To, jak długo wytrzyma opona samochodowa, zależy od użytkowania, stanu technicznego auta i Twojego stylu jazdy. Profesjonalna konserwacja i stałe przeglądy zapewnią bezpieczną jazdę.
Opony mają bezpośredni kontakt z drogą, dlatego bardzo ważne jest utrzymanie jakości opon w dobrym stanie, ponieważ od ich jakości zależy bezpieczeństwo, oszczędność paliwa i komfort. Konieczny jest nie tylko dobór odpowiednich opon, ale również monitorowanie ich stanu, aby zapobiec ich przedwczesnemu starzeniu się i zużyciu.
Główne przyczyny uszkodzeń i zużycia opon samochodowych
Na drodze zawsze jest mnóstwo nieprzyjemnych niespodzianek, które ostatecznie prowadzą do uszkodzenia i zużycia opon: kamienie, dziury, szkło. Nie możemy ich przewidzieć ani im zapobiec. Ale problemy wynikające z dużej prędkości, ciśnienia powietrza i przeciążenia są całkowicie zależne od właściciela samochodu i można je całkowicie rozwiązać.
1. Jazda z dużą prędkością
Uważnie obserwuj ograniczenie prędkości! Podczas jazdy z dużą prędkością najprawdopodobniej istnieje ryzyko uszkodzenia i zużycia opon, ponieważ opony nagrzewają się i szybciej traci się w nich ciśnienie.
2. Ciśnienie w oponach
Nadciśnienie i podciśnienie w oponach skraca żywotność opon i prowadzi do ich przedwczesnego zużycia (przegrzewanie się opony, obniżony poziom przyczepności do nawierzchni drogi), dlatego konieczne jest kontrolowanie odpowiedniego ciśnienia w oponach.
3. Przeciążenie
Postępuj zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi załadunku! Aby uniknąć przeciążenia opon, dokładnie sprawdź indeks nośności na ścianie bocznej opony. Jest to maksymalna wartość, której nie należy przekraczać. W przypadku przeciążenia opona również się przegrzewa, a tym samym jej przedwczesne starzenie i zużycie.
Jak chronić opony przed przedwczesnym starzeniem się i zużyciem
Nawet najwyższej jakości i najdroższe opony są krótkotrwałe. Zużycie opon to tylko kwestia czasu, ale w naszej mocy jest maksymalizacja żywotności opon. Co możesz zrobić, aby przedłużyć żywotność swoich opon i ochronić je przed zużyciem? Oto kilka prostych wskazówek:
Kiedy należy zmienić opony?
Cotygodniowa kontrola opon (kontrola głębokości bieżnika, ciśnienie powietrza w oponach, istniejące uszkodzenia ścian bocznych opony, pojawienie się śladów nierównomiernego zużycia) pozwala naprawdę ocenić stopień zużycia i starzenia się opon. Jeśli do głowy wkradły się wątpliwości co do bezpieczeństwa użytkowania opon, skontaktuj się z doświadczonym specjalistą w celu uzyskania porady dotyczącej dalszej eksploatacji.
Opona musi zostać wymieniona, jeśli:
Żywotność opony
Żywotność opon jest bardzo zróżnicowana, więc prawie niemożliwe jest przewidzenie, jak długo potrwa dana opona. Opona składa się z różnych składników i materiałów gumowych, które wpływają na żywotność opony. Warunki pogodowe, warunki użytkowania i przechowywania również mogą wydłużyć lub skrócić żywotność opon. Dlatego w celu wydłużenia żywotności opon należy chronić je przed zużyciem, zwracać uwagę na ich wygląd, utrzymywać ciśnienie w oponach, występowanie następujących skutków: hałas, drgania lub znoszenie w kierunku samochodu podczas jazdy oraz oczywiście przechowuj je poprawnie.
Zasady przechowywania opon samochodowych
Nawet jeśli opony leżą i nie są używane lub są używane rzadko, starzeją się. Wskazane jest, aby nie przechowywać nienapompowanych lub zdemontowanych opon w stosach przez długi czas. Nie należy również przechowywać na oponach żadnych ciał obcych, zwłaszcza ciężkich. Unikaj gorących przedmiotów, płomieni, iskier i generatorów w pobliżu opon. Podczas pracy z oponami zaleca się noszenie rękawic ochronnych.
Opony są przechowywane w suchym, dobrze wentylowanym pomieszczeniu o stałej temperaturze, które jest chronione przed opadami atmosferycznymi i bezpośrednim działaniem promieni słonecznych. Aby uniknąć zmiany struktury gumy, nie przechowuj chemikaliów ani rozpuszczalników w pobliżu opon. Unikaj przechowywania ostrych metali, drewna lub innych przedmiotów w pobliżu opon, które mogą je uszkodzić. Czarna guma boi się nadmiaru ciepła i mrozu, a nadmierna wilgoć prowadzi do jej starzenia. Opony nie mogą być myte silnym strumieniem wody, wystarczy mydło lub specjalny detergent.
Ze wszystkiego, co zostało powiedziane, nasuwa się wniosek, że właściwe przechowywanie, eksploatacja i kompleksowa kontrola ich stanu pomoże uchronić opony przed zużyciem.
1. PRZEGLĄD LITERACKI.
1.1. WPROWADZANIE
1.2. STARZENIE GUMY.
1.2.1. Rodzaje starzenia.
1.2.2. Starzenie cieplne.
1.2.3. Starzenie się ozonu.
1.3. ŚRODKI PRZECIWSTARZENIA I ANTYZONANTY.
1.4. CHLOREK WINYLU.
1.4.1. Plastizole PCV.
2. WYBÓR KIERUNKU BADAŃ.
3. WARUNKI TECHNICZNE PRODUKTU.
3.1. WYMAGANIA TECHNICZNE.
3.2. WYMAGANIA BEZPIECZEŃSTWA.
3.3. METODY TESTOWE.
3.4. GWARANCJA PRODUCENTA.
4. EKSPERYMENTALNY.
5. UZYSKANE WYNIKI I ICH DYSKUSJA.
WNIOSKI.
WYKAZ UŻYWANEJ LITERATURY:
Adnotacja.
W przemyśle krajowym i zagranicznym do produkcji opon i wyrobów gumowych szeroko stosowane są przeciwutleniacze, stosowane w postaci past o dużej masie cząsteczkowej.
W niniejszej pracy badamy możliwość uzyskania pasty przeciwstarzeniowej opartej na połączeniu dwóch przeciwutleniaczy diafen FP i diafen FF z polichlorkiem winylu jako medium dyspersyjnym.
Zmiany zawartości PCW i przeciwutleniaczy pozwalają na uzyskanie past odpowiednich do ochrony gum przed termicznym utlenianiem i starzeniem ozonowym.
Praca wykonana na stronach.
Wykorzystano 20 źródeł literackich.
Praca ma 6 stołów i.
Wstęp.
Najbardziej rozpowszechnione w ojczyźnie przemysłu były dwa antyoksydanty diafen FP i acetanyl R.
Niewielki asortyment reprezentowany przez dwa przeciwutleniacze wynika z wielu powodów. Produkcja niektórych przeciwutleniaczy przestała istnieć, np. neozone D, podczas gdy inne nie spełniają dla nich współczesnych wymagań, np. diafen FF, blaknie na powierzchni mieszanek gumowych.
Ze względu na brak krajowych przeciwutleniaczy oraz wysoki koszt analogów zagranicznych, w pracy zbadano możliwość zastosowania kompozycji przeciwutleniaczy diaphen FP i diaphene PF w postaci silnie skoncentrowanej pasty, ośrodka dyspersyjnego, w którym znajduje się PVC.
1. Przegląd literacki.
1.1. Wstęp.
Głównym celem tej pracy jest ochrona gum przed wysoką temperaturą i starzeniem się ozonu. Kompozycja diafenu FP z diafenem FF i poliwinyloliporydem (medium rozproszone) jest stosowana jako składniki chroniące gumę przed starzeniem. Proces wytwarzania pasty przeciwstarzeniowej opisano w części eksperymentalnej.
Pasta przeciwstarzeniowa stosowana jest w gumach na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Kauczuki na bazie tej gumy są odporne na działanie wody, acetonu, alkoholu etylowego oraz nie są odporne na działanie benzyny, olejów mineralnych, zwierzęcych itp.
Podczas przechowywania gum i eksploatacji wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. Aby poprawić właściwości gum, stosuje się diafen FF w kompozycji z diafenem FP i polichlorkiem winylu, co pozwala również w pewnym stopniu rozwiązać problem blaknięcia gum.
1.2. Starzenie się gum.
Podczas przechowywania gum, a także podczas przechowywania i eksploatacji wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. W wyniku starzenia zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność i wydłużenie, zwiększa się utrata histerezy i twardość, zmniejsza się odporność na ścieranie, zmienia się plastyczność, lepkość i rozpuszczalność niewulkanizowanej gumy. Ponadto w wyniku starzenia znacznie skraca się żywotność wyrobów gumowych. Dlatego zwiększenie odporności gumy na starzenie ma ogromne znaczenie dla zwiększenia niezawodności i wydajności wyrobów gumowych.
Starzenie jest wynikiem wystawienia gumy na działanie tlenu, ciepła, światła, a zwłaszcza ozonu.
Ponadto w obecności wielowartościowych związków metali i przy wielokrotnych odkształceniach przyspiesza się starzenie gum i gum.
Odporność wulkanizatów na starzenie zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to:
- charakter gumy;
- właściwości przeciwutleniaczy, wypełniaczy i plastyfikatorów (olejów) zawartych w gumie;
- charakter substancji wulkanizujących i przyspieszaczy wulkanizacji (od nich zależy budowa i trwałość wiązań siarczkowych powstających podczas wulkanizacji);
- stopień wulkanizacji;
- rozpuszczalność i szybkość dyfuzji tlenu w gumie;
- stosunek objętości do powierzchni wyrobu gumowego (ze wzrostem powierzchni wzrasta ilość tlenu wnikającego w gumę).
Największą odpornością na starzenie i utlenianie charakteryzują się kauczuki polarne – butadien-nitryl, chloropren itp. Kauczuki niepolarne są mniej odporne na starzenie. O ich odporności na starzenie decydują przede wszystkim cechy struktury molekularnej, położenie wiązań podwójnych i ich liczba w łańcuchu głównym. W celu zwiększenia odporności gum i gum na starzenie wprowadza się do nich antyoksydanty, które spowalniają utlenianie i starzenie.
1.2.1. Rodzaje starzenia.
Ze względu na to, że rola czynników aktywujących utlenianie jest różna w zależności od rodzaju i składu materiału polimerowego, rozróżnia się następujące typy starzenia zgodnie z dominującym wpływem jednego z czynników:
1) starzenie termiczne (termiczne, termooksydacyjne) w wyniku utleniania aktywowanego ciepłem;
2) zmęczenie - starzenie się w wyniku zmęczenia wywołanego działaniem naprężeń mechanicznych i procesów oksydacyjnych, aktywowanych działaniem mechanicznym;
3) utlenianie aktywowane metalami o zmiennej wartościowości;
4) starzenie świetlne – w wyniku utleniania aktywowanego promieniowaniem ultrafioletowym;
5) starzenie się ozonu;
6) starzenie radiacyjne pod wpływem promieniowania jonizującego.
W pracy zbadano wpływ przeciwstarzeniowej dyspersji PVC na odporność termiczno-oksydacyjną i ozonową kauczuków na bazie kauczuków niepolarnych. Dlatego poniżej omówiono bardziej szczegółowo starzenie termiczno-oksydacyjne i ozonowe.
1.2.2. Starzenie cieplne.
Starzenie cieplne jest wynikiem jednoczesnego wystawienia na działanie ciepła i tlenu. Procesy oksydacyjne są główną przyczyną starzenia cieplnego powietrza.
Większość składników wpływa na te procesy w takim czy innym stopniu. Sadza i inne wypełniacze adsorbują na swojej powierzchni antyoksydanty, zmniejszają ich stężenie w gumie, a tym samym przyspieszają starzenie. Silnie utlenione sadza może katalizować utlenianie gumy. Sadza niskoutleniona (piecowa, termiczna) z reguły spowalnia utlenianie gum.
Wraz ze starzeniem cieplnym gum, które zachodzi w podwyższonych temperaturach, prawie wszystkie podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne ulegają nieodwracalnym zmianom. Zmiana tych właściwości zależy od stosunku procesów strukturowania i niszczenia. Podczas starzenia cieplnego większości kauczuków na bazie kauczuków syntetycznych dominuje struktura, której towarzyszy spadek elastyczności i wzrost sztywności. Podczas starzenia cieplnego gum wykonanych z naturalnego i syntetycznego kauczuku izopropenowego i kauczuku butylowego w większym stopniu rozwijają się procesy destrukcyjne, prowadzące do zmniejszenia naprężeń konwencjonalnych przy danym wydłużeniu i wzrostu odkształceń resztkowych.
Stosunek wypełniacza do utleniania będzie zależał od jego charakteru, rodzaju inhibitorów wprowadzonych do gumy oraz charakteru wiązań wulkanizacyjnych.
Przyspieszacze wulkanizacji, podobnie jak produkty i ich przemiany pozostające w gumach (merkaptany, węglany itp.), mogą uczestniczyć w procesach utleniania. Mogą powodować rozkład molekularny wodoronadtlenków, a tym samym pomagają chronić gumy przed starzeniem.
Charakter sieci wulkanizacyjnej ma istotny wpływ na starzenie termiczne. W umiarkowanych temperaturach (do 70 °) wolna siarka i wiązania wielosiarczkowe spowalniają utlenianie. Jednak wraz ze wzrostem temperatury przegrupowanie wiązań wielosiarczkowych, w którym może uczestniczyć również wolna siarka, prowadzi do przyspieszonego utleniania wulkanizatów, które w tych warunkach są niestabilne. Dlatego konieczne jest dobranie grupy wulkanizacyjnej, która zapewni powstawanie wiązań poprzecznych odpornych na przegrupowanie i utlenianie.
W celu ochrony gum przed starzeniem cieplnym stosuje się przeciwutleniacze zwiększające odporność gum i gum na działanie tlenu, tj. substancje o właściwościach przeciwutleniających – przede wszystkim drugorzędowe aminy aromatyczne, fenole, bisfinole itp.
1.2.3. Starzenie się ozonu.
Ozon silnie wpływa na starzenie się gum, nawet w niskich stężeniach. Czasami ujawnia się to już w procesie przechowywania i transportu wyrobów gumowych. Jeżeli jednocześnie guma znajduje się w stanie rozciągniętym, to na jej powierzchni pojawiają się pęknięcia, których rozrost może prowadzić do pęknięcia materiału.
Ozon jest najwyraźniej związany z gumą poprzez podwójne wiązania z tworzeniem ozonków, których rozkład prowadzi do pękania makrocząsteczek i towarzyszy mu powstawanie pęknięć na powierzchni rozciągniętych gum. Ponadto podczas ozonowania jednocześnie rozwijają się procesy oksydacyjne, przyczyniając się do wzrostu pęknięć. Szybkość starzenia się ozonu wzrasta wraz ze wzrostem stężenia ozonu, wielkością odkształcenia, wzrostem temperatury oraz pod wpływem światła.
Spadek temperatury prowadzi do gwałtownego spowolnienia tego starzenia. W warunkach testowych przy stałej wartości odkształceń; w temperaturach o 15-20 stopni Celsjusza wyższych niż temperatura zeszklenia polimeru starzenie się prawie całkowicie ustaje.
Odporność gum na ozon zależy głównie od chemicznej natury gumy.
Kauczuki na bazie różnych kauczuków można podzielić na 4 grupy ze względu na ich odporność na ozon:
1) szczególnie odporne kauczuki (fluoroelastomery, EPDM, KhSPE);
2) kauczuki odporne (kauczuk butylowy, peryt);
3) kauczuki umiarkowanie odporne, nie pękające pod wpływem stężenia ozonu atmosferycznego przez kilka miesięcy i odporne powyżej 1 godziny na stężenie ozonu około 0,001%, na bazie kauczuków chloroprenowych bez dodatków ochronnych oraz kauczuki na bazie kauczuków nienasyconych (NK, SKS , SKN, SKI -3) z dodatkami ochronnymi;
4) niestabilna guma.
Najskuteczniejszą ochroną przed starzeniem się ozonu jest łączne stosowanie antyozontów i substancji woskowych.
Antyozonanty chemiczne obejmują N-podstawione aminy aromatyczne i pochodne dihydrochinoliny. Antyozonanty reagują na powierzchniach gumowych z ozonem z dużą szybkością, znacznie wyższą niż szybkość oddziaływania ozonu z gumą. W wyniku tego procesu starzenie się ozonu zostaje spowolnione.
Wtórne diaminy aromatyczne są najskuteczniejszymi środkami przeciwstarzeniowymi i antyozonowymi do ochrony gum przed wysoką temperaturą i starzeniem się ozonu.
1.3. Przeciwutleniacze i antyozonanty.
Najskuteczniejszymi przeciwutleniaczami i antyozonantami są drugorzędowe aminy aromatyczne.
Nie są utleniane tlenem cząsteczkowym ani w postaci suchej, ani w roztworach, ale utleniane są przez nadtlenki gumy podczas starzenia cieplnego i podczas pracy dynamicznej, powodując rozdzielenie łańcuchów. Więc difenyloamina; N,N'-difenylo-nfenylenodiamina podczas zmęczenia dynamicznego lub starzenia cieplnego gum jest zużywana w prawie 90%. W tym przypadku zmienia się tylko zawartość grup NH, podczas gdy zawartość azotu w gumie pozostaje niezmieniona, co wskazuje na dodatek przeciwutleniacza do węglowodoru gumy.
Przeciwutleniacze tej klasy mają bardzo silne działanie ochronne przed starzeniem cieplnym i ozonowym.
Jednym z rozpowszechnionych przedstawicieli tej grupy przeciwutleniaczy jest N,N'-difenylo-n-fenylenodilina (diafen FF).
Jest skutecznym przeciwutleniaczem, który zwiększa odporność gum na bazie SDK, SKI-3 i kauczuku naturalnego na działanie wielokrotnych odkształceń. Diafen FF maluje gumę.
Diafen FP jest najlepszym przeciwutleniaczem chroniącym gumy przed starzeniem cieplnym i ozonowym, a także zmęczeniem, jednak wyróżnia się stosunkowo dużą lotnością i jest łatwo ekstrahowany z gumy wodą.
N-Fenylo-N'-izopropylo-n-fenylenodiamina (Diafen FP, 4010 NA, Santoflex IP) ma następujący wzór:
Wraz ze wzrostem wartości grupy alkilowej podstawnika wzrasta rozpuszczalność drugorzędowych diamin aromatycznych w polimerach; zwiększona odporność na wymywanie wodą, zmniejszona lotność i toksyczność.
Podano charakterystykę porównawczą diafenu FF i diafenu FP, ponieważ w niniejszej pracy prowadzone są badania, które spowodowane są faktem, iż zastosowanie diafenu FF jako samodzielnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni mieszanek gumowych i wulkanizatów. Ponadto pod względem działania ochronnego jest nieco gorszy od diafen FP; ma w porównaniu z tym ostatnim wyższą temperaturę topnienia, co niekorzystnie wpływa na jego rozkład w gumach.
PVC jest stosowany jako spoiwo (medium rozproszone) w celu uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP.
1.4. Chlorek winylu.
Polichlorek winylu jest produktem polimeryzacji chlorku winylu (CH2 = CHCl).
PVC jest dostępny w postaci proszku o wielkości cząstek 100-200 mikronów. PVC to polimer amorficzny o gęstości 1380-1400 kg/m3 i temperaturze zeszklenia 70-80 °C. Jest to jeden z najbardziej polarnych polimerów o silnych oddziaływaniach międzycząsteczkowych. Działa dobrze z większością komercyjnych plastyfikatorów.
Wysoka zawartość chloru w PVC sprawia, że jest to materiał samogasnący. PVC to polimer ogólnego przeznaczenia technicznego. W praktyce mamy do czynienia z plastizolami.
1.4.1. Plastizole PCV.
Plastizole to dyspersje PVC w ciekłych plastyfikatorach. Ilość plastyfikatorów (ftalany dibutylu, ftalany dialkilu itp.) waha się od 30 do 80%.
W zwykłych temperaturach cząstki PCW praktycznie nie pęcznieją w tych plastyfikatorach, co sprawia, że plastizole są stabilne. Po podgrzaniu do 35-40 ° C, w wyniku przyspieszenia procesu pęcznienia (żelatynizacji) plastizole zamieniają się w silnie związane masy, które po schłodzeniu zamieniają się w materiały elastyczne.
1.4.2. Mechanizm żelatynizacji plastizoli.
Mechanizm żelowania jest następujący. Wraz ze wzrostem temperatury plastyfikator powoli wnika w cząsteczki polimeru, które zwiększają swój rozmiar. Aglomeraty rozpadają się na cząstki pierwotne. W zależności od wytrzymałości aglomeratów rozkład może rozpocząć się w temperaturze pokojowej. Wraz ze wzrostem temperatury do 80-100°C lepkość plastizolu silnie wzrasta, wolny plastyfikator zanika, a spęcznione ziarna polimeru wchodzą w kontakt. Na tym etapie, zwanym preżelowaniem, materiał wygląda na całkowicie jednorodny, ale produkty z niego wykonane nie mają wystarczających właściwości fizycznych i mechanicznych. Żelatynizacja jest zakończona dopiero wtedy, gdy plastyfikatory są równomiernie rozprowadzone w polichlorku winylu, a plastizol zamienia się w jednorodną masę. W tym przypadku powierzchnia spęczniałych cząstek polimeru pierwotnego topi się i tworzy się plastyfikowany polichlorek winylu.
2. Wybór kierunku badań.
Obecnie w rodzimym przemyśle głównymi składnikami chroniącymi gumę przed starzeniem się są diafen FP i acetyl R.
Zbyt mały asortyment reprezentowany przez dwa przeciwutleniacze tłumaczy się tym, że po pierwsze przestała istnieć część produkcji przeciwutleniaczy (neozon D), a po drugie inne przeciwutleniacze nie spełniają współczesnych wymagań (diafen FF).
Większość przeciwutleniaczy zniknie na gumowych powierzchniach. W celu zmniejszenia przebarwienia przeciwutleniaczy można stosować mieszaniny przeciwutleniaczy o właściwościach synergicznych lub addytywnych. To z kolei pozwala zaoszczędzić cenny przeciwutleniacz. Proponuje się, aby zastosowanie kombinacji przeciwutleniaczy było przeprowadzane przez indywidualne dawkowanie każdego przeciwutleniacza, ale najbardziej celowe jest stosowanie przeciwutleniaczy w postaci mieszaniny lub w postaci kompozycji tworzących pastę.
Medium dyspersyjne w pastach to substancje niskocząsteczkowe, takie jak oleje pochodzenia naftowego, a także polimery - gumy, żywice, tworzywa termoplastyczne.
W pracy zbadano możliwość zastosowania polichlorku winylu jako spoiwa (środka dyspersyjnego) do uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP.
Badania wynikają z faktu, że zastosowanie diafenu FF jako samodzielnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni mieszanek gumowych i wulkanizatów. Ponadto pod względem działania ochronnego Diafen FF jest nieco gorszy od Diafen FP; ma w porównaniu z tym ostatnim wyższą temperaturę topnienia, co niekorzystnie wpływa na rozkład diafenu FF w gumach.
3. Specyfikacje produktu.
Ten warunek techniczny dotyczy dyspersji PD-9, która jest kompozycją polichlorku winylu z przeciwutleniaczem typu aminowego.
Dyspersja PD-9 przeznaczona jest do stosowania jako składnik mieszanek gumowych w celu zwiększenia odporności wulkanizatów na ozon.
3.1. Wymagania techniczne.
3.1.1. Dyspersja PD-9 musi być wyprodukowana zgodnie z wymaganiami niniejszych warunków technicznych dla przepisów technologicznych w określony sposób.
3.1.2. Pod względem wskaźników fizycznych dyspersja PD-9 musi być zgodna z normami określonymi w tabeli.
Tabela.
Nazwa wskaźnika Norma * Metoda badania
1. Wygląd. Rozproszenie okruchów od szarego do ciemnoszarego Zgodnie z pkt 3.3.2.
2. Liniowy rozmiar miękiszu, mm, nie więcej. 40 Zgodnie z punktem 3.3.3.
3. Masa dyspersyjna w worku polietylenowym, kg, nie więcej. 20 Zgodnie z punktem 3.3.4.
4. Lepkość Mooneya, jednostka. Mooney 9-25 Zgodnie z klauzulą 3.3.5.
*) normy są określone po wydaniu partii pilotażowej i statystycznej obróbce wyników.
3.2. Wymagania bezpieczeństwa.
3.2.1. Dyspersja PD-9 jest substancją palną. Temperatura zapłonu nie niższa niż 150°C. Temperatura samozapłonu 500 ° C.
Środkiem gaśniczym do pożaru jest mgła wodna i piana chemiczna.
Środki ochrony indywidualnej - maska przeciwgazowa makowa "M".
3.2.2. Dyspersja PD-9 jest substancją niskotoksyczną. W przypadku kontaktu z oczami przemyć wodą. Produkt, który dostał się na skórę, należy zmyć wodą z mydłem.
3.2.3. Wszystkie pomieszczenia robocze, w których prowadzone są prace dyspersją PD-9 muszą być wyposażone w wentylację nawiewno-wywiewną.
Rozproszenie PD-9 nie wymaga ustanowienia dla niego przepisów higienicznych (MPC i OBUV).
3.3. Metody testowe.
3.3.1. Pobrać co najmniej trzy próbki punktowe, następnie połączyć, dokładnie wymieszać i pobrać średnią próbkę na ćwiartki.
3.3.2. Określenie wyglądu. Wygląd określa się wizualnie podczas pobierania próbek.
3.3.3. Oznaczanie wielkości miękiszu. Aby określić wielkość dyspersji okruchów PD-9, użyj linijki metrycznej.
3.3.4. Oznaczanie masy dyspersji PD-9 w worku polietylenowym. Do wyznaczenia masy dyspersji PD-9 w worku polietylenowym stosuje się wagę typu RN-10Ts 13M.
3.3.5. Oznaczanie lepkości Mooneya. Oznaczanie lepkości Mooneya opiera się na obecności pewnej ilości składnika polimerowego w dyspersji PD-9.
3.4. Gwarancja producenta.
3.4.1. Producent gwarantuje zgodność dyspersji PD-9 z wymaganiami niniejszej specyfikacji.
3.4.2. Gwarantowana trwałość dyspersji PD-9 wynosi 6 miesięcy od daty produkcji.
4. Część eksperymentalna.
W niniejszej pracy badamy możliwość zastosowania polichlorku winylu (PVC) jako spoiwa (środka dyspersyjnego) do uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP. Badany jest również wpływ tej dyspersji przeciwstarzeniowej na odporność termiczno-utleniającą i ozonową kauczuków na bazie kauczuku SKI-3.
Przygotowanie pasty przeciwstarzeniowej.
Na ryc. 1. Pokazano instalację do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
Preparat prowadzono w szklanej kolbie (6) o objętości 500 cm3. Kolbę ze składnikami ogrzewano na kuchence elektrycznej (1). Kolbę umieszcza się w wannie (2). Temperaturę w kolbie kontrolowano za pomocą termometru kontaktowego (13). Mieszanie odbywa się w temperaturze 70 ± 5 ° C przy użyciu mieszadła łopatkowego (5).
Rys. 1. Instalacja do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
1 - kuchenka elektryczna z zamkniętą spiralą (220 V);
2 - kąpiel;
3 - termometr kontaktowy;
4 - stykowy przekaźnik termometru;
5 - mikser łopatkowy;
6 - szklana kolba.
Kolejność załadunku składników.
Kolbę załadowano obliczoną ilością diafenu FF, diafenu FP, stearyny i części (10% wag.) dibutyloftalanu (DBP). Następnie mieszanie prowadzono przez 10-15 minut, aż do uzyskania jednorodnej masy.
Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej.
Następnie mieszaninę załadowano polichlorkiem winylu i resztą DBP (9% wag.). Otrzymany produkt przeniesiono do porcelanowej zlewki. Następnie produkt był termostatowany w temperaturach 100, 110, 120, 130, 140 °C.
Skład powstałej kompozycji pokazano w tabeli 1.
Tabela 1
Skład pasty przeciwstarzeniowej P-9.
Składniki % wag. Ładowanie do reaktora, g
PCV 50,00 500,00
Diafen FF 15,00 150,00
Diafen FP (4010 NA) 15,00 150,00
DBF 19,00 190,00
Stearyna 1,00 10,00
Razem 100,00 1000,00
Do zbadania wpływu pasty przeciwstarzeniowej na właściwości wulkanizatów zastosowano mieszankę gumową na bazie SKI-3.
Powstała pasta przeciwstarzeniowa została wprowadzona do mieszanki gumowej na bazie SKI-3.
Składy mieszanek gumowych z pastą przeciwstarzeniową przedstawiono w tabeli 2.
Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów określono zgodnie z GOST i TU podanymi w tabeli 3.
Tabela 2
Mieszanki gumowe.
Składniki Numery zakładek
I II
Kody mieszanek
1-9 2-9 3-9 4-9 1-25 2-25 3-25 4-25
Guma SKI-3 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Siarka 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Altax 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
Guanidy F 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
Cynk biały 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Stearyna 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Sadza P-324 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00
Diafen FP 1,00 - - - 1,00 - - -
Pasta przeciwstarzeniowa (P-9) - 2,3 3,3 4,3 - - - -
Pasta przeciwstarzeniowa P-9 (100оС *) - - - - - 2,00 - -
P-9 (120оС *) - - - - - - 2,00 -
P-9 (140оС *) - - - - - - - 2,00
Uwaga: (оС *) - temperatura wstępnego żelowania pasty jest podana w nawiasach (P-9).
Tabela 3
Przedmiot nr. Nazwa wskaźnika GOST
1 Siła warunkowa przy zerwaniu,% GOST 270-75
2 Napięcie warunkowe przy 300%,% GOST 270-75
3 Wydłużenie przy zerwaniu,% GOST 270-75
4 Wydłużenie resztkowe,% GOST 270-75
5 Zmiana powyższych wskaźników po starzeniu, powietrze, 100оС * 72 h,% GOST 9,024-75
6 Dynamiczna wytrzymałość na rozciąganie, tysiąc cykli, E? = 100% GOST 10952-64
7 Twardość Shore'a, standard GOST 263-75
Oznaczanie właściwości reologicznych pasty przeciwstarzeniowej.
1. Wyznaczanie lepkości Mooneya.
Lepkość Mooney'a określono za pomocą lepkościomierza Mooney'a (GDR).
Produkcja próbek do testowania i sama testowanie odbywa się zgodnie z metodologią określoną w specyfikacji technicznej.
2. Wyznaczanie wytrzymałości kohezyjnej kompozycji pastowatych.
Po zżelowaniu i schłodzeniu do temperatury pokojowej próbki pasty przepuszczono przez szczelinę 2,5 mm rolek. Następnie z tych blach w prasie wulkanizacyjnej wykonano płyty o wymiarach 13,6*11,6 mm i grubości 2 ± 0,3 mm.
Po 24-godzinnym utwardzaniu płyt nożem wykrawającym wycinano szpatułki zgodnie z GOST 265-72, a następnie na maszynie wytrzymałościowej RMI-60 przy prędkości 500 mm/min wyznaczono obciążenie zrywające .
Za wytrzymałość kohezyjną przyjęto obciążenie właściwe.
5. Uzyskane wyniki i ich dyskusja.
Badając możliwość zastosowania PVC, a także składu polarnych plastyfikatorów jako spoiw (ośrodków dyspersyjnych) do otrzymywania past na bazie kombinacji antyoksydantów diaphene FF i diaphene FP stwierdzono, że stop diaphene FF z diafenem FP w stosunek mas 1:1 charakteryzuje się niską szybkością krystalizacji i temperaturą topnienia około 90 °C.
Niska szybkość krystalizacji odgrywa pozytywną rolę w produkcji plastizolu PVC wypełnionego mieszaniną przeciwutleniaczy. W tym przypadku zużycie energii na uzyskanie jednorodnej kompozycji, która nie złuszcza się w czasie, jest znacznie zmniejszone.
Lepkość stopu diafen FF i diafen FP jest zbliżona do lepkości plastizolu PVC. Pozwala to na mieszanie stopu i plastizolu w reaktorach z mieszadłem kotwicowym. Na ryc. 1 przedstawia schemat instalacji do produkcji past. Pasty przed ich wstępną żelatynizacją są w zadowalający sposób odprowadzane z reaktora.
Wiadomo, że proces żelatynizacji zachodzi w temperaturze 150°C i wyższej. Jednak w tych warunkach możliwa jest eliminacja chlorowodoru, który z kolei jest zdolny do blokowania mobilnego atomu wodoru w cząsteczkach amin drugorzędowych, które w tym przypadku są przeciwutleniaczami. Proces ten przebiega według następującego schematu.
1. Powstawanie polimerycznego wodoronadtlenku podczas utleniania kauczuku izoprenowego.
RH + O2 ROOH,
2. Jeden z kierunków rozkładu polimerycznego wodoronadtlenku.
ROOH RO ° + O ° H
3. Po usunięciu etapu utleniania ze względu na cząsteczkę przeciwutleniacza.
AnH + RO° ROH + An°,
gdzie An jest rodnikiem przeciwutleniającym, na przykład
4.
5. Właściwości amin, w tym drugorzędowych (diafen FF), tworzą aminy podstawione alkilem z kwasami mineralnymi według następującego schematu:
h
R- ° N ° -R + HCl + Cl-
h
Zmniejsza to reaktywność atomu wodoru.
Przeprowadzając proces żelatynizacji (wstępnej żelowania) w stosunkowo niskich temperaturach (100-140°C) można uniknąć wyżej wymienionych zjawisk tj. zmniejszyć prawdopodobieństwo odszczepienia się chlorowodoru.
W końcowym procesie żelowania powstają pasty o lepkości Mooneya niższej niż wypełniana mieszanka gumowa io niskiej wytrzymałości kohezyjnej (patrz Rysunek 2.3).
Pasty o niskiej lepkości Mooney'a po pierwsze dobrze się rozprowadzają w mieszance, a po drugie drobne części składników tworzących pastę są w stanie łatwo migrować do powierzchniowych warstw wulkanizatów, chroniąc w ten sposób gumę przed starzeniem.
W szczególności w kwestii „rozdrabniania” kompozycji pastotwórczych dużą wagę przywiązuje się do wyjaśnienia przyczyn pogorszenia właściwości niektórych kompozycji pod wpływem działania ozonu.
W tym przypadku początkowa niska lepkość past, a ponadto nie zmienia się podczas przechowywania (tabela 4), pozwala na bardziej równomierne rozprowadzenie pasty i umożliwia migrację jej składników na powierzchnię wulkanizatu.
Tabela 4
Wartości lepkości Mooneya pasty (P-9)
Wskaźniki początkowe Wskaźniki po przechowywaniu pasty przez 2 miesiące
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25
Dzięki zróżnicowaniu zawartości PVC i przeciwutleniaczy możliwe jest uzyskanie past odpowiednich do ochrony gum przed starzeniem termooksydacyjnym i ozonowym, zarówno na bazie kauczuków niepolarnych, jak i polarnych. W pierwszym przypadku zawartość PVC wynosi 40-50% wag. (pasta P-9), w drugim 80-90% wag.
W niniejszej pracy badane są wulkanizaty na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów z użyciem pasty (P-9) przedstawiono w tabelach 5 i 6.
Odporność badanych wulkanizatów na starzenie termiczno-oksydacyjne wzrasta wraz ze wzrostem zawartości pasty przeciwstarzeniowej w mieszance, co wynika z tabeli 5.
Wskaźniki zmian siły względnej, skład standardowy (1-9) to (-22%), natomiast dla składu (4-9) - (-18%).
Należy również zauważyć, że wraz z wprowadzeniem pasty zwiększającej odporność wulkanizatów na starzenie termiczno-oksydacyjne, nadawana jest większa wytrzymałość dynamiczna. Co więcej, tłumacząc wzrost wytrzymałości dynamicznej, nie sposób, jak się wydaje, ograniczyć jedynie do czynnika zwiększenia dawki antyoksydanta w osnowie gumowej. PVC prawdopodobnie odegra w tym ważną rolę. W tym przypadku można przypuszczać, że obecność PVC może powodować efekt tworzenia przez niego ciągłych struktur łańcuchowych, które są równomiernie rozłożone w gumie i zapobiegają powstawaniu mikropęknięć powstających w wyniku pękania.
Zmniejszając zawartość pasty przeciwstarzeniowej, a tym samym udział PVC (tabela 6), efekt zwiększenia wytrzymałości dynamicznej jest praktycznie zniwelowany. W tym przypadku pozytywne działanie pasty przejawia się tylko w warunkach starzenia termooksydacyjnego i ozonowego.
Należy zauważyć, że najlepsze właściwości fizyczne i mechaniczne obserwuje się przy stosowaniu pasty przeciwstarzeniowej uzyskanej w łagodniejszych warunkach (temperatura przed żelatynizacją 100°C).
Takie warunki uzyskania pasty zapewniają wyższy poziom stabilności w porównaniu z pastą uzyskaną przez termostatowanie przez godzinę w temperaturze 140°C.
Do zachowania wytrzymałości dynamicznej wulkanizatów nie przyczynia się również wzrost lepkości PVC w paście otrzymanej w danej temperaturze. Jak wynika z Tabeli 6, wytrzymałość dynamiczna jest znacznie zmniejszona w pastach termostatowanych w temperaturze 140 ° C.
Zastosowanie diafenu FF w kompozycji z diafenem FP i PVC pozwala w pewnym stopniu rozwiązać problem blaknięcia.
Tabela 5
1-9 2-9 3-9 4-9
1 2 3 4 5
Wytrzymałość warunkowa przy zerwaniu, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7
1 2 3 4 5
Wydłużenie przy zerwaniu,% 660 670 680 650
Wydłużenie trwałe,% 12 12 16 16
Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 40 43 40 40
Wytrzymałość warunkowa na zerwanie, MPa -22 -26 -41 -18
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 6 -5 8 28
Wydłużenie przy zerwaniu,% -2 -4 -8 -4
Wydłużenie trwałe,% 13 33 -15 25
Wytrzymałość dynamiczna, np. = 100%, tysiąc cykli. 121 132 137 145
Tabela 6
Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów zawierających pastę przeciwstarzeniową (P-9).
Nazwa wskaźnika Kod miksu
1-25 2-25 3-25 4-25
1 2 3 4 5
Wytrzymałość warunkowa na zerwanie, MPa 22 23 23 23
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 3,5 3,5 3,3 3,5
1 2 3 4 5
Wydłużenie przy zerwaniu,% 650 654 640 670
Wydłużenie trwałe,% 12 16 18 17
Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 37 36 37 38
Zmiana wskaźnika po starzeniu, powietrze, 100°С * 72 godz
Wytrzymałość warunkowa przy zerwaniu, MPa -10,5 -7 -13 -23
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 30 -2 21 14
Wydłużenie przy zerwaniu,% -8 -5 -7 -8
Wydłużenie resztkowe,% -25 -6 -22 -4
Odporność na ozon, E = 10%, godzina 8 8 8 8
Wytrzymałość dynamiczna, np. = 100%, tysiąc cykli. 140 116 130 110
Lista symboli.
PVC - polichlorek winylu
Diafen FF - N, N '- Difenylo - n - fenylenodiamina
Diafen FP - N - Fenylo - N '- izopropylo - n - fenylenodiamina
DBP - ftalan dibutylu
SKI-3 - kauczuk izoprenowy
P-9 - pasta przeciwstarzeniowa
1. Badania składu plastizolu diafen FP i diafen FF na bazie PVC pozwalają na otrzymanie past nie złuszczających się w czasie, o stabilnych właściwościach reologicznych i lepkości Mooney'a wyższej niż lepkość zastosowanej mieszanki gumowej.
2. Gdy zawartość kombinacji diafen FP i diafen FF w paście wynosi 30%, a plastizol PVC 50%, optymalną dawką chroniącą gumy przed starzeniem termooksydacyjnym i ozonowym może być dozowanie 2,00 części wagowych, 100 części wagowe mieszanek gumowo-gumowych.
3. Zwiększenie dawki przeciwutleniaczy o ponad 100 części wagowych kauczuku prowadzi do wzrostu wytrzymałości dynamicznej kauczuków.
4. W przypadku gum na bazie kauczuku izoprenowego pracujących w trybie statycznym, diaphene FP można zastąpić pastą przeciwstarzeniową P-9 w ilości 2,00 mas. na 100 mas. gumy.
5. W gumach pracujących w warunkach dynamicznych zastąpienie diafenu FP jest możliwe, gdy zawartość przeciwutleniacza wynosi 8-9 mas. na 100 mas. gumy.
6.
Lista wykorzystanej literatury:
- Tarasow Z.N. Starzenie i stabilizacja kauczuków syntetycznych. - M .: Chemia, 1980 .-- 264 s.
- Garmonow I.V. Kauczuk syntetyczny. - L .: Chemia, 1976 .-- 450 s.
- Starzenie i stabilizacja polimerów. / Wyd. Koźminsky A.S. - M .: Chemia, 1966 .-- 212 s.
- Sobolew W.M., Borodina I.V. Przemysłowe kauczuki syntetyczne. - M .: Chemia, 1977 .-- 520 s.
- Belozerov N.V. Technologia gumy: wydanie 3. Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1979 .-- 472 s.
- Koshelev F.F., Kornev A.E., Klimov N.S. Ogólna technologia gumy: wydanie 3. Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1968 .-- 560 s.
- Technologia tworzyw sztucznych. / Wyd. WW Korszak Wyd. 2, ks. i dodaj. - M .: Chemia, 1976 .-- 608 s.
- Kirpichnikov PA, Averko-Antonovich L.A. Chemia i technologia kauczuku syntetycznego. - L .: Chemia, 1970 .-- 527 s.
- Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shertnov V.A. Chemia elastomerów. - M .: Chemia, 1981 .-- 372 s.
- Zujew Yu.S. Zniszczenie polimerów pod wpływem agresywnych mediów: wyd. II Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1972 .-- 232 s.
- Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Trwałość elastomerów w warunkach eksploatacyjnych. - M .: Chemia, 1980 .-- 264 s.
- Ognevskaya T.E., Boguslavskaya K.V. Poprawa odporności gumy na warunki atmosferyczne dzięki wprowadzeniu polimerów odpornych na działanie ozonu. - M .: Chemia, 1969 .-- 72 s.
- Kudinova G.D., Prokopchuk NR, Prokopovich V.P., Klimovtsova I.A. // Surowce i materiały dla przemysłu gumowego: teraźniejszość i przyszłość: Streszczenia z piątej rocznicy rosyjskiej konferencji naukowo-praktycznej pracowników przemysłu gumowego. - M .: Chemia, 1998 .-- 482 s.
- Chrulew M.V. Chlorek winylu. - M .: Chemia, 1964 .-- 325 s.
- Produkcja i właściwości PVC / Ed. Zilberman E.N. - M .: Chemia, 1968 .-- 440 s.
- Rakhman M.Z., Izkovsky N.N., Antonova M.A. // Guma i guma. - M., 1967, nr 6. - z. 17-19
- Abram S.W. // Pocierać. Wiek. 1962. V. 91. nr 2. str. 255-262
- Encyklopedia polimerów / wyd. Kabanova V.A. i inne: W 3 tomach, T. 2. - M .: Encyklopedia radziecka, 1972 .-- 1032 s.
- Podręcznik pracownika gumy. Materiały do produkcji gumy / Ed. Zakharchenko P.I. i inne - M .: Chemia, 1971. - 430 s.
- Tager AA Fizykochemia polimerów. Wyd. 3, ks. i dodaj. - M .: Chemia, 1978 .-- 544 s.
Czy będą ci służyć bardzo, bardzo długo? Czy uważasz, że przebieg pojazdu jest największym wrogiem opon? Ale tak nie jest. Czy zastanawiałeś się kiedyś, co dzieje się z oponami w samochodach, które nie są faktycznie używane? W rzeczywistości opony mogą się całkowicie zużyć, nawet jeśli Twój samochód po prostu stoi w miejscu.
Na początek przypomnijmy, że opony to jedyne elementy pojazdu, które bezpośrednio oddziałują na nawierzchnię drogi. Dlatego żaden kierowca nigdy nie powinien o nich zapomnieć. Pamiętaj, że każdego dnia opony samochodu na drodze otrzymują kolosalne obciążenia. Oczywiście z biegiem czasu stan opon się pogarsza. Ale oczywiście wszyscy o tym wiedzą. W końcu wszystko jest logiczne. , tym większe zużycie opon. W końcu wszystkie opony są zaprojektowane na określony przebieg.
Ale niestety z jakiegoś powodu wielu właścicieli samochodów zapomina, że oprócz przebiegu guma może się po prostu starzeć i zużywać z czasem, nawet jeśli samochód jest bardzo rzadko używany lub stoi.
Więc nawet jeśli Twój samochód stoi, z czasem nowa guma stanie się bezużyteczna.
Zwróć uwagę na stare samochody na podwórkach, które stoją od wielu lat i stopniowo gniją. Na pewno widziałeś, jak z biegiem czasu w takich samochodach guma pęka, pęcznieje, co później pęka.
Dlaczego więc opony samochodowe osiągają ten etap degradacji, nawet gdy samochód nie jest używany?
Najpierw przyjrzyjmy się konstrukcji opony. Głównym składnikiem opony jest oczywiście guma. Również w konstrukcji znajduje się metalowa warstwa wzmacniająca ścianki opony.
Jeśli kiedykolwiek widziałeś podartą lub podartą oponę samochodową, prawdopodobnie zauważyłeś, że końcówki metalowej warstwy, a także inne warstwy opony, wystają z odciętych, podartych końcówek uszkodzonej gumy.
Jeśli chodzi o degradację gumy samochodowej, musimy pamiętać ze szkoły, że guma to guma.
Kauczuk to materiał organiczny występujący w roślinach i drzewach. Naturalnie guma musi być biodegradowalna.
To prawda, że współczesna guma nie jest oczywiście już czystą gumą. Jednak dzisiaj opony samochodowe są nadal wykonane z gumy, ale nie z natury. Przemysł chemiczny nie stoi w miejscu. Od dawna na świecie w przemyśle motoryzacyjnym stosuje się całkowicie syntetyczny kauczuk, który jest znacznie lepszy od kauczuku naturalnego zarówno pod względem właściwości, jak i kosztów.
To prawda, że pomimo tego, że guma syntetyczna stosowana w oponach jest mieszana z różnymi polimerami, dzięki którym guma jest mocniejsza i bardziej odporna na zewnętrzne agresywne warunki, z biegiem czasu nawet materiał syntetyczny ulega starzeniu i zniszczeniu. Chodzi o to, że węgiel jest nadal obecny w gumie, która jest naturalnym pierwiastkiem chemicznym, który wchodzi w skład wielu substancji na naszej planecie. Tak więc w przypadku węgla, który nawet jeśli jest wytwarzany sztuczną metodą, z czasem zmienia się jego stan.
Być może zauważyłeś, że wraz ze spadkiem osiągów starszych opon stają się one twardsze, a przez to bardziej kruche. Nie wierzysz mi? Następnie podejdź do starego samochodu, który od dawna stoi na podwórku i kopnij w koło. I zrozumiesz, jak twarda stała się stara guma.
Dlaczego guma z czasem sztywnieje?
Wulkanizacja gumy, która pokazuje, jak wzmacniane są wiązania chemiczne polimerów
Wszystko to związane jest z procesem wulkanizacji. Wulkanizacja to przemysłowy proces utwardzania gumy za pomocą siarki i innych „akceleratorów”, które tworzą wiązania między cząsteczkami tworzącymi gumę. W wyniku tego procesu guma nadaje się do stosowania w wymaganych warunkach, które są związane z ciągłym naprężeniem - guma staje się mocniejsza. Również proces wulkanizacji nadaje oponie elastyczność.
Osiąga się to poprzez ciepło i ciśnienie panujące w fabryce, w której produkowana jest guma samochodowa. Ale nawet po opuszczeniu fabryki przez opony proces wulkanizacji nie zatrzymuje się. Gdy tylko opony znajdą się na otwartej przestrzeni, zaczynają pochłaniać energię świetlną, ciepło, a także zaczynają podlegać stałemu tarciu podczas pracy auta. W rezultacie związki chemiczne zawarte w gumie z opon nadal się utwardzają. Oznacza to, że w rzeczywistości opony stają się coraz mocniejsze. Jednak w tym przypadku traci się elastyczność gumy. Ostatecznie proces wulkanizacji czyni zły uczynek. Guma z czasem staje się silniejsza do tego stopnia, że po prostu zaczyna pękać i zapadać się.
Ale to nie jedyny proces, który psuje wszystko, nawet jeśli samochód jest rzadko używany.
Na liście przyczyn degradacji opon znajduje się również proces, który prowadzi do utleniania gumy. Połączenie tlenu i ozonu osłabia wytrzymałość i elastyczność opon.
W szczególności połączenie tlenu i ozonu niszczy wiązanie między metalową warstwą opony a gumą.
Ponadto, ponieważ guma jest stale podgrzewana, połączenie ciepła i tlenu zmienia polimery zawarte w gumie. W rezultacie guma z tego procesu zaczyna twardnieć, aż stanie się krucha. W efekcie na powierzchni opon pojawiają się pęknięcia.
Ostatnią naturalną przyczyną starzenia się opon jest woda. Guma jest uważana za wodoodporną. Jednak po latach użytkowania opony woda może przeniknąć do gumy i związać się z metalowymi elementami znajdującymi się wewnątrz struktury opony. W związku z tym prowadzi to do pogorszenia właściwości spajania opony metalowej osnowy i gumy.
Wcześniej czy później doprowadzi to do zmniejszenia odporności na ciepło i wytrzymałości wewnątrz opony. W rezultacie wewnętrzne połączenia struktury opony zaczną się zapadać, co nieuchronnie doprowadzi do uszkodzenia opony.
Częste błędy popełniane przez właścicieli samochodów, które prowadzą do szybkiego uszkodzenia opon
Jednym z częstych błędów kierowców związanych ze stosowaniem nowych opon jest nieprawidłowe parkowanie auta. Dotyczy to zwłaszcza początkujących kierowców, którzy nie zwracają uwagi na gumę.
Na przykład wielu z nas, parkując samochód, wjeżdża na krawężnik, wyboj lub dziurę. W efekcie koło auta pozostaje pod zwiększonym ciśnieniem podczas parkowania w wyniku zmniejszenia objętości spowodowanego zgnieceniem gumy. Ten spadek objętości opony powoduje wzrost ciśnienia powietrza na ściankach opony.
W efekcie ciągłe pozostawianie samochodu na nierównych nawierzchniach przyspieszy utlenianie gumy, a także spowoduje, że sprężone powietrze będzie miało szkodliwy wpływ na wewnętrzną strukturę struktury opony. W efekcie przyspiesza się ogólny proces degradacji opon i naturalnie zwiększa się ich zużycie.
Innym częstym błędem właścicieli samochodów, który prowadzi do szybkiego zużycia i uszkodzenia opon, jest eksploatacja auta z kołami, które nie mają odpowiedniego ciśnienia w oponach.
Np. jeśli w oponach panuje niewystarczające ciśnienie zalecane przez producenta, to podczas eksploatacji auta na skutek wzrostu tarcia wytwarzana jest duża ilość ciepła. Wynika to z faktu, że niedopompowane opony mają większą powierzchnię styku opony z nawierzchnią drogi, co ostatecznie przyspiesza proces zużywania się gumy.
Nadmiernie napompowane opony stają się sztywniejsze i mniej elastyczne. W rezultacie wewnątrz opony pojawia się nadciśnienie, które jest wywierane na metalową warstwę opon. W rezultacie w przypadku uderzenia wewnętrzna warstwa opony może w krótkim czasie wypełznąć. Mówiąc najprościej, pojawi się „przepuklina” koła. W rezultacie będziesz musiał wymienić oponę na nową. Szczególnie napompowane opony nie lubią dołów i innych nierówności.
Jaki jest okres trwałości gumy samochodowej?
Jak już powiedzieliśmy, nawet jeśli nie jeździsz autem na nowych oponach, prędzej czy później opony staną się bezużyteczne. A agresywne środowisko naturalne, które nas otacza, zepsuje je.
Jaka jest żywotność opon w ujęciu czasowym, niezależnie od przebiegu? Według ekspertów i producentów opon okres ten wynosi od 6 do 9 lat od daty ich produkcji.
Ponadto wielu producentów opon zaleca kierowcom wymianę opon na nowe, gdy tylko zostaną wykryte oznaki degradacji, zużycia itp. Na przykład, gdy na bocznych ścianach opony znajdują się pęknięcia, gdy bieżnik jest uszkodzony, gdy powstają nawet małe przepukliny itp.
Dlatego każdy kierowca przy podejmowaniu decyzji o wymianie opon na nowe nie powinien polegać wyłącznie na przebiegu samochodu.
Moskiewski Instytut Lotniczy
(Uniwersytet Techniczny)
Katedra Materiałoznawstwa
Kurs pracy
o materiałoznawstwie
na temat:
„Gumki odporne na starzenie”
Sprawdził: Vishnevsky G.E.
Wypełnił: Pavlyuk D.V.
Wstęp
Atmosferyczne starzenie się gum
Ochrona gum przed starzeniem atmosferycznym
Zmiana właściwości mechanicznych gum podczas starzenia termicznego
Termiczne starzenie gum pod ściskaniem
Ochrona gum przed starzeniem radiacyjnym
Bibliografia
WPROWADZANIE
Guma jest produktem specjalnej obróbki (wulkanizacji) gumy i siarki z różnymi dodatkami.
Guma różni się od innych materiałów wysokimi właściwościami elastycznymi, które są nieodłączne od gumy - głównego surowca gumy. Materiały gumowe charakteryzują się wysoką odpornością na ścieranie, gazem i wodą, odpornością chemiczną, właściwościami elektroizolacyjnymi oraz niską gęstością.
Na gumę nakładane są różne wymagania w zakresie warunków pracy. Gumowa wykładzina taśm przenośnikowych transportujących rudę lub węgiel musi być odporna na mróz w niskich temperaturach i dobrze odporna na ścieranie;
komora gumowa w rękawach na produkty naftowe musi być odporna na pęcznienie; wykładziny gumowe cystern kolejowych do transportu kwasu solnego - odporne na jego działanie chemiczne itp.
Specjalne wymagania stawiane są wyrobom gumowym stosowanym w samolotach, w których konstrukcji znajdują się setki różnych części gumowych. Takie produkty, wraz z kompaktowością i niską wagą, muszą być elastyczne i trwałe. Bardzo ważne jest, aby detale zachowały swoje właściwości w szerokim zakresie temperatur, a w niektórych przypadkach pod wpływem różnych mediów ciekłych i gazowych. Podczas lotu z prędkością 3600 km/h, nawet na wysokości 5000 m, temperatura nagrzewania skóry sięga +400 ° C; części znajdujące się w jednostkach silnikowych muszą zachowywać swoje właściwości w temperaturach do +500 ˚С. Jednocześnie wiele części jest wystawionych na działanie temperatur rzędu minus 60 °C i niższych. Ponieważ wymiary części samolotów pozostają praktycznie niezmienne przez cały okres użytkowania, niewielkie odkształcenia resztkowe przy ściskaniu są niezbędną cechą takich gum. Jeszcze większe wymagania stawiane są gumom do rakiet.
Obok kauczuków ogólnego przeznaczenia szeroko stosowanych w produkcji kauczuków - kauczuków naturalnych (NK) i butadienowo-styrenowych (SKS-ZOA, SKS-30, SKMS-30, itp.) stosuje się również kauczuki specjalne:
kauczuki chloroprenowe (A, B, C, NT), kauczuki butadienowo-nitrylowe (SKN-18, SKN-26, SKN-40, SKN-40T), kauczuk butylowy, fluoroelastomery odporne chemicznie (SKF-32-12, SKF-62 -13), żaroodporne polimery krzemoorganiczne (SKT). Opanowane są kauczuki stereoregularne: kauczuki polibutadienowe (SKD) i kauczuki izoprenowe (SKI). Trwają poszukiwania nowych gum na bazie związków zawierających bor, fosfor, azot i inne pierwiastki.
Guma jako materiał konstrukcyjny w wielu swoich właściwościach znacznie różni się od metali i innych materiałów. Jego najważniejszą cechą jest zdolność do przenoszenia znacznych odkształceń pod wpływem obciążenia zewnętrznego bez zniszczenia. Do głównych cech gumy należą również: małe wartości modułów podczas ścinania, rozciągania i ściskania; duży wpływ czasu trwania przyłożonego obciążenia i współczynnika temperatury na zależność naprężenie-odkształcenie; prawie stała objętość po odkształceniu; prawie całkowita odwracalność deformacji; znaczne straty mechaniczne podczas cyklicznych odkształceń.
Wulkanizaty gumy miękkiej pod wpływem szeregu czynników magazynujących lub eksploatacyjnych, działając samodzielnie lub częściej w kompleksie, zmieniają swoje cenne technicznie właściwości. Zmiana sprowadza się do spadku elastyczności i wytrzymałości, do pojawienia się stwardnienia, kruchości, pęknięć, zmiany koloru, zwiększenia przepuszczalności gazu, czyli do większej lub mniejszej utraty wartości technicznej produktów. Wpływ tlenu atmosferycznego, aw szczególności ozonu, prowadzi do starzenia i zmęczenia gumy. Sprzyjają temu: ciepło i światło, naprężenia wynikające z obciążeń dynamicznych lub statycznych, w tym nieracjonalne przechowywanie, wpływ agresywnych mediów czy katalityczne działanie soli metali.
Niskie temperatury prowadzą do spadku elastyczności gumy, do wzrostu jej kruchości. Zmiany te pogłębiają się wraz z czasem schładzania. Jednak wraz z powrotem do normalnych temperatur przywracane są pierwotne właściwości. Wpływ wielkości i kształtu produktu w gumie jest znacznie wyraźniejszy niż w innych materiałach konstrukcyjnych. Stabilizacja jej cennych technicznie właściwości w gumie, walka ze zjawiskami starzenia, zmęczenia i zamarzania to obecnie jedno z ważnych zadań współczesnej technologii gumy.
STARZENIE ATMOSFERYCZNE I OCHRONA GUMY
Problem zwiększenia trwałości wyrobów gumowych jest bezpośrednio związany ze wzrostem odporności na ubój różnego rodzaju starzenia. Jednym z najbardziej rozpowszechnionych i destrukcyjnych rodzajów starzenia jest atmosferyczne starzenie gum, któremu poddawane są prawie wszystkie produkty mające kontakt z powietrzem podczas pracy lub przechowywania.
Starzenie atmosferyczne to kompleks fizycznych i chemicznych przemian rzezi, zachodzących pod wpływem atmosferycznego ozonu i tlenu, promieniowania słonecznego i ciepła.
Zmiana właściwości fizycznych i mechanicznych kauczuków
W warunkach atmosferycznych, jak również podczas starzenia cieplnego, gumy stopniowo tracą swoje właściwości sprężyste, niezależnie od tego, czy znajdują się w stanie naprężonym czy nienaprężonym. Szczególnie intensywnie starzeją się kauczuki na bazie NK z lekkimi wypełniaczami. Zauważalna zmiana właściwości kauczuków wykonanych z kauczuków butadienowo-n-ntrylowych, butadienowo-styrenowych oraz z nairytu następuje szybko (po 1-2 latach). Najbardziej odporne są kauczuki na bazie SKF-26, SKEP, SKTV i butylowy.
Promieniowanie słoneczne znacząco wpływa na szybkość zmian właściwości gum w warunkach atmosferycznych, przyspieszając proces w niektórych przypadkach pięciokrotnie lub więcej.
W gumach wypełnionych sadzą ta różnica w szybkości starzenia wynika przede wszystkim z silnego nagrzewania się powierzchni gumy pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego. Ponieważ temperatura okazała się najważniejszym parametrem wpływającym na wszystkie zachodzące procesy, konieczne wydawało się stworzenie wiarygodnej metody jej eksperymentalnego wyznaczania.
Badania temperatury gum na wolnym powietrzu wykazały, że jej dobową zmianę, a także zmianę temperatury powietrza (przy braku zmętnienia) w przybliżeniu opisują krzywe sinusoidalne. Przegrzanie w porównaniu do powietrza (przy temperaturze powietrza 26°C) osiąga 22°C dla czerni i 13 ° Z białą gumą.
Przebieg zmiany temperatury gumy w ciągu dnia jest zgodny z przebiegiem zmiany wielkości promieniowania słonecznego, a przegrzewanie się gumy jest funkcją tego ostatniego. Wraz z tym przegrzanie zależy od wymiany ciepła między gumą a powietrzem. Pozwala to, wychodząc ze strumienia promieniowania słonecznego i wykorzystując równanie wymiany ciepła dla układu płyta płaska – gaz, na obliczenie określić temperaturę powierzchni gumowej. W szczególności znając bezwzględną maksymalną temperaturę w różnych punktach geograficznych, można obliczyć maksymalną temperaturę, do jakiej nagrzeje się w tych miejscach gumowa powierzchnia. Dla Moskwy temperatura ta wynosi 60 ° C (maksimum absolutne 37 ° C), dla Taszkentu 81 ° C (maksimum absolutne 45 ° C).
Wzrost temperatury powierzchni gumowej nawet o 20-25°C może spowodować gwałtowną zmianę szybkości starzenia. Dlatego ten parametr należy wziąć pod uwagę przy ocenie starzenia gum w warunkach atmosferycznych.
Oznaczenie temperatury kauczuków w powietrzu pod różnymi filtrami świetlnymi wykazało, że nagrzewanie kauczuku następuje prawie w całości pod wpływem podczerwonej części promieniowania słonecznego, co ma decydujący wpływ na szybkość starzenia kauczuków wypełnionych sadzą. Tak więc przez 140 dni ekspozycji gum z NK w Batumi odporność na rozdarcie spada średnio (w%): na wolnym powietrzu - o 34, pod filtrem przepuszczającym 70% podczerwieni i nie przepuszczającym promieni ultrafioletowych, - o 32, pod filtrem, przepuszczającym 40% promieni podczerwonych, a także niewielką ilość promieni ultrafioletowych - o 24, pod folią - o 20.
Na podstawie powyższego można stwierdzić, że zmiana właściwości fizykomechanicznych kauczuków w warunkach starzenia atmosferycznego wynika głównie z procesu starzenia termicznego zachodzącego pod wpływem ciepła i tlenu atmosferycznego. Zgodnie z tym, skuteczne zmniejszenie szybkości zmian właściwości fizycznych i mechanicznych kauczuków podczas starzenia atmosferycznego, a także termicznego, można osiągnąć za pomocą przeciwutleniaczy, głównie w kauczukach na bazie NR.
Zmiana właściwości fizycznych i mechanicznych gum w warunkach atmosferycznych może wpłynąć na trwałość wyrobów gumowych w przypadku ich długotrwałego narażenia na działanie powietrza w stanie rozluźnionym lub przy odpowiednio niskich naprężeniach. Proces ten jest również istotny w przypadku gum odkształconych, dobrze chronionych przed działaniem ozonu lub wykonanych z gum odpornych na działanie ozonu, które pracują przez długi czas w powietrzu.
Zmiana powierzchni gumek
W warunkach atmosferycznych powierzchnia gum ulega znacznym zmianom, a przede wszystkim powierzchnia gum o jasnym kolorze z NC. Oprócz stosunkowo szybkiej zmiany koloru warstwa wierzchnia najpierw mięknie, a następnie stopniowo staje się twarda i nabiera wyglądu skóry tłoczonej. Jednocześnie powierzchnia pokryta jest siecią spękań.
Proces niszczenia powierzchni przebiega głównie pod wpływem reakcji fotochemicznych wywołanych działaniem promieni ultrafioletowych. Świadczy o tym w szczególności porównanie zmiany powierzchni gumy w warunkach atmosferycznych przy różnych filtrach światła: przy braku promieni UV (promienie o λ< < 0,39 mk) zmiana powierzchni okazuje się nieporównywalnie mniejsza niż pod działaniem promieni o długości fali do 0,32 mk.
Zjawisko to jest typowe dla kauczuków z lekkimi wypełniaczami, ponieważ te ostatnie (tlenki cynku, tytanu, magnezu, litoponu itp.), w przeciwieństwie do sadzy, są zdolne do pochłaniania promieni UV, a zatem uczulają reakcje chemiczne w gumie.
Pękanie i niszczenie gum
Pękanie gum w warunkach atmosferycznych przebiega ze stosunkowo dużą szybkością i dlatego jest najniebezpieczniejszym rodzajem starzenia.
Głównym warunkiem powstawania pęknięć w gumie jest jednoczesne oddziaływanie na nią ozonu i sił rozciągających. W praktyce takie warunki powstają w takim czy innym stopniu podczas działania prawie wszystkich produktów gumowych. Zgodnie z nowoczesnymi koncepcjami, powstawanie embrionalnych pęknięć ozonowych na powierzchni gumy jest związane albo z jednoczesnym pęknięciem kilku makrocząsteczek zorientowanych w jednym kierunku pod wpływem ozonu, albo z pęknięciem strukturalnej kruchej warstwy ozonowej pod wpływem naprężeń . Wnikanie ozonu w głąb mikropęknięć prowadzi do ich dalszego rozrostu i pękania gum.
Badania kinetyki pękania gum na wolnym powietrzu przy stałym odkształceniu rozciągającym (intensywność pękania oszacowano w konwencjonalnych jednostkach w systemie dziewięciopunktowym) pokazuje, że różne gumy różnią się od siebie nie tylko czasem pojawiania się widocznych pęknięć τ y i czasu zerwania τ p, ale także w stosunku prędkości procesów powstawania i wzrostu pęknięć.
Najważniejszymi czynnikami decydującymi o odporności gumy na warunki atmosferyczne, jak i całym przebiegu procesu pękania są:
reaktywność kauczuków w stosunku do ozonu;
wielkość naprężeń rozciągających;
ekspozycja na promieniowanie słoneczne.
Ochrona gum przed pękaniem
Do ochrony gum przed pękaniem stosuje się dwa rodzaje środków ochronnych: antyozonanty i woski.
W przeciwieństwie do antyoksydantów, które mają umiarkowany wpływ ochronny na starzenie cieplne gum, efektywność działania antyozonantów i wosków na starzenie ozonu jest bardzo wysoka.
Antyozonanty.
Do typowych i najskuteczniejszych antyozonantów należą związki klasy N, N”-podstawionej-n-fenylenodiaminy oraz pochodne dihydrochinoliny. Ochronę przed ozonem zapewniają także niektóre ditiokarbaminiany, pochodne mocznika i tiomocznika, n-alkoksy-N-alkiloanilina itp.
Mechanizm działania antyozonantów w ostatnich latach przyciągnął uwagę wielu naukowców. W wyniku badań wpływu antyozonantów na prawidłowości kinetyczne ozonowania i pękania gum i gum. było kilka różnych poglądów na ten temat.
Szeroko dyskutowane jest tworzenie ciągłej warstwy ochronnej na powierzchni gumy na skutek migrującego antyozonantu, produktów jego reakcji z ozonem oraz produktów reakcji ozonu z gumą, w której uczestniczy antyozonant.
Zakłada się, że ten drugi typ reakcji prowadzi albo do eliminacji rozerwania makrocząsteczek, albo do usieciowania ich fragmentów.
Powstawania powierzchniowej warstwy antyozonantu lub produktów jego oddziaływania z ozonem, która zapewnia skuteczną ochronę kauczuków, można oczekiwać tylko wtedy, gdy są one w stanie żywicznym i mogą tworzyć ciągłą, jednorodną warstwę podczas migracji. Rzeczywiście, zgodnie z eksperymentami, odporność na ozon kauczuku NC zawierającego krystaliczny antyozonant N-fenylo-N'-izopropylo-n-fenylenodiaminę (FPPD), w niektórych przypadkach, jest nawet nieco wyższa przed migracją antyozonantu na powierzchnię niż po tworzenie się warstwy wyblakłego FPPD.Wynika to najwyraźniej z faktu, że choć pojedyncze krystaliczne formacje antyozonantu mogą wywierać pewien wpływ ochronny na gumy, to w przerwach między takimi formacjami na gumie powinny pojawiać się „słabe” plamy, ze względu na zubożenie warstwy powierzchniowej gumy przez antyozonant ze względu na jego blaknięcie i brak czysto mechanicznej ochrony ze względu na kryształy antyozonantu.
Decydujące znaczenie migracji antyozonantów o strukturze krystalicznej na powierzchnię z punktu widzenia skuteczności ich działania ochronnego można kwestionować, gdyż ochronne działanie antyozonantów przejawia się zwykle już w dawkach nieprzekraczających granicy ich rozpuszczalności w gumie. Tak więc N-fenylo-N"-izopropylo-n-fenylenodiamina jest skuteczna w kauczukach wykonanych z NC i innych niepolarnych kauczuków w stężeniu 1-2 części wagowych na kauczuk.
Mechanizm działania ochronnego, polegający na sieciowaniu fragmentów makrocząsteczek lub eliminacji ich rozpadu, wydaje się prawdopodobny, ale wymaga dalszego potwierdzenia eksperymentalnego.
Bardzo powszechną koncepcją jest to, że antyozonanty na powierzchni gumy wiążą ozon, zapobiegając jego interakcji z gumą.
Nasze badania wpływu antyozonantów na reakcję gumy z ozonem (w roztworze CCl4) wykazały, że antyozonanty nie wpływają na charakter krzywej kinetycznej ozonowania gumy i praktycznie nie zmieniają energii aktywacji procesu. W obecności antyozonantu zwiększa się tylko całkowita ilość wchłoniętego ozonu. Jednak, jak wynika z danych dotyczących akumulacji grup zawierających tlen, zmniejsza się szybkość reakcji samego kauczuku z ozonem. Jednocześnie zmniejsza się również tempo niszczenia makrocząsteczek. W tych warunkach następuje jednoczesne ozonowanie gumy i antyozonantu.
Badania kinetyki ozonowania samego antyozonantu (w roztworze) wykazały, że energia aktywacji tej reakcji dla FPPD jest nieco wyższa niż dla gumy (1,4 kcal/mol), a szybkość oddziaływania tego antyozonantu z ozonem w całym interesującym zakresie temperatur przekracza szybkość ozonowania kauczuku (przy stosunku wagowym kauczuku i antyozonantu 100:5).
Wszystko to sugeruje, że reakcja antyozonantu z ozonem na powierzchni gumy odgrywa pewną rolę w ochronie gumy przed starzeniem się ozonu. Jednak szybkość reakcji dla różnych antyozonantów nie koreluje z ich skutecznością w pękaniu gum, dlatego proces ten nie decyduje o ochronnym działaniu różnych związków.
Powyższe pozwala stwierdzić, że w chwili obecnej brak jest ogólnie przyjętego i dostatecznie uzasadnionego punktu widzenia na mechanizm działania antyozonantów. Ta kwestia wymaga poważnych badań. Jednak ten mechanizm, przypuszczalnie, jest różny dla różnych typów związków i prawdopodobnie jeden rodzaj antyozonantów działa nie według jednego, ale według różnych mechanizmów.
Ochronne działanie antyozonantów wzrasta wraz ze wzrostem ich stężenia. Jednak w praktyce stosowanie antyozonantów w stężeniach znacznie przekraczających granicę ich rozpuszczalności nie jest możliwe, dlatego też kombinacje składające się z. dwa antyozonanty o zasadniczo różnych strukturach chemicznych. Najskuteczniejsze systemy antyozonantowe, składające się z FPPD, paraoksyneozonu (PON), acetonanilu i szeregu innych produktów, w warunkach atmosferycznych kilkakrotnie zwiększają τ u.
Woski.
Niektóre mieszaniny węglowodorów parafinowych, izoparafinowych i naftenowych, które są produktami zbliżonymi właściwościami do wosków, fizycznie chronią gumy przed starzeniem atmosferycznym. Optymalne właściwości ochronne posiadają woski o długości łańcucha molekularnego 20-50 atomów węgla. Woski są na ogół skuteczne tylko w gumach obciążonych statycznie. Ochronne działanie wosków polega na ich zdolności do tworzenia na gumowej powierzchni ciągłej warstwy, która zapobiega oddziaływaniu gumy z ozonem. Istota zjawiska tworzenia filmu jest następująca: gdy guma jest schładzana po procesie wulkanizacji, wosk wprowadzony do mieszanki gumowej tworzy w gumie roztwór przesycony, z którego następnie krystalizuje. Krystalizacja substancji z przesyconego roztworu w polimerze może odbywać się zarówno w objętości, jak i na jej powierzchni („blaknięcie”). To ostatnie prowadzi do powstania filmu ochronnego.
Skuteczność ochronnego działania wosków związana jest przede wszystkim z przepuszczalnością ozonu tego filmu, co jest determinowane grubością filmu i głównymi właściwościami fizykochemicznymi wosku. Wraz z tym skuteczność wosku zależy w dużej mierze od temperatury pracy gum; zwykle wraz ze wzrostem temperatury roboczej działanie ochronne wosku pogarsza się. Im wyższa temperatura topnienia wosku (w pewnych granicach), tym większy zakres temperatur, przy wszystkich innych rzeczach równych, może działać. Wraz ze wzrostem temperatury pracy gum konieczne jest stosowanie wosków o wyższej temperaturze topnienia. Istnieją dowody na to, że skuteczną ochronę przeprowadza się pod warunkiem, że temperatura pracy gum jest o 15-20 °C niższa od temperatury topnienia wosku. Wartość ta maleje wraz ze wzrostem dawki wosku i stosowaniem wosków mieszanych.
Biorąc pod uwagę fakt, że temperatura topnienia nie może służyć jako jednoznaczna charakterystyka specyficznego stanu woskowatego substancji o szerokim zakresie temperatur mięknienia, zaproponowano nową charakterystykę wosków - temperaturę początku i temperaturę całkowitego zmiękczenia, wyznaczane przy badanie właściwości termomechanicznych wosków. Zastosowanie tych parametrów pozwoliło ustalić, że w przeciwieństwie do powyższego, zgodnie z przyspieszonymi testami laboratoryjnymi, wzrasta działanie ochronne szeregu wosków wraz ze wzrostem temperatury (od 25 do 57 ° C).
Zależność skuteczności działania ochronnego szeregu wosków od ich dozowania podczas starzenia atmosferycznego gum poddanych naprężeniom statycznym jest opisana albo krzywą nasycenia, albo krzywą ekstremalną.
Granica efektywnego stężenia wosku jest widocznie związana z wysokim stopniem przesycenia roztworu wosku w gumie, co sprzyja intensywnej krystalizacji wosku w masie, co może mieć jedynie negatywny wpływ na jednorodność, a w konsekwencji na odporność gum na pękanie atmosferyczne. Biorąc pod uwagę dane dotyczące skuteczności wosków ochronnych, a także ich negatywny wpływ na szereg właściwości technologicznych kauczuków, zaleca się stosowanie wosków w ilościach nieprzekraczających trzech części wagowych. Największy efekt ochrony gumy osiąga się przez łączne stosowanie antyozonantów i wosków, a efekt takich kompozycji jest większy niż efekt addycyjny obu składników. Można to wytłumaczyć faktem, że w obecności warstewki wosku na powierzchni gumy antyozonant dyfunduje do niej w dowolnej jego zawartości w gumie. Ilość antyozonantu przeniesionego do filmu będzie określona przez prawo dystrybucyjne. Obliczenia pokazują, że po wprowadzeniu do gumy 2% wag. h. FPPD (mniej niż granica rozpuszczalności) jego zawartość w monomolekularnej warstwie powierzchniowej gumy będzie o dwa rzędy wielkości mniejsza niż w warstwie wosku o grubości 10 mk(rozpuszczalność tego antyozonantu w parafinie wynosi około 0,1%). Tym samym wosk przyczynia się do gwałtownego wzrostu zawartości antyozonantu na powierzchni gumy, która jest równomiernie rozprowadzana w ciągłej folii.
Cechy starzenia się gum w tropikach
Główne cechy klimatu tropikalnego charakterystycznego dla niskich szerokości geograficznych (od 0 do 30 °) to:
wysoki całkowity poziom promieniowania słonecznego, który nieznacznie zmienia się w ciągu roku. Duża ilość bezpośredniego promieniowania słonecznego i duża ilość promieni ultrafioletowych w widmie słonecznym; wyższa średnia roczna temperatura w porównaniu do innych stref klimatycznych. Szczególnie charakterystyczne są duże wahania dziennych temperatur. W związku z tym w suchych tropikach występuje również wyższa średnia maksymalna roczna temperatura (średnia maksymalnych temperatur w każdym miesiącu); wysoka wilgotność względna (w wilgotnych tropikach), która odgrywa rolę głównie w kauczukach polarnych. Konsekwencją wysokiej wilgotności jest obecność różnych mikroorganizmów, które w niektórych przypadkach powodują pojawienie się pleśni na gumach.
Chociaż stężenie ozonu w tropikach jest niższe niż w innych strefach klimatycznych, w wyniku jego połączenia z intensywnym promieniowaniem słonecznym i wysokimi temperaturami powietrza, starzenie się gumy w tropikach jest znacznie szybsze niż w klimacie umiarkowanym. Gumy wykonane z nietrwałych gum, które nie zawierają specjalnych środków ochronnych, pękają w klimacie tropikalnym w ciągu 2-3 miesięcy, a czasem nawet po kilku dniach.Te same gumy zabezpieczone skutecznymi antyozonantami i woskami nie ulegają zmianom przez kilka lat. Porównanie tempa starzenia kauczuków w niektórych strefach klimatycznych pokazuje, że tempo starzenia stale wzrasta wraz z ekspozycją w następujących lokalizacjach: Moskwa, Batumi, Taszkent, Indonezja. Przyspieszenie procesu zależy od rodzaju gumy i waha się w szerokich granicach, np. w Indonezji w porównaniu do Batumi starzenie przyspiesza 2,7-8-krotnie, aw porównaniu z Moskwą 25-krotnie.
ZMIANA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH GUMY W CZASIE TERMICZNEGO STARZENIA
Odporność na ciepło - zdolność gum do zachowania właściwości pod wpływem podwyższonych temperatur. Zwykle termin ten oznacza odporność na starzenie termiczne, podczas którego następuje zmiana budowy chemicznej elastomeru. Zmiana właściwości gum podczas starzenia termicznego jest nieodwracalna.
Zależność tempa starzenia się często formalnie jest zgodna z równaniem Arrheniusa, co pozwala przewidzieć stopień zmiany wskaźników właściwości. Maksymalna dopuszczalna temperatura dla długotrwałego (powyżej 1000 h) i krótkotrwałego (168 h) użytkowania gum na bazie różnych gum w powietrzu (spadek wytrzymałości na rozciąganie do 3,5 MPa lub wydłużenie przy zerwaniu do 70%) wynosi ( °C): AK -powyżej 149 i 177, FC (wulkanizacja aminowa) -177 i więcej 177, BNK (wulkanizacja nadtlenkowa) - ponad 107 i 149, BNK (wulkanizacja „kadmate”) -135 i 149, EHGK-121 i 149, BBK-121 i 149, BK (wulkanizacja żywicą) -135 i 149, EPT (wulkanizacja nadtlenkowa) -149 i więcej niż 149, odpowiednio.
Poniżej rozważamy cechy starzenia termicznego oraz wpływ składu mieszanki gumowej na zmianę właściwości mechanicznych kauczuków na bazie różnych kauczuków pod obciążeniem statycznym. Do scharakteryzowania odporności na starzenie termiczne można posłużyć się wskaźnikami (w%):
,
,
gdzie F 0 ε oraz F ε naprężenie warunkowe przy danym wydłużeniu w procesie rozciągania próbki z zadaną prędkością; F 0 P oraz F P – wytrzymałość na rozciąganie; ε 0 р i ε р względne wydłużenie przy zerwaniu przed i po starzeniu.
Kauczuki na bazie kauczuku izoprenowego. (LICZBA PI)
Przy tym samym systemie wulkanizacji kauczuki PI mają minimalną odporność na starzenie termiczne. W temperaturze 80-140°C zwykle zachodzą reakcje niszczenia sieci przestrzennej wulkanizatu, a w temperaturze 160°C zachodzą reakcje sieciowania makrocząsteczek kauczuku. Zmiana właściwości mechanicznych jest w dużej mierze spowodowana zniszczeniem makrocząsteczek, których intensywność wzrasta w powietrzu. W tym przypadku wartość F P oraz V zmniejsza się w większym stopniu niż ε P... Energia aktywacji liczona z tempa opadania F P , ε P oraz V wulkanizat tiuramowy NK zawierający sadzę wynosi 98-103 kJ/mol.
Zadowolony1. PRZEGLĄD LITERACKI.
1.1. WPROWADZANIE
1.2. STARZENIE GUMY.
1.2.1. Rodzaje starzenia.
1.2.2. Starzenie cieplne.
1.2.3. Starzenie się ozonu.
1.3. ŚRODKI PRZECIWSTARZENIA I ANTYZONANTY.
1.4. CHLOREK WINYLU.
1.4.1. Plastizole PCV.
2. WYBÓR KIERUNKU BADAŃ.
3. WARUNKI TECHNICZNE PRODUKTU.
3.1. WYMAGANIA TECHNICZNE.
3.2. WYMAGANIA BEZPIECZEŃSTWA.
3.3. METODY TESTOWE.
3.4. GWARANCJA PRODUCENTA.
4. EKSPERYMENTALNY.
5. UZYSKANE WYNIKI I ICH DYSKUSJA.
WNIOSKI.
WYKAZ UŻYWANEJ LITERATURY:
Adnotacja.
W przemyśle krajowym i zagranicznym do produkcji opon i wyrobów gumowych szeroko stosowane są przeciwutleniacze, stosowane w postaci past o dużej masie cząsteczkowej.
W niniejszej pracy badamy możliwość uzyskania pasty przeciwstarzeniowej opartej na połączeniu dwóch przeciwutleniaczy diafen FP i diafen FF z polichlorkiem winylu jako medium dyspersyjnym.
Zmiany zawartości PCW i przeciwutleniaczy pozwalają na uzyskanie past odpowiednich do ochrony gum przed termicznym utlenianiem i starzeniem ozonowym.
Praca wykonana na stronach.
Wykorzystano 20 źródeł literackich.
Praca ma 6 stołów i.
Wstęp.
Najbardziej rozpowszechnione w ojczyźnie przemysłu były dwa antyoksydanty diafen FP i acetanyl R.
Niewielki asortyment reprezentowany przez dwa przeciwutleniacze wynika z wielu powodów. Produkcja niektórych przeciwutleniaczy przestała istnieć, np. neozone D, podczas gdy inne nie spełniają dla nich współczesnych wymagań, np. diafen FF, blaknie na powierzchni mieszanek gumowych.
Ze względu na brak krajowych przeciwutleniaczy oraz wysoki koszt analogów zagranicznych, w pracy zbadano możliwość zastosowania kompozycji przeciwutleniaczy diaphen FP i diaphene PF w postaci silnie skoncentrowanej pasty, ośrodka dyspersyjnego, w którym znajduje się PVC.
1. Przegląd literacki.
1.1. Wstęp.
Głównym celem tej pracy jest ochrona gum przed wysoką temperaturą i starzeniem się ozonu. Kompozycja diafenu FP z diafenem FF i poliwinyloliporydem (medium rozproszone) jest stosowana jako składniki chroniące gumę przed starzeniem. Proces wytwarzania pasty przeciwstarzeniowej opisano w części eksperymentalnej.
Pasta przeciwstarzeniowa stosowana jest w gumach na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Kauczuki na bazie tej gumy są odporne na działanie wody, acetonu, alkoholu etylowego oraz nie są odporne na działanie benzyny, olejów mineralnych, zwierzęcych itp.
Podczas przechowywania gum i eksploatacji wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. Aby poprawić właściwości gum, stosuje się diafen FF w kompozycji z diafenem FP i polichlorkiem winylu, co pozwala również w pewnym stopniu rozwiązać problem blaknięcia gum.
1.2. Starzenie się gum.
Podczas przechowywania gum, a także podczas przechowywania i eksploatacji wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. W wyniku starzenia zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność i wydłużenie, zwiększa się utrata histerezy i twardość, zmniejsza się odporność na ścieranie, zmienia się plastyczność, lepkość i rozpuszczalność niewulkanizowanej gumy. Ponadto w wyniku starzenia znacznie skraca się żywotność wyrobów gumowych. Dlatego zwiększenie odporności gumy na starzenie ma ogromne znaczenie dla zwiększenia niezawodności i wydajności wyrobów gumowych.
Starzenie jest wynikiem wystawienia gumy na działanie tlenu, ciepła, światła, a zwłaszcza ozonu.
Ponadto w obecności wielowartościowych związków metali i przy wielokrotnych odkształceniach przyspiesza się starzenie gum i gum.
Odporność wulkanizatów na starzenie zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to:
- charakter gumy;
- właściwości przeciwutleniaczy, wypełniaczy i plastyfikatorów (olejów) zawartych w gumie;
- charakter substancji wulkanizujących i przyspieszaczy wulkanizacji (od nich zależy budowa i trwałość wiązań siarczkowych powstających podczas wulkanizacji);
- stopień wulkanizacji;
- rozpuszczalność i szybkość dyfuzji tlenu w gumie;
- stosunek objętości do powierzchni wyrobu gumowego (ze wzrostem powierzchni wzrasta ilość tlenu wnikającego w gumę).
Największą odpornością na starzenie i utlenianie charakteryzują się kauczuki polarne – butadien-nitryl, chloropren itp. Kauczuki niepolarne są mniej odporne na starzenie. O ich odporności na starzenie decydują przede wszystkim cechy struktury molekularnej, położenie wiązań podwójnych i ich liczba w łańcuchu głównym. W celu zwiększenia odporności gum i gum na starzenie wprowadza się do nich antyoksydanty, które spowalniają utlenianie i starzenie.
1.2.1. Rodzaje starzenia.
Ze względu na to, że rola czynników aktywujących utlenianie jest różna w zależności od rodzaju i składu materiału polimerowego, rozróżnia się następujące typy starzenia zgodnie z dominującym wpływem jednego z czynników:
1) starzenie termiczne (termiczne, termooksydacyjne) w wyniku utleniania aktywowanego ciepłem;
2) zmęczenie - starzenie się w wyniku zmęczenia wywołanego działaniem naprężeń mechanicznych i procesów oksydacyjnych, aktywowanych działaniem mechanicznym;
3) utlenianie aktywowane metalami o zmiennej wartościowości;
4) starzenie świetlne – w wyniku utleniania aktywowanego promieniowaniem ultrafioletowym;
5) starzenie się ozonu;
6) starzenie radiacyjne pod wpływem promieniowania jonizującego.
W pracy zbadano wpływ przeciwstarzeniowej dyspersji PVC na odporność termiczno-oksydacyjną i ozonową kauczuków na bazie kauczuków niepolarnych. Dlatego poniżej omówiono bardziej szczegółowo starzenie termiczno-oksydacyjne i ozonowe.
1.2.2. Starzenie cieplne.
Starzenie cieplne jest wynikiem jednoczesnego wystawienia na działanie ciepła i tlenu. Procesy oksydacyjne są główną przyczyną starzenia cieplnego powietrza.
Większość składników wpływa na te procesy w takim czy innym stopniu. Sadza i inne wypełniacze adsorbują na swojej powierzchni antyoksydanty, zmniejszają ich stężenie w gumie, a tym samym przyspieszają starzenie. Silnie utlenione sadza może katalizować utlenianie gumy. Sadza niskoutleniona (piecowa, termiczna) z reguły spowalnia utlenianie gum.
Wraz ze starzeniem cieplnym gum, które zachodzi w podwyższonych temperaturach, prawie wszystkie podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne ulegają nieodwracalnym zmianom. Zmiana tych właściwości zależy od stosunku procesów strukturowania i niszczenia. Podczas starzenia cieplnego większości kauczuków na bazie kauczuków syntetycznych dominuje struktura, której towarzyszy spadek elastyczności i wzrost sztywności. Podczas starzenia cieplnego gum wykonanych z naturalnego i syntetycznego kauczuku izopropenowego i kauczuku butylowego w większym stopniu rozwijają się procesy destrukcyjne, prowadzące do zmniejszenia naprężeń konwencjonalnych przy danym wydłużeniu i wzrostu odkształceń resztkowych.
Stosunek wypełniacza do utleniania będzie zależał od jego charakteru, rodzaju inhibitorów wprowadzonych do gumy oraz charakteru wiązań wulkanizacyjnych.
Przyspieszacze wulkanizacji, podobnie jak produkty i ich przemiany pozostające w gumach (merkaptany, węglany itp.), mogą uczestniczyć w procesach utleniania. Mogą powodować rozkład molekularny wodoronadtlenków, a tym samym pomagają chronić gumy przed starzeniem.
Charakter sieci wulkanizacyjnej ma istotny wpływ na starzenie termiczne. W umiarkowanych temperaturach (do 70 °) wolna siarka i wiązania wielosiarczkowe spowalniają utlenianie. Jednak wraz ze wzrostem temperatury przegrupowanie wiązań wielosiarczkowych, w którym może uczestniczyć również wolna siarka, prowadzi do przyspieszonego utleniania wulkanizatów, które w tych warunkach są niestabilne. Dlatego konieczne jest dobranie grupy wulkanizacyjnej, która zapewni powstawanie wiązań poprzecznych odpornych na przegrupowanie i utlenianie.
W celu ochrony gum przed starzeniem cieplnym stosuje się przeciwutleniacze zwiększające odporność gum i gum na działanie tlenu, tj. substancje o właściwościach przeciwutleniających – przede wszystkim drugorzędowe aminy aromatyczne, fenole, bisfinole itp.
1.2.3. Starzenie się ozonu.
Ozon silnie wpływa na starzenie się gum, nawet w niskich stężeniach. Czasami ujawnia się to już w procesie przechowywania i transportu wyrobów gumowych. Jeżeli jednocześnie guma znajduje się w stanie rozciągniętym, to na jej powierzchni pojawiają się pęknięcia, których rozrost może prowadzić do pęknięcia materiału.
Ozon jest najwyraźniej związany z gumą poprzez podwójne wiązania z tworzeniem ozonków, których rozkład prowadzi do pękania makrocząsteczek i towarzyszy mu powstawanie pęknięć na powierzchni rozciągniętych gum. Ponadto podczas ozonowania jednocześnie rozwijają się procesy oksydacyjne, przyczyniając się do wzrostu pęknięć. Szybkość starzenia się ozonu wzrasta wraz ze wzrostem stężenia ozonu, wielkością odkształcenia, wzrostem temperatury oraz pod wpływem światła.
Spadek temperatury prowadzi do gwałtownego spowolnienia tego starzenia. W warunkach testowych przy stałej wartości odkształceń; w temperaturach o 15-20 stopni Celsjusza wyższych niż temperatura zeszklenia polimeru starzenie się prawie całkowicie ustaje.
Odporność gum na ozon zależy głównie od chemicznej natury gumy.
Kauczuki na bazie różnych kauczuków można podzielić na 4 grupy ze względu na ich odporność na ozon:
1) szczególnie odporne kauczuki (fluoroelastomery, EPDM, KhSPE);
2) kauczuki odporne (kauczuk butylowy, peryt);
3) kauczuki umiarkowanie odporne, nie pękające pod wpływem stężenia ozonu atmosferycznego przez kilka miesięcy i odporne powyżej 1 godziny na stężenie ozonu około 0,001%, na bazie kauczuków chloroprenowych bez dodatków ochronnych oraz kauczuki na bazie kauczuków nienasyconych (NK, SKS , SKN, SKI -3) z dodatkami ochronnymi;
4) niestabilna guma.
Najskuteczniejszą ochroną przed starzeniem się ozonu jest łączne stosowanie antyozontów i substancji woskowych.
Antyozonanty chemiczne obejmują N-podstawione aminy aromatyczne i pochodne dihydrochinoliny. Antyozonanty reagują na powierzchniach gumowych z ozonem z dużą szybkością, znacznie wyższą niż szybkość oddziaływania ozonu z gumą. W wyniku tego procesu starzenie się ozonu zostaje spowolnione.
Wtórne diaminy aromatyczne są najskuteczniejszymi środkami przeciwstarzeniowymi i antyozonowymi do ochrony gum przed wysoką temperaturą i starzeniem się ozonu.
1.3. Przeciwutleniacze i antyozonanty.
Najskuteczniejszymi przeciwutleniaczami i antyozonantami są drugorzędowe aminy aromatyczne.
Nie są utleniane tlenem cząsteczkowym ani w postaci suchej, ani w roztworach, ale utleniane są przez nadtlenki gumy podczas starzenia cieplnego i podczas pracy dynamicznej, powodując rozdzielenie łańcuchów. Więc difenyloamina; N,N^-difenylo-nfenylenodiamina podczas zmęczenia dynamicznego lub starzenia cieplnego gum jest zużywana w prawie 90%. W tym przypadku zmienia się tylko zawartość grup NH, podczas gdy zawartość azotu w gumie pozostaje niezmieniona, co wskazuje na dodatek przeciwutleniacza do węglowodoru gumy.
Przeciwutleniacze tej klasy mają bardzo silne działanie ochronne przed starzeniem cieplnym i ozonowym.
Jednym z rozpowszechnionych przedstawicieli tej grupy przeciwutleniaczy jest N,N^-difenylo-n-fenylenodilina (diafen FF).
Jest skutecznym przeciwutleniaczem, który zwiększa odporność gum na bazie SDK, SKI-3 i kauczuku naturalnego na działanie wielokrotnych odkształceń. Diafen FF maluje gumę.
Diafen FP jest najlepszym przeciwutleniaczem chroniącym gumy przed starzeniem cieplnym i ozonowym, a także zmęczeniem, jednak wyróżnia się stosunkowo dużą lotnością i jest łatwo ekstrahowany z gumy wodą.
N-Fenylo-N^-izopropylo-n-fenylenodiamina (Diafen FP, 4010 NA, Santoflex IP) ma następujący wzór:
Wraz ze wzrostem wartości grupy alkilowej podstawnika wzrasta rozpuszczalność drugorzędowych diamin aromatycznych w polimerach; zwiększona odporność na wymywanie wodą, zmniejszona lotność i toksyczność.
Podano charakterystykę porównawczą diafenu FF i diafenu FP, ponieważ w niniejszej pracy prowadzone są badania, które spowodowane są faktem, iż zastosowanie diafenu FF jako samodzielnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni mieszanek gumowych i wulkanizatów. Ponadto pod względem działania ochronnego jest nieco gorszy od diafen FP; ma w porównaniu z tym ostatnim wyższą temperaturę topnienia, co niekorzystnie wpływa na jego rozkład w gumach.
PVC jest stosowany jako spoiwo (medium rozproszone) w celu uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP.
1.4. Chlorek winylu.
Polichlorek winylu jest produktem polimeryzacji chlorku winylu (CH2 = CHCl).
PVC jest dostępny w postaci proszku o wielkości cząstek 100-200 mikronów. PVC to polimer amorficzny o gęstości 1380-1400 kg/m3 i temperaturze zeszklenia 70-80 °C. Jest to jeden z najbardziej polarnych polimerów o silnych oddziaływaniach międzycząsteczkowych. Działa dobrze z większością komercyjnych plastyfikatorów.
Wysoka zawartość chloru w PVC sprawia, że jest to materiał samogasnący. PVC to polimer ogólnego przeznaczenia technicznego. W praktyce mamy do czynienia z plastizolami.
1.4.1. Plastizole PCV.
Plastizole to dyspersje PVC w ciekłych plastyfikatorach. Ilość plastyfikatorów (ftalany dibutylu, ftalany dialkilu itp.) waha się od 30 do 80%.
W zwykłych temperaturach cząstki PCW praktycznie nie pęcznieją w tych plastyfikatorach, co sprawia, że plastizole są stabilne. Po podgrzaniu do 35-40 ° C, w wyniku przyspieszenia procesu pęcznienia (żelatynizacji) plastizole zamieniają się w silnie związane masy, które po schłodzeniu zamieniają się w materiały elastyczne.
1.4.2. Mechanizm żelatynizacji plastizoli.
Mechanizm żelowania jest następujący. Wraz ze wzrostem temperatury plastyfikator powoli wnika w cząsteczki polimeru, które zwiększają swój rozmiar. Aglomeraty rozpadają się na cząstki pierwotne. W zależności od wytrzymałości aglomeratów rozkład może rozpocząć się w temperaturze pokojowej. Wraz ze wzrostem temperatury do 80-100°C lepkość plastizolu silnie wzrasta, wolny plastyfikator zanika, a spęcznione ziarna polimeru wchodzą w kontakt. Na tym etapie, zwanym preżelowaniem, materiał wygląda na całkowicie jednorodny, ale produkty z niego wykonane nie mają wystarczających właściwości fizycznych i mechanicznych. Żelatynizacja jest zakończona dopiero wtedy, gdy plastyfikatory są równomiernie rozprowadzone w polichlorku winylu, a plastizol zamienia się w jednorodną masę. W tym przypadku powierzchnia spęczniałych cząstek polimeru pierwotnego topi się i tworzy się plastyfikowany polichlorek winylu.
2. Wybór kierunku badań.
Obecnie w rodzimym przemyśle głównymi składnikami chroniącymi gumę przed starzeniem się są diafen FP i acetyl R.
Zbyt mały asortyment reprezentowany przez dwa przeciwutleniacze tłumaczy się tym, że po pierwsze przestała istnieć część produkcji przeciwutleniaczy (neozon D), a po drugie inne przeciwutleniacze nie spełniają współczesnych wymagań (diafen FF).
Większość przeciwutleniaczy zniknie na gumowych powierzchniach. W celu zmniejszenia przebarwienia przeciwutleniaczy można stosować mieszaniny przeciwutleniaczy o właściwościach synergicznych lub addytywnych. To z kolei pozwala zaoszczędzić cenny przeciwutleniacz. Proponuje się, aby zastosowanie kombinacji przeciwutleniaczy było przeprowadzane przez indywidualne dawkowanie każdego przeciwutleniacza, ale najbardziej celowe jest stosowanie przeciwutleniaczy w postaci mieszaniny lub w postaci kompozycji tworzących pastę.
Medium dyspersyjne w pastach to substancje niskocząsteczkowe, takie jak oleje pochodzenia naftowego, a także polimery - gumy, żywice, tworzywa termoplastyczne.
W pracy zbadano możliwość zastosowania polichlorku winylu jako spoiwa (środka dyspersyjnego) do uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP.
Badania wynikają z faktu, że zastosowanie diafenu FF jako samodzielnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni mieszanek gumowych i wulkanizatów. Ponadto pod względem działania ochronnego Diafen FF jest nieco gorszy od Diafen FP; ma w porównaniu z tym ostatnim wyższą temperaturę topnienia, co niekorzystnie wpływa na rozkład diafenu FF w gumach.
3. Specyfikacje produktu.
Ten warunek techniczny dotyczy dyspersji PD-9, która jest kompozycją polichlorku winylu z przeciwutleniaczem typu aminowego.
Dyspersja PD-9 przeznaczona jest do stosowania jako składnik mieszanek gumowych w celu zwiększenia odporności wulkanizatów na ozon.
3.1. Wymagania techniczne.
3.1.1. Dyspersja PD-9 musi być wyprodukowana zgodnie z wymaganiami niniejszych warunków technicznych dla przepisów technologicznych w określony sposób.
3.1.2. Pod względem wskaźników fizycznych dyspersja PD-9 musi być zgodna z normami określonymi w tabeli.
Tabela.
Nazwa wskaźnika Norma * Metoda badania
1. Wygląd. Rozproszenie okruchów od szarego do ciemnoszarego Zgodnie z pkt 3.3.2.
2. Liniowy rozmiar miękiszu, mm, nie więcej. 40 Zgodnie z punktem 3.3.3.
3. Masa dyspersyjna w worku polietylenowym, kg, nie więcej. 20 Zgodnie z punktem 3.3.4.
4. Lepkość Mooneya, jednostka. Mooney 9-25 Zgodnie z klauzulą 3.3.5.
*) normy są określone po wydaniu partii pilotażowej i statystycznej obróbce wyników.
3.2. Wymagania bezpieczeństwa.
3.2.1. Dyspersja PD-9 jest substancją palną. Temperatura zapłonu nie niższa niż 150°C. Temperatura samozapłonu 500 ° C.
Środkiem gaśniczym do pożaru jest mgła wodna i piana chemiczna.
Środki ochrony indywidualnej - maska przeciwgazowa makowa "M".
3.2.2. Dyspersja PD-9 jest substancją niskotoksyczną. W przypadku kontaktu z oczami przemyć wodą. Produkt, który dostał się na skórę, należy zmyć wodą z mydłem.
3.2.3. Wszystkie pomieszczenia robocze, w których prowadzone są prace dyspersją PD-9 muszą być wyposażone w wentylację nawiewno-wywiewną.
Rozproszenie PD-9 nie wymaga ustanowienia dla niego przepisów higienicznych (MPC i OBUV).
3.3. Metody testowe.
3.3.1. Pobrać co najmniej trzy próbki punktowe, następnie połączyć, dokładnie wymieszać i pobrać średnią próbkę na ćwiartki.
3.3.2. Określenie wyglądu. Wygląd określa się wizualnie podczas pobierania próbek.
3.3.3. Oznaczanie wielkości miękiszu. Aby określić wielkość dyspersji okruchów PD-9, użyj linijki metrycznej.
3.3.4. Oznaczanie masy dyspersji PD-9 w worku polietylenowym. Do wyznaczenia masy dyspersji PD-9 w worku polietylenowym stosuje się wagę typu RN-10Ts 13M.
3.3.5. Oznaczanie lepkości Mooneya. Oznaczanie lepkości Mooneya opiera się na obecności pewnej ilości składnika polimerowego w dyspersji PD-9.
3.4. Gwarancja producenta.
3.4.1. Producent gwarantuje zgodność dyspersji PD-9 z wymaganiami niniejszej specyfikacji.
3.4.2. Gwarantowana trwałość dyspersji PD-9 wynosi 6 miesięcy od daty produkcji.
4. Część eksperymentalna.
W niniejszej pracy badamy możliwość zastosowania polichlorku winylu (PVC) jako spoiwa (środka dyspersyjnego) do uzyskania pasty opartej na kombinacjach przeciwutleniaczy diafen FF i diafen FP. Badany jest również wpływ tej dyspersji przeciwstarzeniowej na odporność termiczno-utleniającą i ozonową kauczuków na bazie kauczuku SKI-3.
Przygotowanie pasty przeciwstarzeniowej.
Na ryc. 1. Pokazano instalację do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
Preparat prowadzono w szklanej kolbie (6) o objętości 500 cm3. Kolbę ze składnikami ogrzewano na kuchence elektrycznej (1). Kolbę umieszcza się w wannie (2). Temperaturę w kolbie kontrolowano za pomocą termometru kontaktowego (13). Mieszanie odbywa się w temperaturze 70 ± 5 ° C przy użyciu mieszadła łopatkowego (5).
Rys. 1. Instalacja do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
1 - kuchenka elektryczna z zamkniętą spiralą (220 V);
2 - kąpiel;
3 - termometr kontaktowy;
4 - stykowy przekaźnik termometru;
5 - mikser łopatkowy;
6 - szklana kolba.
Kolejność załadunku składników.
Kolbę załadowano obliczoną ilością diafenu FF, diafenu FP, stearyny i części (10% wag.) dibutyloftalanu (DBP). Następnie mieszanie prowadzono przez 10-15 minut, aż do uzyskania jednorodnej masy.
Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej.
Następnie mieszaninę załadowano polichlorkiem winylu i resztą DBP (9% wag.). Otrzymany produkt przeniesiono do porcelanowej zlewki. Następnie produkt był termostatowany w temperaturach 100, 110, 120, 130, 140 °C.
Skład powstałej kompozycji pokazano w tabeli 1.
Tabela 1
Skład pasty przeciwstarzeniowej P-9.
Składniki % wag. Ładowanie do reaktora, g
PCV 50,00 500,00
Diafen FF 15,00 150,00
Diafen FP (4010 NA) 15,00 150,00
DBF 19,00 190,00
Stearyna 1,00 10,00
Razem 100,00 1000,00
Do zbadania wpływu pasty przeciwstarzeniowej na właściwości wulkanizatów zastosowano mieszankę gumową na bazie SKI-3.
Powstała pasta przeciwstarzeniowa została wprowadzona do mieszanki gumowej na bazie SKI-3.
Składy mieszanek gumowych z pastą przeciwstarzeniową przedstawiono w tabeli 2.
Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów określono zgodnie z GOST i TU podanymi w tabeli 3.
Tabela 2
Mieszanki gumowe.
Składniki Numery zakładek
I II
Kody mieszanek
1-9 2-9 3-9 4-9 1-25 2-25 3-25 4-25
Guma SKI-3 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Siarka 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Altax 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
Guanidy F 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
Cynk biały 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Stearyna 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Sadza P-324 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00
Diafen FP 1,00 - - - 1,00 - - -
Pasta przeciwstarzeniowa (P-9) - 2,3 3,3 4,3 - - - -
Pasta przeciwstarzeniowa P-9 (100оС *) - - - - - 2,00 - -
P-9 (120оС *) - - - - - - 2,00 -
P-9 (140оС *) - - - - - - - 2,00
Uwaga: (оС *) - temperatura wstępnego żelowania pasty jest podana w nawiasach (P-9).
Tabela 3
Przedmiot nr. Nazwa wskaźnika GOST
1 Siła warunkowa przy zerwaniu,% GOST 270-75
2 Napięcie warunkowe przy 300%,% GOST 270-75
3 Wydłużenie przy zerwaniu,% GOST 270-75
4 Wydłużenie resztkowe,% GOST 270-75
5 Zmiana powyższych wskaźników po starzeniu, powietrze, 100оС * 72 h,% GOST 9,024-75
6 Dynamiczna wytrzymałość na rozciąganie, tysiąc cykli, E? = 100% GOST 10952-64
7 Twardość Shore'a, standard GOST 263-75
Oznaczanie właściwości reologicznych pasty przeciwstarzeniowej.
1. Wyznaczanie lepkości Mooneya.
Lepkość Mooney'a określono za pomocą lepkościomierza Mooney'a (GDR).
Produkcja próbek do testowania i sama testowanie odbywa się zgodnie z metodologią określoną w specyfikacji technicznej.
2. Wyznaczanie wytrzymałości kohezyjnej kompozycji pastowatych.
Po zżelowaniu i schłodzeniu do temperatury pokojowej próbki pasty przepuszczono przez szczelinę 2,5 mm rolek. Następnie z tych blach w prasie wulkanizacyjnej wykonano płyty o wymiarach 13,6*11,6 mm i grubości 2 ± 0,3 mm.
Po 24-godzinnym utwardzaniu płyt nożem wykrawającym wycinano szpatułki zgodnie z GOST 265-72, a następnie na maszynie wytrzymałościowej RMI-60 przy prędkości 500 mm/min wyznaczono obciążenie zrywające .
Za wytrzymałość kohezyjną przyjęto obciążenie właściwe.
5. Uzyskane wyniki i ich dyskusja.
Badając możliwość zastosowania PVC, a także składu polarnych plastyfikatorów jako spoiw (ośrodków dyspersyjnych) do otrzymywania past na bazie kombinacji antyoksydantów diaphene FF i diaphene FP stwierdzono, że stop diaphene FF z diafenem FP w stosunek mas 1:1 charakteryzuje się niską szybkością krystalizacji i temperaturą topnienia około 90 °C.
Niska szybkość krystalizacji odgrywa pozytywną rolę w produkcji plastizolu PVC wypełnionego mieszaniną przeciwutleniaczy. W tym przypadku zużycie energii na uzyskanie jednorodnej kompozycji, która nie złuszcza się w czasie, jest znacznie zmniejszone.
Lepkość stopu diafen FF i diafen FP jest zbliżona do lepkości plastizolu PVC. Pozwala to na mieszanie stopu i plastizolu w reaktorach z mieszadłem kotwicowym. Na ryc. 1 przedstawia schemat instalacji do produkcji past. Pasty przed ich wstępną żelatynizacją są w zadowalający sposób odprowadzane z reaktora.
Wiadomo, że proces żelatynizacji zachodzi w temperaturze 150°C i wyższej. Jednak w tych warunkach możliwa jest eliminacja chlorowodoru, który z kolei jest zdolny do blokowania mobilnego atomu wodoru w cząsteczkach amin drugorzędowych, które w tym przypadku są przeciwutleniaczami. Proces ten przebiega według następującego schematu.
1. Powstawanie polimerycznego wodoronadtlenku podczas utleniania kauczuku izoprenowego.
RH + O2 ROOH,
2. Jeden z kierunków rozkładu polimerycznego wodoronadtlenku.
ROOH RO ° + O ° H
3. Po usunięciu etapu utleniania ze względu na cząsteczkę przeciwutleniacza.
AnH + RO° ROH + An°,
gdzie An jest rodnikiem przeciwutleniającym, na przykład
4.
5. Właściwości amin, w tym drugorzędowych (diafen FF), tworzą aminy podstawione alkilem z kwasami mineralnymi według następującego schematu:
h
R- ° N ° -R + HCl + Cl-
h
Zmniejsza to reaktywność atomu wodoru.
Przeprowadzając proces żelatynizacji (wstępnej żelowania) w stosunkowo niskich temperaturach (100-140°C) można uniknąć wyżej wymienionych zjawisk tj. zmniejszyć prawdopodobieństwo odszczepienia się chlorowodoru.
W końcowym procesie żelowania powstają pasty o lepkości Mooneya niższej niż wypełniana mieszanka gumowa io niskiej wytrzymałości kohezyjnej (patrz Rysunek 2.3).
Pasty o niskiej lepkości Mooney'a po pierwsze dobrze się rozprowadzają w mieszance, a po drugie drobne części składników tworzących pastę są w stanie łatwo migrować do powierzchniowych warstw wulkanizatów, chroniąc w ten sposób gumę przed starzeniem.
W szczególności w kwestii „rozdrabniania” kompozycji pastotwórczych dużą wagę przywiązuje się do wyjaśnienia przyczyn pogorszenia właściwości niektórych kompozycji pod wpływem działania ozonu.
W tym przypadku początkowa niska lepkość past, a ponadto nie zmienia się podczas przechowywania (tabela 4), pozwala na bardziej równomierne rozprowadzenie pasty i umożliwia migrację jej składników na powierzchnię wulkanizatu.
Tabela 4
Wartości lepkości Mooneya pasty (P-9)
Wskaźniki początkowe Wskaźniki po przechowywaniu pasty przez 2 miesiące
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25
Dzięki zróżnicowaniu zawartości PVC i przeciwutleniaczy możliwe jest uzyskanie past odpowiednich do ochrony gum przed starzeniem termooksydacyjnym i ozonowym, zarówno na bazie kauczuków niepolarnych, jak i polarnych. W pierwszym przypadku zawartość PVC wynosi 40-50% wag. (pasta P-9), w drugim 80-90% wag.
W niniejszej pracy badane są wulkanizaty na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów z użyciem pasty (P-9) przedstawiono w tabelach 5 i 6.
Odporność badanych wulkanizatów na starzenie termiczno-oksydacyjne wzrasta wraz ze wzrostem zawartości pasty przeciwstarzeniowej w mieszance, co wynika z tabeli 5.
Wskaźniki zmian siły względnej, skład standardowy (1-9) to (-22%), natomiast dla składu (4-9) - (-18%).
Należy również zauważyć, że wraz z wprowadzeniem pasty zwiększającej odporność wulkanizatów na starzenie termiczno-oksydacyjne, nadawana jest większa wytrzymałość dynamiczna. Co więcej, tłumacząc wzrost wytrzymałości dynamicznej, nie sposób, jak się wydaje, ograniczyć jedynie do czynnika zwiększenia dawki antyoksydanta w osnowie gumowej. PVC prawdopodobnie odegra w tym ważną rolę. W tym przypadku można przypuszczać, że obecność PVC może powodować efekt tworzenia przez niego ciągłych struktur łańcuchowych, które są równomiernie rozłożone w gumie i zapobiegają powstawaniu mikropęknięć powstających w wyniku pękania.
Zmniejszając zawartość pasty przeciwstarzeniowej, a tym samym udział PVC (tabela 6), efekt zwiększenia wytrzymałości dynamicznej jest praktycznie zniwelowany. W tym przypadku pozytywne działanie pasty przejawia się tylko w warunkach starzenia termooksydacyjnego i ozonowego.
Należy zauważyć, że najlepsze właściwości fizyczne i mechaniczne obserwuje się przy stosowaniu pasty przeciwstarzeniowej uzyskanej w łagodniejszych warunkach (temperatura przed żelatynizacją 100°C).
Takie warunki uzyskania pasty zapewniają wyższy poziom stabilności w porównaniu z pastą uzyskaną przez termostatowanie przez godzinę w temperaturze 140°C.
Do zachowania wytrzymałości dynamicznej wulkanizatów nie przyczynia się również wzrost lepkości PVC w paście otrzymanej w danej temperaturze. Jak wynika z Tabeli 6, wytrzymałość dynamiczna jest znacznie zmniejszona w pastach termostatowanych w temperaturze 140 ° C.
Zastosowanie diafenu FF w kompozycji z diafenem FP i PVC pozwala w pewnym stopniu rozwiązać problem blaknięcia.
Tabela 5
1-9 2-9 3-9 4-9
1 2 3 4 5
Wytrzymałość warunkowa przy zerwaniu, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7
1 2 3 4 5
Wydłużenie przy zerwaniu,% 660 670 680 650
Wydłużenie trwałe,% 12 12 16 16
Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 40 43 40 40
Wytrzymałość warunkowa na zerwanie, MPa -22 -26 -41 -18
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 6 -5 8 28
Wydłużenie przy zerwaniu,% -2 -4 -8 -4
Wydłużenie trwałe,% 13 33 -15 25
Wytrzymałość dynamiczna, np. = 100%, tysiąc cykli. 121 132 137 145
Tabela 6
Właściwości fizyczne i mechaniczne wulkanizatów zawierających pastę przeciwstarzeniową (P-9).
Nazwa wskaźnika Kod miksu
1-25 2-25 3-25 4-25
1 2 3 4 5
Wytrzymałość warunkowa na zerwanie, MPa 22 23 23 23
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 3,5 3,5 3,3 3,5
1 2 3 4 5
Wydłużenie przy zerwaniu,% 650 654 640 670
Wydłużenie trwałe,% 12 16 18 17
Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 37 36 37 38
Zmiana wskaźnika po starzeniu, powietrze, 100°С * 72 godz
Wytrzymałość warunkowa przy zerwaniu, MPa -10,5 -7 -13 -23
Naprężenie warunkowe przy 300%, MPa 30 -2 21 14
Wydłużenie przy zerwaniu,% -8 -5 -7 -8
Wydłużenie resztkowe,% -25 -6 -22 -4
Odporność na ozon, E = 10%, godzina 8 8 8 8
Wytrzymałość dynamiczna, np. = 100%, tysiąc cykli. 140 116 130 110
Lista symboli.
PVC - polichlorek winylu
Diafen FF - N, N ^ - Difenyl - n - fenylenodiamina
Diafen FP - N - Fenyl - N ^ - izopropyl - n - fenylenodiamina
DBP - ftalan dibutylu
SKI-3 - kauczuk izoprenowy
P-9 - pasta przeciwstarzeniowa
1. Badania składu plastizolu diafen FP i diafen FF na bazie PVC pozwalają na otrzymanie past nie złuszczających się w czasie, o stabilnych właściwościach reologicznych i lepkości Mooney'a wyższej niż lepkość zastosowanej mieszanki gumowej.
2. Gdy zawartość kombinacji diafen FP i diafen FF w paście wynosi 30%, a plastizol PVC 50%, optymalną dawką chroniącą gumy przed starzeniem termooksydacyjnym i ozonowym może być dozowanie 2,00 części wagowych, 100 części wagowe mieszanek gumowo-gumowych.
3. Zwiększenie dawki przeciwutleniaczy o ponad 100 części wagowych kauczuku prowadzi do wzrostu wytrzymałości dynamicznej kauczuków.
4. W przypadku gum na bazie kauczuku izoprenowego pracujących w trybie statycznym, diaphene FP można zastąpić pastą przeciwstarzeniową P-9 w ilości 2,00 mas. na 100 mas. gumy.
5. W gumach pracujących w warunkach dynamicznych zastąpienie diafenu FP jest możliwe, gdy zawartość przeciwutleniacza wynosi 8-9 mas. na 100 mas. gumy.
6.
Lista wykorzystanej literatury:
- Tarasow Z.N. Starzenie i stabilizacja kauczuków syntetycznych. - M .: Chemia, 1980 .-- 264 s.
- Garmonow I.V. Kauczuk syntetyczny. - L .: Chemia, 1976 .-- 450 s.
- Starzenie i stabilizacja polimerów. / Wyd. Koźminsky A.S. - M .: Chemia, 1966 .-- 212 s.
- Sobolew W.M., Borodina I.V. Przemysłowe kauczuki syntetyczne. - M .: Chemia, 1977 .-- 520 s.
- Belozerov N.V. Technologia gumy: wydanie 3. Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1979 .-- 472 s.
- Koshelev F.F., Kornev A.E., Klimov N.S. Ogólna technologia gumy: wydanie 3. Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1968 .-- 560 s.
- Technologia tworzyw sztucznych. / Wyd. WW Korszak Wyd. 2, ks. i dodaj. - M .: Chemia, 1976 .-- 608 s.
- Kirpichnikov PA, Averko-Antonovich L.A. Chemia i technologia kauczuku syntetycznego. - L .: Chemia, 1970 .-- 527 s.
- Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shertnov V.A. Chemia elastomerów. - M .: Chemia, 1981 .-- 372 s.
- Zujew Yu.S. Zniszczenie polimerów pod wpływem agresywnych mediów: wyd. II Rev. i dodaj. - M .: Chemia, 1972 .-- 232 s.
- Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Trwałość elastomerów w warunkach eksploatacyjnych. - M .: Chemia, 1980 .-- 264 s.
- Ognevskaya T.E., Boguslavskaya K.V. Poprawa odporności gumy na warunki atmosferyczne dzięki wprowadzeniu polimerów odpornych na działanie ozonu. - M .: Chemia, 1969 .-- 72 s.
- Kudinova G.D., Prokopchuk NR, Prokopovich V.P., Klimovtsova I.A. // Surowce i materiały dla przemysłu gumowego: teraźniejszość i przyszłość: Streszczenia z piątej rocznicy rosyjskiej konferencji naukowo-praktycznej pracowników przemysłu gumowego. - M .: Chemia, 1998 .-- 482 s.
- Chrulew M.V. Chlorek winylu. - M .: Chemia, 1964 .-- 325 s.
- Produkcja i właściwości PVC / Ed. Zilberman E.N. - M .: Chemia, 1968 .-- 440 s.
- Rakhman M.Z., Izkovsky N.N., Antonova M.A. // Guma i guma. - M., 1967, nr 6. - z. 17-19
- Abram S.W. // Pocierać. Wiek. 1962. V. 91. nr 2. str. 255-262
- Encyklopedia polimerów / wyd. Kabanova V.A. i inne: W 3 tomach, T. 2. - M .: Encyklopedia radziecka, 1972 .-- 1032 s.
- Podręcznik pracownika gumy. Materiały do produkcji gumy / Ed. Zakharchenko P.I. i inne - M .: Chemia, 1971. - 430 s.
- Tager AA Fizykochemia polimerów. Wyd. 3, ks. i dodaj. - M .: Chemia, 1978 .-- 544 s.