Producția de cauciuc și produse din cauciuc: echipamente și tehnologie. Din ce este fabricat cauciucul?

Tehnologia de producție a anvelopelor începe cu dezvoltarea sa printr-un program special de calculator care atrage diferite modificări ale benzii de rulare și profilului anvelopei. Cu ajutorul programului se calculează comportamentul fiecărei opțiuni de anvelope pe șosea în diverse situații. După aceea, acele anvelope care au arătat cele mai bune rezultate în testele rutiere simulate sunt tăiate manual pe mașină și testate în condiții reale de drum. Apoi indicatorii tehnici ai fiecărei anvelope testate sunt comparați cu cei mai buni indicatori ai anvelopelor deja existente din aceeași clasă, dacă este necesar, sunt reglați fin și produsul este pus în producție de masă.

Etapele producției de anvelope auto

1. Producția de compus din cauciuc

Prima etapă în crearea oricărei anvelope este fabricarea unui compus de cauciuc, a cărui compoziție este individuală pentru fiecare companie producătoare și păstrată în strictă încredere. Acest lucru se datorează faptului că caracteristicile sale tehnice depind de calitatea cauciucului anvelopei, cum ar fi:

• nivelul de aderență la carosabil;
• fiabilitate;
• resursă de muncă.

Materii prime si consumabile

Tehnologia de producție a anvelopelor necesită prezența multor componente, materiale și compuși chimici diferite, fără de care însăși existența anvelopelor de automobile este imposibilă. În acest articol, vom enumera doar cele mai de bază dintre aceste componente.

Toate acestea se realizează datorită muncii chimiștilor care selectează, combină componentele și conținutul acestora în cauciuc, în conformitate cu propria experiență și cu datele computerizate. De regulă, calitatea cauciucului depinde de doza corectă a componentelor, deoarece compoziția sa nu este un secret pentru nimeni și include următoarele componente:

• cauciuc, care formează baza compusului de cauciuc, care poate fi fie sintetic, fie izopren mai scump. După cum arată practica, cauciucul rusesc este considerat cel mai bun din lume și este încă folosit de cele mai renumite companii de producție străine pentru fabricarea produselor lor;
• negru de fum industrial, cunoscut și sub denumirea de negru de fum, care conferă cauciucului o culoare caracteristică și este responsabil pentru rezistența sa și rezistența la uzură, deoarece este negrul de fum care realizează legătura moleculară în timpul procesului de vulcanizare;
• acid silicic, care este un analog al funinginei în fabricarea anvelopelor de către producători străini și crește nivelul de aderență al unei anvelope cu carosabil umed;
• uleiuri și rășini, care sunt componente auxiliare și acționează ca balsam de cauciuc.
• agenţi de vulcanizare, în special sulf şi activatori de vulcanizare.

2.

Productie de componente pentru anvelope

Tehnologia de producție a anvelopelor prevede o astfel de etapă de producție precum fabricarea componentelor anvelopelor, care constă din mai multe procese paralele, cum ar fi:

3. Asamblare și vulcanizare anvelope auto

Asamblarea anvelopei este a treia etapă de producție și se realizează pe tamburul de asamblare prin aplicarea succesivă a straturilor de carcasă, talon și benzi de rulare una peste alta cu pereții laterali ai anvelopei, după care urmează procedura de vulcanizare.

Tehnologia de producție a anvelopelor, recenzie video:

Alte articole similare cu Tehnologia de producție a anvelopelor

Producția de produse din cauciuc turnat se realizează pe echipamentul de presare, cu ajutorul căruia cauciucul vulcanizat este transformat în piese.

Presa hidraulică este principalul tip de echipament pentru fabricarea pieselor din cauciuc. Principiul de funcționare al unei prese hidraulice este că un lichid sub presiune și închis într-un vas închis exercită aceeași presiune asupra pereților vasului.

Intrând în cilindrul de lucru al presei și umplându-l, lichidul cu aceeași forță apasă pe fundul cilindrului, pereții acestuia, precum și pe suprafața de capăt a pistonului introdus în cilindru.

Presele hidraulice pentru produse din cauciuc sunt echipamente în care procesul de lucru se realizează datorită unui lichid sub presiune.

Produsele turnate sunt utilizate pe scară largă în întreprinderile de construcție de instrumente și mașini, unde piesele sunt tăiate în mod constant din cauciuc brut și din cauciuc, care este supus vulcanizării și presarii.

Proces de fabricație PE PRESE HIDRAULICE.

1. În primul rând, se efectuează pregătirea pentru muncă, adică matrițele sunt supuse încălzirii până la 150 ± 5°, apoi sunt lubrifiate cu o soluție specială.
2. După uscare și lubrifiere, matrița este gata pentru așezarea barelor de armare și a cauciucului brut. Dacă în timpul presarii se folosesc matrițe deschise, atunci armătura este plasată în cuiburi, iar cauciucul ocupă spațiul rămas. La utilizarea matrițelor de injecție, armătura este încă plasată în ele, iar o cameră de încărcare este rezervată cauciucului brut.
3. Pentru presarea pieselor armate este necesară o presiune specifică de 50-60 MPa, pentru piesele nearmate este suficientă - 25-30 MPa.
4. Vulcanizarea constă în menținerea semifabricatului de cauciuc și a armăturii pe presă timp de 0,5-1 h, în timp ce temperatura trebuie să fie de cel puțin 145 ± 3 °. Durata acesteia, precum și temperatura de funcționare, trebuie selectate empiric sau experimental, deoarece aceste valori depind de configurația și grosimea peretelui piesei, precum și de marca cauciucului prelucrat.
5. După finalizarea operației de vulcanizare, este necesar să scoateți matrița din presă, să o dezasamblați, să îndepărtați piesa finită, să curățați echipamentul de lucru, să plasați o nouă armătură cu cauciuc brut în ea pentru a face piesa următoare.
6. Pentru a tăia blitzul rezultat, se folosesc foarfece speciale sau crestături. Asigurați-vă că verificați toate detaliile de către specialiștii departamentului de control tehnic (QCD).

Ce este cauciucul

Pe lângă substanțele complexe precum polietilenele, care sunt polimeri cu greutate moleculară mare, există o clasă de substanțe chimice care este formată din dienele conjugate.

După procesul de polimerizare a dienelor, se formează noi substanțe chimice care au o structură moleculară înaltă, numită cauciucuri.

Cauciuc era deja cunoscută la sfârșitul secolului al XV-lea în America de Nord. Indienii de atunci erau cei care îl foloseau pentru a face pantofi, lucruri care nu se sparg și ustensile. Și apoi l-au obținut din sucul plantei de hevea, pe care l-au numit - „lacrimi de copac”.

În ceea ce îi privește pe europeni, cauciucînvăţat pentru prima dată abia în momentul descoperirii Americii. Cristofor Columb a fost primul care a aflat despre proprietățile și obținerea acestuia. În Europa, cauciucul nu și-a putut găsi o utilizare mult timp. În 1823, a fost propusă pentru prima dată utilizarea acestui material pentru fabricarea hainelor de ploaie și a îmbrăcămintei impermeabile. Țesătura a fost impregnată cu cauciuc și un solvent organic, astfel, țesătura a dobândit proprietăți rezistente la apă. Dar, desigur, s-a observat și un dezavantaj, care a constat în faptul că țesătura impregnată cu cauciuc s-a lipit de piele pe vreme caldă și s-a crăpat de îngheț.

Diferența dintre cauciuc și cauciuc

10 ani de la prima aplicare cauciuc naturalși un studiu mai detaliat al proprietăților sale chimice fizice, s-a propus introducerea cauciucului în oxizii de calciu și magneziu. Și 5 ani mai târziu, după ce au studiat proprietățile unui amestec încălzit de oxizi de plumb și sulf cu cauciuc, au învățat ia cauciuc. Eu insumi procesul de transformare a cauciucului în cauciuc numit vulcanizare.

Desigur, cauciucul este diferit de cauciuc.

Cauciuc este un polimer „reticulat” care este capabil să se îndrepte și să se replieze sub tensiune și sub acțiunea sarcinii mecanice. Cauciuc- acestea sunt și macromolecule „reticulate” care nu sunt capabile să cristalizeze la răcire și nu se topesc la încălzire. Astfel cauciuc- un material mai versatil decât cauciucul și este capabil să-și mențină proprietățile mecanice și fizice într-un interval mai larg de temperatură.

La începutul secolului al XX-lea, când a apărut primul automobil, cererea de cauciuc a crescut semnificativ. În același timp, cererea de cauciuc natural, deoarece la acea vreme tot cauciucul era făcut din seva copacilor tropicali. De exemplu, pentru a obține o tonă de cauciuc, a fost necesar să se proceseze aproape 3 tone de copaci tropicali, în timp ce mai mult de 5 mii de oameni erau angajați în același timp, iar o astfel de masă de cauciuc putea fi obținută doar într-un an.

De aceea, cauciuc și cauciuc natural considerat a fi destul de scump.

Abia la sfârșitul anilor 20, omul de știință rus Lebedev S.V. într-o reacție chimică - polimerizarea butadienei-1,3 pe un catalizator de sodiu s-au obținut probe din primul cauciuc sintetic de sodiu-butadienă.

Apropo, de la cursul de fizică de clasa a VIII-a probabil că ne-am familiarizat prima dată baton de ebonita. Dar ce este ebonită. După cum se dovedește ebonită este un derivat al procesului de vulcanizare cauciuc: dacă se adaugă sulf în timpul vulcanizării cauciucului (aproximativ 32% în greutate), atunci rezultatul este un material solid - acest material este ebonită!

Una dintre modalitățile destul de ieftine de a obține butadienă-1,3 este producerea acesteia din alcool etilic. Dar numai în anii 1930 a fost stabilită producția industrială de cauciuc în Rusia.

La mijlocul anilor '30 ai secolului al XX-lea, ei au învățat cum să producă copolimeri reprezentând 1,3-butadienă polimerizată. Reacția chimică a fost efectuată în prezența stirenului sau a altor substanțe chimice. În curând, copolimerii rezultați au început să înlocuiască rapid cauciucurile care fuseseră anterior utilizate pe scară largă în producția de anvelope. Cauciucul stiren-butadien a fost utilizat pe scară largă pentru producția de anvelope pentru autoturisme, dar pentru transportul greu - camioane și avioane, a fost folosit cauciuc natural(sau izopren sintetic).

La mijlocul secolului al XX-lea, după obținerea unui nou catalizator Ziegler-Natta, cauciuc sintetic, care din punct de vedere al proprietăților sale de elasticitate și rezistență este mult mai mare decât s-au obținut toate cauciucurile cunoscute anterior, polibutadienă și poliizopren. Dar după cum sa dovedit, spre surprinderea generală, a primit cauciuc sinteticîn proprietățile și structura sa este asemănătoare cauciucului natural! Și până la sfârșitul secolului al XX-lea, cauciucul natural a fost aproape complet înlocuit cu cauciucul sintetic.

Proprietățile cauciucului

Toată lumea este conștientă de faptul că, atunci când sunt încălzite, materialele se pot extinde. În fizică, există chiar coeficienți de dilatare termică; pentru fiecare material luat, acest coeficient este diferit. Solidele, gazele, lichidele se pot dilata. Dar dacă temperatura ar crește cu câteva zeci de grade?! Pentru corpurile solide, nu vom simți nicio schimbare (deși ele există!). În ceea ce privește compușii cu molecule înalte, cum ar fi polimerii, schimbarea lor devine imediat vizibilă, mai ales când vine vorba de polimeri elastici care se pot întinde bine. Sesizabil, și chiar cu un efect complet opus!

Încă de la începutul secolului al XIX-lea, oamenii de știință englezi au descoperit că un garou întins din mai multe benzi cauciuc natural când s-a încălzit, a scăzut (s-a micșorat), dar când s-a răcit, s-a întins. Experiența a fost confirmată la mijlocul secolului al XIX-lea.

Tu însuți poți repeta cu ușurință această experiență atârnând o greutate pe o bandă de cauciuc. Se va întinde sub greutatea lui. Apoi suflați-l cu un uscător de păr - veți vedea cum se micșorează de la temperatură!

De ce se întâmplă asta?! Acest efect poate fi aplicat Principiul lui Le Chatelier, care spune că dacă acționați asupra unui sistem care este în echilibru, atunci aceasta va duce la o schimbare a echilibrului sistemului însuși, iar această schimbare va contracara factorii externi de forță. Adică dacă hamurile sunt întinse sub acțiunea sarcinii cauciuc(sistemul este în echilibru) se acționează cu un uscător de păr (influență externă), apoi sistemul va fi dezechilibrat (garoul va fi comprimat), iar compresia - acțiunea este îndreptată în direcția opusă gravitației sarcinii!

Cu o întindere foarte ascuțită și puternică a mănunchiului, acesta se va încălzi (încălzirea poate fi imperceptibilă la atingere), după întindere sistemul va tinde să atingă o stare de echilibru și să se răcească treptat până la temperatura ambiantă. Dacă mănunchiurile de cauciuc sunt de asemenea comprimate puternic, se va răci, apoi se va încălzi până la o temperatură de echilibru.

Ce se întâmplă când cauciucul este deformat?

În timpul studiilor, s-a dovedit că, din punctul de vedere al termodinamicii, nu are loc nicio modificare a energiei interne în diferite poziții (coduri) ale acestor fascicule de cauciuc.

Dar dacă este întinsă, atunci energia internă crește datorită creșterii vitezei de mișcare a moleculelor în interiorul materialului. Din cursul fizicii și al termodinamicii, se știe că o modificare a vitezei de mișcare a moleculelor unui material (același cauciuc) se reflectă în temperatura materialului în sine.

în plus, fasciculele de cauciuc întinse se vor răci treptat, deoarece moleculele în mișcare își vor renunța la energia, de exemplu, mâinilor și altor molecule, adică va exista o aliniere treptată a energiei din interiorul materialului între molecule (entropia va fi aproape de zero).

Și acum, când câlcul nostru de cauciuc a acceptat temperatura ambientală, putem îndepărta încărcătura. Ce se întâmplă cu asta? În momentul în care încărcătura este îndepărtată, moleculele de cauciuc au încă un nivel scăzut de energie internă (au împărțit-o când au fost întinse!). Cauciucul s-a micșorat - din punct de vedere al fizicii, munca a fost făcută datorită propriei energie, adică propria sa energie internă (termică) a fost cheltuită pentru a reveni la poziția inițială. Este firesc să ne așteptăm ca temperatura să scadă - ceea ce se întâmplă de fapt!

Cauciuc- după cum sa menționat deja, un polimer foarte elastic. Structura sa constă din lanțuri lungi de carbon dispuse aleatoriu. Atașarea unor astfel de lanțuri între ele se realizează cu ajutorul atomilor de sulf. Lanțurile de carbon sunt în mod normal răsucite, dar dacă cauciucul este întins, lanțurile de carbon se vor desfășura.

Puteți efectua un experiment interesant cu benzi de cauciuc și o roată. În loc de spițe de bicicletă într-o roată de bicicletă, utilizați benzi de cauciuc. Suspendați o astfel de roată astfel încât să se poată roti liber. Dacă toate hamurile sunt întinse în mod egal, atunci bucșa din centrul roții va fi amplasată strict de-a lungul axei sale. Și acum să încercăm să încălzim o parte a roții cu aer cald. Vom vedea că partea pachetelor care s-a încălzit se va micșora și va muta manșonul în direcția sa. În acest caz, centrul de greutate al roții se va deplasa și, în consecință, roata se va întoarce. După deplasarea acestuia, următoarele mănunchiuri vor fi expuse acțiunii aerului fierbinte, care la rândul său va duce la încălzirea lor și din nou la rotirea roții. Astfel, roata se poate roti continuu!

Această experiență confirmă faptul că atunci când este încălzit cauciucȘi cauciuc se vor micșora, iar când se răcesc, se vor întinde!

Cauciuc sintetic

C pagina 1

Cauciucurile sintetice sunt mai puțin susceptibile la umflare decât cauciucurile naturale în prezența uleiului și a majorității solvenților.

Cauciucurile sintetice sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea etanșărilor care împiedică scurgerea uleiului din carterurile reductoarelor de viteze. Deși specificațiile pentru uleiul de transmisie conțin uneori cerințe care limitează cantitatea de umflare și alte daune pentru anumite tipuri de cauciuc din care sunt fabricate garniturile de ulei, este aproape imposibil de prezis comportamentul acestor materiale în diferite condiții de funcționare.

Cauciucul sintetic este mai rău decât cauciucul natural în ceea ce privește rezistența la rupere, dar se umflă mai puțin atunci când intră în contact cu uleiul decât cauciucul natural.

Cauciucurile sintetice sunt mult mai rezistente la razele UV.

Lumina nu are un efect vizibil asupra suprafeței lemnului, dar utilizarea prelungită a pieselor din lemn, atunci când este iradiată cu raze ultraviolete, poate duce la unele modificări ale straturilor de suprafață ale lemnului.

Cauciucul sintetic SKN-40 (cauciuc nitril butadien) aparține și materialelor rezistente la benzină și poate fi folosit pentru căptușirea rezervoarelor.

Cauciucurile sintetice convenționale sau amestecurile de Buna N, Buna S, neopren, butil, cauciuc și cauciuc natural au caracteristici care permit turnarea pieselor folosind echipamente standard. Cu toate acestea, cauciucurile sintetice dezvoltate mai recent, precum și majoritatea materialelor siliconice, se micșorează cu 3 până la 5% mai mult decât cauciucurile standard. În aceste cazuri, inelele O turnate din materiale noi pe echipamentele existente sunt cu 3 până la 5% mai mici decât cele specificate de standard. Materialele cu contracție mare sunt siliconii, vitonul, fluoro-siliconii și poliacrilații.

Cauciucul sintetic se rupe mult mai ușor decât cauciucul natural.

Gradul de cauciuc sintetic care este utilizat pentru manșetele din țesătură-cauciuc depinde de mediul de lucru și de temperatură. Cei mai comuni polimeri de bază sunt policloropren, buna N, buna S, butil și viton. Policloroprenul și buna N sunt folosite pentru etanșarea uleiurilor, buna S pentru apă, butil pentru etanșarea esterilor acidului fosforic. Vitonul este utilizat în condiții de temperaturi ridicate de funcționare.

Garniturile din cauciuc sintetic pot funcționa într-un mediu uleios la viteze circumferențiale pe suprafața de frecare de până la 20 m/sec. Cu toate acestea, nu este recomandat să folosiți viteze și temperaturi mari decât dacă este absolut necesar, deoarece acest lucru reduce fiabilitatea etanșării.

Bilele din cauciuc sintetic sunt făcute goale. În corp este instalată o supapă / prin care lichidul este pompat în așa fel încât diametrul bilei să depășească cu 2% diametrul interior al țevii.

Garniturile din cauciuc sintetic pot funcționa la viteze circumferențiale pe suprafața de frecare de până la 20 m/s, iar în unele cazuri până la 25 m/s. În funcție de tipul de cauciuc, acestea pot fi potrivite și pentru funcționarea la temperaturi pe suprafața de frecare peste 150 C. De exemplu, manșetele din cauciuc siliconic permit o temperatură de 180 C la o viteză de 25 m/s.

Coeficientul de frecare al cauciucului sintetic pe metal crește în general cu viteza. Coeficientul de frecare depinde puțin de curățenia suprafeței de etanșare, dar curățenia suprafeței afectează semnificativ uzura garniturilor.

, raportul lui Poisson μ=0,4–0,5; raportul de modul E și modulul de forfecare G : E=3G (\displaystyle E=3G).

Este folosit pentru fabricarea anvelopelor pentru diverse vehicule, etanșări, furtunuri, benzi transportoare, produse medicale, de uz casnic și de igienă etc.

Poveste

Istoria cauciucului începe cu descoperirea continentului american. Din cele mai vechi timpuri, populația indigenă din America Centrală și de Sud, colectând sucul lăptos al așa-numitelor. arbori de cauciuc (hevea), cauciuc primit. Columb a observat, de asemenea, că mingile grele monolitice din masă elastică neagră folosite în jocurile indienilor sare mult mai bine decât mingile de piele cunoscute de europeni. Pe lângă bile, cauciucul era folosit în viața de zi cu zi: prepararea vaselor, etanșarea fundului unei plăcinte, crearea „ciorapilor” impermeabili (deși metoda era destul de dureroasă: picioarele erau mânjite cu masă de cauciuc și ținute deasupra focului, rezultând o acoperire impermeabilă); cauciucul era folosit și ca lipici: cu ajutorul acestuia, indienii lipeau pene pe corp pentru decorare. Dar mesajul lui Columb despre o substanță necunoscută cu proprietăți neobișnuite a trecut neobservat în Europa, deși este cert că conchistadorii și primii coloniști ai Lumii Noi au folosit pe scară largă cauciucul.

Apariția în Europa

Europa s-a familiarizat cu adevărat cu cauciucul în 1738, când călătorul S. Kodamine, care s-a întors din America, a prezentat mostre de cauciuc Academiei Franceze de Științe și a demonstrat cum se obține. La început, cauciucul nu a primit utilizare practică în Europa.

Prima aplicare

Prima și singura utilizare de aproximativ 80 de ani a fost fabricarea de radiere pentru ștergerea semnelor de creion de pe hârtie. Îngustimea utilizării cauciucului s-a datorat uscării și întăririi cauciucului.

Țesătură impermeabilă

febra cauciucului

Ingineria mecanică și electrică în curs de dezvoltare și, mai târziu, industria auto, au consumat din ce în ce mai mult cauciuc. Acest lucru necesita din ce în ce mai multe materii prime. Datorită creșterii cererii în America de Sud, au început să apară și să se dezvolte rapid plantații uriașe de plante de cauciuc, crescând aceste plante în monocultură. Mai târziu, centrul de creștere a cauciucului s-a mutat în Indonezia și Ceylon.

Industria anvelopelor și a cauciucului în Rusia pre-revoluționară

Producția de anvelope auto, produse din cauciuc și încălțăminte din cauciuc în Rusia prerevoluționară a fost concentrată în principal în trei orașe: Sankt Petersburg - „Triunghi” (acum „Triunghi roșu”), la Riga - „Explorer” și „Rusia” și la Moscova - „Bogatyr” (mai târziu „Bogatyr roșu”), „Volcanofaplastic” (now.)

Fabricarea cauciucului sintetic

După ce cauciucul a început să fie utilizat pe scară largă și sursele naturale de cauciuc nu au putut acoperi cererea crescută, a devenit clar că era necesar să se găsească un înlocuitor pentru baza de materie primă sub formă de plantații de cauciuc. Problema a fost agravată de faptul că plantațiile erau deținute în monopol de mai multe țări (cea principală era Marea Britanie), în plus, materiile prime erau destul de scumpe din cauza laboriozității cultivării plantelor de cauciuc și a colectării cauciucului și a costurilor mari de transport.

Căutarea de materii prime alternative a mers în două moduri:

• Căutați plante de cauciuc care ar putea fi cultivate în climate subtropicale și temperate. În SUA, inițiatorii acestui trend au fost Thomas Edison și Henry Ford. În Rusia și URSS, Nikolai Vavilov a lucrat la această problemă.
• Producția de cauciucuri sintetice din materii prime nevegetale. Începutul acestei direcții a fost dat de experimentele lui Michael Faraday privind studiul compoziției chimice și structurii cauciucului. În 1878, Gustave Bouchard a descoperit transformarea izoprenului într-o masă cauciucoasă. În 1910, Ivan Kondakov a descoperit reacția de polimerizare a dimetilbutadienei.

Producția de cauciuc sintetic a început să se dezvolte intens în URSS, care a devenit un pionier în acest domeniu. Acest lucru s-a datorat penuriei acute de cauciuc pentru industria în curs de dezvoltare intensivă, lipsei unor fabrici eficiente de cauciuc natural în URSS și aprovizionării limitate de cauciuc din străinătate. Problema stabilirii producției industriale la scară largă de cauciuc sintetic a fost rezolvată cu succes, în ciuda scepticismului unor experți străini [ ] (cel mai faimos dintre ele este Edison).

Aplicație

Cauciucul este utilizat în producția de anvelope pentru automobile, motociclete și biciclete, produse din cauciuc - acestea sunt benzi transportoare, curele de transmisie, furtunuri de presiune și aspirație, produse durite, plăci tehnice, inele de cauciuc de diferite garnituri, izolatoare de vibrații și amortizoare de vibrații, precum și acoperiri de podea din cauciuc și pantofi de cauciuc, de exemplu, cizme, galoș.

Productie de produse din cauciuc

Țesăturile cauciucate sunt realizate din in, bumbac sau țesătură sintetică impregnată cu lipici de cauciuc (compus special de cauciuc dizolvat în benzină, benzen sau alt solvent organic volatil adecvat.) După evaporarea solventului, se obține o țesătură cauciucată.

Pentru a obține tuburi de cauciuc și etanșări cu profile diferite, cauciucul brut este trecut printr-o mașină de seringă, în care un amestec încălzit (până la 100-110 °) este forțat printr-un cap de profilare. Rezultatul este un profil sau un tub care este apoi vulcanizat fie într-o autoclavă de vulcanizare presurizată, fie într-un „tub” de vulcanizare la presiune normală într-un mediu cu aer cald circulant, fie într-o sare topită.

Fabricarea manșoanelor durite - furtunuri de cauciuc întărite cu împletitură fibroasă sau de sârmă este următoarea: benzile sunt tăiate dintr-un amestec de cauciuc calandrat și aplicate pe un dorn metalic, al cărui diametru exterior este egal cu diametrul interior al manșonului fabricat. Marginile benzilor sunt lubrifiate cu lipici de cauciuc și rulate cu o rolă, apoi se aplică unul sau mai multe straturi de țesătură pereche sau se împletesc cu sârmă metalică și se unge cu lipici de cauciuc, iar deasupra se aplică un alt strat de cauciuc. Apoi, piesa de prelucrat asamblată este bandajată cu un bandaj umezit și vulcanizată într-o autoclavă.

Producția de anvelope

camere auto realizate din țevi de cauciuc, extrudate sau lipite de-a lungul camerei. Există două moduri de a face camere: în formă și dorn. Camerele dornului sunt vulcanizate pe dornuri metalice sau curbate. Aceste camere au una sau două îmbinări transversale. După andocare, camerele sunt supuse vulcanizării la joncțiune. În metoda matriței, camerele sunt vulcanizate în vulcanizatoare individuale echipate cu un regulator automat de temperatură. După fabricație, pentru a evita lipirea pereților, în cameră se introduce talc măcinat.

Anvelope auto asamblat pe mașini speciale din mai multe straturi dintr-o țesătură specială (snur), acoperită cu un strat de cauciuc. Carcasa de țesătură, adică scheletul anvelopei, este rulată cu grijă, iar marginile straturilor de țesătură sunt înfășurate. În exterior, carcasa este acoperită cu două straturi de ruptor de cablu de oțel, apoi în partea de rulare este acoperită cu un strat gros de cauciuc, numit banda de rulare, iar pe pereții laterali se aplică un strat mai subțire de cauciuc. Anvelopa astfel asamblată (anvelopa verde) este supusă vulcanizării. Înainte de vulcanizare, pe interiorul anvelopei verzi (vopsite) se aplică un lubrifiant special antiadeziv pentru eliberare pentru a preveni lipirea de diafragma de umflare și pentru a glisa mai bine diafragma în cavitatea interioară a anvelopei în timpul turnării.

Depozitarea produselor din cauciuc

Dulapurile pentru produse din cauciuc ar trebui să aibă uși care se închid etanș, o suprafață interioară netedă. Hamurile, sondele sunt depozitate în stare suspendată pe umerase detașabile situate sub capacul dulapului. Tampoanele de încălzire din cauciuc, cercurile deasupra capului, pachetele de gheață sunt depozitate ușor umflate. Părțile de cauciuc detașabile ale aparatelor trebuie depozitate separat. Catetere elastice, mănuși, bugie, bandaje de cauciuc, vârfurile degetelor sunt depozitate în cutii bine închise, stropite cu pământ

CAUCIOC ŞI CAUCIUC
Cauciuc - substanță obținută din plante de cauciuc, care crește în principal la tropice, și care conține un lichid lăptos (latex) în rădăcini, trunchi, ramuri, frunze sau fructe, sau sub scoarță. Cauciucul este un produs de vulcanizare al compozițiilor pe bază de cauciuc. Latexul nu este seva plantelor, iar rolul său în viața plantelor nu este pe deplin înțeles. Latexul conține particule eliberate prin coagulare sub forma unei mase elastice continue numită cauciuc brut sau brut.
SURSE DE CAUciuC NATURAL
Cauciucul natural brut este de două tipuri:
1) cauciuc sălbatic extras din arbori, tufișuri și viță de vie care cresc în mod natural;
2) cauciuc de plantație, obținut din arbori cultivați și alte plante. Pe parcursul secolului al XIX-lea întreaga masă de cauciuc brut de uz industrial a fost cauciuc sălbatic, obținut prin atingerea Hevea braziliană în pădurile tropicale ecuatoriale din America Latină, din copaci și viță de vie din Africa ecuatorială, Peninsula Malay și Insulele Sunda.

PROPRIETĂȚI CAUCIUC
Cauciucul brut, destinat utilizării industriale ulterioare, este un material elastic amorf dens, cu o greutate specifică de 0,91-0,92 g/cm3 și un indice de refracție de 1,5191. Compoziția sa nu este aceeași pentru diferite latexuri și metode de pregătire a plantațiilor. Rezultatele unei analize tipice sunt prezentate în tabel.
Hidrocarbura de cauciuc este un poliizopren, un compus chimic polimer de hidrocarbură având formula generală (C5H8)n. Nu se știe exact cum este sintetizată hidrocarbura de cauciuc în copac. Cauciucul nevulcanizat devine moale și lipicios pe vreme caldă și fragil pe vreme rece. Când este încălzit peste 180°C în absența aerului, cauciucul se descompune și eliberează izopren. Cauciucul aparține clasei de compuși organici nesaturați care prezintă o activitate chimică semnificativă atunci când interacționează cu alte substanțe reactive. Astfel, reacționează cu acidul clorhidric pentru a forma clorhidrat de cauciuc și, de asemenea, cu clorul prin mecanisme de adăugare și substituție pentru a forma cauciuc clorurat. Oxigenul atmosferic acționează lent asupra cauciucului, făcându-l dur și fragil; ozonul face același lucru mai repede. Agenții oxidanți puternici, cum ar fi acidul azotic, permanganatul de potasiu și peroxidul de hidrogen oxidează cauciucul. Este rezistent la alcaline și la acizi moderat puternic. Cauciucul reacționează și cu hidrogenul, sulful, acidul sulfuric, acizii sulfonici, oxizii de azot și mulți alți compuși reactivi, formând derivați, dintre care unii au aplicații industriale. Cauciucul nu se dizolvă în apă, alcool sau acetonă, dar se umflă și se dizolvă în benzen, toluen, benzină, disulfură de carbon, terebentină, cloroform, tetraclorură de carbon și alți solvenți care conțin halogen, formând o masă vâscoasă folosită ca adeziv. Hidrocarbura de cauciuc este prezentă în latex sub forma unei suspensii de particule minuscule, a căror dimensiune este de la 0,1 la 0,5 microni. Cele mai mari particule sunt vizibile printr-un ultramicroscop; sunt într-o stare de mișcare continuă, ceea ce poate servi ca o ilustrare a fenomenului numit mișcare browniană. Fiecare particulă de cauciuc poartă o sarcină negativă. Dacă un curent trece prin latex, atunci astfel de particule se vor deplasa către electrodul pozitiv (anod) și se vor depune pe acesta. Acest fenomen este utilizat în industrie pentru acoperirea obiectelor metalice. Proteinele adsorbite sunt prezente pe suprafața particulelor de cauciuc, care împiedică convergența particulelor de latex și coagularea acestora. Prin schimbarea substanței adsorbite pe suprafața particulei, este posibil să se schimbe semnul încărcăturii acesteia, iar apoi particulele de cauciuc se vor depune pe catod. Cauciucul are două proprietăți importante care duc la aplicațiile sale industriale. În stare vulcanizată, este elastică și, după întindere, își ia forma inițială; în stare nevulcanizată, este plastic, adică curge sub influența căldurii sau presiunii. O proprietate a cauciucurilor este unică: atunci când sunt întinse, se încălzesc, iar când sunt comprimate, se răcesc. În schimb, cauciucul se contractă atunci când este încălzit și se extinde când este răcit, prezentând un fenomen numit efect Joule. Când sunt întinse cu câteva sute de procente, moleculele de cauciuc sunt orientate în așa măsură încât fibrele sale oferă un model de raze X caracteristic unui cristal. Moleculele de cauciuc Hevea au o configurație cis, în timp ce moleculele de balata și gutaperca au o configurație trans. Fiind un slab conductor de electricitate, cauciucul este folosit și ca izolator electric.
PRELUCRAREA CAUCIUCULUI SI PRODUCEREA CAUCIUCULUI
Plastificarea. Una dintre cele mai importante proprietăți ale cauciucului - ductilitatea - este utilizată la fabricarea produselor din cauciuc. Pentru a amesteca cauciucul cu alte ingrediente într-un compus de cauciuc, acesta trebuie mai întâi să fie înmuiat, sau plastificat, prin tratament mecanic sau termic. Acest proces se numește plastificare a cauciucului. Descoperirea de către T. Hancock în 1820 a posibilității plastificării cauciucului a fost de mare importanță pentru industria cauciucului. Framantatorul lui consta dintr-un rotor cu crampoane care se roteste intr-un cilindru gol cu ​​crampoane; acest dispozitiv avea o unitate manuală. În industria modernă a cauciucului, trei tipuri de astfel de mașini sunt utilizate înainte ca celelalte componente ale compusului de cauciuc să fie introduse în cauciuc. Aceasta este o râșniță de cauciuc, un mixer Banbury și un plasticator Gordon. Utilizarea granulatoarelor - mașini care decupează cauciucul în granule mici sau plăci de aceeași dimensiune și formă - facilitează operațiunile de dozare și control al procesului de prelucrare a cauciucului. cauciucul este alimentat în granulator după părăsirea frământării. Granulele rezultate sunt amestecate cu negru de fum și uleiuri într-un mixer Banbury pentru a forma un masterbatch care este, de asemenea, granulat. După prelucrare într-un mixer Banbury, se efectuează amestecarea cu agenți de vulcanizare, sulf și acceleratori de vulcanizare.
Prepararea amestecului de cauciuc. Un compus chimic format numai din cauciuc și sulf ar avea o utilizare practică limitată. Pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale cauciucului și a-l face mai potrivit pentru utilizare în diverse aplicații, este necesar să se modifice proprietățile acestuia prin adăugarea altor substanțe. Toate substanțele amestecate cu cauciucul înainte de vulcanizare, inclusiv sulful, sunt numite ingrediente de amestecare a cauciucului. Ele provoacă modificări atât chimice, cât și fizice ale cauciucului. Scopul lor este de a modifica duritatea, rezistența și tenacitatea și de a crește rezistența la abraziune, uleiuri, oxigen, solvenți chimici, căldură și fisurare. Diverse formulări sunt utilizate pentru a face cauciucuri pentru diferite aplicații.
Acceleratoare și activatoare. Anumiți agenți reactivi, numiți acceleratori, atunci când sunt utilizați cu sulf reduc timpul de întărire și îmbunătățesc proprietățile fizice ale cauciucului. Exemple de acceleratori anorganici sunt plumbul alb, litargul de plumb (monoxid de plumb), varul și magnezia (oxidul de magneziu). Acceleratorii organici sunt mult mai activi și sunt o parte importantă din aproape orice compus de cauciuc. Ele sunt introduse în amestec într-o proporție relativ mică: de obicei, de la 0,5 la 1,0 părți la 100 de părți de cauciuc sunt suficiente. Majoritatea acceleratorilor sunt pe deplin eficienți în prezența activatorilor, cum ar fi oxidul de zinc, iar unii necesită un acid organic, cum ar fi acidul stearic. Prin urmare, formulările moderne de compuși de cauciuc includ de obicei oxid de zinc și acid stearic.
Balsam și plastifianți. Dedurizatorii și plastifianții sunt utilizați în mod obișnuit pentru a reduce timpul de preparare al compusului de cauciuc și pentru a scădea temperatura procesului. De asemenea, ajută la dispersarea ingredientelor amestecului, determinând umflarea sau dizolvarea cauciucului. Emolienții tipici sunt uleiurile de parafină și vegetale, cerurile, acizii oleic și stearic, gudronul de pin, gudronul de cărbune și colofonia.
Umpluturi de armare. Anumite substanțe întăresc cauciucul, oferindu-i rezistență și rezistență la uzură. Se numesc umpluturi de armare. Negrul de fum (gaz) în formă fin divizată este cea mai comună umplutură de armare; este relativ ieftin și este una dintre cele mai eficiente substanțe de acest gen. Cauciucul benzii de rulare a unei anvelope de automobile conține aproximativ 45 de părți de negru de fum la 100 de părți de cauciuc. Alte umpluturi de armare utilizate în mod obișnuit sunt oxidul de zinc, carbonatul de magneziu, silicea, carbonatul de calciu și unele argile, dar toate sunt mai puțin eficiente decât negrul de fum.
Umpluturi.În zorii industriei cauciucului, chiar înainte de apariția automobilului, anumite substanțe au fost adăugate cauciucului pentru a reduce costul produselor obținute din acesta. Întărirea nu era încă de mare importanță, iar astfel de substanțe serveau pur și simplu la creșterea volumului și masei cauciucului. Ele sunt numite umpluturi sau ingrediente inerte ale compusului de cauciuc. Umpluturi comune sunt baritele, creta, unele argile și pământul de diatomee.
Antioxidanți. Utilizarea antioxidanților pentru a păstra proprietățile dorite ale produselor din cauciuc în timpul îmbătrânirii și funcționării lor a început după cel de-al Doilea Război Mondial. Ca și acceleratorii de vulcanizare, antioxidanții sunt compuși organici complecși care, la o concentrație de 1-2 părți la 100 de părți de cauciuc, împiedică creșterea rigidității și fragilității cauciucului. Expunerea la aer, ozon, căldură și lumină este principala cauză a îmbătrânirii cauciucului. Unii antioxidanți protejează, de asemenea, cauciucul de îndoire și daune cauzate de căldură.
Pigmenti. Materialele de umplutură de întărire și inerte și alte ingrediente de amestecare a cauciucului sunt adesea denumite pigmenți, deși pigmenții reali sunt utilizați și pentru a da culoare produselor din cauciuc. Ca pigmenți albi se folosesc oxizii de zinc și titan, sulfura de zinc și litoponul. Galbenul coroanei, pigmentul de oxid de fier, sulfura de antimoniu, ultramarinul și negru de lampă sunt folosite pentru a oferi produselor o varietate de nuanțe de culoare.
Calandrare. După ce cauciucul brut este frământat și amestecat cu ingredientele compusului de cauciuc, acesta este prelucrat în continuare înainte de vulcanizare pentru a-i da forma produsului final. Tipul de prelucrare depinde de aplicarea produsului din cauciuc. Calandrarea și extrudarea sunt utilizate pe scară largă în această etapă a procesului. Calandrele sunt mașini concepute pentru a rula amestecul de cauciuc în foi sau pentru a unge țesăturile cu acesta. Un calandru standard constă de obicei din trei role orizontale una deasupra celeilalte, deși pentru unele aplicații sunt folosite calandre cu patru și cinci role. Rolele calandre goale au o lungime de până la 2,5 m și un diametru de până la 0,8 m. Rolelor sunt furnizate abur și apă rece pentru a controla temperatura, a cărei selecție și întreținere sunt esențiale pentru obținerea unui produs de calitate, cu o grosime constantă și o suprafață netedă. Arborii învecinați se rotesc în direcții opuse, cu viteza fiecărui arbore și distanța dintre arbori controlate cu precizie. Pe calandră se realizează acoperirea țesăturilor, lubrifierea țesăturilor și rularea amestecului de cauciuc în foi.
extrudare. Extruderul este utilizat pentru formarea țevilor, furtunurilor, benzilor de rulare a anvelopelor, tuburilor de anvelope pneumatice, etanșărilor auto și a altor produse. Este format dintr-un corp cilindric de otel, prevazut cu manta pentru incalzire sau racire. Un melc etanș alimentează compusul de cauciuc nevulcanizat, preîncălzit pe role, prin corp până la cap, în care este introdusă un instrument de turnare interschimbabil pentru a determina forma produsului rezultat. Produsul care părăsește capul este de obicei răcit cu un jet de apă. Tuburile pneumatice ies din extruder ca un tub continuu, care este apoi tăiat în bucăți de lungimea dorită. Multe produse, cum ar fi garniturile și tuburile mici, ies din extruder în forma lor finală și apoi sunt întărite. Alte produse, cum ar fi benzile de rulare a anvelopelor, ies din extruder sub formă de semifabricate drepte, care sunt ulterior aplicate pe corpul anvelopei și vulcanizate pe acesta, schimbându-și forma inițială.
Vindecare. În continuare, este necesară vulcanizarea piesei de prelucrat pentru a obține un produs finit adecvat pentru utilizare. Vulcanizarea se realizează în mai multe moduri. Multe produse primesc forma finală numai în etapa de vulcanizare, când compusul de cauciuc închis în matrițe metalice este supus la temperatură și presiune. Anvelopele auto după asamblarea pe un tambur sunt turnate la dimensiunea dorită și apoi vulcanizate în matrițe de oțel ondulat. Formele sunt stivuite una peste alta într-o autoclavă de întărire verticală și aburul este injectat în încălzitorul închis. Un airbag de aceeași formă ca și tubul anvelopei este introdus în spațiul verde al anvelopei. Prin intermediul tuburilor flexibile de cupru, aerul, aburul, apa calda sunt lansate in el individual sau in combinatie intre ele; aceste fluide care transmit presiunea împing carcasa anvelopei, determinând curgerea cauciucului în adânciturile formate ale matriței. În practica modernă, tehnologii se străduiesc să crească numărul de anvelope întărite în vulcanizatoare separate, numite matrițe. Aceste matrițe de injecție au pereți goli care permit circulația internă a aburului, apei calde și aerului pentru a furniza căldură piesei de prelucrat. La ora stabilită, matrițele sunt deschise automat. Au fost dezvoltate prese automate de întărire care introduc o cameră de gătit într-un semifabricat de anvelopă, întăresc anvelopa și scot camera de gătire din anvelopa finită. Camera de gătit este o parte integrantă a presei de vulcanizare. Tuburile anvelopelor se întăresc în forme similare care au o suprafață netedă. Timpul mediu de vulcanizare pentru o cameră este de aproximativ 7 minute la 155 ° C. La temperaturi mai scăzute, timpul de vulcanizare crește. Multe produse mai mici sunt vulcanizate în matrițe metalice care sunt plasate între plăci de presare hidraulice paralele. Plăcile presei sunt goale în interior pentru a oferi acces la abur pentru încălzire fără contact direct cu produsul. Produsul primește căldură doar prin matrița metalică. Multe produse sunt vulcanizate prin încălzire în aer sau dioxid de carbon. Țesăturile cauciucate, îmbrăcămintea, hainele de ploaie și pantofii din cauciuc sunt vulcanizate în acest fel. Procesul se desfășoară de obicei în vulcanizatoare mari orizontale cu manta cu abur. Compușii de cauciuc vulcanizat la căldură uscată conțin de obicei mai puțin sulf pentru a preveni o parte din sulf să scape la suprafața produsului. Pentru a reduce timpul de vulcanizare, care este de obicei mai lung decât în ​​cazul vulcanizării cu abur deschis sau sub presiune, se folosesc substanțe acceleratoare. Unele produse din cauciuc sunt vulcanizate prin scufundare în apă fierbinte sub presiune. Foaie de cauciuc este înfășurată între straturi de muselină pe un tambur și vulcanizată în apă fierbinte sub presiune. Becurile de cauciuc, furtunurile, izolația pentru fire sunt vulcanizate într-o pereche deschisă. Vulcanizatoarele sunt de obicei cilindri orizontale cu capace etanș. Furtunurile de incendiu sunt vulcanizate cu abur din interior și astfel joacă rolul propriilor vulcanizatoare. Furtunul de cauciuc este tras în furtunul de bumbac împletit, flanșele de conectare sunt atașate la ele, iar aburul este injectat în piesa de prelucrat pentru un timp prestabilit sub presiune. Vulcanizarea fără căldură poate fi efectuată cu clorură de sulf S2Cl2 fie prin imersie într-o soluție, fie prin expunere la vapori. Numai foile subțiri sau obiectele precum șorțuri, șepci de baie, vârful degetelor sau mănuși chirurgicale sunt vulcanizate în acest fel deoarece reacția este rapidă și soluția nu pătrunde adânc în piesa de prelucrat. Este necesar un tratament suplimentar cu amoniac pentru a îndepărta acidul format în timpul procesului de vulcanizare.
CAUCIUC DUR
Produsele din cauciuc dur diferă de cauciucul moale în principal prin cantitatea de sulf utilizată în vulcanizare. Când cantitatea de sulf din compusul de cauciuc depășește 5%, se obține cauciucul dur ca urmare a vulcanizării. Compusul de cauciuc poate conține până la 47 de părți de sulf la 100 de părți de cauciuc; aceasta produce un produs dur și rigid, numit ebonită, deoarece este similar cu lemnul de abanos (negru). Produsele din cauciuc dur au proprietăți dielectrice bune și sunt folosite în industria electrică ca izolatori, cum ar fi tablourile de distribuție, ștecherele, prizele, telefoanele și bateriile. Țevile, supapele și fitingurile din cauciuc dur sunt utilizate în zonele industriei chimice unde este necesară rezistența la coroziune. Fabricarea jucăriilor pentru copii este un alt articol de consum de cauciuc dur.
CAUCIUC SINTETIC
Sinteza cauciucului care are loc în lemn nu a fost făcută niciodată într-un laborator. Cauciucurile sintetice sunt materiale elastice; sunt similare cu produsul natural în proprietățile chimice și fizice, dar diferă de acesta în structură. Sinteza analogului cauciucului natural (1,4-cis-poliizopren și 1,4-cis-polibutadienă). Cauciucul natural, derivat din Hevea brasiliensis, are o structură compusă din 97,8% 1,4-cis-poliizopren:

Sinteza 1,4-cis-poliizoprenului a fost realizată în mai multe moduri diferite folosind catalizatori care controlează stereostructura, iar acest lucru a permis producerea diferiților elastomeri sintetici. Catalizatorul Ziegler constă din trietil de aluminiu și tetraclorură de titan; determină combinarea (polimerizarea) moleculelor de izopren pentru a forma molecule gigantice de 1,4-cis-poliizopren (polimer). În mod similar, litiu metalic sau compuși de alchil și alchilen litiu, cum ar fi butilitiu, catalizează polimerizarea izoprenului la 1,4-cis-poliizopren. Reacțiile de polimerizare cu acești catalizatori sunt efectuate în soluție folosind hidrocarburi petroliere ca solvenți. 1,4-cis-poliizoprenul sintetic are proprietățile cauciucului natural și poate fi folosit ca înlocuitor în producția de produse din cauciuc.
Vezi si PLASTICE. Polibutadiena, constând din 90-95% din izomerul 1,4-cis, a fost de asemenea sintetizată prin catalizatori Ziegler care controlează stereostructura, cum ar fi tetraiodură de trietilaluminiu și titan. Alți catalizatori care controlează stereostructura, cum ar fi clorura de cobalt și alchil de aluminiu, produc, de asemenea, polibutadienă cu un conținut ridicat (95%) de izomer 1,4-cis. Butillitiu este, de asemenea, capabil să polimerizeze butadiena, dar produce polibutadienă cu un conținut mai scăzut (35-40%) de izomer 1,4-cis. 1,4-cis-polibutadiena are o elasticitate extrem de ridicată și poate fi folosită ca umplutură de cauciuc natural. Tiocol (cauciuc polisulfurat). În 1920, încercând să obțină un nou antigel din clorură de etilenă și polisulfură de sodiu, J. Patrick a descoperit în schimb o nouă substanță asemănătoare cauciucului, pe care a numit-o tiocol. Thiokol este foarte rezistent la benzină și solvenți aromatici. Are caracteristici bune de îmbătrânire, rezistență ridicată la rupere și permeabilitate scăzută la gaz. Deși nu este un cauciuc sintetic adevărat, acesta își găsește totuși utilizare la fabricarea cauciucurilor cu destinații speciale.
Neopren (policloropren).În 1931, DuPont a anunțat crearea unui polimer cauciucat, sau elastomer, numit neopren. Neoprenul este fabricat din acetilenă, care la rândul său este făcută din cărbune, calcar și apă. Acetilena este mai întâi polimerizată în vinilacetilenă, din care cloroprenul este produs prin adăugarea de acid clorhidric. Cloroprenul este apoi polimerizat în neopren. Pe lângă faptul că este rezistent la ulei, neoprenul are o rezistență ridicată la căldură și la substanțe chimice și este utilizat la fabricarea furtunurilor, țevilor, mănușilor și a pieselor de mașini, cum ar fi angrenaje, garnituri și curele de transmisie. Buna S (SBR, cauciuc stiren butadien). Cauciucul sintetic Buna S, denumit SBR, este produs în reactoare mari cu manta sau autoclave, încărcate cu butadienă, stiren, săpun, apă, un catalizator (persulfat de potasiu) și un regulator de creștere a lanțului (mercaptan). Apa și săpunul servesc la emulsionarea butadienei și a stirenului și a le aduce în contact intim cu catalizatorul și regulatorul de creștere a lanțului. Conţinutul reactorului este încălzit la aproximativ 50°C şi agitat timp de 12-14 ore; în acest timp se formează cauciucul ca rezultat al procesului de polimerizare din reactor. Latexul rezultat conține cauciuc sub formă de particule mici și are un aspect lăptos foarte asemănător cu latexul natural obținut din lemn. Latexul din reactoare este tratat cu un întrerupător de polimerizare pentru a opri reacția și un antioxidant pentru a păstra cauciucul. Se purifică apoi din excesul de butadienă și stiren. Pentru a separa (prin coagulare) cauciucul de latex, acesta este tratat cu o soluție de clorură de sodiu (sare comestibilă) în acid sau o soluție de sulfat de aluminiu, care separă cauciucul sub formă de firimituri fine. Apoi, pesmetul este spălat, uscat în cuptor și presat în baloturi. Dintre toți elastomerii, SBR este cel mai utilizat. Cea mai mare parte este destinată producției de anvelope auto. Acest elastomer are proprietăți similare cu cauciucul natural. Nu este rezistent la ulei și în cele mai multe cazuri prezintă rezistență chimică scăzută, dar are rezistență ridicată la impact și abraziune.
Latexuri pentru vopsele în emulsie. Latexurile stiren-butadienă sunt utilizate pe scară largă în vopselele în emulsie, în care latexul formează un amestec cu pigmenții de vopsea convenționali. Într-o astfel de aplicație, conținutul de stiren al latexului trebuie să depășească 60%.
Cauciuc umplut cu ulei la temperaturi joase. Cauciucul la temperaturi joase este un tip special de cauciuc SBR. Este produs la 5 ° C și oferă o rezistență mai bună la uzură a anvelopei decât SBR standard fabricat la 50 ° C. Rezistența la uzură a anvelopei este îmbunătățită și mai mult atunci când cauciucului la temperatură joasă i se oferă o duritate ridicată. Pentru a face acest lucru, la latexul de bază sunt adăugate anumite uleiuri din petrol, numite emolienți din petrol. Cantitatea de ulei adăugată depinde de valoarea necesară a rezistenței la impact: cu cât este mai mare, cu atât se adaugă mai mult ulei. Uleiul adăugat acționează ca un balsam de cauciuc dur. Alte proprietăți ale cauciucului de temperatură joasă umplut cu ulei sunt aceleași ca ale cauciucului convențional la temperatură joasă.
Buna N (NBR, cauciuc acrilonitril butadien). Alături de Buna S, în Germania a fost dezvoltat și un tip de cauciuc sintetic rezistent la ulei numit Perbunan, sau Buna N. Componenta principală a acestui cauciuc nitrilic este și butadiena, care copolimerizează cu acrilonitrilul prin același mecanism ca și SBR. Calitățile de NBR diferă în ceea ce privește conținutul de acrilonitril, a cărui cantitate în polimer variază de la 15 la 40%, în funcție de scopul cauciucului. Cauciucurile nitrilice sunt rezistente la ulei în măsura în care conțin acrilonitril. NBR a fost utilizat în aplicații militare în care este necesară rezistența la ulei, cum ar fi furtunuri, pile de combustibil cu autoetanșare și structuri ale vehiculelor.
Cauciuc butilic. Cauciucul butilic, un alt cauciuc sintetic, a fost descoperit în 1940. Este remarcabil prin permeabilitatea scăzută la gaze; O cameră de anvelopă realizată din acest material reține aerul de 10 ori mai mult decât un tub de cauciuc natural. Cauciucul butilic este obținut prin polimerizarea izobutilenei derivate din petrol cu ​​o cantitate mică de izopren la -100 ° C. Această polimerizare nu este un proces de emulsie, ci se realizează într-un solvent organic cum ar fi clorura de metil. Proprietățile cauciucului butilic pot fi mult îmbunătățite prin tratarea termică a masterbatch-ului de cauciuc butilic și negru de fum la 150 până la 230 ° C. Recent, cauciucul butilic a găsit o nouă utilizare ca material pentru banda de rulare a anvelopei datorită caracteristicilor sale bune de rulare, zgomot redus și tracțiune excelentă. Cauciucul butilic este incompatibil cu cauciucul natural și SBR și, prin urmare, nu poate fi amestecat cu acestea. Cu toate acestea, după clorurare în cauciuc clorobutil, acesta devine compatibil cu cauciucul natural și SBR. Cauciucul clorobutil păstrează permeabilitatea scăzută la gaz. Această proprietate este utilizată la fabricarea produselor amestecate din cauciuc clorobutil cu cauciuc natural sau SBR, care sunt utilizate pentru a produce stratul interior al anvelopelor fără cameră.
Cauciuc etilpropilenic. Copolimerii de etilenă și propilenă pot fi obținuți într-o gamă largă de compoziții și greutăți moleculare. Elastomerii care conțin 60-70% etilenă se întăresc cu peroxizi și dau un vulcanizat cu proprietăți bune. Cauciucul etilpropilenic are rezistență excelentă la intemperii și la ozon, rezistență la temperaturi ridicate, ulei și uzură, dar și permeabilitate ridicată la aer. Un astfel de cauciuc este fabricat din materii prime ieftine și își găsește numeroase aplicații în industrie. Cel mai utilizat tip de cauciuc etilen propilen este cauciucul terțiar etilen propilenă (cu comonomer dienic). Este folosit în principal pentru învelișul de sârmă și cablu, pentru acoperișuri cu un singur strat și ca aditiv pentru uleiurile lubrifiante. Densitatea sa scăzută și rezistența excelentă la ozon și intemperii îl fac potrivit pentru utilizare ca material de acoperiș.
Vistanex. Vistanex, sau poliizobutilena, este un polimer al izobutilenei, obtinut si la temperaturi scazute. Are proprietăți similare cu cauciucul, dar spre deosebire de cauciuc, este o hidrocarbură saturată și, prin urmare, nu poate fi vulcanizată. Poliizobutilena este rezistentă la ozon.
Korosil. Corosilul, un material cauciucat, este o clorură de polivinil plastifiată făcută din clorură de vinil, care, la rândul său, este făcută din acetilenă și acid clorhidric. Korosil este remarcabil de rezistent la acțiunea agenților oxidanți, inclusiv a ozonului, acizilor nitric și cromic și, prin urmare, este utilizat pentru căptușeala interioară a rezervoarelor pentru a le proteja de coroziune. Este impermeabil la apă, uleiuri și gaze și, prin urmare, își găsește aplicație ca acoperire pentru textile și hârtie. Materialul calandrat este folosit la producerea de pelerine de ploaie, perdele de duș și tapet. Absorbția scăzută de apă, rezistența dielectrică ridicată, incombustibilitatea și rezistența ridicată la îmbătrânire fac din clorura de polivinil plastifiată potrivită pentru fabricarea izolației de sârmă și cablu.
Poliuretan. O clasă de elastomeri cunoscuți sub numele de poliuretani își găsește utilizare în fabricarea de spume, adezivi, acoperiri și produse turnate. Producția poliuretanilor include mai multe etape. Mai întâi, un poliester este preparat prin reacţia unui acid dicarboxilic, de exemplu acid adipic, cu un alcool polihidroxilic, în special etilen glicol sau dietilen glicol. Poliesterul este tratat cu un diizocianat, cum ar fi toluen-2,4-diizocianat sau metilendifenilen diizocianat. Produsul acestei reacții este tratat cu apă și un catalizator adecvat, în special n-etilmorfolină, și se obține o spumă poliuretanică elastică sau flexibilă. Prin adăugarea unui diizocianat se obțin articole turnate, inclusiv anvelope. Prin variarea raportului dintre glicol și acid dicarboxilic în timpul procesului de fabricare a poliesterului, se pot produce poliuretani care sunt utilizați ca adezivi sau prelucrați în spume rigide sau flexibile sau articole turnate. Spumele poliuretanice sunt rezistente la foc, au rezistență mare la tracțiune, rezistență foarte mare la rupere și abraziune. Ele prezintă o capacitate portantă excepțional de mare și o rezistență bună la îmbătrânire. Cauciucurile poliuretanice vulcanizate au rezistență ridicată la tracțiune, abraziune, rupere și rezistență la îmbătrânire. A fost dezvoltat un proces pentru producerea cauciucului poliuretanic pe bază de polieter. Un astfel de cauciuc se comportă bine la temperaturi scăzute și este rezistent la îmbătrânire.
Cauciuc siliconic. Cauciucurile siliconice sunt de neegalat în ceea ce privește funcționalitatea într-un interval larg de temperatură (de la -73 la 315°C). Pentru cauciucurile siliconice vulcanizate, a fost atinsă o rezistență la tracțiune de aproximativ 14 MPa. Rezistența lor la îmbătrânire și performanța dielectrică sunt, de asemenea, foarte ridicate.
Hypalon (cauciuc clorosulfoetilen). Acest elastomer de polietilenă clorosulfonat se obține prin tratarea polietilenei cu clor și dioxid de sulf. Hypalon vulcanizat este extrem de rezistent la ozon și intemperii și are o bună rezistență termică și chimică.
Elastomeri care conțin fluor. Elastomerul kel-F este un copolimer de clorotrifluoretilenă și fluorură de viniliden. Acest cauciuc are o bună rezistență termică și ulei. Este rezistent la acțiunea substanțelor corozive, neinflamabil și potrivit pentru utilizare în intervalul de la -26 la 200 ° C. Vitonul A și fluorul sunt copolimeri de hexafluoropropilenă și fluorură de viniliden. Acești elastomeri au o rezistență excelentă la căldură, oxigen, ozon, intemperii și lumina soarelui. Au performanțe satisfăcătoare la temperatură scăzută și sunt funcționale până la -21 ° C. Fluoroelastomerii sunt utilizați în aplicații în care este necesară rezistența la căldură și ulei.
Elastomeri specializati. Sunt produși elastomeri specializați cu o varietate de proprietăți fizice. Multe dintre ele sunt foarte scumpe. Cele mai importante dintre acestea sunt cauciucurile acrilat, polietilena clorosulfonată, copolimerii de eteri și esteri, polimerii pe bază de epiclorhidrina, polimerii fluorurati și copolimerii bloc termoplastici. Acestea sunt folosite pentru a face garnituri, garnituri, furtunuri, mantale de sârmă și cablu și adezivi.
Vezi si
CHIMIE ORGANICE;
PLASTICE ;
POLIMERI DE SILICIO.
LITERATURĂ
Manualul Rubberistului. M., 1971 Dogadkin B.A. Chimia elastomerilor. M., 1981 Lepetov V.A., Yurtsev L.N. Calcule și proiectare produse din cauciuc. L., 1987

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Vedeți ce este „CAUCIOC ȘI CAUCIOC” în alte dicționare:

- („Cauciuc și Rezina”), o revistă științifică și tehnică, un organ al Ministerului Rafinării Petrolului și Industriei Petrochimice al URSS și al Societății Chimice Uniune. D. I. Mendeleev. Publicat din 1927, lunar, la Moscova. Înainte de 1936…… Marea Enciclopedie Sovietică

cauciuc- a, m. cauciuc m. Prima inregistrare in Fr. Rusă sl. I. Tatishcheva 1816. // ES. 1. Se extrage de obicei din sucul lăptos al unor plante, o substanță rășinoasă din care se produce cauciucul. BAS 1. Cauciuc cauciuc. Vavilov 1856. Cauciuc. Vechi… … Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

- (cauciuc francez de origine americană.) Suc vâscos, care întărește aerul, din multe plante sud-americane. Dacă îl combinați cu sulf, obțineți cauciuc vulcanizat, care merge la îmbrăcămintea pantofilor, îmbrăcămintei, instrumentelor chirurgicale etc. ... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Mulți proprietari de mașini au o idee generală despre structura anvelopelor auto, dar puțini oameni pot spune cum sunt fabricate anvelopele. Cea mai comună idee este că cauciucul este turnat într-o anumită formă, din care produsul finit este apoi presat.

De fapt, nu este cazul, iar fabricarea anvelopelor auto este un proces complex de înaltă tehnologie, care necesită echipamente specializate sofisticate, control automat atent și participarea specialiștilor cu înaltă calificare.

Un pic de istorie

Prima anvelopă din cauciuc a fost creată în 1846 de Robert William Thomson. La acea vreme, nimeni nu era interesat de invenția sa și s-au întors la ideea unei anvelope pneumatice abia 40 de ani mai târziu, când în 1887 scoțianul John Dunlop a venit cu ideea de a face cercuri dintr-un furtun de udare, așezându-le pe roțile de bicicletă ale fiului său și pompându-le cu aer.

Trei ani mai târziu, Charles Kingston Welch a propus să separe camera și anvelopa, să introducă inele de sârmă în marginile anvelopei și să le pună pe jantă, care a primit apoi o adâncitură în centru. În același timp, au fost propuse metode raționale de montare și demontare a anvelopelor, care au făcut posibilă utilizarea anvelopelor de cauciuc pe mașini.

Procesul de fabricare a anvelopelor

Din ce sunt facuti

Principalul material care este folosit la fabricarea anvelopelor este cauciucul, realizat din cauciuc natural sau artificial. În funcție de proporții și de ce fel de cauciuc se adaugă, până la urmă se obțin anvelope auto de vară sau de iarnă.

Deci, cauciucul artificial se adaugă în principal la compusul de cauciuc pentru anvelopele de vară, astfel încât cauciucul se dovedește a fi mai dur, mai rezistent la uzură, nu „plutește” la temperaturi ridicate și oferă aderență fiabilă pe carosabil. Pentru realizarea anvelopelor de iarnă se adaugă cauciuc natural, care face ca cauciucul să fie mai moale și mai elastic. Datorită acestui fapt, anvelopele de iarnă nu se „bronzează” chiar și în înghețurile foarte severe.

• Pe lângă cauciuc, la compusul de cauciuc se adaugă multe alte componente, cum ar fi plastifianți, umpluturi, negru de fum și aditivi de vulcanizare.
• Anvelopa constă din mai multe elemente combinate într-unul singur: carcasă sau snur, straturi de rupere, benzi de rulare, talon și partea laterală.

Cum este realizat cadrul

Snurul viitoarei anvelope este realizat din fire metalice, textile sau polimere pe o mașină specială - un „creel”. Din multe bobine de sârmă, firele converg într-un singur loc. În termeni generali, designul seamănă cu un războaie de țesut. Apoi, cordonul țesut intră în extruder, unde este cauciucat.

Carcasa finită este ulterior tăiată în benzi de diferite lățimi pentru a produce anvelope de dimensiuni diferite. Și este înfășurat în bobine pentru depozitare și transport. Deoarece cauciucul nevulcanizat este foarte lipicios, distanțiere sunt introduse între straturi pentru a preveni deteriorarea carcasei.

Cum se face un protector

Următoarea etapă a producției este crearea unui protector. Banda de cordon cauciucat este filetată într-o mașină care o extruda într-o banda de rulare. Pentru ca muncitorii să poată determina vizual rapid dimensiunea viitoarei anvelope, linii colorate sunt realizate pe banda de rulare cu vopsea.

Parte laterală

Talonul anvelopei constă dintr-un inel de talon și un strat de cauciuc vâscos etanș. Producția de margele de anvelope începe cu faptul că firul metalic este cauciucat, după care este răsucit până la raza necesară a jantei și tăiat în cercuri. După aceea, asamblarea este efectuată pe mașină. Mai multe detalii despre acest proces pot fi văzute în videoclip.

Asamblare

Penultima etapă este asamblarea anvelopei finite. Se realizează pe mașină, care primește toate elementele finisate. Mașina este operată de doi muncitori: un asamblator și un reîncărcător.

Primul atârnă inelele de mărgele, iar al doilea inserează bobinele cu componentele. După aceea, mașina face totul automat: conectează piesele între ele și umflă piesa de prelucrat cu aer sub banda de rulare cu un întrerupător. Anvelopa aproape terminată este cântărită și inspectată pentru defecte. Acest proces poate fi văzut și pe video.

Vindecare

Ultima etapă de producție este vulcanizarea. Anvelopa este prelucrata cu abur fierbinte la o presiune de 15 bari si la o temperatura de aproximativ 200 de grade Celsius. Ca rezultat, cauciucul, funinginea și diverși aditivi sunt sinterizați, iar un model de benzi de rulare și inscripții sunt aplicate pe suprafața anvelopei folosind matrițe. Anvelopele finite sunt verificate pentru conformitatea cu toate caracteristicile cerute.