Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками.
Резина, как технический материал, отличается от других материалов высокими эластическими свойствами, которые присущи каучуку — главному исходному компоненту резины. Она способна к очень большим деформациям (относительное удлинение достигает 1000%), которые почти полностью обратимы. При нормальной температуре резина находится в высокоэластическом состоянии и ее эластические свойства сохраняются в широком диапазоне температур.
Модуль упругости лежит в пределах 1 — 10 МПа, т.е. он в тысячи и десятки тысяч раз меньше, чем для других материалов. Особенностью резины является ее малая сжимаемость (для инженерных расчетов резину считают несжимаемой); коэффициент Пуассона 0,4 — 0,5, тогда как для металла эта величина составляет 0,25 — 0,30. Другой особенностью резины как технического материала является релаксационный характер деформации. При нормальной температуре время релаксации может составлять 10 -4 с и более. При работе резины в условиях многократных механических напряжений часть энергии, воспринимаемой изделием, теряется на внутренне трение (в самом каучуке и между молекулами каучука и частицами добавок); это трение преобразуется в теплоту и является причиной гистерезисных потерь. При эксплуатации толстостенных деталей (например, шин) вследствие низкой теплопроводности материала нарастание температуры в массе резины снижает ее работоспособность.
Кроме отмеченных особенностей для резиновых материалов характерны высокая стойкость к истиранию, газо- и водонепроницаемость, химическая стойкость, электроизолирующие свойства и небольшая плотность.
Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала.
Важным свойством является способность каучука вулканизироваться. Этот процесс обычно осуществляется в присутствии серы, в результате чего каучук из термопластичного переходит в термостабильное состояние и становится прочным, нерастворимым, теплостойким, неклейким и эластичным материалом. При вулканизации в молекулах каучука возникает сетчатая (пространственная) структура.
Для улучшения физико-механических свойств каучуков в состав вводятся различные добавки (инградиенты). Таким образом, резина состоит из каучука и инградиентов, имеющих определенное назначение. Кроме основного компонента (каучука), в состав резины входят вулканизаторы (S), наполнители (сажа, SiO2, каолин, TiO2, ZnO, Mg2O, ткани, мел, тальк и т.д.), пластификаторы (фенолы, парафин, вазелин, стеориновая кислота, битум, растительные масла и др. — 8 — 30%), ускорители (оксид свинца, оксид магния и т.д.), противостарители (альдоль, неозон Д, парафин, воск), красители (минеральные или органические).
По назначению резины могут быть классифицированы на следующие группы:
o резины общего назначения;
o резины специального назначения.
В свою очередь резины общего назначения делятся на следующие подгруппы:
НК — натуральный каучук (С5Н8)n. Растворяется в жидких и ароматических растворителях (бензине, бензоле и др.), аморфен, образует вязкие растворы, применяемые в качестве клеев. Резины на основе НК отличаются высокой эластичностью, прочностью, водо- и газонепроницаемостью, высокими электроизоляционными свойствами.
СКБ — синтетический каучук бутадиеновый (С4Н6)n. Является некристаллизующимся каучуком и имеет низкий предел прочности при испытании на растяжение, поэтому в резину на его основе вводят усиливающие наполнители.
СКС — бутадиенстирольный каучук. Получается при совместной полимеризации бутадиена (С4Н6) и стирола (СН2=СН-С6Н5). Это самый распространенный каучук общего назначения. Из наиболее распространенного каучука СКС-30 получают резины с хорошим сопротивлением старению и хорошим сопротивлением многократным деформациям.
СКИ — синтетический каучук изопреновый — продукт полимеризации изопрена (С5Н8). По строению и свойствам близок к натуральному каучуку. Предназначается для получения электроизоляционных покрытий, для вакуумной техники.
Резины общего назначения могут работать в среде воды, воздуха, слабых растворов кислот и щелочей. Интервал рабочих температур от -35 до 130°С. Из этих резин изготовляют шины, ремни, рукава, конвейерные ленты, изоляцию кабелей, различные радиотехнические изделия.
Резины специального назначения подразделяются на несколько видов: маслобензостойкие, теплостойкие, светоозоностойкие, износостойкие, электротехнические, стойкие к гидравлическим жидкостям.
Маслобензостойкие резины получают на основе каучуков (наирит), СКН и тиокола.
Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению. За рубежом каучуки на основе наирита выпускают под названием неопрен, пербутан-С и др.
СКН — бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от состава каучук выпускают следующих марок: СКН-18, СКН-26, СКН-40 (зарубежные марки: хаукар, пербутан, бутан-N и др.). Резины на основе СКН обладают высокой прочностью, хорошо сопротивляются истиранию, но по эластичности уступают резинам на основе НК, превосходят их по стойкости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей. Резины на основе СКН применяют для производства ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых деталей (уплотнительные прокладки, манжеты и т.д.).
Читайте также: Определи вид компьютерной сети выбрав верный ответ шина
Тиокол — полисульфидный каучук. Устойчив к топливу и маслам, к действию кислорода, озона и солнечного света, хороший герметизирующий материал. Механические свойства резины на основе тиокола невысокие. Эластичность сохраняется до -60°С. Теплостойкость не превышает 60 — 70°С. Тиколы новых марок работают при температуре до 130°С.
Акрилатные каучуки можно отнести к маслобензостойким каучукам. Каучуки выпускают марок БАК-12, БАКХ-7, ЭАХ. Для получения высокопрочных резин вводят усиливающие наполнители. Достоинством этих резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении. Они стойки к действию кислорода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам. Недостатками БАК являются малая эластичность, низкая морозостойкость, невысокая стойкость к действию горячей воды и пара.
Теплостойкие резины получают на основе каучука СКТ. Это синтетический каучук теплостойкий, обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Диапазон рабочих температур СКТ составляет от -60 до 250°С. Является водостойким и гидрофобным каучуком (например, применяется для защиты от обледенения). В зависимости от введенных добавок каучуку можно придать те или иные свойства: СКТВ — устойчив к тепловому старению и обладает небольшой текучестью при сжатии, температура эксплуатации до 300°С; СКТФВ — обладает повышенной морозостойкостью (до -100°С) и сопротивляемостью к действию радиации.
Морозостойкими являются резины на основе каучуков, имеющих низкие температуры стеклования. Например резины на основе СКС-10 и СКД могут работать при температуре до -60°С; НК, СКБ, СКС-30, СКН — до -50°С; СКТ — ниже -75°С.
Светоозоностойкие резины вырабатывают на основе фторсодержащих (СКФ), этиленпропиленовых (СКЭП), бутилкаучука.
Фторсодержащие каучуки выпускают марок СКФ-32, СКФ-26 (зарубежные марки — кель-Ф и вайтон). Каучуки устойчивы к тепловому старению, воздействию масел, топлива, различных растворителей (даже при повышенных температурах), негорючи, обладают высоким сопротивлением истиранию. Теплостойкость длительная (до 300°С). Недостатком является малая стойкость к большинству тормозных жидкостей, низкая эластичность. Резины из фторкаучуков широко применяются в авто- и авиапромышленности.
СКЭП — белая каучукообразная масса, которая обладает высокой прочностью и эластичностью, очень устойчива к тепловому старению, имеет хорошие диэлектрические свойства. Кроме СКЭП выпускают тройные сополимеры СКЭПТ (за рубежом — вистол и дутрал).
Светостойкие резины первых двух видов применяют для уплотнительных изделий, диафрагм, гибких шлангов и т.д., они не разрушаются при работе в атмосферных условиях в течение нескольких лет.
ХСПЭ — хлорсульфополиэтилен обладает повышенным сопротивлением истиранию при нагреве, озоно-, масло-, и бензостойки, хорошие диэлектрики. Интервал рабочих температур от -60 до 215°С. Применяют эти резины как защитный и конструкционный материал (противокоррозионные, не обрастающие в морской воде водорослями и микроорганизмами покрытия, для защиты от воздействия g — излучения).
БК — бутилкаучук обладает стойкостью к кислороду, озону и другим химическим реагентам. Каучук кристаллизующийся, что позволяет получить материал с высокой прочностью (хотя эластические свойства низкие). Обладает высоким сопротивлением истиранию и высокими диэлектрическими свойствами, химически стоек. Предназначен для работы в контакте с концентрированными кислотами и другими химикатами; кроме того, его применяют в шинном производстве (срок службы покрышек в 2 раза выше, чем покрышек и НК).
Износостойкие резины получают на основе полиуретановых каучуков СКУ.
СКУ обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкостью, стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10 — 20 раз выше, чем газонепроницаемость НК, стойки к воздействию радиации. Выпускаются марок СКУ-7, СКУ-8, СКУ-50, СКУ-ПФ, СКУ-ПФЛ (зарубежные названия — вулколлан, адипрен, джентан, урепан). Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, конвейерных лент, обкладки труб и желобов для транспортирования абразивных инструментов, обуви и др.
Электротехнические резины включают электроизоляционные и электропроводящие резины. Электроизоляционные резины изготовляют только на основе полярных каучуков НК, СКБ, СКС, СКТ и бутилкаучука. Их применяют для изоляции токопроводящей жилы электропроводов и кабелей, для специальных перчаток и обуви. Электропроводящие резины для экранированных кабелей получают из каучуков НК, СКН, наирита, особенно из полярного каучука СКН-26 с введением в него углеродной сажи и графита.
Читайте также: Топ лучших летних шин для легковых автомобилей r16
Резину стойкую к воздействию гидравлических жидкостей используют для уплотнения подвижных и неподвижных соединений гидросистем, рукавов, диафрагм, насосов. Для работы в масле применяют резину на основе каучука СКН. Для кремнийорганических жидкостей применимы неполярные резины на основе каучуков НК, СКМС-10 и др.
Таким образом, рассмотрев различные виды резин, можно сделать вывод о том, что резины находят широкое применение в различных областях промышленности, строительства и т.д. Следует отметить и специальные области применения резин. Так резины применяются в сельском хозяйстве в виде смесей определенного состава для стабилизации страдающих от ветровой коррозии песчаных грунтов, для укрепления плотин, каналов, для автомобильных дорог. Каучуки вводят в асфальт, что повышает его износостойкость и безопасность движения на дорогах. Губчатые резины широко применяются в качестве обивочных материалов для мебели, автомобилей, для обработки текстильных материалов — в частности пропитки изнанки ковровых изделий и т.д.
Физико-механические свойства резин приведены в табл. 3.6.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Видео:Композиционные материалыСкачать
Композиционный материалов в шинах
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАТЕРИАЛ КОМПОЗИЦИОННЫЙ НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО РЕЗИНОВОГО ПОРОШКА, МОДИФИЦИРУЮЩИЙ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ
Технические требования и методы испытаний
Composite material based on active rubber powder, modifying asphalt mixes. Technical requirements and test methods
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Метрологический центр РОСНАНО» (ООО «МЦ РОСНАНО»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 «Дорожное хозяйство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 мая 2013 г. N 89-ст
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)
Видео:Сделано в Росатоме. Композитные материалыСкачать
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на композиционный материал на основе активного резинового порошка (далее — композиционный материал), модифицирующий асфальтобетонные смеси, применяемые для устройства покрытий на автомобильных дорогах, мостовых сооружениях, тоннелях.
Настоящий стандарт устанавливает технические требования к композиционному материалу, модифицирующему асфальтобетонные смеси, и методы его испытаний.
Видео:Композитные материалы (Что это такое?)Скачать
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.2.3.01-86 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов
ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями
ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 2226-2013 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия
ГОСТ 2477-65 Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды
ГОСТ 3306-88 Сетки с квадратными ячейками из стальной рифленой проволоки. Технические условия
ГОСТ 3826-82 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4919.1-77 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия
ГОСТ 9980.2-86 (ИСО 842-84, ИСО 1512-74, ИСО 1513-80) Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний
ГОСТ 10597-87 Кисти и щетки малярные. Технические условия
ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний
ГОСТ 19360-74 Мешки-вкладыши пленочные. Общие технические условия
ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 21718-84 Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
Читайте также: В чем причины повышенного износа шин передних колес
ГОСТ 30263-96 (ИСО 2393-94) Смеси резиновые для испытания. Приготовление, смешение и вулканизация. Оборудование и методы
ГОСТ 31015-2002 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
Видео:Композиционные материалыСкачать
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
3.1 асфальтобетонная смесь с применением композиционного материала: Рационально подобранная смесь, состоящая из зерновой минеральной части (щебня, песка и минерального порошка), модифицирующего композиционного материала и нефтяного дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) в качестве вяжущего вещества, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии, применяемая для устройства покрытий на автомобильных дорогах, мостовых сооружениях, тоннелях.
3.2 активный порошок дискретно девулканизованной резины: Резиновый порошок с высокоразвитой удельной поверхностью частиц, полученный методом высокотемпературного сдвигового измельчения в роторном диспергаторе из резиновой крошки изношенных шин и/или вулканизованных отходов резинотехнических изделий и способный к вулканизации при стандартных условиях без применения дополнительных агентов (далее — активный резиновый порошок).
3.3 композиционный материал: Материал, содержащий активный резиновый порошок в качестве основы, а также целевые и функциональные добавки, предназначенный для модифицирования асфальтобетонных смесей.
3.4 стандартные условия вулканизации: Условия вулканизации, характеризующиеся давлением прессования не менее 3,0 МПа, температурой прессования 143 °С и временем вулканизации 20 мин.
Видео:Материалы будущего - композиционные, «киберзащитные» самовосстанавливающиеся. Стань специалистом!Скачать
4 Технические требования
4.1 Основные показатели и характеристики
4.1.1 Композиционный материал в своем составе может содержать только следующие компоненты:
— активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8 мм, полученный при утилизации изношенных шин и/или различных отходов резинотехнических изделий на основе неполярных каучуков;
— целевые и функциональные добавки.
4.1.2 Параметры композиционного материала должны соответствовать показателям, приведенным в таблице 1.
Таблица 1 — Показатели свойств композиционного материала
Наименование показателя, единица измерения
1 Остаток на сите 0,9 мм при просеивании, %, не более
2 Индекс агломерации (слеживаемость), баллы, не менее
4 Влажность, % по массе, не более
4.2 Требования к сырью для производства композиционного материала
Сырьем для производства композиционного материала являются:
— активный резиновый порошок;
— целевые и функциональные добавки.
Показатели свойств активного резинового порошка приведены в таблице 2.
Таблица 2 — Показатели свойств активного резинового порошка
Наименование показателя, единица измерения
2 Остаток на сите 0,9 мм при просеивании, %
0
(остаток на сите отсутствует)
3 Удельная поверхность (фракция более 0,63 мм), м /г, не менее
4 Способность к самовулканизации, число выкрашиваемых частиц
Выкрашиваемые частицы отсутствуют
4.3 Требования к сырью для производства активного резинового порошка
Сырьем для производства активного резинового порошка является резиновая крошка, полученная из изношенных шин и/или вулканизованных отходов резинотехнических изделий. В сырье для производства активного резинового порошка не допускается наличия механических примесей (частиц песка, древесины, глинозема, стекла, камней и т.д.), кроме упомянутых в таблице 3.
Показатели свойств сырья для производства активного резинового порошка приведены в таблице 3.
Таблица 3 — Показатели свойств сырья для производства активного резинового порошка
Наименование показателя, единица измерения
1 Влажность, % по массе, не более
2 Содержание включений частиц черных металлов после магнитной сепарации, %, не более
3 Содержание кордного волокна, %, не более
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
💥 Видео
Композитные Материалы 🛠, и рамы для дронов 🚁Скачать
Прочнее стали. Как в России создают материал будущегоСкачать
Использование композиционных материалов в авиастроенииСкачать
Самолет из углепластика и где ещё применяют композитные материалыСкачать
Композитные газовые баллоны. Тест на взрыв.Скачать
Композиционные материалыСкачать
Учебный фильм. Формование изделий из полимерных композиционных материалов.Скачать
Прочность композитного материалаСкачать
Композитные материалыСкачать
Полный цикл производства полимерных композиционных материалов в ВИАМСкачать
Композиционные материалы в самолетостроенииСкачать
Ключ в наномиры: "Композиционные материалы на основе карбонизованных полимерных матриц"Скачать
Композитные материалыСкачать
Инжиниринговый центр I Высокотемпературные композиционные материалыСкачать
ИПНГ Мастер-класс «Полимерные композиционные материалы»Скачать
