Усадка резиновой смеси

Резиновые смеси представляют из себя многокомпонентные полуфабрикаты, изготовленные с использованием каучуков, вулканизирующих компонентов, пластификаторов, масел. Сами изделия получают путем вулканизации. Она неизбежно приводит к усадке резиновой смеси. Для получения желаемого размера изделия из резины важно учитывать степень уменьшения его размера.

Что такое усадка

После процесса вулканизации в специальной пресс-форме из металла размер изделия, полученный при комнатной температуре, будет отличаться от размера гнезда применяемой пресс-формы. Эти изменения и называют усадкой резиновой смеси. Она представлена разностью между размерами самого изделия и полости, его образующей.

Главная причина возникновения усадки — появление разницы коэффициентов процесса термического расширения каучукового изделия и материала используемого формообразователя.

На степень усадки резины влияют следующие факторы:

• температура, при которой проходит вулканизация;

• качество состава резиновой смеси;

• тип применяемого каучука;

• количество влаги в изделии и его конфигурация.

Известно, что изделия с более тонкими стенками дают большую усадку, чем толстостенная резина. Смесь каучука и добавок, заполняющих формующую полость в процессе вулканизации, при охлаждении в условиях комнатного температурного режима сжимается сильнее, чем сама пресс-форма, так как имеет более высокий коэффициент расширения. Соответственно, если растет разница между температурой вулканизации и температурой внутри помещения, а также увеличивается разница между коэффициентами формующей полости и резины, то происходит возрастание и степени усадки.

Влияние термической усадки на окончательный размер резиновой массы интенсивнее, чем воздействие химической усадки. Это давно доказано на практике. В практической части проведения расчетов даже не учитывают химическую усадку. Для производства достаточно только показателя термической усадки.

Зачем и как можно измерить усадку резиновой смеси

Без учета усадки резины в процессе вулканизации невозможно получить изделие с нужными размерами и параметрами. В результате ошибки при производстве возникают резкие различия между коэффициентами расширения каучука и металла. Это приводит к потере герметичности между уплотнительными узлами, появлению зазоров, нарушению функциональности и снижению срока службы резинового изделия.

Степень усадки повышается вместе с температурой вулканизации. Также большое влияние на этот показатель оказывает содержание в смеси полимеров. Для того чтобы получить резиновое изделие заданного размера, делают в пресс-форме специальный припуск.

Одним из способов формования резины является листование. Процесс усложняется тем, что при разогревании резиновая смесь сохраняет свою эластичность. Это также увеличивает степень усадки, возникающей сразу после устранения воздействия деформирующей силы. На эластическое восстановление влияет используемая температура и степень пластичности смеси, а также ее состав и условия дальнейшего хранения полученного полуфабриката.

Снижение эффекта усадки резиновых изделий

Существует большое количество способов снижения усадки резиновой смеси одним из таких вариантов является проведение пероксидной вулканизации. Она отличается повышенной кислотостойкостью и водостойкостью. Пероксидная вулканизация не сопровождается выделение в большом количестве побочных летучих продуктов, которые не растворяются в каучуке.

Для производства резинового изделия определенного размера в пресс-форме делают припуск на размеры применяемой формообразующей полости с учетом происходящей резиновой усадки. Важно учитывать тот факт, что введение наполнителей положительно влияет на качество изделия. Специальные добавки снижают степень усадки резиновой смеси.4

Влияют на этот показатель и температурные условия работы с материалом. Отрицательные температуры делают степень сжатия уплотнительных резиновых колец значительно ниже, а в некоторых случаях удается полностью минимизировать влияние этого фактора.

При производстве пресс-форм производители всегда учитывают усадку резины. Для определения степени уменьшения изделия в горизонтальном направлении достаточно делать формующую полость больше на 1-4% больше, чем размер готового резинового продукта. Увеличение формы по высоте требуется в том случае, если само готовое изделие будет больших размеров.