Каучукът е високоеластичен полимерен материал с обратима деформация, еластичен при стайна температура, може да предизвика голяма деформация под действието на малка външна сила и може да бъде възстановен в първоначалното си състояние след отстраняване на външната сила. Каучукът принадлежи към напълно аморфен полимер, неговата температура на встъкляване (Tg) е ниска, молекулното тегло често е голямо, повече от стотици хиляди. Каучуковите продукти се използват широко във всички аспекти на индустрията или живота.
През 1770 г. английският химик Дж. Пристли открива, че каучукът може да се използва за изтриване на написаното с молив. По онова време материалът, използван за тази цел, се е наричал каучук и оттогава тази дума се използва.
Първо, източникът на каучук
Каучукът е разделен на два вида естествен каучук и синтетичен каучук.
Естественият каучук се произвежда от гума, извлечена от каучуково дърво, каучукова трева и други растения.
Синтетичният каучук се получава чрез полимеризация на различни мономери.
Основният източник на естествен каучук е трилистното каучуково дърво, което първоначално е растяло в Южна Америка, но след изкуствена трансплантация голям брой каучукови дървета се отглеждат и в Югоизточна Азия. Всъщност Азия се превърна в най-важния източник на каучук. Когато кожата на това каучуково дърво се среже, тя ще бъде наранена (като кората на стъблото се срязва), когато отделя млечнобял сок, съдържащ каучукова емулсия, наречена латекс, латекс след кондензация, измиване, формоване, сушене, за да се получи естествен каучук.
Каучукът, направен от гума, намалява чувствителността. Освен това смокиновите дървета и някои растения от семейство Euphorbia също осигуряват каучук.
Германия се опита да получи каучук от тези заводи, когато доставките му бяха прекъснати по време на Втората световна война, но по-късно премина към производство на синтетичен каучук.
Синтетичният каучук се произвежда по синтетичен метод, като се използват различни суровини (мономери), които могат да бъдат синтезирани в различни видове каучук. В 1900-1910 химикът CD Harris установи, че структурата на естествения каучук е полимер на изопрен, което отваря пътя за синтетичния каучук. През 1910 г. руският химик С. В. Лебедев (Лебедев, 1874-1934) използва метален натрий като инициатор за полимеризиране на 1, 3-бутадиен в натриев бутадиенов каучук. След това имаше много нови разновидности на синтетичен каучук, като бутадиен каучук, неопренов каучук, стирен бутадиен каучук и така нататък.
Производството на синтетичен каучук значително надвишава производството на естествен каучук, сред които най-голям е бутадиеновият каучук.
Каучукът е основната суровина в каучуковата промишленост, широко използвана в производството на гуми, маркучи, ленти, кабели и други каучукови изделия
Второ, съставът на каучука
Естественият каучук е направен от латекс и някои от некаучуковите компоненти, съдържащи се в латекса, остават в твърдия естествен каучук. Обикновено естественият каучук съдържа 92-95 процента каучуков въглеводород, некаучуковият въглеводород представлява 5 процента -8 процента. Поради различни методи на производство, различни места на произход и различни сезони, съотношението на тези съставки може да бъде различно, но основно в обхвата.
Протеинът може да насърчи вулканизацията на каучука, да забави стареенето. От друга страна, протеинът има силна абсорбция на вода, може да причини мухъл за абсорбиране на влага от гума, намаляване на изолацията, протеинът също увеличава недостатъците на генерирането на топлина.
Екстрактът от ацетон е редица висши мастни киселини и стероли, някои от които играят ролята на естествен антиоксидант и ускорител, а някои могат да помогнат на прахообразния комплекс да се диспергира в процеса на смесване и да играе ролята на омекотяване на суровата дъвка.
Пепелта съдържа основно соли като магнезиев фосфат и калциев фосфат и малко количество метални съединения като мед, манган и желязо. Тъй като тези променливи метални йони могат да стимулират стареенето на каучука, тяхното съдържание трябва да се контролира.
Влагата в сухото лепило е не повече от 1 процент, което може да се изпари в процеса на обработка. Въпреки това, когато съдържанието на влага е твърде голямо, това не само ще направи суровото лепило лесно за формоване в процеса на съхранение, но също така ще повлияе на обработката на каучук, като например смесването на съединението е лесно за групиране; Каландрирането, процесът на екструдиране е лесен за производство на мехурчета, процесът на вулканизация произвежда мехурчета или гъба.
Състав на синтетичния каучук: Синтетичният каучук е полимер, направен от петрол и природен газ, с диолефин и олефин като мономери.
Трето, структурата на каучука
Линейна структура: Обща структура от невулканизиран каучук. Поради голямото молекулно тегло, без външна сила, макромолекулните вериги изглеждат произволна група от намотки. Когато външните сили действат и оттеглят силите, степента на заплитане на групата проводници се променя, молекулярната верига отскача и има силна тенденция да се възстановява, което е произходът на високата еластичност на каучука.
Разклонена структура: Агрегиране на разклонени вериги от каучукови макромолекулни вериги за образуване на гелове. Гелът е лош за свойствата и обработката на каучука. В процеса на смесване различни съединения често не могат да влязат в зоната на гела, образуват локално празно място, образуването на армировка и омрежване, стават слабата част на продукта.
Омрежена структура: Линейните молекули са свързани една с друга чрез свързване на атоми или групи от атоми, образувайки триизмерна мрежова структура. Структурата се укрепва с напредването на процеса на втвърдяване. По този начин се намалява свободното движение на сегмента на веригата, намаляват пластичността и удължението, увеличават се якостта, еластичността и твърдостта, намаляват постоянната деформация при натиск и степента на набъбване.
Влиянието на гумената структура
Влиянието на свойствата на каучукова армировка е фокусирано главно върху якостта на опън и якостта на разкъсване. Общото правило е следното: когато размерът на частиците е еднакъв, ефектът на подсилване на високоструктурираните сажди върху некристалния каучук е голям и обикновено има по-висока якост на опън и якост на разкъсване. Каучуковата структура също е най-важният фактор, влияещ върху проводящото свойство. Верижно-дендритната структура е лесна за образуване на преплетен проводящ път в гумата, което ще подобри проводимото свойство. Молекулярната верига на каучука може да бъде омрежена. Когато каучукът се деформира от външна сила след омрежване, той има способността да се възстановява бързо и има добри физични и механични свойства и химическа стабилност.
Четири, характеристиките на каучука
1. Когато се формират каучукови продукти, след компресия под голямо налягане, поради сцеплението на еластомера не може да бъде елиминирано, при формоването на матрицата често се получава изключително нестабилно свиване (степента на свиване на каучука, поради различните видове каучук и разликите) , трябва да е след определен период от време, за да бъде нежен и стабилен. Следователно, в началото на проектирането на каучукови продукти, независимо от формулата или формата, е необходимо внимателно да се изчисли и да си сътрудничат, ако не, лесно е да се произведе нестабилност на размера на продукта, което води до спад на качеството на продукта.
2. каучукът е горещо разтворим термореактивен еластомер, поради сулфидния тип на основното тяло е различен, неговият температурен диапазон на формиране на втвърдяване, има и значителна разлика, дори поради изменението на климата, вътрешната температура и влажността. Следователно условията за производство на каучукови изделия трябва да се коригират умерено по всяко време. Ако не, това може да доведе до разлики в качеството на продукта.
3. Каучуковите продукти са изработени от каучукови суровини след машина за смесване на каучук като суровини, в гумените каучукови продукти според характеристиките на дизайна на формулата и задайте необходимата твърдост на продукта. Продуктът е формован чрез машина за вулканизиране на гума. След формоването продуктът накрая се обработва с летящ ръб, за да направи повърхността на продукта гладка и без грапавини.
4 Тестът за стареене на каучукови продукти принадлежи към категорията на теста за стареене, стареенето на каучук се отнася до каучука и продуктите в процеса на обработка, съхранение и употреба, поради цялостния ефект на вътрешни и външни фактори, причинени от промяната в структурата на ефективността, и след това загуба на потребителска стойност. Той е напукан, лепкав, втвърден, омекотен, на прах, обезцветен, плесен и така нататък.
Пет, класификация на каучука
⒈ Според неговата морфология: разделя се на масивна сурова гума, латекс, течна гума и прахообразна гума за каучукова колоидна водна дисперсия;
Течният каучук е каучуков олигомер, който не е вулканизиран преди общата вискозна течност;
Прахообразната гума е обработката на латекс в прахообразна форма, за да се улесни смесването и обработката на производството.
Термопластичният каучук, разработен през 60-те години на миналия век, е образуван чрез процеса на термопластично, вместо чрез химическа вулканизация.
B. Каучукът може да бъде разделен на две категории според употребата на общ тип и специален тип. Той е изолатор и не провежда лесно електричество, но може да стане проводник, ако бъде изложен на вода или при различни температури. Проводимостта се отнася до лекотата на провеждане на електрони в молекули или йони в веществото.
⒊ Според източника и метода на суровините каучукът може да бъде разделен на естествен каучук и синтетичен каучук. Сред тях потреблението на естествен каучук представлява 1/3, потреблението на синтетичен каучук представлява 2/3.
Може да бъде разделен на четири категории: твърд каучук (известен също като сух каучук), емулсионен каучук (наричан латекс), течен каучук и прахообразен каучук.
⒌ Според производителността и употребата на каучука: в допълнение към естествения каучук, синтетичният каучук може да бъде разделен на общ синтетичен каучук, полуобщ синтетичен каучук, специален синтетичен каучук и специален синтетичен каучук.
Според физическата форма на каучука, каучукът може да бъде разделен на твърдо лепило и меко лепило, сурово лепило и смесено лепило и др.
Според неговата производителност и употреба, той се разделя на обща гума и специална гума.
Шесто, развитието на каучука
Каучуковата промишленост е един от основните отрасли на националната икономика. Той не само осигурява леки промишлени каучукови продукти като ежедневни медицински нужди за ежедневния живот на хората, но също така предоставя различно оборудване за производство на каучук или гумени части за тежката промишленост и нововъзникващите индустрии като минно дело, транспорт, строителство, машини и електроника. Видимо, каучуковата промишленост има голямо разнообразие от продукти, изостаналата индустрия е много широка.
През последните години каучуковата промишленост се развива много, индустрията на подразделенията е стабилна и се издига, новата промишленост на каучуковите подразделения се развива бързо, но в същото време каучуковата промишленост също има среда, ресурси, бедствия, иновации и други проблеми.
Перспективата за развитие на каучуковата промишленост в Китай е широка. Продуктовата структура на каучуковата промишленост ще има големи промени, нови продукти, заместващи продукти, нови материали, разширяване на приложението на нови технологии, производствената технология има очевиден напредък.
Характеристиките на каучуковата промишленост определят, че когато каучуковата промишленост в една страна е зряла, ситуацията на бум на индустрията и функционирането на цялата икономика ще поддържат силна корелация: продължителността на нейния цикъл на развитие е еквивалентна на продължителността на икономически цикъл на страната, тенденцията е същата; Но тъй като каучуковата промишленост принадлежи към основната индустрия, нейният цикъл се променя малко по-напред от промените на икономическия цикъл. Освен това, тъй като каучуковата промишленост е в предния край на производствената верига на националната икономика, амплитудата на нейните циклични колебания е по-малка от тази на крайната промишлена верига, но също така по-малка от тази на цялата икономика. Следователно, от гледна точка на промишлените инвестиции, зрялата каучукова промишленост е близо до индустрията за инвестиции в доходи. Промишлеността за обработка на каучук в Китай е в период на бурно развитие. Каучуковата промишленост на различни места не само ускорява процеса на китайската индустрия, но също така стимулира добрата ситуация на икономическо строителство и развитие. Окръг Juxian в Шандонг, Хъбей и други места, където е развита каучуковата промишленост, са Юнан, Гуандун.
Седем, обработка на каучук
Този процес включва пластифициране, смесване, каландриране или екструдиране, формоване и вулканизация и други основни процеси, всеки процес има различни изисквания към продуктите, съответно с редица спомагателни операции.
За да могат да се добавят различни необходими съединения към каучука, суровият каучук първо трябва да бъде пластифициран, за да се подобри неговата пластичност; След това чрез смесване на сажди и различни каучукови добавки и каучук равномерно смесени в каучук; Гуменият материал се изстисква, за да се направи заготовка с определена форма; И след това го направете след каландриране на висящо лепило или покрити с лепило текстилни материали (или с метални материали), образувайки заедно полуготови продукти; Накрая пластмасовият полуготов продукт се вулканизира и се превръща в краен продукт с висока еластичност.
За продукти с висока прецизност, като маслени уплътнения, О-пръстени, уплътнения и други каучукови продукти, също е необходимо да се извърши обработка на подрязване и изрязване. Допълнителният начин е ръчно подрязване, механично подрязване и замразяване.
Ръчно подрязване: интензивност на труда, ниска ефективност, ниска квалифицирана ставка.
Механично подрязване: главно щанцоване, шлифовъчно колело и подрязване с кръгли ножове, подходящи за специфични продукти с ниски изисквания за точност.
Замръзнало кантиране: Специално машинно оборудване за замразено кантиране, принципът е да се използва течен азот (LN2), за да се направи необработеният ръб на готовия продукт крехък при ниска температура, използвайте специфични замразени частици (пелети), за да ударите необработения ръб, за да бързо премахнете необработения ръб. Замразеното подрязване има висока ефективност, ниска цена и широка гама от приложими продукти, което се превърна в основен стандарт за процеса.
Осем, откриване на качеството на гумата
Каучуковите материали и продукти имат строги изисквания за качество, като якост на опън, модул на еластичност, удължение, устойчивост на стареене и т.н. Каучуковите продукти се използват в областта на високата точност, тези параметри често са много взискателни.
Комитетът за каучукови продукти е създаден в ранния етап на развитието на китайския каучук, отговарящ за научноизследователската и развойна дейност на каучук, академична, надзор на качеството и друга работа.
1. Експеримент за устойчивост на наддаване на тегло до средно
От крайния продукт може да се вземе проба, да се накисне в една или няколко избрани среди, да се претегли след определено температурно време и да се направи извод за вида на материала според скоростта на промяна на теглото и твърдостта.
Например, накиснати в 100 градуса масло за 24 часа, нитрилен каучук NBR, флуорен каучук, неопренов каучук CR масата и скоростта на промяна на твърдостта са много малки, а естественият каучук NR, етиленпропиленовият каучук EPDM, стирен бутадиеновият каучук SBR тегло повече от два пъти и твърдостта се променя значително, разширяването на обема е много очевидно.
2. Експеримент за стареене с горещ въздух
Вземете проба от готовия продукт и я поставете в кутията за стареене за един ден, за да наблюдавате явлението след стареене. Може да се степенува стареене постепенно нагряване. Например, при 150 градуса неопренов каучук CR, естествен каучук NR, стирен бутадиен каучук SBR ще бъде крехък, нитрил бутадиен каучук NBR, етилен пропилен каучук EPDM и еластичен. Повишаване до 180 градуса обикновен нитрилен каучук NBR ще бъде крехко счупване; И при 230 градуса хидрогенирана нитрилова смола HNBR също ще бъде крехка, флуорната смола и силикагелът все още имат добра еластичност.
3. Метод на изгаряне
Вземете няколко проби и ги изгорете във въздуха. Наблюдавайте явлението.
Най-общо казано, флуорен каучук, неопренов каучук CR от огъня, дори ако огънят е по-малък от общия естествен каучук NR, етилен пропиленов каучук EPDM. Разбира се, ако се вгледате внимателно, състоянието на изгаряне, цветът и миризмата също могат да ви кажат много. Например NBR/PVC се използва с лепило. Когато има огън, огънят пръска произволно, изглежда като вода, а димът е гъст и кисел. Важно е да се отбележи, че понякога добавените забавители на горенето, но не съдържат халогенна смола, също ще се самозагасят от огъня, това трябва да се установи допълнително с други средства.
4 Измерване на специфично тегло
Използвайте електронна везна или аналитична везна с точност до 0.01 грама, плюс чаша вода, може да бъде един косъм.
Най-общо казано, делът на флуорния каучук е най-голям, над 1,8, а делът на CR на неопреновия каучук е повече от 1,3, което може да се счита за този каучук.
5 Метод с ниска температура
Вземете проба от готовия продукт и създайте подходяща среда с ниска температура със сух лед и алкохол. Накиснете пробата в среда с ниска температура за 2-5 минути при избраната температура, за да усетите степента на твърдост. Например, под минус 40 градуса, същата устойчивост на висока температура и масло е много добра силиконова и флуорна гума, силиконът е мек.
