Студопедия — Технические продукты на основе полимеров
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Технические продукты на основе полимеров






2.1 Резина. Это продукт взаимодействия каучука с серой, пред­ставляющий собой пластмассу с редкосетчатой структурой, в ко­торой связующим выступает полимер, находящийся в высокопла­стическом состоянии. Связующим в резинах являются натураль­ные или синтетические каучуки. Натуральный каучук получают из млечного сока (латекса) каучуконосных деревьев, произрастаю­щих в странах с тропическим климатом. В составе натурального каучука содержатся углеводород (изопрен), влага, зола, азотсо­держащие белковые вещества и органические кислоты. Синтети­ческие каучуки — это разнообразные продукты полимеризации углеводородов. Технологический процесс превращения каучука в резину называется вулканизацией — процесс химического взаимо­действия каучука с серой в условиях нагрева свыше 100 °С. В каче­стве вулканизатора наряду с серой могут быть использованы и другие вещества.

Содержание основного компонента резины — каучука в резине может изменяться в широких пределах — в интервале 10...98 %.

Основное свойство каучука — очень высокая упругая деформа­ция. Если для металлов упругая деформация составляет около 0,1 %, а для большинства полимеров при нормальных условиях не пре­вышает 5 %, то каучук может растягиваться на 1000 % и более.

Упругие свойства каучука являются следствием особенностей его надмолекулярного строения. Линейные макромолекулы каучу­ка не вытянуты в одну линию, как у большинства полимеров, а имеют зигзагообразную форму (рисунок 4). Первоначальное удли­нение каучука происходит только за счет распрямления макромо­лекулы, а не в результате растягивания связей между ее звеньями. Поэтому уже при небольших растягивающих усилиях достигается значительная деформация.

По мере дальнейшего нагружения для продолжения деформа­ции требуются все большие усилия и зависимость между дефор­мацией и напряжением все больше отклоняется от прямолиней­ного характера.

При снятии нагрузки начинается процесс свертывания мак­ромолекул, однако каучук не возвращается к исходным геомет­рическим размерам полностью, он приобретает заметную оста­точную деформацию. Каучук теряет свои упругие свойства и под влиянием температуры окружающей среды: он не обладает теп ло- и морозостойкостью, может набухать в органических раство­рителях, он липок.

Рисунок 4 - Зигзагообразная форма строения макромолекул каучука

 

 

Отмеченные свойства, за редким исключением, затрудняют техническое применение каучука в чистом виде. Практически пол­ное устранение отрицательных свойств каучука достигается путем его вулканизации. В процессе вулканизации образуются попереч­ные связи между макромолекулами каучука, линейная структура полимера превращается в объемную сетку: каучук превращается в резину. Поперечные связи препятствуют относительному переме­щению макромолекул полимера и, таким образом, предотвраща­ют остаточную деформацию.

Для управления процессом вулканизации и улучшения свойств получаемой резины используют разного рода добавки: ускорите­ли процесса, пластификаторы, красители, противостарители, наполнители и др.

В результате вулканизации свойства каучука резко улучшаются: повышаются эластичность, механическая прочность и теплостой­кость, вплоть до полного исчезновения снижается липкость и умень­шается степень взаимодействия с органическими растворителями.

До 1930-х гг. для производства резины использовали только природный каучук, выделяемый из сока каучуконосных растений, которые произрастают преимущественно в южных странах. Нату­ральный каучук представляет собой высокомолекулярный поли­мер линейного строения, образующийся путем биохимического синтеза. Степень полимеризации натурального каучука превыша­ет 2000.

В необработанном млечном соке лучших каучуконосов — ла­тексе — содержание каучука достигает 40 %. В чистом виде латекс находит ограниченное применение. Его используют в качестве ре­зинового клея, который не содержит органических растворителей и поэтому является экологически безвредным техническим про­дуктом.

Удаляя из латекса воду получают сырой каучук, который затем перерабатывают в резину. Однако сырьевая база природного кау­чука ограниченная, с 1 га лучших каучуконосных растений может быть собрано не более 500 кг натурального каучука в год, что не может обеспечить возрастающей потребности техники в резино­технических изделиях. Поэтому развитие получили технологии производства синтетического каучука.

Первый в мире завод синтетического каучука был введен в эксплуатацию в 1932 г. в Советском Союзе. Реализацию получил метод выдающегося ученого акад. С. В. Лебедева. В других промыш­ленно развитых странах производство синтетического каучука было начато гораздо позже.

Важнейшее преимущество синтетического каучука перед нату­ральным заключается в возможности целенаправленного измене­ния получаемых свойств применительно к требуемым условиям его применения, тогда как свойства натурального каучука зависят только от условий произрастания каучуконосных растений. Сырь­евая база синтетического каучука практически не ограничена, так как производство основано на продуктах химической переработ­ки органических горючих ископаемых — нефти, газа и каменного угля.

Резины, получаемые на основе натурального каучука, обозна­чают соответственно буквами НК, а полученные на основе синте­тического каучука — СК. Последующие буквы в маркировке син­тетического каучука обозначают химический состав мономера, из которого получен каучук.

Производятся резины общего назначения и специальные. К специальным резинам относятся маслобензостойкие, тепломо­розостойкие, износостойкие и электротехнические.

Универсальным типом резины общего назначения является ре­зина СКС, получаемая на основе бутадиен-стирольного каучука. Она наиболее широко применяется в автомобильной промыш­ленности, ее используют для производства шин разных транс­портных средств — наиболее массовой резинотехнической про­дукции.

Для удешевления шин в состав резины СКС вводят до 35 % нефтяных масел, что снижает стоимость шин до 25 %.

К маслобензостойким резинам относится резина СКФ, полу­чаемая из фторкаучука.

Тепломорозостойкие резины получают на основе кремнийор- ганических каучуков. Такие резины маркируют буквами СКТ, где буква Т означает «теплостойкий», что является исключением из общего правила маркировки резин, так как обычно буква обозна­чает мономер, использованный для получения каучуковой осно­вы резины. Резины СКТ работоспособны в интервале температур -100... + 300 °С.

Износостойкие каучуки получают на основе полиуретанов и маркируют их соответственно буквами СКУ. Они обладают высо­кой износостойкостью, эластичны, маслобензостойки. Их исполь­зуют для изготовления автомобильных шин повышенной износо­стойкости, транспортерных лент, внутренней облицовки трубо­проводов для транспортирования жидкостей, содержащих абра­зивные частицы, и др.

Электротехнические резины включают в себя электроизоляци­онные, электропроводящие и магнитные резины. Электротехни­ческие свойства достигаются путем введения в состав резины со­ответствующего наполнителя.

В электроизоляционные резины вводят наполнитель с диэлек­трическими свойствами (мел, тальк и др.), электропроводность обеспечивают введением углерода в виде сажи или графита.

Магнитные свойства резины создают введением в ее состав ферромагнитного порошка. Магнитная резина находит примене­ние в качестве уплотнений, так как она обеспечивает плотность уплотнения разъемных устройств без использования каких-либо прижимов. Примером являются дверцы холодильников.







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1018. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Понятие о синдроме нарушения бронхиальной проходимости и его клинические проявления Синдром нарушения бронхиальной проходимости (бронхообструктивный синдром) – это патологическое состояние...

Опухоли яичников в детском и подростковом возрасте Опухоли яичников занимают первое место в структуре опухолей половой системы у девочек и встречаются в возрасте 10 – 16 лет и в период полового созревания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия