестве вулканизаторов применяются селен и тиурам. Тиурам — органическое сернистое соединение, в отличие от серы не взаимодействующее с медью. Использование тиурама вызвано техниче­скими требованиями к резиновым материалам, предназначенным для элек­тротехнической промышленности.

Ускорители вулканизации применяются для повышения техни­ко-экономических показателей процесса вулканизации, т.к. они влияют на режим вулканизации и физико-механические свойства вул­канизирующих веществ. В качестве ускорителей вулканизации используют оксиды свинца и магния, а также различные полисульфиды в количестве 0,5... 1,5 % массы каучука. Активаторами ускорителей являются цинковые белила и магнезия.

Наполнители используются в производстве как для снижения стоимости резиновых материалов, так и для придания им необходи­мых физико-механических и потребительских свойств. Среди порош­кообразных наполнителей наиболее широкое применение находят сажа, каолин, мел, тальк, а в качестве тканей-наполнителей используются корд, бельтинг, рукавные и другие ткани из крученных синтетических (реже хлопчатобумажных) нитей повышенной прочности. Характер взаимодействия наполнителей с каучуком определяет их как активные (например, сажа повышает механические свойства) или инертные (мел и тальк удешевляют стоимость резиновых материа­лов). В качестве наполнителя часто вводят регенерат — продукт пе­реработки старых резиновых изделий и отходов резинового производства. Кроме уменьшения стоимости регенерат повышает качество резины, снижая ее склонность к старению. Количество наполнителей определяется как остальное по массе каучука после определения со­держания необходимых добавок.

Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения и обеспечивают эксплуатационные свойства резиновых материа­лов. Различают химические и физические противостарители. Химические противостарители (альдоль, неозон Д и др.) задерживают окисление каучука, а физические (парафин, воск и др.) — создают защитные пленки.

Пластификаторы облегчают переработку резиновой смеси и обеспечивают совмещение каучука с наполнителем. В качестве пластификаторов применяют канифоль, парафин, стеариновую кислоту и др. Количество пластификаторов может составлять 8...30 % массы каучука. Пластификаторы повышают пластичность и (или) эластич­ность, а также морозостойкость резины.

Красители в резиновых материалах, так же как противостарители, используются для повышения эксплуатационных свойств. Так, например белые, желтые и зеленые красители защищают от светового старения. В качестве красителей применяют охру, ультрамарин и др. в количестве до 10 % массы каучука. Для получения светлоокрашен­ных резин, предназначенных для работы в условиях повышенных температур, вместо наиболее распространенного наполнителя - сажи, используют оксиды кремния или титана.