Модификация рецептуры резиновой смеси для производства резиноармированной детали муфты джуба | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №24 (104) декабрь-2 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 405 раз

Библиографическое описание:

Костюченко Е. А. Модификация рецептуры резиновой смеси для производства резиноармированной детали муфты джуба // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 35-37. — URL https://moluch.ru/archive/104/24039/ (дата обращения: 21.08.2018).

 

Эксплуатация воздушного, водного, автомобильного, железнодорожного транспорта и энергетических установок невозможно без использования долговечных и надежных резиновых, резинометаллических и резинотканевых деталей. В сельскохозяйственной технике, различных машинах и механизмах широко используют приводные ремни и рукава. В машиностроении и строительстве применяют резиновые амортизаторы, опоры и другие эластичные силовые изделия, и т.д.

Рост механизации производственных процессов в добывающей и обрабатывающей промышленности, развитие транспорта и сельского хозяйства обусловливают все увеличивающийся спрос на резинотехнические изделия.

Основными направлениями создания конкурентно-способных эластомерных материалов с заданными свойствами является регулирование состава и структуры известных типов каучуков и эластомерных материалов на их основе за счет рецептурно-технологических факторов, опираясь на полученные фундаментальные знания о процессах вулканизации, усилении и модификации, об особенностях поведения эластомерных материалов в процессе переработки и условиях эксплуатации.

К резинам, применяемым для изготовления изделий, предъявляется определенный комплекс требований в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Диапазон требуемых свойств очень широк – механическая прочность, жесткость, эластичность, стойкость при высоких или низких температурах, стойкость к действию различных веществ (смазочных материалов, топлива, кислот, щелочей и др.), электроизолирующие свойства, нетоксичность и т.д.

На современном этапе развития резиновой промышленности для улучшения качества каучуков и резин на их основе экономически выгоден не синтез новых, а рациональное использование традиционных крупнотоннажных модифицированных каучуков. Поэтому перспективным направлением совершенствования свойств композиционных материалов является химическая модификация эластомеров как основного компонента резин.

Основные компоненты резиновой смеси 57-1016 для производства муфты резинометаллической приведены в таблице 1.

Таблица 1

Рецептура базовой резиновой смеси

Наименование ингредиентов

Массовая доля, %

Каучук СКИ – 3

37,35

Каучук СКД

6,59

Белила цинковые БЦО – М

1,32

Нафтам-2

0,44

Диафен ФП

0,88

Воск 3В-П

0,44

Масло ПН-6Ш

6,15

Углерод технический П 514

26,37

Кислота стеориновая, Т-32

0,88

Мел природнй

17,58

Сера молотая с. 9990

1,10

Масло-мягчитель

0,11

Сульфенамид М

0,79

Итого

100

 

В данной статье приводятся усовершенствования состава резиновой смеси марки 57-1016.

Предлагается замена активатора вулканизации стеариновой кислоты на карбоновую кислоту, полученную озонолизом α-олефинов.

Добавление стеариновой кислоты обуславливает повышение модуля, прочности на разрыв, твердости и эластичности вулканизатов.

Техническую стеариновую кислоту получают из растительных масел и жиров, поэтому разработка путей синтеза ее синтетических аналогов представляет практичес­кий интерес. Разработан способ получения кислот с числом углеродных атомов С17-С19 из фракции α-олефинов выпускаемых ОАО «Нижнекамскнефтехим»:

СН3(СН2)nСН=СН2CH3(CH2) n-1 COOH + CH2O

Свойства вулканизатов на основе изопренового каучука приведены в таблице 2.

Таблица 2

Свойства вулканизатов на основе изопренового каучука

Показатель

Значения

Стеариновая кислота

базового варианта резиновой смеси

Жирные кислоты С17-С19

проектного варианта резиновой смеси

Вязкость по Муни, (100оС), усл.ед.

68

65

Напряжение при удлинении 300%, МПа

7,9

8,4

Условная прочность при растяжении, МПа

28,4

30,2

Относительное остаточное удлинение, %

45

49

Сопративление раздиру, кН/м

102

103

Эластичность по откосу, %

48

50

Исследования влияния полученных карбоновых кислот и стеариновой кислоты проводили на каучуке СКИ-3.

Как видно из анализа физико-механических испытаний резин (таблица 1.2), введение карбоновых кислот С17—С19 по сравнению со стеариновой кис­лотой несколько снижает вязкость по Муни, что свидетельствует об улучшении обрабатываемости каучука при его смешивании с ингредиентами и их большей пластифицирующей способности.

Улучшаются прочностные характеристи­ки резин и эластичность, повышаются напряжение при удлинении 300 % и сопротивление раздиру. На другие характеристики резин природные и синте­тические жирные кислоты влияют практически оди­наково и полученные параметры соответствуют требованиям к этим резинам.

В качестве модификатора в данном статье предлагается ввести метакриловую кислоту с метакрилатом натрия.

Влияние модификаторов на свойства резин обычно связывается с изменением межфазного вза­имодействия техуглерод-полиизопрен.

Модификатор практически не влияют на напряжение при заданном удлинении, твердость, прочность при растяжении и динамическую вынос­ливость резин при испытании стандартными мето­дами.

По ходимости же при одновременном воздей­ствии большого статического сжатия (40 %) и высокочастотных знакопеременных деформаций сдвига (амплитуда ±37,5 %) резины с модификато­рами превосходят контрольную резину в два-три раза (таблица 1.2).

Влияние модификатора на свойства резиновых смесей и вулканизатов на основе каучука СКИ-3 приведены в таблицы 3.

Таблица 3

Влияние модификатора метакриловой кислоты с метакрилатом натрия на свойстве резиновой смеси

Показатель

Резиновая смесь с сополимером метакриловой кислоты с метакрилатом натрия

Контрольная смесь без

модификатора

Минимальная вязкость по Муни (130 °С), усл.ед.

42

46

 

 

Условное напряжение при Мнении 300 %, МПа

10,8

10,9

Условная прочность при растяжении, МПа

32,4

33,0

Эластичность, %

48

47

 

Выносливость при многократных деформациях, тыс. циклов

-растяжение

-знакопеременного сдвига статически сжатых образцов

 

 

496

2023

 

 

 

483

1340

 

Резиновая смесь с модификатором имеет высокую динамическую выносливость резины с модификатором в жестких условиях эксп­луатации, когда подвижность эластомера среды при статическом сжатии образцов резко снижена ори­ентационной кристаллизацией и при динамических воздействиях в ориентационных процессах начина­ют участвовать узлы сетки, с которыми сравнялся по жесткости эластомер среды.

Проанализировав все способы производства муфты Джуба – компрессионный, литьевой, инжекционно-компрессионный, предлагается использовать литьевой способ производства, т.к. значительно сокращается длительность технологического процесса, увеличивается точность геометрических размеров деталей, повышается культура производства.

Основными стадиями производства резинометаллических изделий являются:

  1. Приготовление резиновой смеси
  2. Изготовление заготовки резиновой смеси
  3. Подготовка арматура
  4. Вулканизация
  5. Обработка изделий

На основании проведенного литературного обзора, анализа научно-технической и патентной литературы можно сделать вывод о целесообразности следующих усовершенствований состава резиновой смеси:

1. Замена стеариновой кислоты на карбоновую кислоту, полученную озонолизом α-олефинов

2. Введение модификатора метакриловой кислоты с метакрилатом натрия.

 

Литература:

  1. Гайфутдинова Э.К. Использование карбоновых кислот, полученных озонолизом α – олефинов, в резиновах смесях на основе СКИ-3/ Гайфутдинова Э.К., Береснев В.В./Каучук и резина.- 2008.- №3. с.15-16
  2. Никитин Ю.Н. О роли модификаторов в улучшении свойств наполненных резин на основе СКИ-3/ Никитин Ю.Н.// Каучук и резина.- 2010.- №6. с.45
  3. Карасева Ю.С.Влияния состава комплексной серосодержащей добавки на вулканизующую способность в резиновых смесях на основе ски-3/ Карасева Ю.С., Черезова Е.Н., Хусаинов А.Д. Изучение// Вестник казанского технологического университета . –2011. – №8. – с. 121-125.
  4. Минуленко Л.И. Активаторы вулканизации. / Л.И. Минуленко, Н.А. Бояркина, Л.Е. Заикина. // Сырье и материалы для производства РТИ. – 2001. – №3.-С. 17–22.
Основные термины (генерируются автоматически): стеариновая кислота, метакриловая кислота, таблица, смесь, COOH, резиновая смесь, карбоновая кислота, изопреновый каучук, влияние модификатора, условная прочность.


Похожие статьи

Исследование влияния технологических добавок на...

добавок, смесь, кислота, резиновая промышленность, стеариновая кислота, каучук вещества, свойство, эфир, полифункциональное действие, резиновая смесь.

Структура и свойства резин на основе органических окисей

При больших скоростях деформации, которые наблюдаются в процессе переработки, например, изготовление резиновых смесей, вязкости этих каучуков снижаются до сопоставимых значений (таблица 4).

Стеариновая к-та.

Влияние условий обработки резиновой крошки на степень её...

Стеариновая кислота.

Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих.

Модификация клеевых композиций наносоединениями углерода...

данные рисунка 1 (б) демонстрируют снижение шероховатости под действием вводимого модификатора – фуллереновой смеси состава С52-С90.

Результаты испытания представлены в таблице 1. Таблица 1.

Практический опыт использования вискозиметра Муни MV-2000...

3. Изучали технологические свойства опытных изопреновых каучуков, полученных с использованием каталитических систем на основе

5.Изучали влияние типа и дозировок наноуглеродных наполнителей на технологические свойства протекторных резиновых смесей.

Извлечение короткоцепочечных жирных кислот из водных...

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК) — это низшие карбоновые кислоты (от уксусной до капроновой, а также изокислоты

Для предотвращения загрязнения и порчи колонки каждые пять раз промывали капиллярную колонку смесью муравьиной кислоты (12 %) в МТБЭ.

Модификация полимера для последующего использования...

...каучука указана в табл.1.), фосфор треххлористый, кислород (осушали, пропусканием через концентрированную серную кислоту)

Таблица 1. Наименование показателей. Значение показателя.

Условная прочность при растяжении, Мпа (кгс/см²), не менее.

Релаксационные характеристики резиновых смесей на основе...

Условная прочность при растя-жении, МПа.

Исследование влияния технологических добавок на пласто-эластические, вулканизационные характеристики резиновых смесей и физико-механические показатели вулканизатов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование влияния технологических добавок на...

добавок, смесь, кислота, резиновая промышленность, стеариновая кислота, каучук вещества, свойство, эфир, полифункциональное действие, резиновая смесь.

Структура и свойства резин на основе органических окисей

При больших скоростях деформации, которые наблюдаются в процессе переработки, например, изготовление резиновых смесей, вязкости этих каучуков снижаются до сопоставимых значений (таблица 4).

Стеариновая к-та.

Влияние условий обработки резиновой крошки на степень её...

Стеариновая кислота.

Влияние условий обработки шинных резиновых смесей на молекулярную массу каучуковых составляющих.

Модификация клеевых композиций наносоединениями углерода...

данные рисунка 1 (б) демонстрируют снижение шероховатости под действием вводимого модификатора – фуллереновой смеси состава С52-С90.

Результаты испытания представлены в таблице 1. Таблица 1.

Практический опыт использования вискозиметра Муни MV-2000...

3. Изучали технологические свойства опытных изопреновых каучуков, полученных с использованием каталитических систем на основе

5.Изучали влияние типа и дозировок наноуглеродных наполнителей на технологические свойства протекторных резиновых смесей.

Извлечение короткоцепочечных жирных кислот из водных...

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК) — это низшие карбоновые кислоты (от уксусной до капроновой, а также изокислоты

Для предотвращения загрязнения и порчи колонки каждые пять раз промывали капиллярную колонку смесью муравьиной кислоты (12 %) в МТБЭ.

Модификация полимера для последующего использования...

...каучука указана в табл.1.), фосфор треххлористый, кислород (осушали, пропусканием через концентрированную серную кислоту)

Таблица 1. Наименование показателей. Значение показателя.

Условная прочность при растяжении, Мпа (кгс/см²), не менее.

Релаксационные характеристики резиновых смесей на основе...

Условная прочность при растя-жении, МПа.

Исследование влияния технологических добавок на пласто-эластические, вулканизационные характеристики резиновых смесей и физико-механические показатели вулканизатов.

Задать вопрос