Dbałość o produkty gumowe i ich przechowywanie. Starzenie gumy Czym jest starzenie gumy

Kauczuki i ich wulkanizaty, podobnie jak wszelkie nienasycone związki, są zdolne do różnego rodzaju przemian chemicznych. Najważniejszą reakcją, która zachodzi w sposób ciągły podczas przechowywania i eksploatacji wyrobów gumowych, jest utlenianie gumy, co prowadzi do zmiany jej właściwości chemicznych, fizycznych i mechanicznych. Jedynie ebonit, który zamienia się w całkowicie nasycony związek dzięki dodaniu maksymalnej możliwej ilości siarki do makrocząsteczek kauczuku, jest materiałem chemicznie obojętnym. Całość wszystkich zmian zachodzących w gumie podczas procesu przedłużonego utleniania, zwykle się to nazywa starzenie się.

Starzenie należy do kategorii złożonych wieloetapowych przekształceń, na niektórych etapach których elastyczność, odporność na zużycie i, do pewnego stopnia, wytrzymałość gumy są znacznie zmniejszone. Innymi słowy, z czasem spada wydajność wyrobów gumowych, a tym samym niezawodność samochodów. Do kategorii najbardziej niekorzystnych zmian w gumie wynikających ze starzenia jest nieodwracalny spadek jej elastyczności. W rezultacie zwiększona kruchość gumy, głównie jej warstw powierzchniowych, powoduje pojawienie się pęknięć w odkształcalnych częściach, stopniowo pogłębiając się i ostatecznie prowadząc do zniszczenia produktu.

Konsekwencje starzenia się gumy są podobne do konsekwencji obniżenia temperatury, przy czym jedyną różnicą jest to, że te ostatnie są tymczasowe i częściowo lub całkowicie wyeliminowane przez ogrzewanie, podczas gdy tego pierwszego nie można osłabić w żaden sposób, a tym bardziej wyeliminować.

Walka ze starzeniem się odbywa się różnymi metodami. Bardzo skuteczna jest suplementacja. przeciwutleniacze(inhibitory), z których 1 ... 2%, w stosunku do gumy zawartej w gumie, spowalnia proces utleniania setki i tysiące razy. W tym samym celu niektóre wyroby gumowe są wytwarzane z roślin w zamkniętych opakowaniach (w plastikowych skrzynkach).

Jednak środki technologiczne nie są wystarczające, dlatego konieczne jest zastosowanie szeregu środków operacyjnych. Wraz ze wzrostem temperatury starzenie nasila się, a od ogrzewania na każde 10 ° C szybkość starzenia się podwaja. Należy również zauważyć, że utlenianie gumy jest bardziej intensywne w obszarach, w których występuje większy stres. Dlatego konieczne jest, aby produkty gumowe były jak najbardziej zdeformowane.

Koła i opony

Koła samochodowe wyróżniają się przeznaczeniem, rodzajem użytych opon, konstrukcją i technologią produkcji.

Główne parametry kół niektórych samochodów krajowych podano w tabeli. 11.2

Opony pneumatyczne w samochodach dzieli się według metody uszczelnienia objętości wewnętrznej, umiejscowienia nitek kordu w tuszy, stosunku wysokości do szerokości profilu, rodzaju bieżnika i szeregu innych szczególnych cech spowodowanych ich przeznaczeniem i warunkami eksploatacji.

Według metody uszczelnienia rozróżnić objętość wewnętrzną komnatai bezdętkoweopony

Opony komorowe składają się z opony, komory z zaworem i taśmy obręczy noszonej na obręczy. Rozmiar komory jest zawsze nieco mniejszy niż wewnętrzna wnęka opony, aby uniknąć marszczenia w stanie napompowanym. Zawór jest zaworem zwrotnym, który pozwala pompować powietrze do opony i zapobiega wydostaniu się. Taśma na obręcz chroni kamerę przed uszkodzeniem i tarciem o koło opony i stopkę.

Tabela 11.2

Główne parametry kół niektórych samochodów krajowych

Samochód

Ryc. 11,9 Opona samochodowa bezdętkowa:

1 - bieżnik; 2 - szczelna warstwa gumy uszczelniającej; 3 - rama; 4 - zawór; 5 - głęboka obręcz

Opony bezdętkowe (ryc. 11.9) wyróżniają się hermetyczną warstwą gumy nałożoną na pierwszą warstwę tuszy (zamiast komory) i mają następujące zalety (w porównaniu z komorami):

mniejsza waga i lepsza wymiana ciepła z kołami;

zwiększone bezpieczeństwo podczas ruchu maszyny, ponieważ gdy dochodzi do nakłucia, powietrze ucieka tylko w miejscu nakłucia (z niewielkim nakłuciem raczej powoli);

uproszczona naprawa w przypadku przebicia (nie ma potrzeby demontażu).

Jednocześnie montaż i demontaż opon bezdętkowych jest skomplikowany i wymaga większych umiejętności i często jest możliwy tylko przy użyciu specjalnego zmieniacza opon.

Opony bezdętkowe stosuje się do kół ze specjalnymi profilami i zwiększoną dokładnością produkcji.

Opony komorowe i bezdętkowe zgodnie z umiejscowieniem nici kordowych w osnowie opony mogą mieć zarówno konstrukcję ukośną, jak i promieniową.

Oznaczanie opon

Opony diagonalne i radialne różnią się nie tylko wyglądem, ale także oznakowaniem.

Na przykład w oznaczeniu opony diagonalnej 6.15-13 / 155-13:

6.15 - warunkowa szerokość profilu opony (B)w calach

13 - średnica lądowania (d)opony (i koła) w calach;

155 - warunkowa szerokość profilu opony w mm.

Zamiast ostatniej liczby 13 można wskazać średnicę otworu w mm (330).

Opony radialne mają pojedyncze oznaczenie drutu mieszanego milimetrowego. Na przykład oznaczone 165 / 70R13 78S stalowe bezdętkowe promieniowe:

165 - warunkowa szerokość profilu opony (B)w mm;

70 - stosunek wysokości opony (I) do jej szerokości (B)w procentach;

R jest promieniowy;

13 - średnica lądowania w calach;

78 - warunkowy wskaźnik obciążenia opon;

8 - wskaźnik prędkości opon (maksymalna dopuszczalna prędkość pojazdu) w km / h.

W codziennej jeździe po rosyjskich drogach zaleca się ograniczenie tego stosunku Nie dotyczynie mniej niż 0,65, a dotyczy to dość dużych opon, tj. opony samochodowe typu GAZ-3110 Volga. W modelach VAZ lepiej nie używać opon Nie dotyczyponiżej 0,70, a w samochodzie VAZ-111 Oka montaż opon innych niż fabryczny rozmiar 135R12 jest całkowicie niepraktyczny.

Nowoczesne szybkie ultra-niskoprofilowe opony z Nie dotyczy \u003d\u003d 0,30 ... 0,60 są odpowiednie do pracy tylko na gładkich autostradach z dobrej jakości nawierzchnią, której w naszym kraju praktycznie nie ma.

Każdy rosyjski producent opon ma własną markę lub, na przykład, moskiewską fabrykę opon, znak modelowy TAGANKA.

Oznaczenie opony zawiera literę (lub litery) kodujące producenta (na przykład K to Fabryka opon w Kirowie; Jestem fabryka opon w Jarosławiu itp.) Oraz cyfry (numer) wewnętrznego indeksu fabryki opon.

Na bocznej ściance opony umieszczany jest jego numer seryjny i kodowane są inne, dość przydatne (w przypadku reklamacji) (Tabela 11.3).

1. PRZEGLĄD LITERACKI.
  1.1 WPROWADZENIE
  1.2 Starzenie się gumy.
  1.2.1 Rodzaje starzenia
  1.2.2 Starzenie termiczne.
  1.2.3 Starzenie ozonu.
  1.3 ANTI-AGING I ANTIOZONANTY.
  1.4 Polichlorek winylu
  1.4.1 Plastisol PVC.

  2. WYBÓR KIERUNKU BADAŃ.
  3. WARUNKI TECHNICZNE PRODUKTU.
  3.1 WYMAGANIA TECHNICZNE.
  3.2 WYMAGANIA BEZPIECZEŃSTWA.
  3.3 METODY BADANIA.
  3.4 GWARANCJA PRODUCENTA.
  4. DOŚWIADCZENIE.
  5. WYNIKI I ICH DYSKUSJA.
  WNIOSKI
WYKAZ STOSOWANEJ LITERATURY:

Adnotacja.

W przemyśle krajowym i zagranicznym produkty opon i gumy są szeroko stosowanymi przeciwutleniaczami stosowanymi w postaci past o wysokiej masie cząsteczkowej.
   W tym artykule badamy możliwość otrzymania pasty przeciwstarzeniowej na podstawie kombinacji dwóch przeciwutleniaczy diapenu FP i diapenu FF z polichlorkiem winylu jako ośrodkiem dyspersyjnym.
   Zmiany zawartości PCW i przeciwutleniaczy, możliwe jest uzyskanie past odpowiednich do ochrony gumy przed termicznym utlenianiem i starzeniem się ozonu.
   Praca jest wykonywana na stronach.
   Wykorzystano 20 źródeł literackich.
   Istnieje 6 tabel i.

Wprowadzenie

Najbardziej rozpowszechnione w przemyśle ojczystym były dwa przeciwutleniacze, diaphen FP i acetanil R.
   Mały asortyment prezentowany przez dwa przeciwutleniacze wynika z wielu powodów. Produkcja niektórych przeciwutleniaczy przestała istnieć, na przykład Neozone D, podczas gdy inne nie spełniają ich nowoczesnych wymagań, na przykład diapenu FF, zanika na powierzchni związków gumy.
   Ze względu na brak krajowych przeciwutleniaczy i wysoki koszt obcych analogów, niniejsze badanie bada możliwość zastosowania kompozycji przeciwutleniaczy diapenu FP i diapenu FF w postaci mocno skoncentrowanej pasty, ośrodka dyspersyjnego, w którym znajduje się PCW.

1. Przegląd literatury.
  1.1 Wprowadzenie

Głównym celem tej pracy jest ochrona gumy przed starzeniem się ciepła i ozonu. Jako składniki chroniące gumę przed starzeniem stosuje się kompozycję diapenu AF z diapenem FF i poliwinylopirydem (ośrodek rozproszony). Proces wytwarzania pasty przeciwstarzeniowej opisano w części eksperymentalnej.
   Pasta przeciwstarzeniowa stosowana jest w kauczukach na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Kauczuk na bazie tej gumy jest odporny na wodę, aceton, alkohol etylowy i nie jest odporny na benzynę, oleje mineralne i zwierzęce itp.
   Podczas przechowywania gum i obsługi wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. Aby poprawić właściwości kauczuków, diafen FF stosuje się w kompozycji z diapenem FP i polichlorkiem winylu, co pozwala również w pewnym stopniu rozwiązać problem blaknięcia gumy.

1.2 Starzejąca się guma.

Podczas przechowywania kauczuków, a także podczas przechowywania i eksploatacji wyrobów gumowych zachodzi nieunikniony proces starzenia, prowadzący do pogorszenia ich właściwości. W wyniku starzenia się zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność i wydłużenie, straty histerezy i wzrost twardości, maleje odporność na ścieranie, plastyczność, lepkość i rozpuszczalność niezwulkanizowanej gumy. Ponadto w wyniku starzenia żywotność wyrobów gumowych jest znacznie zmniejszona. Dlatego zwiększenie odporności gumy na starzenie ma ogromne znaczenie dla zwiększenia niezawodności i wydajności produktów gumowych.
   Starzenie się jest wynikiem narażenia na działanie gumy tlenu, ciepła, światła, a zwłaszcza ozonu.
   Ponadto starzenie się gum i kauczuków jest przyspieszane w obecności związków metali wielowartościowych i przy powtarzających się odkształceniach.
   Odporność wulkanizatów na starzenie zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to:
  - charakter gumy;
  - właściwości przeciwutleniaczy zawartych w gumie, wypełniaczach i plastyfikatorach (olejach);
  - charakter substancji wulkanizujących i przyspieszaczy wulkanizacji (od nich zależy struktura i stabilność wiązań siarczkowych powstających w wyniku wulkanizacji);
  - stopień wulkanizacji;
  - rozpuszczalność i szybkość dyfuzji tlenu w gumie;
  - stosunek objętości do powierzchni produktu gumowego (wraz ze wzrostem powierzchni zwiększa się ilość tlenu penetrującego gumę).
   Największą odporność na starzenie i utlenianie charakteryzują gumy polarne - nitryl butadienowy, chloropren itp. Gumy niepolarne są mniej odporne na starzenie. O ich odporności na starzenie decydują przede wszystkim cechy struktury molekularnej, pozycja podwójnych wiązań i ich liczba w łańcuchu głównym. Aby zwiększyć odporność gum i gum na starzenie, wprowadza się do nich przeciwutleniacze, które spowalniają utlenianie i starzenie.

1.2.1 Rodzaje starzenia

Ze względu na fakt, że rola czynników aktywujących utlenianie jest różna w zależności od charakteru i składu materiału polimerowego, następujące rodzaje starzenia są rozwiązywane zgodnie z dominującym wpływem jednego z czynników:
  1) starzenie termiczne (termiczne, termooksydacyjne) w wyniku utleniania aktywowanego przez ciepło;
  2) zmęczenie - starzenie w wyniku zmęczenia wywołanego działaniem naprężeń mechanicznych i procesów oksydacyjnych aktywowanych przez naprężenie mechaniczne;
  3) utlenianie aktywowane metalami o zmiennej wartościowości;
4) lekkie starzenie - w wyniku utleniania aktywowanego promieniowaniem ultrafioletowym;
  5) starzenie się ozonu;
  6) starzenie radiacyjne pod wpływem promieniowania jonizującego.
   W tym artykule badamy wpływ przeciwstarzeniowej dyspersji PVC na odporność gum na utlenianie i ozon na bazie gum niepolarnych. Dlatego starzenie termooksydacyjne i ozonowe omówiono bardziej szczegółowo poniżej.

1.2.2 Starzenie termiczne.

Starzenie termiczne jest wynikiem jednoczesnego narażenia na ciepło i tlen. Procesy oksydacyjne są główną przyczyną starzenia termicznego w powietrzu.
   Większość składników wpływa w pewnym stopniu na te procesy. Sadza i inne wypełniacze adsorbują przeciwutleniacze na ich powierzchni, zmniejszają ich stężenie w gumie, a tym samym przyspieszają starzenie. Silnie utleniona sadza może być katalizatorem utleniania gumy. Lekko utleniona sadza (piecowa, termiczna) z reguły spowalnia utlenianie gum.
   Wraz z termicznym starzeniem się gum, które zachodzi w podwyższonych temperaturach, prawie wszystkie podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne nieodwracalnie się zmieniają. Zmiana tych właściwości zależy od stosunku procesów strukturyzacji i niszczenia. Podczas starzenia termicznego większości kauczuków na bazie kauczuków syntetycznych przeważa strukturowanie, któremu towarzyszy spadek elastyczności i wzrost sztywności. Podczas starzenia termicznego kauczuków wykonanych z naturalnego i syntetycznego kauczuku izopropenowego i kauczuku butylowego procesy niszczące rozwijają się w większym stopniu, prowadząc do zmniejszenia naprężeń warunkowych przy danych wydłużeniach i wzrostu odkształceń resztkowych.
   Stosunek wypełniacza do utleniania będzie zależeć od jego natury, rodzaju inhibitorów wprowadzanych do gumy oraz od charakteru wiązań wulkanizacyjnych.
   Akceleratory wulkanizacji, a także produkty, ich przemiany pozostające w kauczukach (merkaptany, węglany itp.), Mogą brać udział w procesach oksydacyjnych. Mogą powodować rozkład wodoronadtlenków przez mechanizm molekularny, a tym samym przyczyniać się do ochrony gumy przed starzeniem.
Istotny wpływ na starzenie termiczne ma charakter sieci wulkanizacyjnej. W umiarkowanych temperaturach (do 70 °) wolne wiązania siarki i polisiarczki spowalniają utlenianie. Jednak wraz ze wzrostem temperatury rearanżacja wiązań polisiarczkowych, w których może również brać udział wolna siarka, prowadzi do przyspieszonego utleniania wulkanizatów, które okazują się niestabilne w tych warunkach. Dlatego konieczne jest wybranie grupy wulkanizacji, która zapewnia tworzenie wiązań poprzecznych odpornych na przegrupowanie i utlenianie.
   Aby chronić gumy przed starzeniem termicznym, stosuje się przeciwutleniacze, które zwiększają odporność gum i gum na tlen, tj. substancje o właściwościach przeciwutleniaczy - przede wszystkim drugorzędowe aminy aromatyczne, fenole, bisfenole itp.

1.2.3 Starzenie ozonu.

Ozon ma silny wpływ na starzenie się gum, nawet w niskich stężeniach. Czasem występuje to już w procesie przechowywania i transportu produktów gumowych. Jeśli w tym samym czasie guma jest w stanie rozciągniętym, na jej powierzchni występują pęknięcia, których wzrost może prowadzić do pęknięcia materiału.
   Ozon najwyraźniej łączy gumę poprzez podwójne wiązania z tworzeniem się ozonów, których rozpad prowadzi do pękania makrocząsteczek i towarzyszy mu tworzenie się pęknięć na powierzchni rozciągniętych gum. Ponadto podczas ozonowania rozwijają się jednocześnie procesy utleniające, które przyczyniają się do wzrostu pęknięć. Szybkość starzenia się ozonu wzrasta wraz ze wzrostem stężenia ozonu, odkształcenia, temperatury i ekspozycji na światło.
   Obniżenie temperatury prowadzi do gwałtownego spowolnienia tego starzenia. W warunkach badania przy stałej wartości odkształcenia; w temperaturach przekraczających 15-20 stopni Celsjusza temperatura zeszklenia polimeru starzeje się prawie całkowicie.
   Odporność gumy na ozon zależy głównie od chemicznej natury gumy.
   Kauczuk na bazie różnych gum odpornych na działanie ozonu można podzielić na 4 grupy:
  1) szczególnie odporna guma (guma fluorowa, SKEP, KhSPE);
  2) odporna guma (guma butylowa, para);
  3) umiarkowanie trwałe gumy, które nie pękają pod wpływem atmosferycznego stężenia ozonu przez kilka miesięcy i są stabilne przez ponad 1 godzinę do stężenia ozonu około 0,001%, na bazie kauczuku chloroprenowego bez dodatków ochronnych i gum na bazie nienasyconych gum (NK, SKS, SKN, SKI -3) z dodatkami ochronnymi;
  4) niestabilna guma.
Najbardziej skuteczną w ochronie przed starzeniem się ozonu jest łączne stosowanie antyozontów i substancji woskowych.
   Chemiczne antyozonanty obejmują N-podstawione aminy aromatyczne i pochodne dihydrochinoliny. Antyozonanty reagują z dużą prędkością na powierzchnię gumy z ozonem, znacznie przekraczając tempo interakcji ozonu z gumą. W wyniku tego procesu starzenie się ozonu spowalnia.
   Najbardziej skutecznymi środkami przeciwstarzeniowymi i parasolowymi do ochrony gumy przed starzeniem termicznym i ozonowym są drugorzędowe aromatyczne diaminy.

1.3 Przeciwutleniacze i antyozonanty.

Najbardziej skutecznymi przeciwutleniaczami i antyozonantami są drugorzędowe aminy aromatyczne.
   Nie są utleniane przez tlen cząsteczkowy ani w postaci suchej, ani w roztworach, ale utleniają się nadtlenkami kauczuku podczas starzenia termicznego i podczas pracy dynamicznej, co powoduje rozdzielenie łańcucha. A więc difenyloamina; N, N'-difenylo-n-fenylenodiamina z dynamicznym zmęczeniem lub starzeniem cieplnym kauczuków jest zużywana o prawie 90%. W tym przypadku zmienia się tylko zawartość grup NH, a zawartość azotu w kauczuku pozostaje niezmieniona, co wskazuje na dodanie przeciwutleniacza do węglowodoru kauczukowego.
   Przeciwutleniacze tej klasy mają bardzo wysoki efekt ochronny przeciwko starzeniu termicznemu i ozonowemu.
   Jednym z najbardziej rozpowszechnionych przedstawicieli tej grupy przeciwutleniaczy jest N, N'-difenylo-n-fenylenodialina (Diafen FF).

Jest skutecznym przeciwutleniaczem, który zwiększa odporność gum na bazie SDK, SKI-3 i kauczuku naturalnego na działanie wielokrotnych odkształceń. Diafen FF plami gumę.
   Najlepszym przeciwutleniaczem do ochrony kauczuków przed starzeniem się ciepła i ozonu, a także przed zmęczeniem, jest diafen AF, ale charakteryzuje 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 grupy alkilowej podstawnika wzrasta rozpuszczalność drugorzędowych aromatycznych diamin w polimerach; wzrost odporności na wymywanie wody, spadek lotności i toksyczności.
Podano porównawcze cechy difenu FF i diapenu FF, ponieważ w tej pracy prowadzone są badania, które są spowodowane faktem, że zastosowanie diapenu FF jako indywidualnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni związków gumy i wulkanizatów. Ponadto jest nieco gorszy od diafenu FP w działaniu ochronnym; w porównaniu z tym ostatnim ma wyższą temperaturę topnienia, co negatywnie wpływa na jego rozkład w kauczukach.
   Jako spoiwo (ośrodek zdyspergowany) do produkcji pasty na bazie kombinacji przeciwutleniaczy diapenu FF i diapenu FP stosuje się PVC.

1.4 Polichlorek winylu

Polichlorek winylu jest produktem polimeryzacji chlorku winylu (CH2 \u003d CHCl).
   PVC jest dostępny w postaci proszku o wielkości cząstek 100-200 mikronów. PVC jest amorficznym polimerem o gęstości 1380-1400 kg / m3 i temperaturze zeszklenia 70-80 ° C. Jest to jeden z najbardziej polarnych polimerów o wysokiej interakcji międzycząsteczkowej. Dobrze łączy się z większością zmiękczaczy produkowanych przez przemysł.
   Wysoka zawartość chloru w PCW sprawia, że \u200b\u200bjest to materiał samogasnący. PVC jest polimerem ogólnego zastosowania technicznego. W praktyce dotyczą one plastizolów.

1.4.1 Plastisol PVC.

Plastizole są dyspersjami PCW w płynnych plastyfikatorach. Ilość plastyfikatorów (ftalany dibutylu, ftalany dialkilu itp.) Wynosi od 30 do 80%.
   W zwykłych temperaturach cząstki PCW praktycznie nie pęcznieją w tych plastyfikatorach, co zapewnia stabilność plastizolów. Po podgrzaniu do 35-40 ° C w wyniku przyspieszenia procesu pęcznienia (żelowanie) 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 cząstki polimeru, które powiększają się. Aglomeraty rozpadają się na cząstki pierwotne. W zależności od siły aglomeratów rozkład może rozpocząć się w temperaturze pokojowej. Gdy temperatura wzrasta do 80-100 ° C, lepkość plastozolu znacznie wzrasta, wolny plastyfikator znika, a spuchnięte ziarna polimeru dotykają się. Na tym etapie, zwanym wstępnym żelowaniem, materiał wygląda całkowicie jednorodnie, jednak wytwarzane z niego produkty nie mają wystarczających właściwości fizycznych i mechanicznych. Żelatynizacja jest zakończona tylko wtedy, gdy plastyfikatory są równomiernie rozmieszczone w polichlorku winylu, a plastizol zamienia się w jednorodną masę. W tym przypadku powierzchnia spęczniałych cząstek pierwotnych polimeru jest stopiona i powstaje plastyfikowany polichlorek winylu.

2. Wybór kierunku badań.

Obecnie w przemyśle krajowym głównymi składnikami chroniącymi gumę przed starzeniem są diaphen FP i acetyl R.
   Zbyt mały asortyment dwóch przeciwutleniaczy tłumaczy się tym, że po pierwsze niektórzy producenci przeciwutleniaczy przestali istnieć (Neozone D), a po drugie inne przeciwutleniacze nie spełniają współczesnych wymagań (DFEN).
   Większość przeciwutleniaczy zanika na powierzchni kauczuku. Aby ograniczyć blaknięcie przeciwutleniaczy, możesz użyć mieszaniny przeciwutleniaczy o właściwościach synergistycznych lub addytywnych. To z kolei pozwala zaoszczędzić rzadki przeciwutleniacz. Proponuje się stosowanie kombinacji przeciwutleniaczy poprzez indywidualne dawkowanie każdego przeciwutleniacza, ale najbardziej odpowiednie zastosowanie przeciwutleniaczy w postaci mieszaniny lub w postaci kompozycji tworzących pastę.
   Środkiem dyspersyjnym w pastach są substancje o niskiej masie cząsteczkowej, takie jak oleje ropopochodne, a także polimery - gumy, żywice, tworzywa termoplastyczne.
   W tym artykule badamy możliwość zastosowania polichlorku winylu jako spoiwa (ośrodka dyspersyjnego) w celu uzyskania pasty opartej na kombinacji przeciwutleniaczy diapenu FF i diapenu AF.
Badania wynikają z faktu, że zastosowanie diapenu FF jako indywidualnego produktu prowadzi do jego „blaknięcia” na powierzchni związków gumy i wulkanizatów. Ponadto działanie ochronne diapenu FF jest nieco gorsze niż diapenu FP; w porównaniu z tym ostatnim ma wyższą temperaturę topnienia, co negatywnie wpływa na rozkład diapenu FF w kauczukach.

3. Specyfikacje produktu.

Ten stan techniczny dotyczy dyspersji PD-9, która jest kompozycją polichlorku winylu z przeciwutleniaczem typu aminy.
   Dyspersja PD-9 jest przeznaczona do stosowania jako składnik związków gumy w celu zwiększenia odporności wulkanizatów na ozon.

3.1 Wymagania techniczne

3.1.1 Dyspersja PD-9 powinna być wykonana zgodnie z wymogami tych specyfikacji zgodnie z przepisami technologicznymi w zalecany sposób.

3.1.2 Według wskaźników fizycznych dyspersja PD-9 musi być zgodna ze standardami wskazanymi w tabeli.
   Tabela
  Nazwa wskaźnika Norma * Metoda badania
  1. Wygląd. Dyspersja jest szara do ciemnoszarej zgodnie z punktem 3.3.2.
  2. Rozmiar liniowy okruchów, mm, nie więcej. 40 Zgodnie z klauzulą \u200b\u200b3.3.3.
  3. Masa dyspersji w plastikowej torbie, kg, nie więcej. 20 Zgodnie z pkt 3.3.4.
  4. Lepkość Mooneya, jednostki Muni 9-25 Zgodnie z pkt 3.3.5.
   *) normy są określone po wydaniu partii eksperymentalnej i statystycznym przetworzeniu 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 podczas opalania jest drobno rozpylona woda i piana chemiczna.
   Środki ochrony indywidualnej - maska \u200b\u200bprzeciwgazowa maki „M”.

3.2.2 Dyspersja PD-9 jest substancją mało toksyczną. W przypadku kontaktu z oczami przemyć wodą. Produkt skórny usuwa się przez przemycie mydłem i wodą.

3.2.3 Wszystkie pracownie, w których prowadzona jest praca z dyspersją PD-9, powinny być wyposażone w wentylację nawiewną i wywiewną.
   Dyspersja PD-9 nie wymaga ustanowienia dla niej przepisów higienicznych (MPC i SHOE).

3.3 Metody testowe.

3.3.1 Pobiera się co najmniej trzy próbki punktowe, następnie łączy się je, dokładnie miesza, a średnią próbkę pobiera się metodą ćwiartowania.

3.3.2 Definicja wyglądu. Wygląd określa się wizualnie podczas pobierania próbek.

3.3.3 Określanie wielkości okruchów. Aby określić rozmiar dyspersji okruchów PD-9, użyj linijki metrycznej.

3.3.4 Oznaczanie masy dyspersji PD-9 w plastikowej torbie. Aby określić masę dyspersji PD-9 w plastikowej torbie, stosuje się wagę typu RN-10Ts 13M.

3.3.5 Oznaczanie lepkości Mooneya. Określenie lepkości Mooney'a 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 wymogami niniejszej specyfikacji.
   3.4.2 Okres trwałości dyspersji PD-9 wynosi 6 miesięcy od daty produkcji.

4. Część eksperymentalna.

W tym artykule badamy możliwość zastosowania polichlorku winylu (PVC) jako spoiwa (ośrodka dyspersyjnego) w celu uzyskania pasty opartej na kombinacji przeciwutleniaczy diapenu FF i diapenu AF. Badany jest również wpływ tej przeciwstarzeniowej dyspersji na odporność gumy na bazie gumy SKI-3 na utlenianie i ozon.

Gotująca pasta przeciwstarzeniowa.

Na ryc. 1. Pokazano instalację do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
   Przygotowanie przeprowadzono 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 regulowano za pomocą termometru kontaktowego (13). Mieszanie prowadzi się w temperaturze 70 ± 5 ° C i za pomocą mieszadła łopatkowego (5).

Ryc.1. Instalacja do przygotowania pasty przeciwstarzeniowej.
   1 - kuchenka elektryczna z zamkniętą spiralą (220 V);
   2 - kąpiel;
   3 - termometr kontaktowy;
   4 - kontaktowy przekaźnik termometru;
   5 - mikser łopatkowy;
   6 - szklana kolba.

Kolejność ładowania składników.

Szacowaną ilość FF, FF, DF, stearyny i części (10% wagowych) dibutyloftalanu (DBP) załadowano do kolby. Następnie mieszano przez 10-15 minut, aż do uzyskania jednorodnej masy.
   Następnie mieszaninę ochłodzono do temperatury pokojowej.
   Następnie do mieszaniny załadowano polichlorek winylu i pozostałą część DBP (9% wag.). Powstały produkt został rozładowany w szkle porcelanowym. Następnie produkt był termostatowany w temperaturach 100, 110, 120, 130, 140 ° C.
   Skład kompozycji pokazano w tabeli 1.
   Tabela 1
   Skład pasty przeciwstarzeniowej P-9.
  Składniki% wag. Ładowanie do reaktora, g
  PVC 50,00 500,00
  Diafen FF 15,00 150,00
  Diafen FP (4010 NA) 15,00 150,00
  DBF 19,00 190,00
  Stearin 1,00 10,00
  Razem 100,00 1000,00

Aby zbadać wpływ pasty przeciwstarzeniowej na właściwości wulkanizatów, zastosowano mieszankę gumową na bazie SKI-3.
Otrzymaną pastę przeciwstarzeniową wprowadzono do mieszanki gumowej na bazie SKI-3.
   Składy mieszanek gumowych z pastą przeciwstarzeniową pokazano w tabeli 2.
   Parametry fizyko-mechaniczne wulkanizatów określono zgodnie z GOST i TU, podano w tabeli 3.
   Tabela 2
   Skład mieszanki gumowej.
  Numery zakładek
   I II
   Mieszaj Szyfry
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
  Guanid 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 (100 ° C *) - - - - - 2,00 - -
  P-9 (120 ° C *) - - - - - - 2,00 -
  P-9 (140 ° C *) - - - - - - - 2,00
   Uwaga: (° C *) - w nawiasach podano temperaturę wstępnego żelowania pasty (P-9).

Tabela 3
  Nie. P.p. Nazwa wskaźnika GOST
  1 Warunkowa wytrzymałość na rozciąganie,% GOST 270-75
  2 Napięcie warunkowe na poziomie 300%,% GOST 270-75
  3 Wydłużenie przy zerwaniu,% GOST 270-75
  4 Wydłużenie resztkowe,% GOST 270-75
  5 Zmiana powyższych wskaźników po starzeniu, powietrze, 100 ° C * 72 h,% GOST 9.024-75
  6 Dynamiczna wytrzymałość na rozciąganie, tysiące cykli, E \u003d 100% GOST 10952-64
  7 Twardość Shore'a, standardowe jednostki GOST 263-75

Oznaczanie właściwości reologicznych pasty przeciwstarzeniowej.

1. Oznaczanie lepkości Mooneya.
   Lepkość Mooney'a określono na wiskozymetrze Mooneya (GDR).
   Wytwarzanie próbek do testowania i testowania odbywa się bezpośrednio zgodnie z metodą opisaną w warunkach technicznych.
   2. Określenie wytrzymałości spoistej pastowatych kompozycji.
   Po żelowaniu i ochłodzeniu do temperatury pokojowej próbki makaronu przepuszczono przez szczelinę rolki o grubości 2,5 mm. Następnie z tych arkuszy wykonano płyty o wymiarach 13,6 * 11,6 mm i grubości 2 ± 0,3 mm w prasie do utwardzania.
   Po starzeniu płytek przez 24 godziny, ostrza pocięto nożem dziurkującym zgodnie z GOST 265-72, a następnie na maszynie wytrzymałościowej RMI-60 z prędkością 500 mm / min., Określono obciążenie niszczące.
   Ciężar właściwy przyjęto za wytrzymałość kohezji.

5. Uzyskane wyniki i ich dyskusja.

W badaniu możliwości zastosowania PCW, a także składu polarnych plastyfikatorów jako spoiw (medium dyspersyjnego) do produkcji past opartych na kombinacjach przeciwutleniaczy diapenu FF i diapenu AF, stwierdzono, że stop diapenu FF i diapenu FP w stosunku masowym 1: 1 charakteryzuje się niską prędkością krystalizacja i temperatura topnienia około 90 ° C
   Niska szybkość krystalizacji odgrywa pozytywną rolę w procesie produkcji plastizolu PVC wypełnionego mieszaniną przeciwutleniaczy. W tym przypadku znacznie obniżono koszty energii w celu uzyskania jednorodnego składu, bez stratyfikacji w czasie.
   Lepkość stopu diapenu FF i diapenu FF jest zbliżona do lepkości plastizolu PVC. Umożliwia to mieszanie stopu i plastizolu w reaktorach z mieszalnikami typu kotwicznego. Na ryc. 1 przedstawia schemat instalacji do produkcji past. Pasty przed ich wstępnym żelowaniem z powodzeniem łączą się z reaktora.
   Wiadomo, że proces żelowania przebiega w temperaturze 150 ° C i wyższej. Jednak w tych warunkach możliwe jest usunięcie chlorowodoru, który z kolei może blokować ruchomy atom wodoru w cząsteczkach amin drugorzędowych, w tym przypadku będących przeciwutleniaczami. Ten proces przebiega w następujący sposób.
  1. Tworzenie wodoronadtlenku polimeru podczas utleniania gumy izoprenowej.
   RH + O2 ROOH,
  2. Jeden z kierunków rozkładu polimerowych środków hydroperycydowych.
  ROOH RO ° + O ° H
  3. Stopień utlenienia jest trudniejszy z powodu cząsteczki przeciwutleniacza.
  AnH + RO ° ROH + An °,
  Gdy An jest na przykład rodnikiem przeciwutleniającym,
4.
  5. Właściwości amin, w tym drugorzędowych (diaphen FF), z wytworzeniem alkilu podstawionego kwasami mineralnymi zgodnie ze schematem:
   H.
  R- ° N ° -R + HCl + Cl-
   H.

Zmniejsza to reaktywność atomu wodoru.

Przeprowadzając proces żelatynizacji (preżelatynizacji) w stosunkowo niskich temperaturach (100–140 ° C) można uniknąć wspomnianych wyżej zjawisk, tj. zmniejszyć prawdopodobieństwo odszczepienia chlorowodoru.
   W wyniku końcowego procesu żelowania powstają pasty o lepkości Mooney'a niższej niż lepkość wypełnionego związku gumowego i niskiej wytrzymałości na kohezję (patrz rysunek 2.3).
   Pasty o niskiej lepkości Mooney'a, po pierwsze, są dobrze rozprowadzone w mieszaninie, a po drugie, nieznaczne części składników, które tworzą pastę, są w stanie łatwo migrować do powierzchniowych warstw wulkanizatów, chroniąc w ten sposób gumę przed starzeniem.
W szczególności kwestia „kruszenia” kompozycji tworzących pastę ma ogromne znaczenie dla wyjaśnienia przyczyn pogorszenia właściwości niektórych kompozycji pod działaniem ozonu.
   W tym przypadku początkowa niska lepkość past, a ponadto niezmienianie się podczas przechowywania (tabela 4), pozwala na bardziej równomierne rozprowadzenie pasty i umożliwia migrację jej składników na powierzchnię wulkanizatu.

Tabela 4
   Wskaźnik lepkości Mooneya (P-9)
  Wskaźniki wyjściowe po przechowywaniu pasty przez 2 miesiące
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25

Zmieniając zawartość PCW i przeciwutleniaczy, można uzyskać pasty odpowiednie do ochrony gumy przed termoutlenianiem i starzeniem się ozonu na bazie zarówno gum niepolarnych, jak i polarnych. W pierwszym przypadku zawartość PVC wynosi 40-50% wag. (pasta P-9), w drugim - 80-90% wag.
   W tym artykule badamy wulkanizaty na bazie kauczuku izoprenowego SKI-3. Właściwości fizyko-mechaniczne wulkanizatów przy użyciu pasty (P-9) przedstawiono w tabelach 5 i 6.
   Odporność badanych wulkanizatów na starzenie oksydacyjne wzrasta wraz ze wzrostem zawartości pasty przeciwstarzeniowej w mieszance, jak widać z tabeli 5.
   Wskaźniki zmiany siły warunkowej, obsady (1-9) wynosi (-22%), natomiast dla składu (4-9) - (-18%).
   Należy również zauważyć, że wraz z wprowadzeniem pasty, która przyczynia się do wzrostu odporności wulkanizatów na starzenie termooksydacyjne, uzyskuje się bardziej znaczącą wytrzymałość dynamiczną. Co więcej, tłumacząc wzrost wytrzymałości dynamicznej, najwyraźniej niemożliwe jest ograniczenie się tylko do czynnika zwiększania dawki przeciwutleniacza w matrycy gumowej. Ważną rolę w tym przypadku prawdopodobnie odgrywa PVC. W takim przypadku można założyć, że obecność PCW może powodować efekt tworzenia ciągłych struktur łańcuchowych, które są równomiernie rozmieszczone w gumie i zapobiegają wzrostowi mikropęknięć powstałych w wyniku pękania.
   Zmniejszając zawartość pasty przeciwstarzeniowej, a tym samym proporcję PVC (tabela 6), efekt zwiększania wytrzymałości dynamicznej jest praktycznie niwelowany. W tym przypadku pozytywny wpływ pasty objawia 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 żelowaniem 100 ° C).
Takie warunki przygotowania pasty zapewniają wyższy poziom stabilności w porównaniu z pastą otrzymaną przez kontrolę temperatury przez jedną godzinę w 140 ° C.
   Wzrost lepkości PVC w paście otrzymanej w danej temperaturze również nie przyczynia się do utrzymania wytrzymałości dynamicznej wulkanizatów. Jak wynika z tabeli 6, wytrzymałość dynamiczna jest znacznie zmniejszona w pastach, kontrolowanych termostatycznie w 140 ° C.
   Zastosowanie diapenu FF w kompozycji z diapenem 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 na rozciąganie, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
  Naprężenie warunkowe na poziomie 300%, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7

1 2 3 4 5
  Wydłużenie przy zerwaniu,% 660 670 680 650
  Wydłużenie resztkowe,% 12 12 16 16
  Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 40 43 40 40
  Wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu, MPa -22-26-41 -18
  Naprężenie warunkowe na poziomie 300%, MPa 6 -5 8 28
  Wydłużenie przy zerwaniu,% -2-4-8-4
  Wydłużenie resztkowe,% 13 33-15 25

  Wytrzymałość dynamiczna, np. \u003d 100%, tysiące cykli. 121 132 137 145

Tabela 6
   Właściwości fizyko-mechaniczne wulkanizatów zawierających pastę przeciwstarzeniową (P-9).
  Nazwa wskaźnika Kod mieszania
1-25 2-25 3-25 4-25
1 2 3 4 5
  Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 22 23 23 23
  Naprężenie warunkowe na poziomie 300%, MPa 3,5 3,5 3,3 3,5

1 2 3 4 5
  Wydłużenie przy zerwaniu,% 650 654 640 670
  Wydłużenie resztkowe,% 12 16 18 17
  Twardość, Shore A, jednostki konwencjonalne 37 36 37 38
  Zmiana indeksu po starzeniu, powietrze, 100 ° C * 72 godz
  Wytrzymałość na rozciąganie, MPa -10,5 -7-13 -23
  Naprężenie warunkowe na poziomie 300%, MPa 30 -2 21 14
  Wydłużenie przy zerwaniu,% -8 -5 -7 -8
  Wydłużenie resztkowe,% -25-6 -22-4
  Odporność na ozon, E \u003d 10%, godzina 8 8 8 8
  Wytrzymałość dynamiczna, np. \u003d 100%, tysiące cykli. 140 116 130 110

Lista konwencji.

PVC - Chlorek poliwinylu
   Diafen FF - N, N '- difenylo - n - fenylenodiamina
   Diafen FP - N - Fenyl - N ’- izopropylo - n - fenylenodiamina
   DBP - ftalan dibutylu
   SKI-3 - guma izoprenowa
   P-9 - pasta przeciwstarzeniowa

1. Badanie składu diapenu FP i diapenu FF plastizolu na bazie PVC pozwala uzyskać pasty, które nie są rozwarstwione w czasie, o stabilnych właściwościach reologicznych i lepkości Mooney'a, wyższej niż lepkość zastosowanego związku gumowego.
2. Jeżeli kombinacja diapenu FP i diapenu FF w paście wynosi 30%, a plastizolu PVC 50%, optymalna dawka do ochrony gum przed starzeniem termooksydacyjnym i ozonowym może wynosić 2,00 części wagowych na 100 części wagowych gumy kauczukowej mieszanki.
  3. Zwiększenie dawki przeciwutleniaczy przekraczającej 100 części masy kauczuku prowadzi do zwiększenia wytrzymałości dynamicznej gum.
  4. W przypadku kauczuków na bazie kauczuku izoprenowego pracujących w trybie statycznym możliwe jest zastąpienie diapenu AF pastą przeciwstarzeniową P-9 w ilości 2,00% wag. Na 100% gumy.
  5. W przypadku kauczuków pracujących w warunkach dynamicznych możliwa jest wymiana diapenu AF o zawartości przeciwutleniacza 8–9% wag. Na 100% wag.
6.
  Lista wykorzystanej literatury:

   - Tarasov Z.N. Starzenie i stabilizacja kauczuków syntetycznych. - M .: Chemistry, 1980. - 264 s.
   - Garmonov I.V. Guma syntetyczna. - L.: Chemistry, 1976. - 450 s.
   - Starzenie się i stabilizacja polimerów. / Ed. Kozminsky A.S. - M .: Chemistry, 1966. - 212 s.
   - Sobolev V.M., Borodina I.V. Kauczuki syntetyczne przemysłowe. - M .: Chemistry, 1977. - 520 s.
   - Belozerov N.V. Technologia gumy: wydanie trzecie i dodaj. - M .: Chemistry, 1979. - 472 s.
   - Koshelev F.F., Kornev A.E., Klimov N.S. Ogólna technologia gumy: wydanie trzecie. i dodaj. - M.: Chemistry, 1968. - 560 s.
   - Technologia tworzyw sztucznych. / Ed. Korshaka V.V. Ed. 2nd, rev. i dodaj. - M .: Chemistry, 1976. - 608 s.
   - Kirpichnikov P.A., Averko-Antonovich L.A. Chemia i technologia kauczuku syntetycznego. - L.: Chemistry, 1970. - 527 s.
   - Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shertnov V.A. Chemia elastomerów. - M .: Chemistry, 1981. - 372 s.
   - Zuev Yu.S. Zniszczenie polimerów pod wpływem agresywnych środowisk: 2 wyd. i dodaj. - M .: Chemistry, 1972. - 232 s.
   - Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Trwałość elastomerów w warunkach operacyjnych. - M .: Chemistry, 1980. - 264 s.
   - Ognevskaya T.E., Boguslavskaya K.V. Poprawa odporności gum na warunki atmosferyczne dzięki wprowadzeniu polimerów odpornych na ozon. - M .: Chemistry, 1969. - 72 s.
   - Kudinova G.D., Prokopchuk N.R., Prokopovich V.P., Klimovtsova I.A. // Surowce dla przemysłu gumowego: teraźniejszość i przyszłość: Streszczenia piątej rocznicy rosyjskiej naukowej i praktycznej konferencji pracowników gumy. - M .: Chemistry, 1998. - 482 s.
   - Chrulew M.V. Polichlorek winylu - M.: Chemistry, 1964. - 325 s.
   - Produkcja i właściwości PVC / Ed. Zilberman E.N. - M.: Chemistry, 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. // Rubb. Wiek 1962. V. 91. Nr 2. Str. 255–262
   - Encyclopedia of Polymers / wyd. Kabanova V.A. i wsp.: W 3 tomach T. 2. - M .: Soviet Encyclopedia, 1972. - 1032 s.
   - Katalog gumy. Materiały do \u200b\u200bprodukcji gumy / Ed. Zakharchenko P.I. i wsp. - M .: Chemistry, 1971. - 430 str.
   - Tager A.A. Fizykochemia polimerów. Ed. 3, rev. i dodaj. - M .: Chemistry, 1978. - 544 s.

Kauczuki na bazie perfluoroelastomerów nie mają znaczących zalet w temperaturach poniżej 250 ° C, a poniżej 150 ° C są znacznie gorsze od gum wykonanych z gum typu SKF - 26. Jednak w temperaturach powyżej 250 ° C ich odporność termiczna na ściskanie jest wysoka.

Odporność na starzenie termiczne podczas ściskania kauczuków gumowych, takich jak Vighton GLT i VT-R-4590, zależy od zawartości nadtlenku organicznego i TAIC. Wartość ODS gumy ich gumy wynosi Vighton GLT, zawierający 4 masy. części wodorotlenku wapnia, nadtlenku i TAIC po starzeniu przez 70 godzin w temperaturze 200 i 232 ° C wynoszą odpowiednio 30 i 53%, co jest znacznie gorsze niż w przypadku gumy z kauczuku Vaiton E-60C. Jednak zastąpienie sadzy N990 drobno zmielonym węglem bitumicznym może zmniejszyć ODS odpowiednio do 21 i 36%.

Wulkanizacja gumy na bazie FC odbywa się zwykle w dwóch etapach. Przeprowadzenie drugiego etapu (kontrola temperatury) może znacznie zmniejszyć ODS i szybkość relaksacji napięcia w podwyższonych temperaturach. Zazwyczaj temperatura drugiego etapu wulkanizacji jest równa lub wyższa od temperatury roboczej. Termostatowanie aminowych wulkanizatów prowadzi się w temperaturze 200–260 ° C przez 24 godziny.

Kauczuki na bazie krzemu

Stabilność termiczna podczas ściskania gumy na bazie CC jest znacznie zmniejszona podczas starzenia w warunkach ograniczonego dostępu powietrza. Tak więc ODS (280 ° C, 4 h) w pobliżu otwartej powierzchni i pośrodku cylindrycznej próbki o średnicy 50 mm wykonanej z gumy na bazie SKTV-1, umieszczonej pomiędzy dwiema równoległymi płytkami metalowymi, wynosi odpowiednio 65 i 95-100%.

W zależności od celu ODS (177 ° С, 22 h) dla gumy z KK może to być: zwykła-20-25%, uszczelnienie-15%; zwiększona odporność na mróz - 50%; zwiększona wytrzymałość-30-40%, olejoodporny i odporny na benzynę-30%. Zwiększoną odporność termiczną gumy z CC w powietrzu można osiągnąć przez utworzenie siloksanowych wiązań poprzecznych w wulkanizacie, którego stabilność jest równa stabilności makrocząsteczek gumowych, na przykład podczas utleniania polimeru, a następnie ogrzewania w próżni. Szybkość relaksacji stresu takich wulkanizatów w tlenie jest znacznie niższa niż w przypadku wulkanizacji nadtlenku i promieniowania SKTV-1. Jednak wartość τ    (300 ° С, 80%) dla kauczuków z najbardziej odpornych na ciepło kauczuków SKTFV-2101 i SKTFV-2103 to tylko 10-14 godzin.

Wartość ODS i szybkość chemicznej relaksacji naprężeń kauczuków z CC w podwyższonej temperaturze maleje wraz ze wzrostem stopnia wulkanizacji. Uzyskuje się to poprzez zwiększenie zawartości linków winylowych w gumie do pewnego limitu, zwiększenie zawartości nadtlenku organicznego, obróbkę cieplną mieszanki gumy (200–225 ° C, 6-7 godzin) przed wulkanizacją.

Obecność wilgoci i śladów alkaliów w mieszance gumowej zmniejsza odporność na ciepło podczas ściskania. Tempo relaksacji stresu rośnie wraz ze wzrostem wilgotności w obojętnym otoczeniu lub w powietrzu.

Wartość ODS wzrasta wraz z użyciem aktywnego dwutlenku krzemu.

OCHRONA GUMY PRZED PROCESEM PROMIENIOWANIA

Najbardziej skutecznym sposobem zapobiegania niechcianym zmianom w strukturze i właściwościach kauczuków pod działaniem promieniowania jonizującego jest wprowadzenie specjalnych dodatków ochronnych - antyiradów do mieszanki gumowej. Idealny system ochronny powinien „działać” jednocześnie na różne mechanizmy, zapewniając spójne „przechwytywanie” niepożądanych reakcji na wszystkich etapach procesu radiacyjno-chemicznego. Poniżej przedstawiono przykładowy schemat ochrony polimerów za pomocą

różne dodatki na różnych etapach procesu radiacyjno-chemicznego:

Drugorzędowe aminy są najszerzej stosowane jako antyirady dla nienasyconych kauczuków, które zapewniają znaczny spadek szybkości sieciowania i degradacji wulkanizatów NK w powietrzu, w azocie i w próżni. Nie zaobserwowano jednak zmniejszenia tempa relaksacji naprężeń w gumie z NR zawierającej przeciwutleniacz N-fenylo-N "-cykloheksylo-n-fenylenodiaminy (4010) i N, N`-difenylo-n-fenylenodiaminy. Ochronne działanie tych związków prawdopodobnie wynika z obecności zanieczyszczenia tlenowe w azocie Aminy aromatyczne, chinony i chinoniminy, które są skutecznymi antyiradami nieodkształconych kauczuków opartych na SKN, SKD i NK, praktycznie nie wpływają na szybkość relaksacji stresowej tych kauczuków pod działaniem promieniowania jonizującego w gazowym azocie.

Ponieważ działanie antyiradów w gumach wynika z różnych mechanizmów, najskuteczniejszą ochronę można zapewnić przy jednoczesnym stosowaniu różnych antyiradów. Zastosowanie grupy ochronnej zawierającej kombinację aldol-alfa-naftyloaminy, N-fenylo-N "-izopropylo-n-fenylenodiaminy (diaphen FP), dioktylo-n-fenylenodiaminy i monoizopropylo-difenylu zapewniło zachowanie wystarczająco wysokiej ε p   Kauczuk na bazie BNK do dawki 5 ∙ 10 6 Gy w powietrzu.

Ochrona nasyconych elastomerów jest znacznie trudniejsza. Hydrochinon, PCFD i DOPD są skutecznymi środkami przeciwrodnikowymi do kauczuków na bazie kopolimeru akrylanu etylu i eteru 2-chloroetylowinylowego, a także kauczuku fluorowego. W przypadku kauczuku na bazie CSPE zaleca się ditiokarbaminian cynku i spolimeryzowaną 2,2,4-trimetylo-1,2-dihydrochinolinę (acetonanil). Szybkość degradacji siarkowych wulkanizatów BC zmniejsza się, gdy do mieszanki kauczuku dodaje się cynku lub naftalenodibutylo-ditiokarbaminian; w żywicy wulkanizuje skuteczny MMBF.

Wiele związków aromatycznych (antracen, di -   cecha -   butyl n -krezol), a także substancje wchodzące w interakcje z makroradykami (jod, disiarczki, chinony) lub zawierające labilne atomy wodoru (benzofenon, merkaptany, disiarczki, siarka), chroniące niewypełnione polisiloksany, nie znalazły praktycznego zastosowania w rozwoju odpornych na promieniowanie kauczuków krzemoorganicznych.

Skuteczność różnych rodzajów promieniowania jonizującego na elastomerach zależy od wielkości liniowej straty energii. W większości przypadków wzrost liniowych strat energii znacznie zmniejsza intensywność reakcji radiacyjno-chemicznych, co jest spowodowane wzrostem udziału reakcji na torze i zmniejszeniem prawdopodobieństwa wyjścia pośrednich cząstek aktywnych ze ścieżki. Jeżeli reakcje na ścieżce nie są znaczące, co może być spowodowane szybką migracją wzbudzenia elektronicznego lub ładunku ze ścieżki, na przykład zanim wolne rodniki mogą się w niej tworzyć, wówczas nie obserwuje się wpływu rodzaju promieniowania na zmianę właściwości. Dlatego pod działaniem promieniowania o wysokiej liniowej utracie energii gwałtownie zmniejsza się skuteczność dodatków ochronnych, które nie mają czasu na zapobieganie występowaniu procesów i reakcji z udziałem tlenu. Rzeczywiście, drugorzędowe aminy i inne skuteczne antyradady nie mają działania ochronnego, gdy polimery są napromieniowane silnie naładowanymi cząsteczkami.

Lista wykorzystanej literatury:

1. D.L. Fedyukin, F.A. Mahlis „Właściwości techniczne i technologiczne kauczuków”. M., „Chemistry”, 1985.

2. sob Art. „Osiągnięcia nauki i technologii w dziedzinie gumy”. M., „Chemistry”, 1969

3. V.A. Lepetov „Gumowe wyroby techniczne”, M., „Chemia”

4. Sobolev V.M., Borodina I.V. „Przemysłowe kauczuki syntetyczne”. M., „Chemistry”, 1977

Produkty RTI lub gumowe mają specjalne wskaźniki, dzięki którym pozostają bardzo popularne. Szczególnie nowoczesny. Poprawiły wskaźniki elastyczności, nieprzepuszczalności dla innych materiałów i substancji. Mają także wysokie wskaźniki izolacji elektrycznej i inne cechy. Nic dziwnego, że to RTI jest coraz częściej stosowane nie tylko w przemyśle motoryzacyjnym, ale także w lotnictwie.

Gdy pojazd jest aktywnie eksploatowany i ma duży przebieg, stan techniczny wyrobów gumowych jest znacznie zmniejszony.

Trochę o cechach zużycia wyrobów gumowych

Starzenie gumy i niektórych rodzajów polimerów zachodzi w warunkach, na które wpływają:

• ciepło;
• światło;
• tlen;
• ozon;
• stres / ściskanie / napięcie;
• tarcie;
• środowisko pracy;
• okres operacyjny.

Gwałtowna zmiana warunków, zwłaszcza klimatycznych, ma bezpośredni wpływ na stan wyrobów gumowych. Ich jakość pogarsza się. Dlatego coraz częściej stosuje się stopy polimerów, które nie boją się obniżania i zwiększania ich.

Wraz ze spadkiem jakości wyrobów gumowych szybko się psują. Często okres wiosenno-letni, po zimowym mrozie, jest punktem zwrotnym. Wraz ze wzrostem temperatury na termometrze szybkość starzenia wyrobów gumowych wzrasta dwukrotnie.

Aby zapewnić utratę elastyczności, wystarczy, aby wyroby gumowe przetrwały znaczące i ostre chłodzenie. Ale jeśli okładziny i tuleje zmienią swój geometryczny kształt, pojawią się małe podmuchy i pęknięcia, doprowadzi to do braku szczelności, co z kolei doprowadzi do awarii systemów i połączeń w samochodzie. Minimum, które może się przejawiać, to wyciek.

Porównując produkty gumowe, neopren jest lepszy. Gumowe RTI są bardziej podatne na zmiany. Jeśli nie ochronisz ich obu przed słońcem, paliwami i smarami, kwasowymi lub agresywnymi płynami, uszkodzeniami mechanicznymi, nie będą one w stanie przejść nawet minimalnego okresu eksploatacji określonego przez producenta.

Funkcje różnych RTI

Właściwości wyrobów z poliuretanu i gumy kauczukowej są zupełnie inne. Dlatego warunki przechowywania będą inne.

Poliuretan różni się tym, że:

• plastik;
• elastyczny;
• nie podlega kruszeniu (w przeciwieństwie do produktów gumowych);
• nie marznie jak guma w niższych temperaturach;
• nie traci geometrycznych kształtów;
• wystarczająco elastyczna;
• odporny na substancje ścierne i agresywne środowisko.

Otrzymany w wyniku mieszania cieczy materiał ten jest szeroko stosowany w przemyśle motoryzacyjnym. Polimer syntetyczny jest silniejszy niż guma. Dzięki jednorodnemu składowi poliuretan pozostawia swoje właściwości w różnych warunkach, co upraszcza warunki i cechy jego zastosowania.

Jak widać z powyższego materiału, poliuretan przewyższa produkty gumowe. Ale nie jest powszechnie stosowane. Ponadto pojawiają się stopy silikonowe. A co lepsze - nie każdy kierowca to rozumie.

Poliuretan jest technologicznie dłuższy. Produkcja gumy RTI zajmuje 20 minut. I 32 godziny na poliuretan. Ale guma to materiał powstały w wyniku mechanicznego mieszania. Wpływa to na jego niejednorodność składu. Powoduje to również utratę elastyczności i jednorodności komponentów. Gumowe węże i hermetyczne podkładki podczas przechowywania twardnieją i stają się sztywniejsze, pękają na powierzchni i stają się miękkie w środku. Ich kadencja trwa tylko 2–3 lata.

Pielęgnacja i przechowywanie

Bardzo ważny proces, kontrola zarządzania, zależy od stanu i jakości wyrobów gumowych. Aby zrozumieć znaczenie produktów gumowych, musisz wiedzieć, że naruszenia ich struktury prowadzą do następujących konsekwencji:

• zwiększone zużycie opon pod dużym obciążeniem z powodu nieprawidłowego działania niektórych układów i połączeń;
• nierówności w sposobie hamowania;
• zauważalne naruszenia sprzężenia zwrotnego ze strony elementów sterujących na kierownicy;
• zniszczenie sąsiednich części lub pobliskich węzłów.

RTI musi być przechowywane:

1. Złożyć swobodnie, aby nie było nadmiernego obciążenia lub uszczelnienia;
2. Aby kontrolować niezbędny reżim temperaturowy w zakresie od zera do plus 25 stopni Celsjusza;
3. W warunkach, w których nie ma podwyższonej wilgotności, powyżej 65%;
4. W pomieszczeniach, w których nie ma lamp fluorescencyjnych (lepiej zastąpić je żarowymi urządzeniami oświetleniowymi);
5. W warunkach, w których nie ma ozonu w dużych ilościach lub aparatura go wytwarzająca;
6. Zwracanie uwagi na obecność / brak bezpośredniego światła słonecznego (brak bezpośredniego narażenia na promieniowanie UV może być taki sam, jak warunki powodujące przegrzanie termiczne produktów gumowych).

W przypadku wahań temperatury w zimnych i gorących porach roku należy rozumieć, że okres gwarancji na przechowywanie wyrobów gumowych jest skrócony do wartości równej 2 miesiącom.