Резиновая смесь
Рассмотрение рецептуры слоя сжатия и растяжения. Сферы использования резиновой смеси ME. Характеристика физико-механических показателей для смеси МК. Основные особенности технологического процесса приготовления резиновых смесей, контроль процесса.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.06.2012 |
| Размер файла | 629,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технологическая часть Обоснование выбора рецептуры резиновых смесей. Обоснование рецептуры резиновой смеси слоя сжатия и растяжения (MB) клинового ремня без обертки боковых граней
сжатие растяжение резиновый смесь
При работе ремня слой сжатия клинового ремня испытывает многократные деформации изгиба, сжатия, растяжения. В соответствии с этим к материалу слоя сжатия предъявляют целый ряд требований, основными из которых являются: выносливость при многократных деформациях; малое теплообразование и высокие тепло - и температуростойкость; сравнительно высокая твердость и анизотропия свойств в продольном и поперечном направлении; масло - и бензостойкость; технологичность при изготовлении ремня. Слой растяжения испытывает меньшие деформации, чем слой сжатия, поэтому в этом слое достаточно эффективно используют материалы слоя сжатия.
Требования, предъявляемые к слою сжатия, лучше всего удовлетворяют резины на основе каучука денка хлоропренового-PS 40А (85 масс.ч.), который обладает высокими динамическими свойствами, тепло -, бензо -, масло -, озоно- и светостойкостью.
Чтобы повысить клейкость резиновой смеси вводим СКИ-3 (15 масс.ч.).
Для вулканизации хлоропренового каучука применяют оксид цинка, который из-за сложности смешения каучуков с металлами вводят в виде пасты БЦ-1 (6,0 масс.ч.), в состав которой входит оксид цинка (5,0 масс. ч.) и дибутилфталат (1,0 масс.ч.). Магнезия жженая (4,0 масс.ч.) является акцептором хлора, который выделяется при вулканизации хлоропренового каучука. Применение металлооксидной вулканизации позволяет получить теплостойкие резины.
Резина слоя сжатия работает в режиме растяжения - сжатия, при котором наблюдается разогрев слоя. Для предотвращения теплового старения резин в неё вводится п-оксинеозон (2 масс.ч.). Вулканизацию СКИ-3 производим серой, содержащейся в хлоропреновом каучуке в качестве регулятора молекулярной массы. В качестве ускорителя вулканизации применяют сульфенамид Ц (0,5 масс.ч.) обеспечивает замедленное действие в начале вулканизации и имеет большой индукционный период, стеариновая кислота (2 масс.ч.) выступает в качестве первичного диспергатора и вторичного активатора. Для предотвращения подвулканизации хлоропренового каучука вводится мыло хозяйственное (1 масс.ч.), а для изопренового каучука вводится N-нитрозодифениламин (1 масс.ч.). Введение наполнителя технического углерода П 701 (55 масс.ч.) позволяет улучшить технологические свойства резиновой смеси (каландруемость), снизить ее усадку.
Введение пластификаторов увеличивает пластичность резиновой смеси, т.к. введение технического углерода увеличивает твердость и в процессе обработки выделяется большое количество тепла, которое может привести к подвулканизации, применяем дибутилфталат (10 масс.ч.). Введение волокнистого наполнителя вискозы рубленной (23 масс.ч.) повышает поперечную жесткость ремня, т.е. увеличивает анизотропию в поперечном направлении. Для увеличения адгезии резины к волокнистому наполнителю в состав резиновой смеси вводят белую сажу БС-100 (5 масс.ч.). Пасту калоксол (2 масс.ч.) применяют как водо-отнимающее средство, чтобы в процессе вулканизации не образовались поры. В виде пасты БЦ-1 (6,0 масс.ч.) и пасты РД-1 (1,5 масс.ч.) вводят ингредиенты, которые склонны к пылению, тем самым снижая потерю веществ.
Таблица 4.1 - Рецептура слоя сжатия и растяжения (смесь MB)
|
Наименование ингредиентов |
Maccовыечасти |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объем части |
Объем проценты |
Навеска, кг |
||
|
1 стадия |
2 стадия |
|||||||
|
Денка хлоропрен PS-40A |
85,0 |
39,91 |
1200 |
70,83 |
38,07 |
73,24 |
- |
|
|
СКИ-3 |
15,0 |
7,04 |
913 |
16,43 |
8.83 |
12,93 |
- |
|
|
Магнезия жженная |
4,0 |
1,88 |
3200 |
1,25 |
0,67 |
3,45 |
- |
|
|
п-Оксинеозон |
2,0 |
0,94 |
1480 |
1,35 |
0.73 |
1,72 |
- |
|
|
Стеариновая кислота |
2,0 |
0,94 |
850 |
2.35 |
1,26 |
172 |
- |
|
|
Белая сажа БС-100 |
5,0 |
2,35 |
2100 |
2,38 |
1,28 |
4,31 |
- |
|
|
Технический углерод II 701 |
55,0 |
25,82 |
1810 |
30,39 |
16,33 |
47,39 |
- |
|
|
Вискоза рубленная |
23,0 |
10,8 |
500 |
46 |
24,72 |
19,82 |
- |
|
|
Дибутилфталат |
10,0 |
4,69 |
1050 |
9,52 |
5,12 |
8,62 |
- |
|
|
Мыло хозяйственное |
1,0 |
0,47 |
920 |
1,09 |
0,58 |
0,86 |
- |
|
|
N-Нитрозадифениламин |
1,0 |
0,47 |
1250 |
0,8 |
0,43 |
- |
0,89 |
|
|
Паста БЦ-1 |
6,0 |
2,82 |
4619 |
1,3 |
0,70 |
- |
5,32 |
|
|
Паста РД-1 |
1,5 |
0,7 |
1241,4 |
1,21 |
0,65 |
- |
1,33 |
|
|
Сульфенамид Ц |
0,5 |
0,23 |
1360 |
0,37 |
0.20 |
- |
0,44 |
|
|
Паста Калоксол |
2,0 |
0,94 |
2500 |
0,8 |
0,43 |
- |
1,77 |
|
|
Маточная смесь |
- |
179,13 |
||||||
|
Итого |
213,0 |
100 |
186,07 |
100,0 |
183,54 |
188,88 |
Объем загрузки: 165 л
Расчетная плотность: 1 стадия- 1112,4 кг/м3
2 стадия- 1144,73 кг/м3
Таблица 4.2 - Физико-механические показатели смеси MB
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Твердость по ШорА, усл. ед. |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
н.н. 9,0 |
80-90 |
Таблица 4.3 - Нормы ускоренного контроля смеси MB
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
1144± 50 |
0,15-0,3 |
Рецептура резиновой смеси для промазки ткани (ME) клинового ремня без обертки боковых граней
Резиновая смесь ME применяется для промазки ткани. Промазочные резиновые смеси должны быть достаточно пластичны, чтобы смесь хорошо проникала в структуру ткани, клейки, с высокой адгезией к тканям. Промазочные резины должны быть тепло- и температуростойкими, светоозоностойкими, маслобензостойкими и должны иметь высокую стойкость к истиранию.
Резиновую смесь готовят на основе каучука наирит ДП (90,0 масс.ч.), который обладает высокими динамическими свойствами, эластичностью, достаточно высокой прочностью при разрыве, атмосферо-, озоно-, маслобензостойкостью, стойкостью к действию агрессивных сред, негорючестью. С целью снижения содержания наирита ДП, а также регулирования технологических свойств в рецепт смеси вводят каучук СКМС-30 АРКМ-15 (10 масс.ч.). Каучук СКМС-30 АРКМ-15 обеспечивает стойкость к тепловому старению.
В качестве вулканизующей группы для хлоропренового каучука применяем цинковые белила (5 масс.ч.) и для поглощения выделяющегося НС1 вводим магнезию жженую (4 масс. ч.), которые также совместно со стеарином (1 масс. ч.) будут являться и активаторами вулканизации для СКМС-ЗОАРКМ-15 (10 масс.ч.).
В данной резиновой смеси применяются две вулканизующие системы. Оксидами металла - для хлоропренового каучука. Оксид цинка из-за сложности смешения каучуков с металлами вводят в виде пасты БЦ-1 (6,0 масс.ч.), в состав которой входит оксид цинка (5,0 масс.ч.) и дибутилфталат (1,0 масс.ч.). Применение металлооксидной вулканизации позволяет получить теплостойкие резины. Магнезия жженая (4,0 масс.ч.) является акцептором хлора, который выделяется при вулканизации хлоропренового каучука. А для вулканизации СКМС-30 АРКМ-15 применяют серную вулканизацию - сера (0,8 масс.ч.), а в качестве ускорителя вулканизации применяют гуанид Ф (0,4 масс. ч.) - это ускоритель средней активности обеспечивает медленное начало вулканизации и медленное ее течение в главном периоде, вследствие замедленного действия ускорителя резиновая смесь лучше проникает в структуру ткани. Стеариновая кислота (2 масс.ч.) выступает в качестве диспергатора и вторичного активатора.
Введение наполнителя технического углерода П 701(15 масс.ч.) позволяет улучшить технологические свойства резиновой смеси (каландруемость), снижает усадку и увеличивает твердость. Чтобы смесь не подвергалась подвулканизации при температуре обработки, в качестве антискорчинга вводим мыло хозяйственное (0,5 масс.ч).
В промазочных смесях применяют повышенное содержание пластификаторов-дибутилфталат (22,4 масс.ч.) и парафин (0,5 масс.ч.), чтобы смесь глубже проникала в текстильный материал и масло ПН-6 ( 2,0 масс.ч.) для улучшения технологических свойств. Парафин дополнительно увеличивает атмосферостойкость резин, выпотевая на поверхность и образуя защитную пленку. Клейкость смесей регулируется смолой КИС (3,0 масс.ч.). Для повышения динамической выносливости вводим графит молотый (30,0 масс.ч.). Диафен ФП (1,0 масс.ч) является противоутомителем, а амин Б (4,0 масс.ч.) - антиоксидантом и антиозонантом.
Таблица 4.4 - Рецептура резиновой смеси для промазки ткани клинового ремня без обертки боковых граней (ME)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные процентты |
Навеска, кг |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Найрит ДП |
90,0 |
46,97 |
1200 |
75 |
52,26 |
100,52 |
|
|
СКМС-30 АРКМ-15 |
10,0 |
5,22 |
920 |
10,87 |
7,57 |
11,17 |
|
|
Паста БЦ-1 |
6,0 |
3,13 |
4619 |
1,3 |
0,91 |
6,69 |
|
|
Магнезия жженная |
4,0 |
2,09 |
3200 |
1,25 |
0,87 |
4,47 |
|
|
Амин Б |
4.0 |
2,09 |
1200 |
3,33 |
2,32 |
4,47 |
|
|
Парафин |
0,5 |
0,26 |
900 |
0,56 |
0,39 |
0,56 |
|
|
Диафен ФП |
1,0 |
0,52 |
1150 |
0.87 |
0,61 |
1,11 |
|
|
Стеариновая кислота |
2,0 |
1,04 |
850 |
2,35 |
1,64 |
2,23 |
|
|
Технический углерод П 701 |
15,0 |
7,83 |
1810 |
8,29 |
5,78 |
16,76 |
|
|
Графит молотый |
30,0 |
15,66 |
2400 |
12,5 |
8,71 |
33,51 |
|
|
Дибутилфталат |
22,4 |
11,69 |
1050 |
21,33 |
14,86 |
25,02 |
|
|
Масло ПН-6 |
2,0 |
1.04 |
970 |
2,06 |
1,44 |
2,22 |
|
|
Кумаронинденовая смола |
3,0 |
1,57 |
1170 |
2,56 |
1,77 |
3,36 |
|
|
Мыло хозяйственное |
0,5 |
0,26 |
920 |
0.54 |
0,38 |
5,56 |
Таблица
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Сера |
0.8 |
0,42 |
2200 |
0,36 |
0,25 |
0,89 |
|
|
Гуанид Ф |
0,4 |
0,21 |
1170 |
0,34 |
0,24 |
0,45 |
|
|
Итого |
191,6 |
100 |
143,51 |
100 |
214,43 |
Объем загрузки: 165 л
Теоретическая плотность: 1335,1 кг/м3
Таблица 4.5 - Физико-механические показатели для смеси ME
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
||
|
Температура °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
н.м. 6,0 |
н.б. 500 |
Таблица 4.6 -Нормы ускоренного контроля для смеси ME
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
1335,1 ± 50 |
н.м 0,4 |
Обоснование рецептуры резиновой смеси эластичного слоя МА клинового ремня без обертки боковых граней
Эластичный слой располагается непосредственно у тягового слоя с двух сторон. Основное его назначение - обеспечить прочную связь тягового слоя с резиной и амортизировать напряжение, возникающее на границе резина -текстильный материал.
Резина эластичного слоя должна отвечать следующим требованиям: должна быть эластичной, температуростойкой, так как в процессе работы внутри ремня развиваются высокие температуры, должна иметь высокую прочность связи резины с кордом, обладать динамической и усталостной выносливостью.
Резиновую смесь готовят на основе хлоропренового каучука байпрен 611 (90,7 масс, ч.), так как он обладает масло-, бензо-, теплостойкостью, хорошо перерабатывается на технологическом оборудовании и изделия из него обладают повышенной эластичностью. Для того чтобы резиновая смесь эластичного слоя хорошо прилипала к слою сжатия (растяжения), увеличиваем клейкость с помощью введения СКИ-3 (9,3 масс. ч.).
В качестве вулканизующей группы для хлоропренового каучука используют комбинацию оксидов металлов: оксид цинка (5,0 масс.ч.) и для поглощения выделяющегося НС1, в процессе вулканизации, вводим жженую магнезию (4,0 масс.ч.), совместно со стеариновой кислотой (1,0 масс.ч.) является активатором вулканизации для СКИ-3, также стеариновая кислота применяется для диспергирования порошкообразных ингредиентов. В качестве антискорчинга вводим мыло хозяйственное (1,0 масс.ч.), для того чтобы смесь не подвергалась подвулканизации при температуре обработки.
Введение наполнителя технического углерода П 701 (20 масс, ч.) позволяет улучшить технологические свойства резиновой смеси (каландруемость), снижает усадку и увеличивает твердость. Для повышения адгезии резин эластичного слоя к текстильному корду вводят ингредиенты, содержащие реакционноспособные активные группы, а именно модификатор РУ (3,0 масс, ч.) в комбинации с белой сажей БС-100 (15 масс.ч.). Модификатор РУ применяем в пасте РД-1, для лучшего распределения. Для резин эластичного слоя важным является выбор пластификатора. В резинах с хлоропреновым каучуком выбираем дибутилфталат (7,4 масс.ч.), совместно сосмолой СИС (2,0 масс.ч.).
Для предотвращения процесса порообразования в резиновую композицию вводят пасту калоксол (2,0 масс.ч). Так как в эластичном слое в результате работы развиваются высокие температуры, то для защиты от теплового старения вводим амин Б (2,0 масс.ч.).
Таблица 4.7 - Рецептура резиновой смеси эластичного слоя клинового ремня без обертки боковых граней (МА)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
Байпрен 611 |
90,7 |
55.75 |
1200 |
75,58 |
61,47 |
118,19 |
|
|
СКИ-3 |
9,3 |
5,72 |
913 |
10,19 |
8,29 |
12,13 |
|
|
Оксид цинка |
5,0 |
3,07 |
5350 |
0,93 |
0,76 |
6,51 |
|
|
Магнезия жженная |
4,0 |
2,46 |
3200 |
1,25 |
1,02 |
5,21 |
|
|
Стеариновая кислота |
1,0 |
0,61 |
850 |
1,18 |
0,96 |
1,29 |
|
|
Амин Б |
2,0 |
1,23 |
860 |
2,33 |
1,88 |
2,61 |
|
|
Белая сажа БС-100 |
15,0 |
9,22 |
2100 |
7,14 |
5,81 |
19,55 |
|
|
Технический углерод П 701 |
20,0 |
12,29 |
1810 |
11,05 |
8,99 |
2605 |
|
|
Дибутилфталат |
7,4 |
4,55 |
1050 |
7,05 |
5,73 |
9,65 |
|
|
СИС |
2,0 |
1,23 |
1170 |
1,71 |
1,39 |
2,61 |
|
|
Мыло хозяйственное |
1,0 |
0,61 |
920 |
1,09 |
0,89 |
1,29 |
|
|
Калоксол |
2,0 |
1,23 |
2500 |
0,8 |
0,65 |
2,61 |
|
|
Паста РД-1 |
5,5 |
2,03 |
1241 |
2,66 |
2,16 |
4,31 |
|
|
Итого |
162,7 |
100 |
122,96 |
100,0 |
212,01 |
Расчетная плотность: 1323,29 кг/м3
Объем загрузки: 160 л
Таблица 4.8 - Физико-механические показатели резиновой смеси эластичного слоя МА
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
Твердость по ШорА, усл.ед. |
||
|
Температура,°С |
Время, мин |
||||
|
165±3 |
10±1 |
н.м. 9,0 |
н.б. 450 |
50-65 |
Таблица 4.9 - Нормы ускоренного контроля смеси МА
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
1323±50 |
0,3-0,5 |
Обоснование выбора рецептуры резиновой смеси для изготовления диафрагм клинового ремня (МК)
Резиновая смесь МК используется для приготовления диафрагм. Главными требованиями, предъявляемым к диафрагмам являются повышенная термостойкость, стойкость к динамическим нагрузкам, необходимость иметь максимальное напряжение при удлинении и минимальное остаточное удлинение. Изделие должно обладать повышенной газо-, водонепроницаемостью, повышенной прочностью и твердостью, стойкостью к постоянным динамическим нагрузкам и повышенным температурам.
Резиновая смесь должна хорошо обрабатываться на технологическом оборудовании, иметь хорошую каркасность и клейкость.
Всем этим требованиям соответствует бутилкаучук БК-1675 М (100 масс.ч.) - это малоненасыщенный каучук. Для увеличения скорости вулканизации и повышения когезионной прочности вводим хлоропреновый каучук денка хлоропрен PS-40A (3,0 масс.ч.).
Вулканизирующей группой для БК-1675 М является смола 101К (12,5 масс.ч.), так как она создает прочные теплостойкие связи. Для вулканизации денка хлоропрена PS-40A используем цинковые белила (5,0 масс.ч.).
Чтобы ингредиенты хорошо распределились по всему объему, применяем диспергатор - стеариновую кислоту (3,0 масс.ч.), которая также является вторичным активатором.
Наполнение резиновой смеси ведется двумя типами технического углерода П 324 (25,0 масс.ч.) и П 514 (25,0 масс.ч.). Введение активного технического углерода П 324 обеспечивает повышенную прочность резины к раздиру, а введение технического углерода П 514 средней активности увеличивает динамические свойства резины и снижает теплообразования. Вводим мягчитель масло ПН-6 (5,0 масс.ч.) для технологических свойств.
Изделие работает при постоянных динамических деформациях, следовательно, для защиты резины от атмосферного и озонного старения вводим физический противостаритель -- защитный воск ЗВ (1,0 масс.ч.), который выпотевая на поверхности образует защитную пленку.
Изготовление резиновой смеси проводим в две стадии во избежание подвулканизации.
Таблица 4.10 - Рецептура резиновой смеси для изготовления диафрагм
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
||
|
1 стадия |
2 стадия |
|||||||
|
БК 1675 М |
100,0 |
55,7 |
910 |
109,89 |
68,06 |
101,8 |
- |
|
|
Оксид цинка |
5,0 |
2,79 |
5350 |
0,93 |
0,58 |
5,09 |
- |
|
|
Технический углерод П324 |
25.0 |
13.93 |
1810 |
13,81 |
8,55 |
25,45 |
- |
|
|
Технический углерод П 514 |
25.0 |
13,93 |
1810 |
13,81 |
8,55 |
25,45 |
- |
|
|
Стеариновая кислота |
3,0 |
1,67 |
850 |
3,53 |
2,19 |
3,05 |
- |
|
|
Денка хлоропрена PS-40А |
3,0 |
1,67 |
1200 |
2,5 |
1,55 |
3,05 |
- |
|
|
Масло ПН-6 |
5,0 |
2,79 |
970 |
5,15 |
3,19 |
5,09 |
- |
|
|
Защитный воск ЗВ |
1,0 |
0,56 |
855 |
1,17 |
0,72 |
1,02 |
- |
|
|
Смола 101 К |
12,5 |
6,96 |
1170 |
10,68 |
6,61 |
- |
12,77 |
|
|
Маточная смесь |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
170,69 |
|
|
Итого |
179,5 |
100,0 |
- |
161,47 |
100,0 |
182,72 |
183,41 |
Расчетная плотность: 1 стадия = 1107,41 кг/м3
2 стадия = 1111,55 кг/м3
Объем загрузки: 165 л
Таблица 4.11 - Физико-механические показатели для смеси МК
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
180±3 |
30±1 |
н.и. 10,0 |
н.б. 500 |
Таблица 4.12 - Нормы ускоренного контроля для смеси МК
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
180±3 |
30±1 |
1111±50 |
0,25-0,40 |
Обоснование рецептуры резиновой смеси для изготовления вулканизованной части рубашки клинового ремня (MF)
Резиновая смесь должна хорошо обрабатываться на технологическом оборудовании и иметь хорошую каландруемость и высокую каркасность.
Так как изделие работает длительное время (1 год), то резина должна быть стойкой к атмосферному и тепловому старению и иметь хорошие прочностные показатели. Учитывая эти требования, резина изготавливается на основе двух каучуков изопренового и бутадиен-метилстирольного. СКИ-3 (57,8 масс.ч.) придает смесям конфекционную клейкость шприцуемость, и резины характеризуются малыми гистерезисными потерями. Введение СКМС-ЗОАРКМ-15 (42,2 масс.ч.) придает резинам хорошую износостойкость и стойкость к тепловому старению.
Вулканизацию обоих каучуков проводим серой (1,9 масс.ч.), в присутствии сульфидирующего комплекса: сульфенамид Ц (2,1 масс.ч.), цинковые белила (5,7 масс.ч.), стеариновая кислота (1,3 масс.ч.) - образуют комплекс, который увеличивает скорость вулканизации. В качестве противоутомителя используем диафен ФП (1,4 масс.ч.), а для защиты от теплового старения вводим ацетонанил Р (1,4 масс.ч.). Чтобы исключить вероятность подвулканизации вводим антискорчинг N-нитрозодифениламин (1,1 масс.ч.). Для улучшения обрабатываемости на технологическом оборудовании вводим неактивный наполнитель технический углерод П 701 (67,4 масс.ч.), что позволяет улучшить каландруемость резиновой смеси, а также увеличивает твердость.
Для снижения теплообразований вводим технический углерод П 514 (22,9 масс.ч.). Введение СИС (5,0 масс.ч.) увеличивает клейкость резиновой смеси, которая необходима для стыковки листа в цилиндрическую форму.
Таблица 4.13 - Рецептура резиновой смеси для изготовления вулканизованной части рубашки клинового ремня (MF)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
СКИ-3 |
57,8 |
27,5 |
920 |
62,83 |
36,82 |
58,94 |
|
|
СКМС-30 АРКМ-15 |
42,2 |
20,08 |
930 |
45,38 |
26,6 |
43,03 |
|
|
Сера |
1,9 |
0,9 |
2200 |
0,86 |
0,5 |
1,93 |
|
|
Сульфенамид Ц |
2,1 |
1,0 |
1360 |
1,54 |
0,9 |
2,14 |
|
|
Оксид цинка |
5,7 |
2,71 |
5350 |
1,07 |
0,63 |
5,81 |
|
|
Стеариновая кислота |
1,3 |
0,62 |
870 |
1,49 |
0,87 |
1,33 |
|
|
Диафен ФП |
1,4 |
0,67 |
1250 |
1,12 |
0,66 |
1,43 |
|
|
Ацетонанил Р |
1,4 |
0,67 |
1080 |
1,3 |
0.76 |
1,43 |
|
|
Технический углерод П-514 |
22,9 |
10,89 |
1810 |
12,65 |
7.41 |
23,34 |
|
|
Технический углерод П-701 |
67,4 |
32,06 |
1810 |
37,24 |
21,83 |
68,71 |
|
|
СИС |
5,0 |
2,38 |
1170 |
4,27 |
2 5 |
5,10 |
|
|
N-Нитрозодифениламин |
1,1 |
0,52 |
1250 |
0,88 |
0,52 |
1,11 |
|
|
Итого |
210,2 |
100 |
170,63 |
100 |
214,31 |
Расчетная плотность: 1224,66 кг/м3.
Объем загрузки: 175 л
Таблица 4.14 - Физико-механические показатели для смеси MF
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве. % |
Твердость по ШорА, усл.ед. |
||
|
Температура,°С |
Время, мин |
||||
|
154±3 |
5±1 |
н.н. 12,0 |
н.б. 200 |
80-90 |
Таблица 4.15 -Нормы ускоренного контроля для смеси MF
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
154±3 |
5±1 |
1230± 50 |
0,15-0,3 |
Рецептура резиновой смеси для изготовления невулканизованной части рубашки клинового ремня (MU)
Невулканизованная часть рубашки подвергается периодическим сдвиговым формациям и постоянным надрезам.
Так как изделие работает длительное время, то он должно быть стойко к атмосферному старению. Смесь должна хорошо обрабатываться на технологическом оборудовании, иметь низкую усадку, и не менять своих свойств при перепадах температур.
Так как смесь подвергается постоянным сдвиговым деформациям, то она должна быть очень клейкой, следовательно, берем каучук НК-20 (57,8 масс.ч.), так как он имеет повышенную клейкость и высокую когезионную прочность. Чтобы смесь имела повышенную каркасность вводим каучук СКС-30 АРК (42,2 масс.ч.).
Чтобы снизить каучукосодержание, а как следствие и стоимость, вводим неактивный технический углерод П 701 (67,45 масс.ч.), который улучшает обрабатываемость на технологическом оборудовании. Для увеличения твердости вводим технический углерод повышенной активности П 324 (19,85 масс.ч.). Для улучшения технологических свойств и обрабатываемости резиновых смесей на производственном оборудовании добавляют смолу СИС (3,48 масс.ч.) и нафтопласт (6,94 масс.ч). СИС в виду своих свойств будет увеличивать клейкость резиновой смеси. В результате того, что введение пластификатора уменьшает прочность, то вводим усилитель- оксид цинка (5,67 масс.ч.), так как наше изделие изготавливается на основе НК.
Чтобы ингредиенты хорошо диспергировались в резиновой смеси, вводим стеариновую кислоту (1,33 масс.ч.).
Таблица 4.16 - Рецептура резиновой смеси для изготовления невулканизованной части рубашки клинового ремня (MU)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
НК пластикат |
57.8 |
28,24 |
920 |
62,83 |
36,9 |
59,43 |
|
|
СКС-30 АРК |
42,2 |
20,62 |
920 |
45,87 |
26,95 |
43 |
|
|
Технический углерод П324 |
19,85 |
9,7 |
1810 |
10,97 |
6,45 |
20,41 |
|
|
Технический углерод П 701 |
67,45 |
32,94 |
1810 |
37.27 |
21.9 |
65,35 |
|
|
Оксид цинка |
5.64 |
2.76 |
5350 |
1,05 |
0,62 |
5,81 |
|
|
Стеариновая кислота |
1,33 |
0,65 |
870 |
1,53 |
0,9 |
1,36 |
Таблица
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
СИС |
3,48 |
1,7 |
1170 |
2,97 |
1,75 |
3,58 |
|
|
Нафтопласт |
6,94 |
3,39 |
900 |
7,71 |
4,53 |
7,17 |
|
|
Итого |
204,69 |
100,0 |
- |
170,2 |
100,0 |
210,46 |
Расчетная плотность: 1202,67 кг/м
Объем загрузки: 175 л
Таблица 4.17 - Нормы ускоренного контроля для смеси MU
|
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-75 |
|
|
1200± 50 |
0,15-0,3 |
Обоснование выбора рецептуры резиновой смеси ВЛ-44 для изготовления бандажа
Бандаж предназначен для виброизоляции оборудования
Резиновые виброизоляторы используют для смягчения ударов, поглощения шума, гасят колебания и вибрации при движении узлов машин, обеспечивая герметичность соединений.
В процессе работы виброизоляторы испытывают различные виды деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение или сочетание этих деформаций. По условиям работы резины для данного изделия должны обладать следующими свойствами: выносливость при многократных деформациях, невысоким теплообразованием, эластичностью по отскоку, стойкостью к тепловому старению, озоностойкостью, температуро- и атмосферостойкостью, прочностью, герметичностью, механической стойкостью, хорошей стойкостью к образованию и разрастанию трещин, устойчивой к трению.
Резиновая смесь для изготовления резиновых виброизоляторов, должна обладать хорошими технологическими свойствами, хорошим литьевыми свойствами, хорошими литьевыми способностями, стойкость к подвулканизации.
Резину, обеспечивающую высокий комплекс свойств, получают на основе СКМС-30 АРКМ-15 (100,0 масс.ч.).
Данная смесь обладает хорошими технологическими свойствами, пониженная, за счет наполнения маслом ПН-6, уменьшается проскальзывание изделия на оборудовании. Резины на основе данного каучука имеют хорошую изностойкость, механическую прочность.
В качестве вулканизующего агента применяется сера (2,5 масс.ч.) для ускорения процесса вулканизации используется каптакс (0,8 масс.ч), который хорошо сочетается с гуанидом (0,6 масс.ч.).
Вулканизаторы, полученные в присутствии каптакса, отличаются достаточно высокими прочностными свойствами, эластичностью и стойкостью к тепловому старению.
Вследствие замедленного действия ускорителя резиновые смеси, вулканизуемые в присутствии гуанида Ф, стойки к подвулканизации при переработке и смешении. Вулканизаты, полученные в присутствии гуанида Ф, имеют высокую прочность и динамические свойства.
В качестве активатора вулканизации используется оксид цинка (2,0 масс.ч.), который активизирует действия ускорителей и повышает прочность при растяжении.
При вулканизации получается полисульфидные связи, которые обеспечивают эластичность получаемой резины.
Для улучшения технологических свойств и в качестве вторичного активатора вулканизации вводят стеарин (2,0 масс.ч.). Он уменьшает прилипание смеси к валкам, активирует процесс вулканизации и является диспергатором порошкообразных ингредиентов
Данное изделие производится методом литья под давлением, поэтому N-нитрозодифениламин (1,0 масс.ч.). Используется, как антискорчинг. Он предотвращает процессы подвулканизации резиновых смесей в резиносместителе и при технологической обработке не дает реверсии при вулканизации, при этом уменьшается вязкость и улучшается литьевая способность.
Нафтопласт (11,0 масс.ч) улучшает технологические свойства резиновой смеси и распределение порошкообразных ингредиентов, в резиновой смеси, также повышает мягкость резиновых смесей.
Для обеспечения прочностных показателей и жесткости композиции в резиновую смесь вводят технический углерод П-324 (56,0 масс.ч.).
Для придания резине эластичных свойств, а также для улучшения технологических свойств резиновую смесь вводят технический углерод П-803 (60,0 масс.ч.).
При введении мягчителя актофор N (1,0 масс.ч.) улучшается диспергация порошкообразных ингредиентов и не изменяется уровень физико-механических свойств резины.
При введении воска ЗВ-2 (2,0 масс.ч.)повышается сопротивление к старению, действует выпотевая на поверхность. Воск применяется, как физический противостаритель и снижает липкость.
Таблица 4.18 - Рецептура резиновой смеси ВЛ-44
|
Наименование |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объем части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
СКМС-30 АРКМ-15 |
100,00 |
41,86 |
930,00 |
107,53 |
55,87 |
91,18 |
|
|
Сера |
2,50 |
1,05 |
2200,00 |
1,14 |
0,59 |
2,27 |
|
|
Каптакс |
0,80 |
0,33 |
1500,00 |
0,53 |
0,28 |
0,73 |
|
|
Гаунид Ф |
0,60 |
0,25 |
1170,00 |
0,51 |
0,26 |
0,55 |
|
|
Оксид цинка |
2,00 |
0,84 |
5500,00 |
0,36 |
0,19 |
1,82 |
|
|
Октофор N |
1,00 |
0,42 |
1100,00 |
0,91 |
0,47 |
0,91 |
|
|
Воск |
2,00 |
0,84 |
900,00 |
2,22 |
1,15 |
1,82 |
|
|
N-нитрозо- Дифениламин |
1,00 |
0,42 |
1250,00 |
0,80 |
0,42 |
0,91 |
|
|
Стеарин |
2,00 |
0,84 |
850,00 |
2,35 |
1,22 |
1,82 |
|
|
Нафтопласт |
11,00 |
4,6 |
900,00 |
12,22 |
6,35 |
10,03 |
|
|
Техничекий углерод П-803 |
56,00 |
23,44 |
1810,00 |
30,94 |
16,07 |
51,06 |
|
|
Технический углерод П-324 |
60,00 |
25,12 |
1820,00 |
32,97 |
17,13 |
54,06 |
|
|
итого |
238,9 |
100,0 |
- |
192,48 |
100,0 |
217,81 |
Расчетная плотность: 1241 кг/м3
Объем загрузки: 175,5 л
Таблица 4.19 - Нормы ускоренного контроля
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Твердость по Шору, усл.ед. |
||
|
Температура, оС |
Время, мин |
|||
|
165 |
15 |
1150 |
50-70 |
Таблица 4.20 - Физико-механические показатели резины ВЛ-44
|
Прочность кг/см (МПа) |
Удлинение |
Твердость По Шору, усл. ед. |
||
|
относительное |
Остаточное % |
|||
|
н.м. 125 |
н.м. 450 |
н.б. 15 |
50-70 |
Обоснование выбора рецептуры резиновой смеси 7-4326, для изготовления втулки
Втулка должна работать в широком интервале температур: от -50 оС до + 50 оС. Рабочая среда втулки - вода и грязь. Изделие находится в состоянии подвижного соединения и работает между вращающимися деталями. Втулка должна быть устойчива к воздействию воды и грязи, износоустойчива.
Исходя из условий эксплуатации изделия, используется резиновая композиция на основе смеси каучук СКИ-3 и СКД.
Каучук СКИ-3 обладает хорошей динамической выносливостью, имеет хорошие водостойкие, прочностные, эластичные и диэлектрические показатели.
Применяется в комбинации с каучуком СКД, введение, которого увеличивает эластические свойства, позволяет использовать изделие при более низких температурах, -50 оС т.е. повышает морозостойсткость изделия, т.к. СКД - некристаллизующийся, СКД обладает высокой износостойкостью, что важно, т.к. втулка работает в тяжелых условиях эксплуатации.
Комбинация изопренового СКИ-3 и бутадиенового СКД каучуков, обуславливает высокую изностойкость изделия.
Применяется обычная система вулканизации: сульфеномид Ц и сера. Сера создает густую прочную сетку, обуславливающую жесткость резиновой композиции.
У изопренового каучука СКИ-3 большая скорость вулканизации и он раньше начинает вулканизоваться, чем бутадиеновый каучук СКД, поэтому для того, чтобы одновременно происходила вулканизация изопренового и бутадиенового каучуков, входящих в резиновую основу, необходимо широкое плато вулканизации.
Бутадиеновый каучук склонен к реверсии, для предотвращения, которой вводят сульфенамид Ц средней активности небольшой дозировки (0,8 масс.ч.), который является ускорителем вулканизации. Сульфенамид Ц обеспечивает большой индукционный период и высокую скорость в главном периоде.
В качестве активатора вулканизации используется оксид цинка в дозировке (0,5 масс.ч), который увеличивает модуль резиновой композиции, при этом возрастает и жесткость.
Синтетические жирные кислоты СЖК фракций С 21-С25 выполняют функцию вторичного активатора вулканизации, а также функцию диспергатора порошкообразных соединений в матрице резиновой смеси.
Наиболее эффективно применять композицию активного и малоактивного, а также высоко и низкоструктурного типов технического углерода. Для обеспечения прочностных показателей вулканизата, содержащего бутадиеновый каучук СКД, вводят высокоактивный канальный технический углерод К-354 в дозировке (40,0 масс.ч.).
Натуральный изопреновый каучук СКИ-3 сам по себе является прочным, у него малые гистерезисные потери.
Высокоактивный технический углерод К-354 также вводят в композицию для обеспечения высокой жесткости вулканизата и его твердости.
Для создания большого наполнения, повышение твердости композиции, улучшение технологических свойств, удешевление вводят малоактивный технический углерод П-803 в дозировке (60,0 масс.ч.).
С целью улучшения распределения высоких дозировок наполнителей, облегчение диспергирования технических углеродов матрице каучука композиция содержит масло ПН-6 в дозировке (10,0 масс.ч.). Масло ПН-6 используется в качестве мягчителя, так как смесь очень наполнена, является очень жесткой, и действует, как пластификатор, увеличивая пластичность. Масло ПН-6 хорошо совмещается с карбоцепными каучуками, особенно с СКД, имеет такое же строение, как у СКД и параметры их растворимости подобны. Снижает степень усадки, эластическую восстанавливаемость.
Высоконаполненная смесь при получении ее в резиносместителе и последующей переработке (в ЦСИ) склонна к подвулканизации, поэтому используют антискорчинг-N-нитрозодифениламин, в дозировке (0,5 масс.ч.).
При введение минерального наполнителя каолина в дозировке (20,0 масс.ч.) повышается вязкость резиновой смеси, увеличивается ее каркасность, снижается усадка. Каолин оказывает некоторые усиливающие действия при введение его в каучук в количестве (20,0 масс.ч.):
-повышается напряжение при удлинении;
-повышается твердость;
-повышается сопротивление к истиранию вулканизатов;
-повышается сопротивление раздиру из-за анизотропии его частиц.
Эффективно применение каолина совместно с техническим углеродом в смесях на основе некристаллизующегося каучука СКД.
Получаемая из низ резина приобретает повышенное сопративление разрушению при многократных деформациях.
Для повышения морозостойкости резиновой смеси в нее вводят октоф N в дозировке (1,0 масс.ч).
В качестве химического антиозонанта и антиоксиданта применяется диафен ФП в дозировке (2,0масс.ч),обладает высокой активностью. Также он выполняет функцию противоутомителя. С очень хорошим эффектом применяются смеси диафена ФП и ацетонанила Р (2,0 масс.ч. и 1,0 масс.ч.) соответственно. Введение ацетонанила Р усиливает действие диафена ФП, защищает от озонногои теплового старения и является термостабилятором.
Защитное действие увеличивает введение в композицию воска-1 в дозировке (1,0 масс.ч.), который является физическим антиозонантом антиоксидантом, противостарителем.
Выпотевая на поверхность, он образует защитную пленку от проникновения тепла, света, озона, кислорода воздуха. В данной композиции применяется усиленная группа противостарителей.
Таблица 4.21 - Рецептура резиновой смеси 7-4326
|
Наименование |
Массовые части |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
СКИ-3 |
75,00 |
30,08 |
920 |
81,52 |
43,12 |
66,66 |
|
|
СКД |
25,0 |
10,03 |
900 |
27,78 |
14,69 |
22,23 |
|
|
Сера |
3,0 |
1,20 |
2200 |
1,36 |
0,72 |
2,66 |
|
|
Сульфенамид Ц |
0,8 |
0,32 |
1300 |
0,61 |
0,32 |
0,71 |
|
|
Белина цинковые |
5,0, |
2,01 |
5500 |
0,91 |
0,48 |
4,45 |
|
|
Диафен ФП |
2,00 |
0,80 |
1150 |
1,74 |
0,92 |
1,77 |
|
|
Ацетонанил Р |
1,00 |
0,40 |
1090 |
0,92 |
0,48 |
0,89 |
|
|
Воск ЗВ-1 |
1,0 |
0,40 |
900 |
1,11 |
0,59 |
0,89 |
|
|
Технический углерод П-803 |
60,0 |
24,07 |
1810 |
33,15 |
17,54 |
53,34 |
|
|
Технический углерод К-354 |
40,00 |
16,04 |
1820 |
21,98 |
11,63 |
35,54 |
|
|
Каолин |
20,00 |
8,02 |
2060 |
9,71 |
5,14 |
17,77 |
|
|
СЖК фракций С21-С25 |
5,0 |
2,00 |
850 |
5,88 |
3,11 |
4,43 |
|
|
Масло ПН-6 |
10,0 |
4,01, |
970 |
1,03 |
0,54 |
8,89 |
|
|
Октофор N |
1,0 |
0,40 |
1070 |
0,93 |
0,49 |
0,87 |
|
|
N-нитрозо- Дифениламин |
0,5 |
0,20 |
1250 |
0,40 |
0,21 |
4,44 |
|
|
Итого |
249,3 |
100,0 |
- |
189,04 |
100,0 |
221,54 |
Расчетная плотность:1319 кг/м3
Объем загрузки: 168 л
Таблица 4.22 - Нормы ускоренного контроля
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Твердость по Шору, усл.ед. |
||
|
Температура, оС |
Время, мин. |
|||
|
165±3 |
10±1 |
1275 |
65-85 |
Таблица 4.23 - Физико-механические показатели резины 7-4326
|
Вулканизация |
Разрывное усилие, МПа |
Удлинение, % |
Твердость По Шору, ед. |
|||
|
Температура, оС |
Время, мин |
Относительное |
Остаточное |
|||
|
165±3 |
10±1 |
6,5 |
н.м. 200 |
- |
65-85 |
Рецептура резиновой смеси для изготовления опоры ИРП-1347
Для резин, из которой изготавливают опору, предъявляются следующие требования: стойкость к многократным нагружениям; высокая эластичность; стойкость к динамическим нагрузкам; температуро- и атмосферостойкость; стойкость к тепловому и световому старению.
Долговременная работа изделий достигается за счет применения ненасыщенных каучуков в частности СКИ-3 (75,0 масс.ч.) и СКД (25,0 масс.ч.). Резина на основе СКИ-3 обеспечивает малые теплообразования, хорошие прочностные показатели, а СКД - динамический модуль, морозостойкость.
Вулканизующим агентом для этих каучуков является сера (2,0 масс.ч.). Ускорителем вулканизации является сульфенамид Ц (1,0 масс.ч.), который обеспечивает большой индукционный период и высокую скорость в главном периоде. В качестве активатора вулканизации и теплопроводящего наполнителя для каучуков, снижающий теплообразование при многократных деформациях, используется оксид цинка (15,00 масс.ч.), также используется в больших количествах для адгезии. В качестве вторичного активатора вулканизации вводят стеариновую кислоту (1,00 масс.ч.), она активирует процесс вулканизации, является диспергатором порошкообразных ингредиентов.
Защитный воск ЗВ (1,00 масс.ч.) - является физическим антиозонантом, мигрируя на поверхность изделия, образует тонкую защитную пленку, препятствующую взаимодействию озона с каучуком, предохраняющую от воздействия внешних агрессивных сред.
Диафен ФП (2,00 масс.ч.) является противоутомителем. Для улучшения технологических свойств смеси вводят спецбитум (2,00 масс.ч.), который также повышает каркасность смеси, и улучшает шприцуемость, п-оксинеозон (1,0масс.ч.) - противостаритель, защищает резину от озонного старения.
В качестве наполнителя применяется технический углерод П 803 (15,0 масс.ч.), малой активности, который уменьшает жесткость получаемой детали, снижает каучукосодержание, придает износостойкость, а также уменьшает стоимость. Прочность и сопротивление раздиру обеспечивает технический углерод П 324 (1 5,0 масс.ч.).
Таблица 4.24 - Рецептура резиновой смеси для изготовления опоры (ИРП-1347)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые части |
Maccoвые проценты |
Плотность, кг/м3 |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
СКИ-3 |
75,0 |
48,39 |
920 |
81,52 |
59,95 |
96,81 |
|
|
СКД |
25,0 |
16,1 |
900 |
27,78 |
20,43 |
32,27 |
|
|
Сера |
2,0 |
1,29 |
2200 |
0,91 |
0,67 |
2,58 |
|
|
Сульфенамид Ц |
1,0 |
0,65 |
1300 |
0,77 |
0,57 |
1,29 |
|
|
п-Оксинеозон |
1,0 |
0,65 |
1480 |
0,68 |
0,5 |
1,29 |
|
|
Диафен ФП |
2,0 |
1,29 |
1150 |
1,74 |
1,28 |
2,58 |
|
|
Защитный воск ЗВ |
1,0 |
0,65 |
900 |
1.11 |
0,82 |
1,29 |
|
|
Оксид цинка |
15,0 |
9,68 |
5500 |
2,73 |
2,01 |
19,36 |
|
|
Технический углерод П 803 |
15,0 |
9,68 |
1820 |
8,24 |
6,06 |
19,36 |
|
|
Технический углерод П 324 |
15,0 |
9,68 |
1810 |
8,29 |
6,1 |
19,36 |
|
|
Стеариновая кислота |
1,0 |
0,65 |
850 |
1,18 |
0,87 |
1,29 |
|
|
Спецбитум |
2,0 |
1,29 |
1980 |
1,01 |
0,74 |
2,58 |
|
|
Итого |
155,0 |
100,0 |
- |
135,96 |
25,47 |
200,08 |
Расчетная плотность: 1140,04 кг/м3;
Объем загрузки: 175,5 л
Таблица 4.25-Физико-механических показателей резиновой смеси
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
|||
|
165±3 |
10±1 |
н.м. 16,0 |
н.б. 60О |
Таблица 4.26 -Нормы ускоренного контроля для резиновой смеси
|
Режим вулканизации |
Плотность, кг/м3 |
Пластичность ГОСТ 415-53 |
Твердость по ШорА, усл. ед. |
||
|
Температура, °С |
Время, мин |
||||
|
165±3 |
10±1 |
1140±50 |
0,12-0,3 |
70-80 |
Рецептура резиновой смеси для изготовления прокладки (2658)
К резинам из которых изготавливают прокладку предъявляются следующие требования: она должна обладать стойкостью к механическим воздействиям, стойкостью к термоокислительному старению, износостойкостью.
Требования к смесям: хорошая обрабатываемость, хорошие конфекционные свойства, каркасность, стойкость к преждевременной вулканизации.
С целью обеспечения стойкости к термоокислительному старению, каркасности, износостойкости применяется бутадиен-стирольный каучук (100,0 масс.ч.).
Для лучшей шприцуемости, улучшения обрабатываемости на технологическом оборудовании, удешевления изделий применяется регенерат РШТ (25,00 масс.ч.).
Для СКМС-30 АРКМ-15 применяется серная вулканизация, сера (0,5 масс.ч.). Резины, получаемые с применением серы, характеризуются высокими прочностными свойствами, эластичностью, выносливостью при многократных деформациях вследствие широкого набора поперечных связей различной энергии. Для ускорения процесса вулканизации применяется альтакс (1,96 масс.ч.), являющийся ускорителем.
Для активации процесса вулканизации используют активаторы - оксид цинка (3,0 масс.ч) и стеариновую кислоту (2,0 масс.ч.). Активаторы образуют при повышенных температурах с ускорителями вулканизации промежуточные соединения. В присутствии комплексных соединений облегчается взаимодействие серы с ускорителем.
Стеариновая кислота в резиновых смесях является вторичным активатором вулканизации, способствует лучшему диспергированию технического углерода, снижает прилипание синтетического каучука к оборудованию, препятствует агломерации наполнителей.
Нафтопласт (10,0 масс.ч) - пластификатор, улучшает диспергирование технического углерода в полимерной матрице, повышает клейкость, уменьшает вязкость. Для улучшения технологических свойств смеси вводят масло ПН-6 (0,9 масс.ч.). Парафин (5,0 масс.ч.) является физическим антиозонантом увеличивает атмосферостойкость резин, так как парафины обладают высокой скоростью выцветания на поверхности резины и образуют на ней крупнокристаллическую хрупкую пленку.
Каолин (45,0 масс.ч.) - наполнитель, вводят для лучшей шприцуемости резиновой смеси, является дешевым, повышает вязкость резиновых смесей, увеличивает каркасность и снижает усадку.
В качестве наполнителей используются технический углерод П 803 (50,00 масс.ч.) и технический углерод Т 900 (25,00 масс.ч.), неактивных марок, которые придают каркасность смеси, снижают каучукосодержание, являются светостабилизаторами, а также удешевляют смесь.
Тиурамная паста (3,6 масс.ч.), которая состоит из тиурама (1,8 масс.ч.), каолина (1,8 масс.ч.) позволяет интенсифицировать процесс вулканизации, то есть оптимум вулканизации достигается за короткое время.
Таблица 4.27 - Рецептура резиновой смеси (2658)
|
Наименование ингредиентов |
Массовые часги |
Массовые проценты |
Плотность, кг/м |
Объемные части |
Объемные проценты |
Навеска, кг |
|
|
СКМС-30 АРКМ-15 |
100 |
36,64 |
920 |
108,7 |
50,18 |
78,84 |
|
|
Регенерат РШТ |
25 |
9,16 |
1180 |
21,19 |
9,78 |
19,71 |
|
|
Сера |
0,5 |
0,18 |
2200 |
0,23 |
0,11 |
0,79 |
|
|
Альтакс |
1,96 |
0,72 |
1210 |
1,62 |
0,75 |
1,58 |
|
|
Нафтам-2 |
1 |
0,37 |
1600 |
0,63 |
0,29 |
1,18 |
|
|
Оксид цинка |
3 |
1,1 |
5350 |
0,56 |
0.26 |
39,42 |
|
|
Каолин |
45 |
16,48 |
2060 |
21,84 |
10,08 |
47,30 |
|
|
Технический углерод Т 900 |
25 |
9,16 |
1900 |
13,16 |
6,07 |
3,95 |
|
|
Технический углерод П 803 |
50 |
18,32 |
1880 |
26,6 |
12,28 |
1,58 |
|
|
Парафин |
5 |
1,83 |
900 |
5,56 |
2,57 |
11,83 |
|
|
Стеариновая кислота |
2 |
0,73 |
870 |
2,3 |
1,06 |
1,43 |
|
|
Нафтопласт |
10 |
3,66 |
900 |
11,11 |
5.13 |
1,42 |
|
|
Тиурам |
1,8 |
0,66 |
1350 |
1,33 |
0,61 |
0,71 |
|
|
Каолин |
1,8 |
0,66 |
2060 |
0,87 |
0,4 |
0,39 |
|
|
Итого |
272.96 |
100 |
- |
216,63 |
100 |
210,12 |
Расчетная плотность: 1236 кг/м3
Объем загрузки: 170 л
Таблица 4.28- Физико-механические показатели смеси 2658
|
Режим вулканизации |
Условная прочность при растяжении, МПа |
Относительное удлинение при разрыве, % |
Твердость по ШорА, усл. ед. |
||
|
Температура,°С |
Время, мин |
||||
|
165±3 |
10±1 |
н.м. 4,4 |
н.м. 350 |
50-60 |
Описание технологического процесса приготовления резиновых смесей
Подготовительное производство размещается в трехэтажном помещении, которое состоит из этажной и высотной части. На эстакадах установлены резиносмесители. Подача сырья к расходным бункерам и емкостям производится отдельно по трем группам: каучуки, сыпучие ингредиенты и мягчители.
Поточные линии состоят из большого количества бункеров, весов, транспортных средств, систем управления.
Прием, хранение, подготовка каучуков, химикатов, развеска и подача ингредиентов к резиносмесителю.
Подготовка и развеска каучука
Натуральный каучук поступает на завод в кипах (в форме неправильного параллелепипеда 900*600*400 мм) массой 100-110 кг.
Синтетический каучук поставляется на заводы в рулонах, в брикетах разной массы.
Каучуки должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей, перегрева и избытка влаги.
Подготовка и транспортирование каучуков остается наиболее трудоемким процессом. Каждый вид каучука имеет свою технологию подготовки к смешению.
Синтетические каучуки растариваются, разрезаются на куски, удобные для развешивания. Кипы натурального каучука растариваются, с них иногда снимаются наружные слои (рубашку), загрязненные включениями. Затем кипы натурального каучука разрезаются на куски, и каучук подвергается декристаллизации. Декристаллизация (распарка) осуществляется в камерах непрерывного действия в течение 6-7 часов при температуре 90-100 °С, осуществляемая с помощью лишенного цепного конвейера (v=0,7 м/мин, емкость люльки 100 кг). При этом каучук из кристаллического, стеклообразного переходит в аморфное, высокоэластическое состояние, а листы натурального каучука, из которых состоит кипа, сравнительно легко отделяются друг от друга.
После декристаллизации каучук поступает на установку фирмы FATA ДАК-300. В машине имеется устройство для грубой резки брикета каучука на части, устройство для тонкого реза, позволяющее отрезать от брикета полосы толщиной до 1-2 мм и автоматические весы.
Дозированный каучук автоматически перекладывается на подвеску ленточного транспортера, с помощью которого подается в подготовительный цех. Далее опрокидывателем навеска каучука сбрасывается на приемочный транспортер, а затем поступает на весовой, где осуществляется проверка точности навески. С весового транспортера навеска подается на загрузочный транспортер и далее загружается в резиносмеситель.
Прием, хранение и транспортировка технического углерода
Технический углерод поставляют на завод обычно в железнодорожных вагонах-хопперах. Из железнодорожных вагонов технический углерод в гранулированном виде ссыпается по гибким рукавам и трубам в приемные воронки подрельсовых конвейеров с погруженными скребками. Далее технический углерод транспортируется горизонтально - наклонными скребковыми конвейерами к распределительным трубам и реверсивным винтовым конвейером поступает на элеваторы для подъема технического углерода в большие бункеры (силосы). Каждый тип технического углерода хранится на складе в своем силосе. В подготовительный цех технический углерод подается с помощью пневмотранспорта всасывающего типа. Технический углерод поступает в циклон, где за счет циркуляции с воздухом гранулы его оседают за счет центробежных сил и самотеком поступают в расходный бункер, а воздух проходит дальнейшую очистку в аспирационной установке, откуда с помощью шнека поступают в автоматический дозатор. После дозирования технический углерод поступает в сборную емкость, а затем в заднюю стенку резиносмесителя.
Основным преимуществом пневмотранспортной системы является простота конструкции, компактность, отсутствие контакта транспортируемого материала с обслуживающим персоналом, непрерывность процесса транспортирования.
Прием, хранение и дозирование жидких ингредиентов
При значительном потреблении жидкие и легкоплавкие продукты поступают на склад в автомобильных и железнодорожных цистернах, а при малом - в бочках или барабанах. Из железнодорожных цистерн жидкие пластификаторы перекачиваются по гибким шлангам через приемные воронки у железнодорожных путей и далее по трубопроводам поступают в специальные резервуары склада мягчителей - специально-оборудованные подземные хранилища, в которых расположены металлические баки с подогревом. Жидкие материалы перед выгрузкой из цистерн, особенно в зимнее время, с помощью парового змеевика циркуляционной системы разогревают до определенной вязкости. Заводские резервуары и трубопроводы для приема, хранения и передачи жидких и легкоплавких ингредиентов имеют специальные подогревательные устройства, позволяющие осуществить их транспортирование, дозирование и загрузку в резиносмеситель.
Пластификаторы из заводских емкостей по обогреваемым трубопроводам типа «труба в трубе» перекачиваются в промежуточные расходные емкости подготовительного цеха, которые расположены в непосредственной близости от смесительного оборудования. Разогретый пластификатор из промежуточной емкости с помощью шестеренчатых насосов перекачивается в цеховую циркуляционную систему трубопроводов, из которой производится питание автоматической развески.
Мягчители из циркуляционных трубопроводов направляются через автоматические весы (весовой метод дозирования) в сборные емкости и инжектором нагнетаются в рабочую камеру резиносмесителя.
Подготовка и развеска светлых сыпучих ингредиентов
Светлые сыпучие ингредиенты поступают на завод в полиэтиленовых или бумажных пакетах или барабанах. На складе должна поддерживаться определенная влажность. В случае необходимости производится сушка материалов в сушилках с электрообогревом.
Светлые сыпучие ингредиенты подаются в производство в специальных контейнерах, снабженных клапанами для автоматической загрузки и выгрузки продукта. Все операции по доставке светлых сыпучих ингредиентов к расходным бункерам автоматизированы. Транспортирование ингредиентов к расходным бункерам производится при помощи ПТК. При использовании ПТК, каждый контейнер закреплен за определенным типом материала, что позволяет создать технологический запас заполненных контейнеров на накопительных линиях непосредственно в местах потребления, что упрощает обслуживание и ремонт.
Применяется централизованная система дозирования ингредиентов. При централизованной системе дозирования дозирующее оборудование сосредоточенно на одном участке и обеспечивает работу нескольких резиносмесителей. Навески ингредиентов доставляют в контейнерах или другой таре либо непосредственно к смесителям, либо на промежуточный склад, а оттуда - по мере необходимости - к смесителям. Последний вариант обеспечивает большую устойчивость технологического процесса.
Ингредиенты загружаются на автоматические весы, и после взвешивания поступают на ленточный загрузочный транспортер и далее в резиносмеситель.
Для сыпучих ингредиентов, у которых суточный расход не превышает 100 кг, предусмотрена полуавтоматическая развеска. Доставка ингредиентов к резиносмесителям осуществляется в полиэтиленовых пакетах карами. Применяется установка АУ-3 для упаковки ингредиентов в полиэтиленовые пакеты, которая основана на получении рукава из пленки, заполнении его сыпучим компонентом и запечатывании полученных пакетов.
Изготовление паст
В данном производстве некоторые ингредиенты вводятся в резиновые смеси в виде паст. Пасты готовят на участке приготовления паст. Для изготовления паст применяются пастомешалки. Они состоят из сосуда коробчатого типа, в котором размещаются два горизонтально расположенных Z-образных ротора. Роторы вращаются на встречу друг другу с различной - скоростью, благодаря чему улучшается перемешивание ингредиентов, а следовательно, и однородность получаемой пасты. После приготовления пасты ее выгружают из пастомешалки и отправляют в дальнейшее производство.
Описание процесса смешения
Резиновая смесь является сложной многокомпонентной системой, в состав которой входят каучуки и различные ингредиенты, равномерно распределенные в каучуковой матрице. Для получения резиновых смесей каучук и ингредиенты смешивают до получения однородной массы.
Приготовление резиновых смесей производится в закрытых резиносмесителях периодического действия PC 270/30. Загрузка ингредиентов происходит согласно режиму смешения. Изготовление резиновых смесей осуществляется в одну или две стадии. Данные резиносмесители имеют большую производительность и обеспечивают получение смесей высокого качества благодаря механизации и автоматизации процесса. Для управления работой всего технологического оборудования поточных линий, начиная от расходных бункеров и заканчивая выходом готовой смеси, предусмотрена автоматическая система. Автоматическая система обеспечивает нормальную работу по разгрузке весов, сборных емкостей и прочеса смешения в установленной последовательности, возможность разгрузки резиносмесителя, контроль температуры процесса смешения. Загрузочный командный прибор включается только при готовности всех необходимых навесок.
В смеситель с закрытой системой охлаждающая вода подается в рубашку смесителя под давлением 0,3-1 МПа. Выгрузка смеси из резиносмесителя происходит через нижний затвор. Смесь попадает на агрегат из двух вальцев, расположенных под резиносмесителем. На первых вальцах резиновая смесь охлаждается и дорабатывается, на вторых вальцах вводится вулканизующая группа. При этом уменьшается возможность преждевременной вулканизации, кроме того, дополнительная обработка повышает однородность резиновой смеси.
Подобные документы
Обзор и характеристика оборудования для заводов резиновой промышленности. Разработка процесса изготовления протекторной резиновой смеси для легковой шины 185/60R14 модели БИ-555 с использованием автоматической двухстадийной системы резиносмешения.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 08.06.2013Фундаментальная химия техуглерода, способы его производства. Приготовление резиновых смесей с определенной твердостью, содержащих техуглерод. Особенности выбора надлежащей марки для резиновой смеси. Обработка резиновых смесей, наполненных техуглеродом.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.05.2013Физико-химические явления в процессах переработки каучуков и резиновых смесей. Особенности современной технологии приготовления резиновых смесей. Приготовление смесей на основе изопренового каучука. Обработка резиновых смесей на валковых машинах.
курсовая работа [374,7 K], добавлен 04.01.2010Требования, предъявляемые к асфальтобетонной смеси, характеристика материалов, применяемых для ее приготовления. Подбор состава асфальтобетонной смеси по заданию. Технология и последовательность, оборудование для приготовления асфальтобетонной смеси.
курсовая работа [56,2 K], добавлен 17.06.2010Процесс приготовления резиновой смеси в резиносмесителе. Выбор регулируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий. Обоснование выбора средств автоматизации. Описание работы выбранных систем автоматического контроля и регулирования.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 27.07.2011Классификация бетонов. Компоненты для приготовления бетонной смеси. Контроль качества. Физико-механические основы формования и уплотнения. Статическое прессование. Влияние состава смеси и продолжительности прессования на плотность и прочность материала.
курсовая работа [158,5 K], добавлен 09.04.2012Выбор и обоснование конструкции резинотехнических изделий. Рецептура и свойства резины для опорных частей. Характеристика каучуков и ингредиентов. Описание технологического процесса изготовления резиновых смесей. Расчет потребного количества оборудования.
курсовая работа [526,8 K], добавлен 30.05.2015Формирование помольной смеси как метод стабилизации технологических свойств зерна. Требования, предъявляемые к составлению помольных смесей зерна. Расчет состава компонентов помольной смеси, характеристика каждой партии зерна пшеницы для ее составления.
контрольная работа [45,2 K], добавлен 07.05.2012Описание ассортимента шин различных конструкций и моделей. Обоснование выбора и описание технологического процесса изготовления резиновых смесей. Контроль производства, качества сырья и материалов. Расчет рентабельности и прибыльности предприятия.
дипломная работа [127,2 K], добавлен 23.02.2014Проектирование пароразогрева бетонной смеси в технологии получения плит покрытия. Технологическая схема двухсекционной бетоносмесительной установки цикличного действия. Электроразогрев и пароразогрев бетонной смеси, условия проведения процессов.
курсовая работа [611,7 K], добавлен 06.02.2015
