Разработка цеха производства резинотехнических изделий для автомобильного транспорта из резины на основе СКИ-3
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
,006меди, не более0,0003титана, не более0,08стабилизатора0,6-1,3
Синтетические изопреновые каучуки отличаются от НК менее регулярной структурой полимера, меньшим содержанием не каучуковых компонентов, а также отсутствием функциональных групп в молекулярных цепях полимера. Для защиты каучуков от старения при хранении и переработке их заправляют противостарителями (стабилизаторами): неокрашивающими (например, 2,6-ди-третбутил-4-метилфенол) или окрашивающими (фенил-b -нафтиламин и дифенил-n-фенилендиамин). Марка каучука, заправленного неокрашивающим противостарителем, обозначается СКИ-ЗС.
Физические свойства.
Физические свойства СКИ подобны свойствам НК. Изопреновые каучуки кристаллизуются при -25 С, но по сравнению с НК характеризуются меньшей скоростью и меньшей степенью кристаллизации (максимальное содержание кристаллической фазыв СКИ-3 -30%, в НК - 30 - 35%). Это объясняется главным образом меньшей регулярностью молекулярных цепей.
Резины на основе СКИ меньше кристаллизуются при растяжении. Наименьшее относительное удлинение, при котором наблюдается образование кристаллической фазы при 20С, составляет для резин на основе СКИ-3 - 300- 400%, на основе НК -200%.
Параметр растворимости синтетических изопреновых каучуков dр равен 16,8 (МДж/м3)1/2 . СКИ растворяются в тех же растворителях, что и НК.
Технологические свойства.
Каучуки типа СКИ-3 выпускают с заданной вязкостью (вязкость по Муни СКИ-3 I группы составляет 71-85 усл. ед., СКИ-3 II группы -50-60 усл. ед.). При переработке в отличие от НК они не нуждаются в предварительной пластикации, и пластоэластические свойства подобны свойствам пластикатов НК; однако вследствие большой склонности СКИ к деструкции при переработке необходимо строго соблюдать температурные режимы смешения, разогрева и формования.
Основным недостатком СКИ, связанным с особенностями молекулярной структуры и ММР, является пониженная когезионная прочность резиновых смесей на их основе. Так, прочность при растяжении резиновой смеси на основе НК составляет 1,5- 2,0 МПа, на основе СКИ-3 - только 0,2-0,4 МПа. Поэтому при сборке неформовых, клееных и других изделий (например, на основе СКИ-3) возникают затруднения, связанные с повышенной липкостью смесей и полуфабрикатов, недостаточной каркасностью, текучестью при транспортировке и хранении. Каучуки, полученные с применением литиевых катализаторов, вследствие их повышенного эластического восстановления и низкой когезионной прочности перерабатываются с большим трудом.
Синтетические изопреновые каучуки хорошо совмещаются со всеми диеновыми каучуками.
При составлении рецептуры резиновых смесей на основе СКИ-3 используют пластификаторы, наполнители и противостарители тех же типов, что и в рецептуре смесей на основе НК. Для повышения когезионной прочности резиновых смесей на основе СКИ-3 в них вводят полиэтилен высокой плотности и термоэластопласты, а также применяют специальные структурирующие добавки, например комплексы резорцина и уротропина. При использовании около 0,1-0,5% n-нитрозодифениламина (ПНДФА), малеинового ангидрида и других модификаторов на заключительных стадиях производства удается получить синтетический изопреновый каучук с улучшенными технологическими свойствами. Например, когезионная прочность смесей на основе СКИ-3 с 0,1% ПНДФА составляет не менее 0,6 МПа.
Вулканизация.
Вследствие высокой непредельности вулканизацию СКИ-3 можно осуществлять с применением вулканизующих систем, содержащих серу и органические ускорители вулканизации, а также бессерными системами: тиурамом, органическими перекисями, фенолформальдегидными смолами и другими веществами. В промышленности применяются главным образом серные вулканизующие системы.
В рецептуру резиновой смеси, особенно на основе каучуков типа СКИЛ, рекомендуется включать 1,5-2,5 масс. ч. серы и 0,7- 1,2 масс. ч. ускорителей вулканизации. Качество изопреновых каучуков оценивают по свойствам вулканизатов стандартной резиновой смеси с малым содержанием серы:
Таблица2 Состав стандартной резиновой смеси.
Содержание масс. ч.Содержаниемасс. ч.Каучук100Дифенилгуанидин3,0Сера1,0Оксид цинка5,0Дибензтиазолилдисульфид0,6Стеариновая кислота2,0
Смесь приготовляют на лабораторных вальцах при температуре 70-80С, продолжительность смешения 10 мин.
Вулканизаты на основе СКИ-3 должны иметь следующие характеристики:
Прочность при растяжении, МПа, не менее при 22 С 28
при 100 С 18
Относительное удлинение, %, не менее 700
Обычно температура вулканизации серных смесей на основе СКИ-3 равна 133-151 С. Для них характерно наличие оптимума вулканизации по сопротивлению разрыву и небольшое плато вулканизации.
Свойства вулканизатов.
Таблица 3 Свойства вулканизатов изопреновых каучуков.
ПоказателиНенаполненные вулканизаты на основеНаполненные вулканизаты на основеСКИ-3НКСКИ-3НКОптимальная продолжительность вулканизации при 133 С, мин10-3010-3010-2010-20Прочность при растяжении, МПа при 20С26-3528-3625-3530-35при 100С16-3020-3015-2517-25Напряжение при удлинении 500%, МПа1,5-5,02,5-5,510-2116-23Относительное удлинение, % при 20 С700- 1000700- 900650- 800600- 750при 100С850-1100850- 1100750-950700-850Остаточное удлинение, %5-168-1630-4530-45Сопротивление раздиру, кН/м Твердость по ТМ-2, усл. ед.30-55 30-4035-55 35-40110-160 65-70130-170 65-75Эластичность по отскоку, % при 20С65-7565-7537-5134-52при 100С72-8272-8242-6042-60Истираемость на приборе МИ-2, м3/ТДж (мм3/кДж)71 69
Свойства вулканизатов на основе СКИ близки к свойствам аналогичных вулканизатов на основе НК, уступая, однако, по