Материалы

Описание продукции

Технология вулканизации и свойства резиновых уплотнителей

Вулканизация (химическое превращение) является технологическим процессом, в результате которого наступает превращение сырого каучука или сырой резиновой смеси в эластичную резину, то есть в материал с соответствующими потребительскими характеристиками. Открытие этого процесса Ч. Гудьиром (1839 г.) и Т. Хэнкоком считается началом эры резинового производства. Спустя 93 года известный австрийский химик доктор Оскар Шмидт (dr. Oskar Schmidt) организовал промышленное производство резиновых изделий на польском предприятии Sanok («Санок»).

Постараемся вкратце рассказать о методах и процессах вулканизации изделий, получаемых методом экструзии и предназначенных для применения в строительстве. Производство резиновых уплотнителей на основе каучука осуществляется с использованием методов непрерывной вулканизации. Сырая резиновая смесь в виде полосы попадает в экструдер, в котором смесь нагревается и становится пластичной. На выходе из экструдера находится фильера, формирующая из смеси соответствующий профиль уплотнителя. Следующим этапом является прохождение через ванну — вулканизационный туннель, где при высокой температуре происходит процесс вулканизации. Далее следует охлаждение, очистка, намотка и упаковка.

По видам химических реакций, происходящих в процессе вулканизации, можно отметить два основных метода:
• серная вулканизаций — вулканизирующим веществом является сера с ускорителями, содержащимися в резиновой смеси;
• вулканизация с органическими перекисями (без серы) — вулканизирующим веществом являются органические перекиси, содержащиеся в резиновой смеси.

Серная вулканизация может быть проведена как в солевом составе, так и в горячем воздухе. Вулканизацию с органическими перекисями осуществляют только в солевом составе (солевой ванне). Метод вулканизации оказывает решающее значение на физико-химические характеристики получаемых изделий из резины. На современных предприятиях для изготовления резиновых уплотнителей на основе EPDM, согласно требованиям производителей оконных систем, применяется только вулканизация с органическими перекисями (без серы).

Уплотнители на основе таких резиновых смесей характеризуются повышенной стойкостью к воздействию:
• высоких и низких температур;
• атмосферных осадков (вода, снег и т. п.);
• солнечной радиации (УФ-излучение);
• кислорода и азота воздуха. Использование метода вулканизации с органическими перекисями придает готовым изделиям высокие эксплуатационные характеристики, такие как:
• устойчивое восстановление после снятия нагрузки (минимальное изменение геометрии после длительного сжатия);
• высокая стойкость и сохранение эластичности после многократных циклических температурных воздействий (температурная стабильность);
• высокая теплостойкость (до 120°С).

Уплотнители, изготовленные из серосодержащих смесей, независимо от процесса вулканизации, имеют худшие параметры в части указанных выше характеристик. Кроме того, сера, содержащаяся в уплотнителе, входит в реакцию с оконным профилем, окрашивая его в желтый или зеленый свет. Отметим, что без специальных исследований невозможно определить, из какой резиновой смеси был изготовлен уплотнитель. Уплотнители, изготовленные с применением серной технологии, конечно, являются более дешевыми по сравнению с уплотнителями, изготовленными по технологии с органическими перекисями. Но цена всегда идет в паре с качеством!

СПРАВОЧНО:

Вулканизация — технологический процесс резинового производства, при котором пластичный «сырой» каучук превращается в резину. При вулканизации повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость, эластичность, тепло- и морозостойкость, снижаются степень набухания и растворимость в органических растворителях. Сущность вулканизации — соединение линейных макромолекул каучука в единую «сшитую» систему, так называемую вулканизационную сетку. В результате вулканизации между макромолекулами образуются поперечные связи, число и структура которых зависят от метода вулканизации. При вулканизации некоторые свойства вулканизуемой смеси изменяются со временем не монотонно, а проходят через максимум или минимум. Степень вулканизации, при которой достигается наилучшее сочетание различных физико-механических свойств резин, называется оптимумом вулканизации.

Сырье и материалы

Исходя из полимерной основы, материалы для уплотнительных профилей можно разделить на три большие группы: 1) резиновые смеси на основе различных синтетических каучуков, в том числе EPDM-материалы, как отдельная подгруппа; 2) композиты термопластичного полимера винилхлорида (поливинилхлоридный пластикат); 3) термопластичные эластомеры (термоэластопласты).

Резиновые смеси — традиционный материал для уплотнителей различного назначения. Резиновая смесь — однородная многокомпонентная система, включающая каучук и другие компоненты (ингредиенты), предназначенная для получения изделий в результате вулканизации. Обладают хорошей стойкостью к накоплению остаточной деформации сжатия; хорошими динамическими свойствами. Нестойки к действию атмосферных факторов, озона, высокой температуры. Для получения ПВХ-уплотнительных профилей используют пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ-компаунд) с твердостью по Шору А 50–80 ед., обладающий эластичными свойствами при обычных и пониженных температурах.

Вязкоупругое поведение пластиката ПВХ аналогично резинам, т. е. данный материал обладает способностью к большим обратимым деформациям при температуре эксплуатации, но отличается от резиновых смесей отсутствием процесса вулканизации. В состав пластиката наряду со смолой ПВХ входят пластификаторы, стабилизаторы, наполнители, смазки, красители.

В производстве уплотнителей ПВХ-компаунд используется в виде твердых гранул. К отличительным свойствам ПВХ-компаундов относятся устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения, а так же к воздействию щелочей, некоторых кислот, нефтепродуктам и другим агрессивным средам.

Термоэластопласты (ТЭП) — класс полимерных материалов, занимающих промежуточное положение между ПВХ-компаундами и резинами. При высокой температуре в вязкотекучем состоянии ТЭП перерабатываются как термопластичные полимеры, а после формования и охлаждения приобретает упруго-прочностные свойства вулканизованного каучука, минуя стадию вулканизации, необходимую для обычных резиновых смесей.

Процесс получения уплотнителей из термоэластопластов осуществляется на технологической линии, аналогичной для получения данных изделий из поливинилхлоридного пластиката. Термопластичные эластомеры обладают наиболее оптимальным комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность и долговечность уплотнителей. ТЭП представляет собой двухфазный блок-сополимер, состоящий из «жестких» блоков термопластов (ПП, ПЭ, ПС) и «мягких» блоков (EPDM, SEBS, SBS). Такое химическое соединение позволяет перерабатывать ТЭПы, сочетающие в себе механическую прочность, химическую стойкость, и высокую эластичность каучуков, теми же способами, что и термопластичные полимерные материалы (экструзией, литьем под давлением, формованием и каландрованием). При этом, благодаря отсутствию необходимости в вулканизации создается возможность многократной, повторной переработки отходов ТЭП при изготовлении изделий. ТПЭ по своей природе являются компаундами материалов ограниченной совместимости, содержащих в своем составе термопласты, каучуки, наполнители, красители, пластификаторы и другие ингредиенты.

Процентное содержание составляющих веществ в макромолекуле ТПЭ, оказывает сильное влияние на общие физико-механические показатели материалов и области применения. Благодаря относительной мягкости и в тоже время объемной несжимаемости эластичный уплотнитель легко заполняет все неровности соединяемых частей, поэтому уплотнительные профили применяют для обеспечения герметичности и надежности соединений между отдельными деталями машин, механизмов; изоляции от атмосферных осадков и пыли в светопрозрачных строительных конструкциях (окна, двери) и т. п.

Существуют двух- и трехкомпонентные профили из ТПЭ.

Преимущества двухкомпонентного профиля. Кроме самого материала ТПЭ, вторым компонентом является жесткий каркас стойки (твердая ножка), позволяющая более легко установить уплотнитель в технологический паз и предотвращая его растяжение при монтаже. А мягкие манжеты крепко запирают стойку в пазу. Преимущества трехкомпонентного профиля. Третьим компонентом, является вспененная резина, покрывающая внутреннюю поверхность трубки уплотнителя. Она предназначена для предотвращения возможного слипания соседних стенок трубки при длительных нагрузках и для повышения упругости самого изделия. Кроме того, обладает прекрасными реверсивными свойствами на жаре и холоде, а так же имеет звукоизоляционные свойства.

Заметка: если вам будут нужны специальные дорожки из резиновой крошки, тогда купить их вы сможете на сайте компании sporto-group.ru по выгодной цене.

Секретные материалы