Каучук — высокоэластичный полимерный материал с обратимой деформацией, эластичный при комнатной температуре, способный производить большие деформации под действием небольшой внешней силы, восстанавливаться в исходное состояние после устранения внешней силы. Каучук относится к полностью аморфным полимерам, его температура стеклования (Тс) низкая, молекулярная масса часто велика, более сотни тысяч. Резиновые изделия широко используются во всех сферах промышленности и жизни.
В 1770 году английский химик Дж. Пристли открыл, что каучуком можно стирать карандашный почерк. В то время материал, используемый для этой цели, назывался каучуком, и с тех пор это слово используется.
Во-первых, источник каучука
Резина делится на натуральный каучук и синтетический каучук двух видов.
Натуральный каучук производится из смолы, извлеченной из каучукового дерева, каучуконосной травы и других растений.
Синтетический каучук получают путем полимеризации различных мономеров.
Основным источником натурального каучука является трехлистное каучуковое дерево, которое изначально росло в Южной Америке, но после искусственной пересадки большое количество каучуковых деревьев выращивают также в Юго-Восточной Азии. Фактически, Азия стала самым важным источником каучука. Когда кожура этого каучукового дерева срезана, она будет повреждена (например, кора стебля срезана), когда она выделяет молочно-белый сок, содержащий каучуковую эмульсию, называемую латексом, латексом после конденсации, стирки, формования, сушки для получения натуральная резина.
Резина из каучука снижает чувствительность. Кроме того, фиговые деревья и некоторые растения семейства молочайных также дают каучук.
Германия пыталась получить каучук с этих заводов, когда его поставки были прекращены во время Второй мировой войны, но позже переключилась на производство синтетического каучука.
Синтетический каучук производится синтетическим методом, используя различное сырье (мономеры), из которого можно синтезировать различные виды каучука. В 1900-1910 химик CD Харрис определил, что структура натурального каучука представляет собой полимер изопрена, что открыло путь для синтетического каучука. В 1910 г. русский химик С.В. Лебедев (Лебедев, 1874-1934) использовал металлический натрий в качестве инициатора для полимеризации 1,3-бутадиена в бутадиен-натриевый каучук. После этого появилось много новых разновидностей синтетического каучука, таких как бутадиеновый каучук, неопреновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук и так далее.
Производство синтетического каучука значительно превышает производство натурального каучука, среди которого наибольшее значение имеет бутадиен-стирольный каучук.
Каучук является основным сырьем резиновой промышленности, широко используемым в производстве шин, шлангов, лент, кабелей и других резинотехнических изделий.
Два, состав резины
Натуральный каучук производится из латекса, и некоторые из некаучуковых компонентов, содержащихся в латексе, остаются в твердом натуральном каучуке. Обычный натуральный каучук содержит 92-95 процентов каучуковых углеводородов, некаучуковые углеводороды составляют 5 процентов -8 процентов. Из-за разных методов производства, разных мест происхождения и разных сезонов пропорции этих ингредиентов могут быть разными, но в основном в пределах объема.
Белок может способствовать вулканизации каучука, замедляя старение. С другой стороны, белок имеет сильное водопоглощение, может вызвать резиновую влагопоглощающую плесень, снижение изоляции, белок также увеличивает недостатки тепловыделения.
Экстракт ацетона представляет собой ряд высших жирных кислот и стеролов, некоторые из которых играют роль природного антиоксиданта и ускорителя, а некоторые могут способствовать диспергированию порошкового комплекса в процессе смешивания и играть смягчающую роль в сырой жевательной резинке.
Зола в основном содержит соли, такие как фосфат магния и фосфат кальция, и небольшое количество соединений металлов, таких как медь, марганец и железо. Поскольку эти переменные ионы металлов могут способствовать старению резины, их содержание следует контролировать.
Влажность в сухом клее не более 1 процента, которая может улетучиваться в процессе обработки. Однако, когда содержание влаги слишком велико, это не только облегчит форму сырого клея в процессе хранения, но также повлияет на обработку резины, например, смешивание соединения легко группировать; Каландрирование, процесс экструзии легко дает пузырьки, процесс вулканизации дает пузырьки или губчатую структуру.
Состав синтетического каучука: Синтетический каучук представляет собой полимер из нефти и природного газа с диолефинами и олефинами в качестве мономеров.
Три, структура резины
Линейная структура: обычная структура невулканизированной резины. Из-за большой молекулярной массы, без внешней силы, макромолекулярные цепи представляют собой группу случайных спиральных кривых. Когда внешние силы действуют и снимают силы, степень запутывания группы проводов изменяется, молекулярная цепь восстанавливается и имеет сильную тенденцию к восстановлению, что является причиной высокой эластичности резины.
Разветвленная структура: агрегация разветвленных цепей макромолекулярных цепей каучука с образованием гелей. Гель плохо влияет на свойства резины и ее обработку. В процессе смешивания различные соединения часто не могут попасть в зону геля, образуют локальные пробелы, образование армирования и сшивки, становятся слабой частью изделия.
Сшитая структура: линейные молекулы соединены друг с другом мостиками атомов или групп атомов, образуя трехмерную сетчатую структуру. Структура укрепляется в процессе отверждения. Таким образом, уменьшается свободное перемещение сегмента цепи, уменьшаются пластичность и удлинение, увеличиваются прочность, эластичность и твердость, уменьшается остаточная деформация сжатия и степень набухания.
Влияние структуры резины
Влияние армирующих свойств резины в основном сосредоточено на прочности на растяжение и прочности на разрыв. Общее правило заключается в следующем: при одинаковом размере частиц армирующий эффект высокоструктурированной сажи на некристаллический каучук велик и, как правило, имеет более высокую прочность на растяжение и прочность на разрыв. Структура резины также является наиболее важным фактором, влияющим на токопроводящие свойства. Цепочко-дендритная структура легко образует переплетенный проводящий путь в резине, что улучшает проводящие свойства. Молекулярная цепь каучука может быть сшита. Когда каучук деформируется под действием внешней силы после сшивания, он обладает способностью быстро восстанавливаться и обладает хорошими физико-механическими свойствами и химической стабильностью.
Четыре, характеристики резины
1. Когда резиновые изделия формируются после сжатия под большим давлением, из-за того, что когезия эластомера не может быть устранена, при формировании формы часто возникает чрезвычайно нестабильная усадка (скорость усадки резины из-за различных типов и различий каучука) , должно быть через некоторое время, чтобы быть нежным и стабильным. Поэтому в начале проектирования резиновых изделий, независимо от формулы или формы, необходимо тщательно рассчитать и сотрудничать, в противном случае легко получить нестабильный размер продукта, что приведет к снижению качества продукта.
2 каучук представляет собой термореактивный эластомер, растворимый в горячей воде, из-за того, что основной корпус отличается сульфидным типом, его формирующий диапазон температур отверждения также имеет значительный разрыв, даже из-за изменения климата, температуры в помещении и влажности. Поэтому условия производства резинотехнических изделий необходимо в любое время умеренно корректировать. В противном случае это может привести к различиям в качестве продукции.
3 Резиновые изделия изготавливаются из резинового сырья после резиносмесительной машины в качестве сырья, в резиновых резиновых изделиях в соответствии с характеристиками конструкции формулы и устанавливают требуемую твердость продукта. Изделие отливается на вулканизационной машине для резины. После формования изделие окончательно обрабатывается летающей кромкой, чтобы поверхность изделия была гладкой и без заусенцев.
4 Испытание на старение резиновых изделий относится к категории испытаний на старение, старение резины относится к резине и изделиям в процессе обработки, хранения и использования из-за комплексного воздействия внутренних и внешних факторов, вызванных изменением структуры характеристик, а затем потеря потребительной стоимости. Он треснутый, липкий, затвердевший, смягченный, напудренный, обесцвеченный, плесень и так далее.
Пять, резиновая классификация
⒈ По своей морфологии: он делится на массивную сырую резину, латекс, жидкую резину и порошкообразную резину для диспергирования каучука в коллоидной воде;
Жидкая резина - олигомер каучука, не вулканизирующийся в общую вязкую жидкость;
Порошковая резина - это переработка латекса в порошкообразную форму для облегчения смешивания и обработки продукции.
Термопластичный каучук, разработанный в 1960-х годах, был сформирован в процессе термопласта вместо химической вулканизации.
B. Резина может быть разделена на две категории в соответствии с использованием общего типа и специального типа. Он является изолятором и плохо проводит электричество, но может стать проводником при воздействии воды или при различных температурах. Проводимость касается легкости проводимости электронов в молекулах или ионов внутри вещества.
⒊ По источнику и способу получения сырья каучук можно разделить на натуральный каучук и синтетический каучук. Среди них потребление натурального каучука составляет 1/3, потребление синтетического каучука - 2/3.
Его можно разделить на четыре категории: твердая резина (также известная как сухая резина), эмульсионная резина (называемая латексом), жидкая резина и порошковая резина.
⒌ В зависимости от характеристик и использования каучука: помимо натурального каучука, синтетический каучук можно разделить на обычный синтетический каучук, полуобщий синтетический каучук, специальный синтетический каучук и специальный синтетический каучук.
В зависимости от физической формы каучука каучук можно разделить на твердый клей и мягкий клей, необработанный клей и смешанный клей и т. д.
По своим характеристикам и использованию он делится на обычный каучук и специальный каучук.
Шесть, разработка резины
Резиновая промышленность является одной из важных базовых отраслей народного хозяйства. Он не только поставляет легкие промышленные резиновые изделия, такие как предметы первой необходимости для повседневной жизни людей, но также поставляет различное оборудование для производства резины или резиновые детали для тяжелой промышленности и развивающихся отраслей, таких как горнодобывающая промышленность, транспорт, строительство, машиностроение и электроника. Видно, резиновая промышленность имеет широкий спектр продукции, отсталая промышленность очень широка.
В последние годы резиновая промышленность получила большое развитие, отрасль резиновых подразделений была стабильной и росла, новая отрасль резиновых подразделений быстро развивается, но в то же время резиновая промышленность также имеет окружающую среду, ресурсы, катастрофы, инновации. и другие проблемы.
Перспективы развития резиновой промышленности в Китае широки. Структура продукта резиновой промышленности претерпит большие изменения, новые продукты, продукты-заменители, новые материалы, расширение применения новых технологий, технология производства имеет очевидный прогресс.
Характеристики каучуковой промышленности определяют, что, когда каучуковая промышленность страны созреет, бум отрасли и функционирование всей экономики будут поддерживать сильную корреляцию: продолжительность цикла ее развития эквивалентна продолжительности экономический цикл страны, тенденция та же; Но поскольку каучуковая промышленность относится к базовой отрасли, ее цикл меняется немного раньше, чем экономический цикл. Кроме того, также из-за того, что резиновая промышленность находится на переднем крае производственной цепочки национальной экономики, амплитуда ее циклических колебаний меньше, чем у конечной отраслевой цепочки, но также меньше, чем у всей экономики. Таким образом, с точки зрения инвестиций в промышленность зрелая резиновая промышленность близка к отрасли инвестиций в доход. Резиновая промышленность Китая находится в периоде бурного развития. Резиновая промышленность в разных местах не только ускоряет промышленный процесс Китая, но и способствует хорошему состоянию экономического строительства и развития. Уезд Цзюсянь в провинции Шаньдун, Хэбэй и другие места, где развита резиновая промышленность, - Юньнань, Гуандун.
Семь, обработка резины
Этот процесс включает в себя пластификацию, смешивание, каландрирование или экструзию, формование и вулканизацию и другие основные процессы, каждый процесс имеет разные требования к продукции, соответственно с рядом вспомогательных операций.
Чтобы иметь возможность добавлять в каучук различные необходимые соединения, сырой каучук сначала необходимо пластифицировать для повышения его пластичности; Затем путем смешивания сажи и различных резиновых добавок и каучука равномерно смешивается с каучуком; Резиновый материал выдавливается, чтобы получилась заготовка определенной формы; И затем сделайте это после каландрирования подвесного клея или текстильных материалов с клеевым покрытием (или с металлическими материалами) вместе, образуя полуфабрикаты; Наконец, пластиковый полуфабрикат вулканизируется и превращается в конечный продукт с высокой эластичностью.
Для изделий с высокой точностью, таких как сальники, уплотнительные кольца, уплотнители и другие резинотехнические изделия, также необходимо проводить обрезку и обработку заусенцами. Дополнительным способом является ручная обрезка, механическая обрезка и обрезка замораживанием.
Ручная обрезка: трудоемкость, низкая эффективность, низкая квалификация.
Механическая обрезка: в основном штамповка, обрезка шлифовальным кругом и круглым ножом, подходящая для конкретных продуктов с низкими требованиями к точности.
Замороженная кромка: специальное оборудование для замороженной кромки, принцип которого заключается в использовании жидкого азота (LN2), чтобы сделать необработанный край готового продукта хрупким при низкой температуре, использовать специальные замороженные частицы (гранулы), чтобы ударить необработанный край, чтобы быстро удалить необработанный край. Замороженная обрезка имеет высокую эффективность, низкую стоимость и широкий спектр применимых продуктов, что стало основным стандартом процесса.
Восемь, определение качества резины
К резиновым материалам и изделиям предъявляются строгие требования к качеству, такие как предел прочности при растяжении, модуль упругости, относительное удлинение, устойчивость к старению и так далее. Резиновые изделия используются в сфере высокой точности, к этим параметрам зачастую предъявляются очень высокие требования.
Комитет по резиновым изделиям был создан на ранней стадии развития каучука в Китае и отвечал за исследования и разработку каучука, академическую деятельность, контроль качества и другую работу.
1. Эксперимент устойчивости к прибавке массы к среде
Готовый продукт можно взять на пробу, замочить в одной или нескольких выбранных средах, взвесить после определенного температурного времени, а тип материала можно определить по скорости изменения веса и твердости.
Например, выдержанные в масле при 100 градусах в течение 24 часов, масса нитрильного каучука NBR, фторкаучука, неопренового каучука CR и скорость изменения твердости очень малы, а вес натурального каучука NR, этиленпропиленового каучука EPDM, стирол-бутадиенового каучука SBR более чем в два раза и Твердость сильно меняется, объемное расширение очень очевидно.
2. Эксперимент со старением горячим воздухом
Возьмите образец готового продукта и поместите его в коробку для старения на один день, чтобы наблюдать явление после старения. Старение можно постепенно нагревать. Например, при 150 градусах неопреновый каучук CR, натуральный каучук NR, стирол-бутадиеновый каучук SBR будут хрупкими, бутадиен-нитриловый каучук NBR, этиленпропиленовый каучук EPDM и эластичный. Повышение до 180 градусов обычного нитрилового каучука NBR будет хрупким; И при 230 градусах гидрогенизированная нитриловая камедь HNBR также будет хрупкой, а фтористая камедь и силикагель по-прежнему обладают хорошей эластичностью.
3. Метод сжигания
Возьмите несколько образцов и сожгите их на воздухе. Наблюдайте явление.
Вообще говоря, фтористый каучук, неопреновый каучук CR от огня, даже если огонь меньше, чем общий натуральный каучук NR, этиленпропиленовый каучук EPDM. Конечно, если присмотреться, состояние горения, цвет и запах тоже могут многое рассказать. Например, NBR/PVC используется с клеем. Когда есть огонь, огонь плещется хаотично, кажется, как вода, а дым густой и кислый. Важно отметить, что иногда добавленные антипирены, но не содержащие галогеновой смолы, также самозатухают от огня, это необходимо дополнительно установить другими способами.
4 Измерение удельного веса
Воспользуйтесь электронными весами или аналитическими весами с точностью до 0,01 грамма, а также стаканом воды (можно с волоском).
Вообще говоря, доля фторкаучука является самой большой, выше 1,8, а доля CR неопренового каучука составляет более 1,3, что можно рассматривать как этот каучук.
5 Низкотемпературный метод
Возьмите образец готового продукта и создайте подходящую низкотемпературную среду с помощью сухого льда и спирта. Замочите образец в среде с низкой температурой на 2-5 минут при выбранной температуре, чтобы определить степень твердости. Например, ниже минус 40 градусов, при такой же высокой температуре и маслостойкости очень хороший силикон и фторкаучук, силикон мягкий.
