Состав резиновой смеси

При производстве резинотехнических изделий одним из наиболее сложных, трудоемких и важных этапов является подготовка самой основы – резиновой массы. От качества этой смеси будет зависеть долговечность, износостойкость и эксплуатационные характеристики будущей продукции, поэтому на этой стадии изготовления требуется особая бдительность и точность.

Разработка рецептуры резиновой смеси

Готовая резина – это многокомпонентная система на основе каучука, обладающая высокой однородностью. В ее состав входит ряд компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию. При этом набор веществ и их количество может меняться в зависимости от типа и назначения готовых изделий. Объясняется это тем, что к каждой продукции в итоге выдвигаются свои требования, важные при эксплуатации.

Состав определяется опытным путем. В смесь входит ряд веществ, которые обладают различными свойствами. Они могут иметь различное состояние – твердое, сыпучее, жидкое, а также должны дозироваться с точностью 0,1 % от массы. После точного замера количества все вещества загружаются в смеситель в определенной последовательности. Благодаря этому оборудованию резиновая смесь получается однородной. При таком режиме изготовления на компоненты оказывается не только механическое воздействие, но и температурное. Для поддержания необходимой температуры, современные резиносмесители оснащены сложной системой нагрева и охлаждения исключающие подвулканизацию резиновой смеси.

После завершения процесса смешения в резиносмесителе горячую смесь выгружают на поддоны тележек и подают на вальцы, где вводится вулканизующий агент. Резиновая смесь вальцуется с вулканизующей группой при температуре не превышающей 50 ⁰С. По окончании процесса она подлежит стреинированию (при необходимости) для вывода посторонних примесей.

Основной ингредиент — каучук

Каучук – это полимер, у которого существует большое число базовых марок. Эти разновидности отличаются между собой свойствами и соответственно ценой. Поскольку  синтетические каучуки обладают индивидуальными,уникальными свойствами (маслобензостойкость, теплостойкость, кислотощелочестойкость) , то и выбор каучука зависит от необходимых свойств готового изделия. В рецептурах резиновых смесей - это основной компонент без которого невозможно  в принципе получить резиновую смесь и соотвественно резину. 

В последнее годы производители резиновых смесей с целью уменьшения стоимости резиновых смесей и получения конкурентных преимуществ уменьшают содержание каучуков в резиновых смесях, что неизбежно приводит к ухудшению свойств резиновых смесей и  готовых изделий из них.

Вулканизующая группа

Это набор компонентов, каждый их которых выполняет свою функцию в процессе обработки каучуковых волокон. К этой категории относится:

• вулканизирующий агент – это сера и кремниевая кислота, которые связывают атомы полимерной составляющей путем образования пространственной сетки (в итоге сырая гибкая основа становится эластичной и прочной резиной);

• активаторы вулканизации – это оксид цинка и стеариновые кислоты, которые провоцируют возникновение, а после контролируют сам процесс вулканизации под воздействием давления или высокой температуры (то есть они направляют химическую реакцию с каучуком по направлению получения необходимых молекулярных связей в полимере);

• ускорители – они увеличивают скорость протекания реакции, процесс объединения атомов и отвердение сетки.

Но помимо этих компонентов для получения резины требуются и другие материалы. 

Наполнители

Они бывают нескольких типов: 

• услиливающие (технический углерод);

• полуусиливающие (твердая глина);

• неусиливающие (карбонат кальция). 

Усиливающие наполнители применяются для обеспечения высоких физико-механических свойств готовой продукции. Неусиливающие наполнители применяются для удешевления резиновой смеси, соответственно полусиливающие наполнители отчасти обладают свойствами усиливающих, но как правило применяются для удешевления резиновой смеси.

Другие ингредиенты резиновых смесей

К этой категории относятся:

1. Пластификаторы – эта группа компонентов увеличивает текучесть состава во время ее обработки в оборудовании. Также эти вещества улучшают дисперсию наполнителя и снижают степень вязкости смеси. Это облегчает не только сам процесс изготовления, но и обеспечивает нужные свойства продукции в будущем. Важной особенностью пластификаторов от мягчителей является их влияние на морозостойкость.

2. Противостарители – входят в рецептуру с целью минимизации последствий использования изделий в открытом пространстве. 

3. Мягчители – масла и смолы. Они относятся к важным составным элементам, которые входят в рецепт в небольшом объёме. Они служат в роли вспомогательных материалов и обеспечивают нужную степень жесткости будущих изделий. От этого показателя будет зависеть износостойкость продукции и качественные параметры при использовании.

4. Увеличивающие клейкость добавки – это ингредиенты, обеспечивающие слипание резиновой смеси на короткий или продолжительный период времени. Благодаря им два слоя закрепляются между собой при умеренном воздействии давления.

5. Технологические компоненты – это специальные добавки или как их еще называют химикаты, которые улучшают обрабатываемость смеси.

6. Внутренние материалы для смазки – эти вещества перемешиваются с материалом для предупреждения его слипания с поверхностями оборудования при обработке и с целью снижения накопления тепловой энергии.

7. Защитные вещества – это группа антиоксидантов, которая тормозит ухудшение параметров материала, вызванное реакцией с кислородом воздуха, озоном. Также в эту категорию входят воски и дезактиваторы металлов, противовоспламенители.

8. Красители – представляют собой дисперсионные добавки, которые ликвидируют перекрестное загрязнение сухих пигментов. Они обеспечивают однородность краса в массе, снижают траты на изготовление и улучшают качество резины.

9. Вспенивающие реагенты – это вещества, производящие пузыри газа методом химической или термической реакции. Добавляются к смеси при производстве ячеистых или пористых изделий.

10. Связующие агенты – эти материалы играют роль скрепляющего звена. Они помогают достичь однородности массы и предупредить ее расслоение.

11. Рецептура, количество и набор материалов может отличаться в зависимости от требований к конечному продукту.