Компоненти, участващи в формулирането на каучук - пластмаса

  • селекция на каучук,
  • изборът и количествата на компонентите,
  • как да се смесва,
  • на използваните методи за формоване и
  • на вулканизация

В състава могат да се използват между 20 и 30 компонента, сортът, с който техните свойства могат да се променят, когато се комбинират, е една от най-забележителните характеристики на каучуковата технология. По принцип формулировката се състои от [1,2,3]: (1) еластомерна основа, (2) подсилващи агенти, (3) помощни средства в процеса, (4) антидеграданти и (5) вулканизационна система.

компоненти

(1) Еластомерна основа

Изборът на каучук се основава главно на неговата цена, лекота на смесване и свойства. От друга страна, има различни класове каучуци [4] и при избора им трябва да се вземат предвид условията, на които той ще бъде изложен като завършена част, например ако ще бъде изложен на химически разтворители, изложени на високо температури или лошо време. На фигура 1 са показани някои видове естествени и синтетични гуми, които се използват в каучуковата промишленост.

(2) Укрепващи агенти

При избора на пълнител [9,10] се вземат предвид: размера на частиците, повърхността, структурата и повърхностната активност. Фигура 2 показва класификацията на някои подсилващи агенти по отношение на размера на частиците, а Таблица 1 дава плътността на повечето пълнители.

(3) Помощни средства

Пептизатори - Те се използват [12] главно в естествен каучук, за да помогнат за увеличаване на дъвкателната ефективност на каучука и за увеличаване на скоростта на молекулно разграждане, като се избягва образуването на свободни радикали, те се добавят в началото на смесването, тъй като сярата инхибира тяхното действие, синтетичните каучуци изискват високи концентрации на пептизатори.

Първите използвани пептизатори са ароматни меркаптиди. Хелатните комплекси като желязо, кобалт и манган са много ефективни при намаляване на вискозитета и се използват в концентрации от 0,1-0,5 ppr. Таблица 3 посочва някои търговски пептизатори.

Полупептизатори - Те се наричат ​​така, защото помагат за разграждането на молекулите на естествени и синтетични каучуци, в някои случаи улесняват смесването и обработката. Те обикновено се смесват със сулфурирани органични компоненти и минерални масла с плътност от 0,82 - 1,23 g/cm3. Те обикновено са течни, въпреки че са и под формата на прах. Те се използват в концентрации от 1 - 3 ppr, а понякога и до 5 ppr за парчета гъба.

Омекотители - те се прилагат в малки количества, за да улеснят включването на пълнители, да омекотят гумената паста по време на вулканизацията и по този начин да улеснят обработката. Основните омекотители се получават от:

  1. Нефт (нафтеново, ароматно масло, восък, асфалт)
  2. Бор (боров катран, смола)
  3. Катран от въглища (масло от катранен катран, смола)
  4. Естествени масла и мазнини (растителни или разтопени масла, мастни киселини)
  5. Синтетични органични съединения (пластификатори от естерен тип, течни полимери, сред синтетични компоненти)

Изборът на омекотител може да бъде чрез: а) химическа структура "полярност и ароматност", която определя степента на съвместимост с каучука; (б) молекулното тегло, контролира вискозитета на материала и (в) химическата реактивност, която обхваща каталитичния ефект при окислението.

Те се използват и в системата за пероксидна вулканизация, осигуряват лепкавост по време на обработката и полимеризират по време на втвърдяването, допринасят за висока твърдост и ускорение по време на етапа на втвърдяване, участвайки в реакцията на омрежване.

Мастни киселини и соли - Те се използват в малки количества като част от системата за сярна вулканизация, стебаровата киселина действа и като пластификатор, подпомага диспергирането на сажди и други пълнители, а също така намалява тенденцията на залепване към ролките. При същите обстоятелства, цинков стеарат се използва вместо стебарова киселина и цинков оксид. Като помощни средства за обработка понякога се използват цинков лауреат и високомолекулни цинкови соли.

Масла и удължители - За разлика от пептизаторите, петролните масла действат по-добре физически, отколкото химически, ефектът им не зависи от температурата на смесване, те се използват в концентрации от 5 - 10 ppr. Те също така действат като пластификатор по време на обработката, което води до намаляване на вискозитета и улеснява включването на пълнителя.

Смазочни материали - Петролните масла, освен че се прилагат като смазки, се използват и като удължители, за да се намалят разходите за детайла. Те могат да бъдат включени по време на смесване в каучуци като SBR и EPDM, в които те се добавят в малки количества заедно с пълнителя, постигайки омекотяване по време на вулканизацията. Тези смазки са класифицирани в:

  • Ароматни масла: те са добри, за да подпомогнат дисперсията на саждите по време на смесването, имат ефект на обезцветяване на парчето, имат и неблагоприятен ефект върху устойчивостта на топлина и ултравиолетово лъчение.
  • Парафинови масла: те са по-малко ефективни като помощни средства в процеса, но имат по-добър ефект по време на стареене, обезцветяване или стабилност при топлина. Работата му при ниски температури е по-добра от ароматната.
  • Нафтенови масла: ефектът им е между ароматните и парафиновите масла.

Фактически - по време на смесването те контролират реброто на каучука, постигат по-добра дисперсия и включване на компонентите в прахообразна форма, използват се като помощни средства при екструдирането на естествени и синтетични каучуци, тъй като осигуряват качествена нишка и предотвратяват деформация по време на вулканизация. Обхватът му на приложение е 5 - 30 ppr. При високи концентрации те се използват в много меки части като: ролки за принтер, за да се подпомогне вграждането на течния пластификатор и също така се използват за намаляване на възможността за извличане в гумената паста. Има много видове фактически като тъмния и златния тип, те се класифицират в първа, втора и трета степен.

Кумаронова смола - Използва се като пластификатор в синтетични каучуци за прилепване към ролките. Външният им вид варира от вискозни до твърди течности, в случай на течности те се различават по цвят от тъмнокафяв до кремав, а при твърди вещества се характеризират с точка на топене от 65 до 110 ° С.

Стиролови смоли - съдържат 85 процента стирен, те се използват като помощни средства за процесите на термопласти, поради усилващото им действие, особено в части, които трябва да имат висока твърдост. За да се осигури добро разпръскване на смолата, температурата на смесване трябва да бъде по-висока от 95 ° C. Някои примери са посочени в таблица 5.