5.2. Способы формирования резиновых смесей.

Следующей стадией переработки является предварительное формование смесей. Двумя важнейшими методами формования являются каландрование и шприцевание. Для изготовления каучуковых пластин и прорезиненных технических тканей применяют каландры. Предварительное формование смесей с целью получения определенного профиля, например, бегущей дорожки шин и рукавов, осуществляется чаще всего на шприц-машинах.

Формование резиновых смесей в червячных машинах (шприц-машинах) называют процессом шприцевания. Этот процесс непрерывный и позволяет придавать резиновой смеси разнообразную форму по сечению. Питание машины подогретой резиновой смесью и прием заготовки из машины осуществляются транспортерами, оснащенными автоматическими приборами управления и контроля над всеми параметрами процесса. Контролируется также и качество выпускаемой заготовки. В состав поточной линии включены транспортеры для усадки резиновой смеси, ее охлаждения, резки, смазки клеями и подсушки. Автоматические приборы обеспечивают надежную синхронизацию работы всех звеньев агрегата.

Профилирование (придание необходимой формы сечения выпускаемого материала) осуществляется в формующей головке, которая состоит из корпуса, мундштука (шайбы) и дорна с дорнодержателем. Мундштук предопределяет контуры внешнего сечения выпускаемого материала, а дорн служит для создания внутренней полости в заготовке. При формовании резиновую смесь загружают в червячную машину через загрузочное отверстие. Смесь захватывается вращающимся червяком и подводится к головке червячной машины, проходит под давлением через профилирующее отверстие и поступает на приемный транспортер. После выхода из головки форма заготовки несколько изменяется вследствие упругого восстановления резиновой смеси.

5.3. Способы вулканизации погонажных резиновых изделий.

В эластомерной композиции макромолекулы, представляющие длинные полимерные цепи, могут перемещаться друг относительно друга, и поэтому изделие из такой композиции не может длительно сохранять приданную ему форму, особенно при воздействии напряжений, теплоты, растворителей и т.д. Для получения технически ценного материала - резины необходимо зафиксировать положение макромолекул. С технической точки зрения это означает процесс, в результате которого пластичная сырая резиновая смесь переходит в эластичную резину с необходимыми эксплуатационными свойствами, получившее название вулканизация.

Вулканизация - является заключительной и обязательной в производстве РТИ. Это физико-химический процесс сшивания макромолекул, т.е. образование пространственной трехмерной сетки вследствие возникновения узлов или химических поперечных связей между цепями макромолекул.

При вулканизации изменяются механические и физические свойства каучука: увеличиваются плотность, твердость и механическая прочность, снижается остаточная деформация, улучшаются динамические свойства (сопротивляемость ударным нагрузкам), уменьшается набухаемость и каучуки теряют способность к самопроизвольному растворению. Одновременно изменяются влаго- и газопроницаемость.

Когда вулканизация осуществляется в прессе, резиновое изделие приобретает свою окончательную форму в прессформе во время жидкого течения. Для этого способа применяются различные пресса (плоскопластинчатые, автоклавные, шприц-пресса). Для приготовления шин обычно применяют так называемые индивидуальные обогреватели.

При применении метода свободной вулканизации (без формы), в котле, необходимо, чтобы изделие уже имело окончательную форму. Все способы вулканизации осуществляются при нагревании паром или горячим воздухом, причем для оптимального течения процесса большое значение имеют точность контроля и поддержания определенной температуры.

В подавляющем большинстве случаев вулканизация заключается в том, что резиновые смеси, содержащие свободную элементарную серу, нагревают при 130-160°С. При помощи серы можно завулканизовать почти все диеновые полимеры (НК, изопреновые, бутадиеновые полимеры и их сополимеры). Исключение составляет поли-2-хлорбутадиен.

Свойства вулканизата могут изменяться в широких пределах за счет варьирования дозы серы. Введением малых количеств последней (0,5-6,0 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука) получают мягкую резину; высокое содержание серы (30-40 вес.ч.) дает твердую резину. Средние количества серы дают кожеподобные продукты, не представляющие особого технического интереса вследствие недостаточной прочности.

Некоторые резиновые смеси могут вулканизоваться под действием ультраускорителей при обычной комнатной температуре. Признаки вулканизации наблюдаются также в присутствии некоторых химических соединений, не содержащих серы. Например, ди- и тринитробензола, органических перекисей, галоидпроизводных бензохинона, диазоаминобензола и др. Полихлоропрен приобретает свойства вулканизата при обычной температуре в присутствии следов кислорода, вулканизуется при помощи окислов цинка, свинца, кадмия и др. Также из вулканизующих веществ нужно отметить применение алкилформальдегидных смол, особенно для вулканизации бутилкаучука, дающих возможность получать высокотермостойкие резины.

Из способов вулканизации следует также назвать радиационную вулканизацию; высокотемпературную вулканизацию прорезиненных тканей инфракрасными лучами и термовулканизацию при температуре выше 170°С в присутствии вулканизующих веществ и различных катализаторов.

На заводе установлены 7 импортных линий непрерывной вулканизации. При этом используются такие современные технологии, как нагрев массы током СВЧ и применение солевых сплавов. Вулканизация резиновых изделий осуществляется следующим образом: резиновая смесь из экструдера поступает в СВЧ-печь, частота которой 2450 МГц. В этой печи происходит подогрев сырых заготовок формовых изделий перед вулканизацией. Суть этого процесса состоит в том, что в печи происходит очень частая переориентация, и, за счет этого, разогрев. Вулканизация профилей происходит в печи горячего воздуха (с температурой 200-250°С), путем добавления серы. Металлический каркас для профилей вставляется до стадии вулканизации.

Профили различной конфигурации обеспечивают теплоизоляцию, защиту от влаги, пыли, шумопоглощение.