Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Восстановительный ремонт шин

..pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
16.71 Mб
Скачать

Непредельность каучуков определяется наличием в молекулах ненасыщенных (двойных) связей между соседними атомами углерода. От степени непредельности зависит способность каучука к вулкани­

зации, устойчивость к старению под действием кислорода и других агрессивных сред.

Регулярность построения макромолекул каучука из отдельных звеньев определяет в первую очередь его прочность и эластичность. Каучуки с регулярной структурой обладают способностью кристал­ лизоваться при растяжении, в результате чего значительно повы­ шается их прочность. Нарушение регулярности строения затрудняет ориентацию макромолекул при растяжении, что снижает прочность каучуков и не позволяет получать на их основе достаточно прочные резины без использования при этом специальных добавок — усили­ телей.

В зависимости от способа получения каучуки имеют различный молекулярный вес. От молекулярного веса зависят прочность, пла­ стичность и ряд других свойств каучука. С понижением молекуляр­ ного веса повышается пластичность и остаточные деформации и уменьшается прочность и эластичность. Высокомолекулярные ка­ учуки представляют собой жесткий, труднообрабатываемый мате­ риал.

Натуральный каучук (НК) добывается из млечного сока (латекса)

каучуконосных растений. Основным каучуконосом

является бра­

зильская гевея, растущая в

странах с тропическим климатом —

в Южной Америке, Африке,

Юго-Восточной Азии.

 

Натуральный каучук представляет собой линейный полимер регулярного строения, макромолекулы которого построены из боль­ шого числа изопреновых звеньев. Резины на основе НК имеют высо­ кий предел прочности при растяжении (200—300 кгс/см2). Они ха­ рактеризуются высокими эластичностью, усталостной прочностью, износостойкостью и хорошей температуростойкостью. Вследствие низкого внутреннего трения в резинах из НК теплообразование при многократных деформациях ниже, чем в резинах из других каучуков. К недостаткам НК следует в первую очередь отнести плохое сопро­ тивление старению, что обусловливается его высокой непредельностью.

Основным промышленным сортом НК является смокѳд-шитс, поступающий на предприятия резиновой промышленности в заморо­ женном виде в кипах по 100 кг. Смокед-шитс имеет очень низкую пластичность, поэтому после прогрева (распарки) в специальных ка­ мерах в течение 12—24 ч при 60—80 °С его подвергают пластикации.

Пластикацию НК проводят путем механической обработки в за­ крытых резиносмесителях, на вальцах или в специальных пластикаторах червячного типа.

В процессе пластикации при одновременном воздействии значи­ тельных механических напряжений сдвига и кислорода воздуха в каучуке протекают механохимические превращения, вызывающие существенное изменение его свойств. Предел прочности при растя­ жении резин и вязкость клеевых растворов из пластицированного

63

НК несколько ниже, чем из непластицированного. При одинаковой вязкости клеи из пластицированного НК обладают повышенной клея­ щей способностью. Смеси из пластицированного НК характеризуются более высокой клейкостью и лучшими технологическими свойствами по сравнению со смесями из непластицированного каучука.

Путем подбора соответствующих режимов пластикации (продол­ жительности, температуры, зазора между валками вальцев) натураль­ ному каучуку можно придать различную пластичность.

Изменение свойств в процессе пластикации частично обратимо, и после определенной «вылежки» эластические свойства НК в из­ вестной мере восстанавливаются. Поэтому пластичность контроли­ руют только после такой «вылежки».

Бутадиен-стиролъные каучуки (СКС и CKMG) представляют собой полимеры, построенные из чередующихся звеньев бутадиена и сти­ рола (или а-метилстирола). Полимеры, в состав которых входят два (или более) различных соединения, обычно называют сополимерами. Сополимеры бутадиена и стирола (СКС) или а-метилстирола (СКМС) в настоящее время являются наиболее массовыми каучуками шин­ ного производства. Резины, изготовленные из бутадиен-стирольного каучука (с усилителями), имеют высокую износостойкость, высокий предел прочности при растяжении и хорошее сопротивление тепло­ вому старению.

Цепи СКС построены нерегулярно, последовательность сочетания бутадиеновых и стирольных звеньев в них самая разнообразная: бутадиен-стирол, бутадиен-стирол-стирол, бутадиен-бутадиен-сти- рол и т. д. ^следствие нерегулярности строения СКС не кристалли­ зуется при растяжении, и резины на его основе без усилителя имеют низкий предел прочности при растяжении.

Бутадиен-стирольные каучуки выпускают с различным содержа­ нием стирола. В Советском Союзе производят каучуки, содержащие 10, 30 или 50% стирола (или а-метилстирола). Цифра в обозначении торговой марки каучука показывает, какое количество стирола или а-метилстирола содержится в сополимере. Например, марка СКС-10 означает, что в ее состав входит бутадиен-стирольный каучук, со­ держащий 10% стирола и 90% бутадиена; в каучке СКМС-30 содер­ жится 30% а-метилстирола.

С увеличением содержания стирола в сополимере повышается его прочность и жесткость, возрастает сопротивление старению (под действием тепла, кислорода и озона), но снижается эластичность и морозостойкость получаемых на его основе резин.

Бутадиен-стирольные каучуки холодной полимеризации (при 5 °С) отличаются более регулярным чередованием бутадиена и сти­ рола в молекулярной цепи, повышенным пределом прочности при растяжении и повышенной износостойкостью по сравнению с каучу­ ками, получаемыми при 50 °С. В обозначение марки каучуков низко­ температурной полимеризации вводят букву А. Например, бутадиенстирольный каучук, содержащий 30% стирола и полученный при низкотемпературной полимеризации, обозначается СКС-ЗОА.

Введение нефтяных масел в бутадиен-стирольные каучуки при­

64

вело к созданию новых маслонаполненных каучуков. Обычно в бута- диен-стирольные каучуки добавляют 14—17% минерального (неф­ тяного) масла. Например, маслонаполненный бутадиен-стирольный каучук холодной полимеризации СКС-ЗОАМ-15 содержит около 15% масла. Добавление дешевых нефтяных масел в бутадиен-стирольные каучуки позволяет существенно снизить их себестоимость и несколько уменьшить теплообразование, практически без изменения основных свойств резин. Все перечисленные виды СКС, однако, очень жестки и при использовании требуют предварительной термоокислителыюй пластикации при 130—140 °С.

В последние годы промышленностью СК освоен выпуск «мягких» регулированных каучуков, не требующих предварительной пласти­ кации. Таким является, например, каучук СКСЗОАРМ-15. Еще более совершенными являются каучуки типа СКС (СКМС)30АРКМ-15, при изготовлении которых используются канифолевые мыла. Эти каучуки превосходят другие бутадиен-стирольные каучуки по эла­ стичности, прочности связи с кордом и ряду других свойств.

Синтетические изопреновые (СКИ-3) и бутадиеновые (дивинилъ-

ные) каучуки (СКД) в настоящее время широко используются в шин­ ной промышленности. Изопреновый каучук СКИ-3 по своей струк­ туре и свойствам аналогичен натуральному каучуку. По эластиче­ ским свойствам он превосходит все другие синтетические каучуки. Высокая эластичность и усталостная выносливость резин на основе СКИ делает их особенно пригодными для использования в брекере и каркасе грузовых шин. Бутадиеновый каучук СКД также имеет регулярное строение, и резины на его основе по эластичности иногда даже превосходят резины из НК. Резины на основе СКД, содержащие усилители, имеют высокий предел прочности при растяжении и обла­ дают хорошим сопротивлением тепловому старению. Однако наиболее важной особенностью резин на основе каучука СКД является их очень высокая износоустойчивость, превосходящая износоустой­ чивость резин на основе любого другого каучука. Поэтому этот кау­ чук предназначен в первую очередь для изготовления протекторных резин. Основным недостатком каучука СКД следует считать плохие технологические свойства смесей на его основе, особенно при обра­ ботке на вальцах, а также пониженный коэффициент трения (опреде­ ляющий сцепление с дорогой), сопротивление раздиру и разрастанию трещин резин. В связи с этим большое распространение получили резины на основе комбинации СКД с другими каучуками (НК, СКС, СКИ). Протекторные резины на основе комбинации каучуков СКД и СКИ по износостойкости на 10—15% превосходят протекторные

резины из НК.

Бутилкаучук представляет собой сополимер изобутилена с не­ большим количеством изопрена (несколько процентов). Он отли­ чается очень низкой непредельностью (0,8—2,5%), что обуславли­ вает его чрезвычайно высокую устойчивость к действию кислорода, озона и других агрессивных сред. Кроме того, по сравнению с нату­ ральными и другими синтетическими каучуками бутилкаучук имеет значительно меньшую газопроницаемость. Благодаря этим

5 Заказ 682

65

преимуществам бутилкаучук используют для изготовления ездовых камер, герметизирующего слоя бескамерных шин, варочных камер

и диафрагм.

Из числа других каучуков следует упомянуть хлоропреновый каучук (наирит) и бутадиен-нитрилъный (СКН). Основной особен­ ностью этих каучуков является повышенная маслобензостойкость. Они применяются для изготовления различных резино-технических изделий, в том числе некоторых деталей шиноремонтного оборудова­ ния, работающих в контакте со смазочными маслами, бензином и дру­ гими видами горючего и растворителей.

Регенерат, применяемый в качестве заменителя каучука, пред­ ставляет собой полимерный материал, получаемый путем специальной обработки (регенерации) старой резины, в частности изношенных, не подлежащих восстановлению шин. Применение регенерата в не­ больших количествах позволяет существенно снизить стоимость резиновых смесей и получаемых из них резин, без заметного измене­ ния их свойств.

Рис. III.1. Схема вулканизации каучука:

п — невулканизированный каучук; б — вулканизованный каучук.

Вулканизующие вещества. Основным агентом вулканизации при изготовлении резиновых изделий, в том числе шин, является сера.

Сера вводится в резиновые смеси в количестве

от 1 до 3 вес. ч. на

100 вес. ч. каучука. В процессе вулканизации

каучук теряет свою

пластичность и способность растворяться в растворителях; резиновая смесь становится прочной, эластичной и приобретает ряд специфиче­ ских свойств. Физико-химическая сущность процесса вулканизации состоит в образовании под действием серы поперечных связей между макромолекулами каучука, приводящих к возникновению единой пространственной сетки (рис. III.1). Образование такой сетки при­ водит к потере резиновой смесью пластичности и растворимости в процессе вулканизации, поскольку наличие поперечных связей препятствует свободному перемещению молекул каучука относи­ тельно друг друга.

Способность каучуков к вулканизация серой обуславливается их непредельностыо. Бутилкаучук, имеющий низкую непредельность, плохо вулканизуется серой. В последнее время в качестве агента вулканизации для этого каучука, особенно при изготовлении тепло­ стойких изделий, широко применяют некоторые виды фенолоформальдегидных смол. Такие смолы могут применяться в качестве аген­ тов вулканизации и для других непредельных каучуков.

Некоторые из синтетических каучуков не вулканизуются серой Так, хлоропреновые каучуки вулканизуются окислами металлов

6 6

Ускорители вулканизации. Процесс вулканизации в присутствии одной только серы протекает очень медленно. Для сокращения про­ должительности процесса вулканизации в состав резиновых смесей вводят специальные химические вещества, называемые ускорителями вулканизации. Ускорители вулканизации не только повышают ее скорость, но и оказывают заметное влияние на свойства получаемых резин — их теплостойкость, прочность, динамическую выносливость и т. д.

Наиболее широкое распространение получили следующие орга­ нические ускорители: тиазолы, тиурамы, гуанидины, сульфенамиды и дитиокарбаматы. Эти ускорители резко различаются по своей активности. В ряде случаев применяются комбинации ускорителей, взаимно активизирующих друг друга.

Из тиазолов самыми распространенными являются каптакс (меркаптобензтиазол) и альтакс (дибензтиазолилдисульфид). Они при­ надлежат, особенно каптакс, к числу активных ускорителей. До появления сульфенамидов их применяли в качестве основных уско­ рителей в смесях на основе НК и СКС. В настоящее время они исполь­ зуются в основном в комбинации с другими ускорителями.

Представителем гуанидинов является дифенилгуанидин (ДФГ). Этот ускоритель мало активен и применяется обычно в качестве, вспомогательного ускорителя в смесях, содержащих альтакс или один из сульфенамидов. Резины, содержащие ДФГ, обладают по­ вышенной усталостной прочностью.

Тиурам (тетраметилтиурамдисульфид) представляет собой чрез­ вычайно активный ускоритель вулканизации и используется в ре­ зиновых смесях обычно в небольших количествах как вспомогатель­ ный ускоритель. Тиурам можно применять и в качестве агента вул­ канизации, без серы. Получаемые при этом резины отличаются высокой теплостойкостью. В резиновых смесях на основе медленно вулканизующихся каучуков, например бутилкаучука, тиурам можно применять в качестве основного ускорителя.

Сульфенамидные ускорители в последнее время нашли широкое применение. Эти ускорители называют ускорителями замедленного действия. Они характеризуются тем, что в начальный период вулка­ низации не проявляют ускоряющего действия. Резиновые смеси, содержащие такие ускорители, обладают так называемым индукци­ онным периодом вулканизации, в течение которого они сохраняют свою пластичность и находятся в вязкотекучем состоянии, что спо­ собствует повышению прочности их связи с другими резинами и кор­ дом. Основными представителями этой группы ускорителей являются ІЧ,ІЧ-диэтил-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид БТ), N-цик- логексил-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц, сантокюр) и 1Ч-оксадиэтилен-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид М, сан­ токюр мор). Эти ускорители снижают опасность преждевременной вулканизации резиновых смесей и позволяют получить резины с хо­ рошими физико-механическими свойствами.

Дитиокарбаматы, представителем которых является цимат (диметилдитиокарбамат цинка), принадлежат к числу наиболее активных

Г*

67

ускорителей, называемых обычно ультраускорителями. При­ меняют дитиокарбаматы только в тех случаях, когда очень быстро нужно получить вулканизующиеся смеси или провести вулканиза­ цию при пониженных температурах. Их активность проявляется при 80—100 °С, а в определенных условиях и при более низких темпера­ турах. Дитиокарбаматы используются при изготовлении самовул­ канизующихся материалов. Однако их применение затруднено, так как содержащие их смеси склонны к преждевременной вулканизации.

Ускорители вулканизации в полной мере проявляют свое дей­ ствие только в присутствии активаторов. К активаторам относятся окислы некоторых металлов, главным образом, окись цинка. Окись цинка вводят в резиновые смеси на основе НК и СКС в количестве 3—5 вес. ч. С увеличением содержания окиси цинка в смеси возра­ стает теплопроводность резин. Поэтому в брекерные смеси и в смеси для изготовления варочных камер, которые должны обладать по­ вышенной теплопроводностью, окись цинка иногда вводят как напол­ нитель в относительно больших количествах (до 25 вес. ч.).

Мягчители. Мягчители обычно объединяют большую группу веществ, при введении которых в резиновые смеси повышается их пластичность, улучшается распределение в них порошкообразных ингредиентов и облегчается технологическая обработка смесей.

Одни мягчители повышают клейкость резиновых смесей и облег­ чают сборку изделий, другие, наоборот, снижают липкость смесей, предотвращая прилипание их к валкам вальцев или каландров. Мягчители оказывают существенное влияние и на физико-механиче­ ские свойства вулканизатов (резин). Обычно они понижают твердость и жесткость, уменьшают теплообразование, повышают остаточные и относительные удлинения, а в некоторых случаях увеличивают усталостную выносливость и морозостойкость резин. Такое влияние мягчителей, особенно на теплообразование, объясняется их внедре­ нием между молекулами полимера, приводящим к уменьшению меж­ молекулярного взаимодействия. Использование мягчителей, кроме того, приводит к снижению себестоимости резиновых смесей.

Выбор типа и дозировки мягчителя определяется назначением и составом резиновой смеси.

Мягчители должны хорошо совмещаться с каучуком и обладать достаточно высокой температурой кипения. Хорошая совместимость с каучуком является условием равномерного распределения мягчи­ телей в смеси. Плохо совмещающиеся с каучуком мягчители могут мигрировать (выпотевать) на поверхность смеси или готового изде­ лия. Мягчители с низкой температурой кипения постепенно испаря­ ются из резины, что вызывает образование пор и ухудшает свойства изделий.

Некоторые мягчители могут вступать в химическое взаимодейст­ вие с другими ингредиентами резиновых смесей. Например, непре­ дельные мягчители могут реагировать с агентами вулканизации и ускорителями, в результате чего уменьшается эффективная кон­ центрация этих веществ в смеси и понижается скорость вулканиза­ ции резин.

68

Ассортимент мягчителей, применяемых в резиновой и шинной промышленности, весьма разнообразен. Их разделяют на мягчители нефтяного происхождения (рубракс, гудрон, мазут, парафин, нефтя­ ное масло ПН-6, автол 18 и другие), продукты переработки камен­ ного угля (кумарон-инденовые смолы), природные мягчители расти­ тельного или животного происхождения (канифоль, сосновая смола, воск, природные жирные кислоты) и синтетические продукты (фе­ нолоформальдегидные смолы, полидиены, синтетические жирные кислоты, сложные эфиры и т. д.).

Наибольшее применение находят мягчители нефтяного происхо­ ждения, которые позволяют в широких пределах изменять свойства резин из НК, СКС и других каучуков. Из природных мягчителей важнейшими являются канифоль и жирные кислоты растительных масел. Канифоль повышает клейкость смесей и улучшает распре­ деление наполнителей.

Особенно способствуют равномерному распределению ингре­ диентов резиновой смеси (в частности, наполнителей) в каучуке жирные кислоты растительных масел *, стеариновая и олеиновая кислоты, которые вводятся в резиновые смеси в небольших количе­ ствах (до 2—3 вес. ч.). Они оказывают также известное влияние на процесс вулканизации.

Кумарон-инденовые смолы улучшают технологические свойства смесей на основе различных типов СК. Для повышения клейкости смесей и клеев из синтетических каучуков (без ухудшения других свойств) широко используют синтетические фенолоформальдегидные смолы (типа яррезина, смолы 101, амберола и др.).

Наполнители. На технологическое поведение резиновых смесей и на физико-механические свойства резин чрезвычайно большое влияние оказывают наполнители. По своему действию наполнители разделяют на усиливающие (усилители) и на инертные. Усиливающие наполнители в несколько раз повышают предел прочности при рас­ тяжении резин на основе большинства синтетических каучуков.

Инертные наполнители, например мел, мало изменяют свойства резин и применяются главным образом для снижения себестоимости смесей.

В качестве усиливающих наполнителей резиновых смесей приме­ няют различные виды углеродных саж и так называемую белую сажу — тонкодисперсную двуокись кремния (кремнезем).

Усиливающее действие различных саж, технологические характе­ ристики резиновых смесей и свойства получаемых из них резин зависят от физико-химических свойств саж: их дисперсности, струк­ туры и химической природы поверхности.

Дисперсность является основной характеристикой сажи, опре­ деляющей свойства резиновых смесей и вулканизатов. Она характе­ ризует размеры сажевых частиц и оценивается по удельной поверх­ ности или по среднему диаметру частиц. Удельной поверхностью

* В последнее время жирные кислоты растительного происхождения заме­ няют синтетическими.

69

называется общая поверхность всех частиц 1 г сажи, выраженная в квадратных метрах (м2/г). Чем больше удельная поверхность, тем меньше размеры частиц сажи, выше ее дисперсность. При одинаковой дозировке сажи с большей удельной поверхностью уменьшается пластичность и ухудшается обрабатываемость резиновых смесей, а также понижается эластичность вулканизатов, но одновременно значительно повышается их износостойкость, прочность и твердость.

При получении большинства саж происходит соединение отдель­ ных сажевых частиц в более или менее длинные цепочки, т. е. воз­ никает так называемая первичная структура, которая заметно влияет на свойства резиновых смесей и резин. Чем выше степень развития первичной структуры, тем лучше сажа распределяется

вкаучуке. При этом улучшается качество поверхности шприцованной смеси, уменьшается ее усадка, повышается жесткость вулканизатов

иих теплопроводность.

Впроцессе получения сажи на поверхности ее частиц образуются различные водород- и кислородсодержащие соединения. В зависимо­ сти от свойств таких соединений различают сажи кислого и щелочного характера. Химическая природа поверхности сажи влияет на ско­ рость вулканизации резиновых смесей. Сажи, содержащие большое количество кислородсодержащих групп (кислого характера), не­ сколько замедляют вулканизацию и довольно плохо распределяются

врезиновых смесях. Сажи щелочного характера могут вызывать преждевременную вулканизацию и хорошо распределяются в смесях.

По своей усиливающей способности различают активные, полу­ активные и малоактивные сажи. По виду применяемого для их по­ лучения сырья сажи можно разделить на газовые и сажи из жидкого сырья. Из числа активных саж наибольшее значение имеют газовая канальная сажа и печные сажи из жидкого сырья (ПМ-75 и ПМ-100). Канальная сажа является высокодисперсной, низкоструктурной сажей кислого характера. Она придает резинам высокую прочность при растяжении и высокое сопротивление раздиру. Однако протек­ торные резины с канальной сажей, особенно на основе СКС, имеют ряд существенных недостатков: неудовлетворительные технологиче­ ские свойства, невысокое сопротивление разрастанию трещин, по­ вышенное теплообразование, что вызывает снижение износостойкости

протектора. В связи с этим в последнее время канальную сажу в протекторных резинах заменяют высокодисперсными печными сажами из жидкого сырья.

Активные сажи из жидкого сырья, например сажа ПМ-75, менее дисперсны по сравнению с канальной газовой, но обладают более развитой структурой и имеют щелочной характер. Сажи этого типа обеспечивают хорошие технологические свойства смесей, а резины, содержащие их, по температуростойкости, сопротивлению старению и эластичности превосходят резины с канальной газовой сажей. Недостатком резиновых смесей с такими сажами является повышен­ ная склонность к преждевременной вулканизации.

Резины с активными сажами характеризуются высоким теплооб­ разованием. Поэтому в каркасных и брекерных резинах, в которых

7 J

сильное теплообразование особенно вредно, применяют полуусиливающие сажи.

Наиболее перспективными для каркасных и брекерных резин являются полуактивные печные сажи из жидкого сырья, например сажа ПМ-50. Эти сажи низкодисперсны, но высокоструктурны и имеют щелочной характер. Резиновые смеси, наполненные такими сажами легко обрабатываются, имеют гладкую поверхность и не­ большие усадки, а вулканизаты обладают высокой эластичностью

ихорошей усталостной выносливостью.

Кполуактивныім сажам относятся также форсуночная (из жидкого сырья) и газовая печная. Форсуночная сажа характеризуется очень развитой структурой при малой дисперсности. Резины с ней имеют невысокую эластичность, но смеси хорошо обрабатываются.

Газовая печная сажа является малоструктурной сажей; приме­

няется она в каркасных, брекерных и камерных резинах. Смеси с этой сажей имеют шероховатую поверхность и большие усадки, но вул­ канизаты отличаются высокой эластичностью.

Стабилизаторы, противостарители. В процессе эксплуатации

ихранения резиновые изделия, в том числе шины, подвергаются действию кислорода воздуха, озона, света, повышенных температур

имногократно деформируются. Это вызывает существенные измене­ ния физико-химических и механических свойств резин. Химический

процесс изменения свойств под действием кислорода, озона, света и тепла называется старением; изменение физико-механических свойств при многократных деформациях — утомлением. Для за­ щиты от старения, улучшения сохранности и продления срока

службы резиновых изделий в резиновые смеси

вводят специаль­

ные вещества — противостарители (химические и

физические).

В качестве химических противостарителей применяются разнооб­ разные органические соединения, преимущественно аминосоединения. Противостарители неодинаковы по своей эффективности и за­ щитному действию. Они разделяются на противоокислители (анти­ оксиданты), противоутомители (антифлексинги) и антиозонанты. Многие противостарители сочетают в себе целый комплекс защитных свойств по отношению к различным видам старения.

Особенно широк ассортимент противоокислителей, предохраня­ ющих резины от окислительного и теплового старения. Некоторые из них обладают также защитным действием по отношению к свето­ вому старению. В отчественной шинной промышленности широко применяется противоокислитель неозон Д. Действие противоокисли­ телей сводится к их взаимодействию с перекисями, образующимися при окислении каучука в процессе старения, в результате чего за­ медляется развитие процесса окисления и разрушение единой про­ странственной сетки вулканизата:

В качестве противоутомителей используют продукт 4010 NA, сантофлекс и некоторые другие. Эти же вещества достаточно эффек­ тивны в качестве защитных агентов против одного из наиболее раз­ рушительных видов старения — озонного растрескивания. Защит­ ное действие антиозонантов, как предполагают, связано с тем, что

71

они легче реагируют с озоном, чем полимер. Взаимодействие антиозонантов с озоном протекает на поверхности резин, причем продукты реакции образуют защитный слой, закрывающий доступ озона к по­ верхности резины. Хорошо защищают от озонного растрескивания изделия, не подвергающиеся многократным деформациям, так назы­ ваемые физические противостарители, к которым относятся парафин и различные воски. Такие вещества вводят в резиновые смеси в ко­ личествах, превышающих их растворимость в каучуке, вследствие чего они мигрируют на поверхность изделий, образуя на ней защит­ ный слой. Часто поверхность изделий, подвергающихся интенсивному воздействию озона, дополнительно покрывают слоем воска, наноси­ мым из раствора или расплава (подвергают «воскованию»). Иногда такую защиту сочетают со светозащитой, для чего воски окрашивают в желтый (или зеленый) цвет органическими красителями.

Для защиты от озонного растрескивания применяют также комби­ нации восков и химических антиозонантов. Такие комбинации до­ статочно эффективны и при динамических условиях работы изделий позволяют отказаться от их воскования.

Замедлители подвулканизации (антискорчинги). Скорость про­ цесса вулканизации, как и всякой химической реакции, зависит от температуры. С повышением температуры она возрастает. Обычно вулканизацию проводят при температурах выше 120—130 °С. Однако это не означает, что она не может протекать, хотя и сравнительно медленно, при более низких температурах. Такая подвулканизация создает известные трудности в технологии производства резин, поскольку при изготовлении резиновых смесей и при их технологи­ ческой обработке — каландровании и шприцевании развиваются довольно высокие температуры (до 100—110 °С и выше), причем дальнейшая интенсификация процессов связана с повышением ско­ ростей обработки, что в свою очередь связано с еще большим ростом температур. В результате даже кратковременного воздействия сравнительно высоких температур в резиновой смеси может начаться процесс образования поперечных связей между макромолекулами каучука, вызывающий снижение пластичности, клейкости и раство­ римости смеси и, следовательно, затрудняющий ее дальнейшее ис­ пользование. Такое явление называется преждевременной вулкани­ зацией или подвулканизацией (скорчингом). Для защиты от прежде­ временной вулканизации служат специальные вещества — замедли­ тели подвулканизации (антискорчинги). Основными представителями этой группы ингредиентов резиновых смесей являются фталевый ан­ гидрид, и N-нитрозодифениламин.

Приготовление резиновых смесей (смешение)

Приготовление резиновых смесей является одной из наиболее ответственных операций в технологии резинового производства. Ее назначение — равномерно распределить в массе каучука все ин­ гредиенты смеси в количествах, установленных ее рецептом. Резино­

7 2

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ