Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2013 в 19:30, курсовая работа
Шинное производство является одной из ведущих отраслей нефтехимической промышленности.
Резиновая промышленность охватывает предприятия, основным сырьём которых является каучук, а готовой продукцией резиновые изделия. Ассортимент резиновых изделий чрезвычайно широк и постоянно расширяется. Своё применение резиновые изделия нашли практически во всех областях народного хозяйства и в быту. Среди них следует назвать, прежде всего шины. Перспективами развития шинной промышленности, в том числе в производстве легковых шин, является переход от диагональных покрышек к радиальным.
Физические свойства. Изопреновые каучуки аморфны при комнатной температуре. Подобно натуральному каучуку, они кристаллизуются при растяжении (выше 0 °С) или при температурах ниже 0 °С. Скорость кристаллизации снижается по мере уменьшения степени регулярности каучука.
Плотность изопреновых каучуков составляет 910-920 кг/м3, температура стеклования около минус 70 °С. Изопреновые каучуки растворимы в четыреххлористом углероде, хлороформе, циклогексане, сероуглероде, бензоле, монохлорбензоле и толуоле; не растворимы в спиртах и кетонах. Набухание изопреновых каучуков в ароматических маслах достигает 500 %.
Химические свойства. Химические превращения изопреновых каучуков аналогичны превращениям натурального каучука. Под влиянием компонентов комплексного катализатора полимеризации изопрена или облучения они претерпевают цис-транс-изомеризацию, которая в некоторых случаях сопровождается реакциями сшивания и циклизации, что приводит к уменьшению непредельности каучука. Изопреновые каучуки способны к циклизации при нагревании в присутствии P2O5 или SnCl4, реагируют с малеиновым ангидридом, склонны к окислительной деструкции, которая ускоряется под действием металлов переменной валентности (Cu, Fe и др.). Склонность к окислению синтетических изопреновых каучуков выше, чем НК. Это может быть связано с отсутствием в СКИ естественных природных примесей, выполняющих в НК функцию противостарителей, и наличием остатков катализаторов, ускоряющих окисление. Высокая склонность к окислению обусловливает пониженную водостойкость каучука.
Синтетические изопреновые каучуки не стойки к действию концентрированных кислот и щелочей.
Выпускается в брикетах по 30 кг.
Каучук СКМС-30 АЗКМ-15 (ГОСТ 11138-78)
(-CH2-СH=CH-CH2-)n(-СН2-СН-)m(
Каучук бутадиен-
Каучук СКМС-30 АРКМ-15 является каучуком общего назначения и может быть широко использован в шинной, резинотехнической, обувной и других отраслях промышленности. По техническим свойствам, методам переработки, ассортименту и качеству применяемых ингредиентов каучук СКМС-30 АРКМ-15 аналогичен каучуку типа SBR-1705.
Таблица 5 -Технические данные
Вязкость по Муни |
45-54 |
Разброс по вязкости внутри партии, |
± 4 |
Условная прочность при растяжении, МПа(кгс/см²), не менее |
24,5 (250) |
Относительное удлинение при разрыве,% |
550-750 |
Эластичность по отскоку, %, не менее |
30 |
Потеря массы при сушке, %, не более |
0,35 |
Массовая доля золы, %, не более Массовая доля меди, %, не более Массовая доля железа, %, не более |
0,6 0,00015 0,003 |
Массовая доля ВС-1, %, |
0,15-0,35 |
Массовая доля органических кислот, % |
5,0-6,4 |
Массовая доля мыл органических кислот, %, не более |
0,25 |
Массовая доля масла, % |
14-17 |
Массовая доля связанного второго мономера: Альфаметилстирола,% (стирола), % |
21-24 22-25 |
Каучук СКМС-30 АРКМ-15 выпускается в виде брикетов весом около 30 кг, упакованных в полиэтиленовую плёнку, а затем в четырёхслойные бумажные мешки. Поставка осуществляется в ж/д вагонах или контейнерах.
Сера (ГОСТ 1274-93)
Сера является основным вулканизующим агентом для высоконепредельных каучуков общего назначения,
В свободном состоянии сера образует несколько аллотропных форм. Наиболее устойчивой является a-форма – прозрачные кристаллы ромбической системы. Ромбическая сера имеет плотность2070 кг/м3 и температуру плавления 112,8 °С. Молекулы элементарной серы состоят из восьми атомов, образующих кольцевые циклы (S8).
В резиновой промышленности применяется:
- природная молотая сера (ГОСТ 1274-93);
- газовая сера;
- полимерная сера.
Природную молотую серу получают дроблением комовой серы с последующим отсеиванием и выпускают четырех сортов: 9995, 9990, 9950 и 9920. Марка указывает на содержание серы в техническом продукте.
Газовую серу получают из:
- сероводородсодержащих газов;
- газов, образующихся при металлургическом переделе руд;
- природного сульфата натрия;
- серы, содержащейся в углях;
- серы, содержащейся в нефти;
- горючих сланцев.
Замена природной серы на газовую серу требует корректировки вулканизующей группы.
Полимерную серу получаютследующими способами:
- из сернистых соединений;
- из расплава серы;
- из ее паров.
Сырьем для получения полимерной серы отечественного производства служит техническая сера сорта 9990.
В отечественной резиновой промышленности широко используется полимерная сера импортного производства под торговой маркой «Кристекс». Это стабилизированная сера с содержанием нерастворимой части 90-92 %.
Применение полимерной серы в качестве вулканизующего агента сопряжено с рядом трудностей, связанных с плохой текучестью порошка, повышенным пылеобразованием, способностью накапливать электростатический заряд и плохой диспергируемостью в каучуке. Диспергирование может быть значительно улучшено путем ее смешения с маслом, количество которого не должно превышать 1/3 от общей массы продукта.
Полимерная сера марки «Кристекс ОТ-33» содержит 33 % масла.
Ускорители вулканизации повышают скорость вулканизации и, как следствие, сокращают продолжительность этого процесса; снижают температуру вулканизации; снижают долю побочных реакций, в которых участвует сера, и соответственно увеличивают долю серы, расходующейся на образование поперечных связей, повышают степень сшивания резин, снижают степень сульфидности поперечных связей.
Сульфенамид Ц–N-циклогексил-2-
(ТУ 113-00-05761637-02-95):
Это твердое кристаллическое вещество с температурой плавления 103 °С и плотностью 1280 кг/м3. Выпускается в виде гранул.
Сульфенамидные ускорители имеют повышенную критическую температуру действия (около 120 °С). Резиновые смеси с этими ускорителями, в особенности с сульфенамидом М, характеризуются замедленным начальным периодом вулканизации (большим индукционным периодом) и, как следствие повышенной устойчивостью к преждевременной вулканизации. Благодаря этому, резиновые смеси могут длительное время находиться в вязкотекучем состоянии и поэтому хорошо формуются при вулканизации. По этой же причине эти ускорители обеспечивают повышенную прочность многослойных соединений. В присутствии ускорителей этого класса образуется широкий набор связей разной степени сульфидности, обеспечивающий хорошее сочетание упруго-релаксационных и упруго-гистерезисных свойств.
Модификатор
Гексол ХПИ (ТУ 6-01-1303-85) - модификатор структурирующего действия с температурой плавления 110 °С, выпускная форма материала – чешуйки от желтовато-белого до темно-коричневого цвета.
Гексол ХПИ получен
Массовая доля гидролизного хлора 51-58.
Температура каплепадения не ниже 92 0С
Гексол - трудногорючий малотоксичный продукт со слабым специфическим запахом. Раздражения не оказывает .
Температура плавления 110 0С
ГХПК - , - гексахлор – n – ксилол – самостоятельный структурирующий агент. В его присутствии образуются термостойкие поперечные связи высокой энергии.
Ускорители вулканизации проявляют наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов, так называемых первичных активаторов вулканизации. Наибольшее распространение получил оксид цинка.
Белила цинковые (ГОСТ 202-84 ) – это порошок белого цвета плотностью 5470 кг/м3. Их получают сжиганием металлического цинка в специальных муфельных печах.
Состав (массовая доля, %): оксид цинка (ZnO) – 99,5; свинец (в пересчете на оксид свинца) – 0,02; потери при прокаливании - 0,3%; нерастворимые в соляной кислоте примеси – 0,008. Плотность – 5470 кг/м3.
Наиболее эффективно
оксиды металлов действуют в присутствии
жирных кислот – стеариновой, олеиновой,
пальмитиновой и др., которые относят
ко вторичным активаторам
Олеиновая кислота (ТУ 9145-012-003364449) - желто-красная или бледно-желтая масляная жидкость с запахом жиров, Тпл .> 8 – 10 0С.
Химическая формула:
Активатор вулканизации и пластификатор, улучшающий диспергирование порошкообразных ингредиентов и технологические свойства смесей. Вводится непосредственно в каучук. Применяется в смесях из НК и синтетических каучуков, кроме ХБК.
Жирные кислоты при температуре вулканизации взаимодействуют с оксидами металлов с образованием солей жирных кислот, обладающих большей растворимостью в каучуке.
Считается, что сера, ускоритель и активаторы вулканизации образуют так называемый сульфидирующий комплекс, являющийся действительным агентом вулканизации.
Активаторы:
- снижают степень сульфидности поперечных связей и тем самым повышают устойчивость последних к действию повышенных температур;
- повышают степень
сшивания, в их присутствии практически
полностью подавляются
Бензойная кислота (Гост 10521-63) представляет собой кремово-белый или белый маслянистый порошок, Тпл. > 120 0С.
Это замедлитель подвулканизации при температурах технологической обработке резиновых смесей и слабый активатор при температурах вулканизации. Не изменяет сопротивлению разрыву, модули и усадку резин. Дозировка 1–2 мас. ч.
Фталевый ангидрид (Гост 7119-54) – кристаллическое вещество с кристаллами в виде блестящих игл или призм с температурой плавления 131 °С.
Эффективный замедлитель подвулканизации при температурах технологической обработки резиновых смесей. Плохо диспергируется в смесях. Не выцветает. Практически не изменяет время достижения оптимума вулканизации. Применяется в смесях из НК и синтетических каучуков общего назначения. Дозировка 0,2 – 0,75 мас.ч.
Диафен ФП – N-фенил-N1-изопропмл-n-
Структурная формула: