Отрасль РТИ характеризуется, в первую очередь, огромным ассортиментом выпускаемой продукции. Причиной тому – уникальные физико-химические свойства резины (подробнее об этом читайте в нашей статье), позволяющие использовать резинотехнические изделия во всех отраслях промышленности. Для того, чтобы ориентироваться во всем многообразии продукции, предлагаем вашему вниманию классификацию и обобщенные характеристики основных резинотехнических изделий.
Резина - эластичный материал, получаемый в результате
вулканизации каучука. Термин «резина» (
от лат. resina – смола)
появился в России в петровские времена и в этот период относился исключительно
к различным смолам.
Первые образцы каучука были доставлены в Европу лет через
15-20 после того, как термин «резина» вошел в обиход русского языка. Когда
впервые появился каучук в России – не установлено; по архивным материалам видно,
что этот новый материал называли по-разному: каучук, гуммиэластик, а также
резина. Последнее обозначение было перенесено на каучук, очевидно, в связи с
аналогией его происхождения – с образованием смол, которые, как и он, являются
продуктами выделения растений. Около двух столетий слова «каучук» и «резина» были синонимами, лишь в 30-е годы XX века стали относить термин «резина» только к вулканизованному
каучуку.
Первые фабрики по изготовлению резиновых изделий были основаны в Англии ( в Глазго и в Манчестере) в начале XIX века, во Франции в 1828 , в России и США в 1832. В этот период (до открытия вулканизации) изделия из каучука обладали двумя недостатками: на холоде они делались твердыми, жесткими, а при нагревании – мягкими и липкими. Открытие процесса вулканизации каучука Ч. Гудьиром (США, 1839) и Т. Гэнкоком (Англия, 1843) позволило получить из каучука новый материал – резину, что создало основу для развития резиновой промышленности в современной ее значении. С изобретением в последней четверти XIX века двигателя внутреннего сгорания и пневматических резиновых шин была создана основа для широкого развития ( с начала XX века) автомобильного транспорта, что в свою очередь повлекло за собой расширение производства резиновых автомобильных шин. С этого времени производство шин в резиновой промышленности стало преобладающим. Одновременно чрезвычайно ускорился научный и технический прогресс в технологии производства резины (в частности, применение с 1916 органических ускорителей вулканизации). Большое значение для резиновой промышленности имел синтез каучука и внедрение синтетического каучука в производство.
Компоненты резиновых смесей и основные
процессы производства.
В состав резиновых смесей обычно входят: каучук, мягчители, наполнители, вулканизующие агенты, ускорители вулканизации и противостарители. Каучук служит основой каждой резиновой смеси и является одним из наиболее дорогих ее компонентов; содержание его колеблется от 5 до 95%. Применяется как сырой каучук (свежий), так и регенерат, который может в известных случаях частично заменить сырой каучук. Мягчители (стеарин, олеиновая кислота, синтетические пластификаторы) повышают пластичность резиновых смесей, облегчают их механическую обработку, способствуют более равномерному смешению компонентов и повышению мягкости резины. Некоторые мягчители повышают морозостойкость и водостойкость резины. Наполнители подразделяют на усиливающие (например, сажа, окись цинка и др.) и инертные (мел, каолин и т.п.); все наполнители, как правило, повышают твердость резины. Усиливающие наполнители повышают предел прочности резины при растяжении, модуль эластичности, сопротивление истиранию и другие свойства. Вулканизующие агенты (главным образом сера), взаимодействуя с сырым каучуком, вызывают образование пространственных (трехмерных) микромолекул каучука с сетчатой структурой; в результате уменьшается липкость и пластическая деформация и возрастает эластичность. Ускорители вулканизации (тиурам, каптакс, свинцовый глет и т.д.) сокращают продолжительность вулканизации и улучшают физико-механические свойства вулканизата; при наличии ускорителей иногда можно проводить процесс при более низкой температуре. Некоторые ускорители, особенно органические, противодействуют старению резины. Противостарители (фенил-ά – или фенил-β- нафтиламин и др.), замедляя процесс окисления каучука, повышают устойчивость и удлиняют сроки службы резиновых изделий.
Кроме этих основных компонентов, в состав смесей вводят и некоторые другие, как-то: красители и пигменты, противомягчители, активаторы вулканизации, противоутомители, абразивы, вещества, повышающие морозостойкость или теплостойкость резины, и др. Многие из этих компонентов выполняют различные функции. Так, окись цинка, в зависимости от вида каучука и состава смеси, может служить активатором ускорителей вулканизации и усилителем в случае натурального каучука, вулканизующим агентом для некоторых видов синтетических каучуков, красителем и т.д.
Основная масса резиновых и резинотехнических изделий изготовляется формованием или сборкой из деталей. Производство таких изделий складывается из следующих основных операций: подготовки компонентов, пластикации каучука, смешения компонентов, изготовления из резиновых смесей деталей и их сборки, вулканизации.
Благодаря высокой эластичности, относительно большой стойкости против окисления, водостойкости, низкой газопроницаемости и другим ценным физическим свойствам, резина служит важным конструкционным материалом для производства разнообразных изделий: шин для автомобилей, самолетов, велосипедов и мотоциклов, приводных ремней, транспортерных лент, рукавов, резиновых трубок и шлангов, резиновой обуви, прорезиненных тканей, прокладок, амортизаторов, антикоррозийных покрытий, искусственной кожи, предметов санитарии и гигиены и т.д.