РОЗДАТОЧНИЙ МАТЕРІАЛ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ












РОЗДАВАЛЬНИЙ МАТЕРІАЛ
ДО ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ
«ПОЛІМЕРНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
ДЛЯ СТУДЕНТІВ Ш ТА IV КУРСІВ
СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.091612
«ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ПОЛІМЕРІВ»






















Дніпропетровськ УДХТУ 2006
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ










РОЗДАВАЛЬНИЙ МАТЕРІАЛ
ДО ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ
«ПОЛІМЕРНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
ДЛЯ СТУДЕНТІВ Ш ТА IV КУРСІВ
СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.091612
«ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ПОЛІМЕРІВ»






Затверджено на засіданні
кафедри хімії та технології
переробки еластомерів.
Протокол № 5 від 17.05.2006 .












Дніпропетровськ УДХТУ 2006


Роздавальний матеріал до лекційного курсу «Полімерне матеріалознавство» для студентів Ш та IV курсів спеціальності 7.091612 “Технологія переробки полімерів”/ Укл.: К.В. Шевцова, В.А. Піцик, Ю.М. Ващенко – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2006. – 46 с.


Укладачі: К.В. ШЕВЦОВА, канд. техн. наук
В.А. ПІЦИК, канд. техн. наук
Ю.М. ВАЩЕНКО, канд. техн. наук

Відповідальний за випуск Ю.М. ВАЩЕНКО, канд. техн. наук


Навчальне видання

РОЗДАВАЛЬНИЙ МАТЕРІАЛ
ДО ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ
«ПОЛІМЕРНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
ДЛЯ СТУДЕНТІВ Ш ТА IV КУРСІВ
СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.091612
«ТЕХНОЛОГІЯ ПЕРЕРОБКИ ПОЛІМЕРІВ»






Укладачі: ШЕВЦОВА Ксенія Вікторівна
ПІЦИК Валентина Антонівна
ВАЩЕНКО Юрій Миколайович


Редактор Л.М. Тонкошкур
Коректор Л. Я. Гоцуцова







Підписано до друку Формат 69х84 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф.
Умовн.-друк. арк. Обл ік.-вид. арк. Тираж прим. Замовлення № .
Свідоцтво ДК №303 від 27.12.2000 р.________________________________
УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ, 5, просп. Гагаріна, 8_______________
Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру


1. Загальні методичні вказівки

Даний роздавальний матеріал укладений згідно програми курсу “Полімерне матеріалознавство” для студентів Ш курсу денної форми навчання та IV курсу заочної форми навчання за спеціальністю 7.091612 “Технологія переробки полімерів”.
Матеріал подано у наступному вигляді: назва лекції, її план, рисунки та таблиці до лекції.
Нижче наведений перелік літератури до даного курсу:
Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. Общая технология резины.- М. :Химия, 1978.- 527 с.
Справочник резинщика. Материалы резинового производства.- М. :Химия, 1971.- 608 с.
Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтетического каучука. Л. :Химия, 1987.- 424 с.
Махлис Ф.А., Федюкин Д.П. Терминологический справочник по резине. М. :Химия, 1989 - 273 с.
Лукомская А.И. Механические испытания каучуков и резин. М. :Химия, 1968. - 140 с.
Блох Г.А. Органические ускорители вулканизации и вулканизующие системи для эластомеров. - Л. : Химия, 1978.-240 с.
Керча Ю.Ю., Онищенко З.В., Кутянина В.С., Шелковникова Л.А. Структурно-химическая модификация эластомеров. - Киев. :Наукова думка, 1989. - 232 с.
Онищенко 3.В., Кутяніна В.С., Піцик В.А., Шевцова К.В. Методичні вказівки до самостійної роботи студентів з курсу "Матеріали виробництва виробів з еластомерів" для студентів усіх форм навчання за спеціальністю 7.091607 “Технологія переробки пластичних мас та еластомерів”. - Дніпропетровськ , УДХТУ ,1997.- 38 с.
Онищенко З.В., Калиниченко В.Н., Кутянина В.С., Овчаров В.И. Методические указания к лабораторному практикуму по курсам "Структура и свойства резин " и "Технология резин" (Методы физико-механических испытаний резиновых смесей и вулканизатов) для студентов 4-5 курсов всех форм обучения специальности 08.12 " Технология резины".-Днепропетровск, ДХТИ , 1985 г.
Тематичні обзори ЦНИИТЭнефтехим, журнали «Каучук и резина», «Вопросы химии и химической технологии», «Хімічна промисловість України», тези доповідей міжнародних конференцій.







2. Гума, як композиційний Полімерний матеріал з унікальними властивостями
( Таблиця 1,2)
План лекції
Значення та роль гумової промисловості в сучасному розвитку техніки.
Історія, сучасний стан та перспективи розвитку гумової промисловості та галузей, що виробляють сировину для гум.
Натуральний та синтетичні каучуки. Основні етапи в історії розвитку одержання та використання натурального каучуку (НК), синтетичних каучуків (СК).

Дати з історії відкриття натурального каучуку, синтезу та використання синтетичних каучуків

1493 р. експедиція Колумб на острів Гаіті. Європейці сприйняли каучук як цікавий сувенір.
1735 рік французький вчений Шарль Мари де ла Кондамін видав нотатки, в яких докладно розповів про методи одержання каучуку, вперше навів перуанську назву каучуконосного дерева – Heve, описав процес виготовлення та коптіння каучукових виробів.
1826 рік англієць Томас Генкок відкрив явище пластикації – властивість каучуку формуватися при механічній обробці на валкових верстатах.
1839 рік Гудьір відкрив процесу вулканізації – утворення пружного, міцного матеріалу після прогрівання суміші каучуку та сірки – саме гуми.
1826 рік англійський вчений Майкл Фарадей вказав на вуглеводневу природу каучуку, встановив, що емпіричною формулою каучуку є С5Н8.
Х1Х сторіччя - Ф.К. Хімли –підтвердив, що каучук складається із ізопрену, Г. Вілльямс – визначив здатність ізопрену під впливом кисню повітря полімеризуватися, Густав Бушарда одержав каучукоподібний продукт при взаємодії ізопрену з концентрованою сірчаною кислотою -– фактично перший синтетичний каучук.
1916 рік - перший синтетичний каучук в промисловому масштабі в Німеччині.
Російські вчені, які внесли значний вклад в історію вивчення будови та способів синтезу каучуку: - теоретичні основи закладений А.М. Бутлеровим, І.І. Ос-тромисленський працював в галузі синтезу дивінілу та каучуку на його основі, О.Є. Фаворський та його учні Сергій Васильович Лебедєв та Борис Васильович Бизов розробили два принципово різних способи синтезу дивінілу, які реалізовані в промисловості.
кінець 1927 року - Лебедєв подає на розгляд комісії проект під назвою “Діолефін” і 2 кг синтетичного бутадієного каучуку.
У 1931 році перша дослідно-промислова партія каучуку в кількості 260 кг одержана на Ленінградському дослідному заводі синтетичного каучуку.
У червні 1932 року вступив до строю перший завод СК в Ярославлі.
1932 р - завод СК в Воронежі, 1933 р.– Єфремовський завод СК.
1938 р - було розпочато промисловий випуск синтетичних емульсійних сополімерів в Німеччині.
1942 р. у США почали виробляти неопрен.
1950 рік – синтез Коротковим А.А. з співробітниками стереорегулярного поліізопрену на літієвому каталізаторі.
1954-1956 роки – Майже одночасно та незалежно один від одного вчені німець К. Циглер та італієць Дж. Натт використали металоорганічні каталізатори для синтезу стереорегулярних полімерів.
1956 рік - одержання Долгоплоском Б.О. стереорегулярного полідивінілу на каталізаторах Циглера-Натта.
1962 рік - об`єм виробництва СК перебільшив об`єм випуску НК.
1963 рік - організація в кількох країнах світу виробництва розчинних стереорегулярних каучуків.

Таблиця 1 – Заводи синтетичних каучуків

Рік пуску
Місто
Марки каучуків, що випускаються

1932
Ярославль
СКБ, СКІ,СКН

1932
Воронеж
БСК,СКД, КСД-2,Резіласт,
ЕПБМ-15

1933
Єфремов
СКД, СКД-6

1936
Казань
СКД, силоксанові

1940
Єреван
Наирит


Красноярськ
СКН,БСК


Омськ
БСК

1964
Волжський
СКІ


Караганда
БСК


Тольятті
СКІ, БСК,БК


Нижнекамськ
СКІ. БК. СКЕП


Стерлітамак
СКІ



Таблиця 2 - Галузі гумової промисловості та структура використання СК

№ п.п.
Галузь гумового виробництва
Відсоток використання СК

1
Шинна промисловість
45-55

2
Промисловість гумотехнічних виробів (ГТВ)
15-20

3
Виробництво гумового взуття
5-10

4
Виробництво штучної шкіри та плівкових матеріалів
5-10

5
Кабельна промисловість
1-3

6
Виробництво азбестотехнічних виробів
1-3

7
Будівництво
3-6

8
Інші



3. Методи дослідження властивостей каучуків, гумових сумішей та вулканізатів.
( Таблиці 3 та 4)
План лекції
Класифікація методів дослідження властивостей каучуків, гумових сумішей та гум.
Методи дослідження технологічних властивостей гумових сумішей.
Методи вивчення фізико-механічних властивостей вулканізатів.
Вимоги, особливості проведення експерименту, статистична обробка отриманих результатів та їх аналіз.
Враховуючи, те, що на Україні для визначення властивостей гум офіційно застосовуються міждержавні ГОСТи в таблицях 4 та 5 наведені назви ГОСТів згідно з оригіналом. При проведенні випробувань необхідно виконувати вимоги ГОСТ 269-66 «Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний»


4. Класифікація каучуків
( Таблиця 5)
План лекції
Класифікація каучуків та їх основні фізико-хімічні властивості.
Вплив структури каучуку на властивості гум.























Таблиця 3 – Методи визначення технологічних властивостей каучуків та гумових сумішей
№ п.п.
Найменування ГОСТа
Номер нормативної документації
Назва показників, що визначаються на українській мові

1.
Каучуки и резиновые смеси.
Метод определения пластоэластических свойств на пластометре
ГОСТ 415-75
Пластичність

2.
Каучуки и резиновые смеси.
Метод определения жесткости и эластического восстанов-ления по Дефо
ГОСТ 10201-75
Жорсткість, еластичне відновлення

3.
Каучуки и резиновые смеси.
Метод определения вязкости и способности к преждевременной вулканизации
ГОСТ 10722-76
В’язкість, передчасна вулканізація, час досягнення оптималь-ного ступеня вулканізації

4.
Смеси резиновые.
Метод определения вулканизационных характеристик на вулкаметре.
ГОСТ 12535-84
Мінімальний крутний момент, максимальний крутний момент, індукційний період, час досягнення максималь-ного та оптимального ступеня вулканізації

5.
Определение когезионной прочности на машине ZT- 40
Инструкция к машине
Когезійна міцність.

6
Определение клейкости
Инструкция " Про освоение методики определения аутогезионных и адгезионных свойства резиновых смесей на приборе Тель-Так фирмы «Монсанто»
Клейкість




Таблиця 4 – Методи визначення технічних (фізико-механічних) показників вулканізатів

№ п.п.
Найменування ГОСТа
Номер нормативної документації
Назва показників, що визначаються на українській мові

1
Резина. Метод определения упруго прочностных свойств при растяжении
ГОСТ 270-75
Умовне напруження при заданому подовжені, умовна міцність при розтягуванні, відносне подовження при розриві

2
ЕСЗКС резины. Методы испытаний на стойкость к термическому старе нию
ГОСТ 9024-74
Стійкість до термічного старіння

3
Резина. Метод определения усталостной выносливости при многократном растяжении
ГОСТ 261-79
Втомна витривалість

4
Резина. Метод определения твердости по Шору А
ГОСТ 263-75
Твердість за Шором

5
Резина. Метод определения твердости в международных единицах
ГОСТ 20403-75
Твердість у міжнародних одиницях

6
Каучуки и резиновые смеси.
Метод определения эластичности по отскоку на приборе типа Шоба
ГОСТ 27110-86
Еластичність

7
Резина. Определение сопротивления раздиру (раздвоенные, угловые и серповидне образцы)
ГОСТ 262-93
ИСО 34-79
Опір гум роздиранню

8
Определение адгезии резины к корду (Н-метод)
ГОСТ 14863-69
Міцність зв`язку гуми з кордом

9
Резина. Метод определения сопротивления истиранию при качении с проскальзыванием
ГОСТ 12251-77
Опір стиранню

10
Резина. Метод определения теплообразования, остаточной деформации и усталостной выносливости при многократном сжатии
ГОСТ 20418-75
Теплоутворення, залишкова деформація, опір багаторазовому стискуванню

11
Резина. Методы испытаний на многократный продольный изгиб образцов с прямой канавкой
ГОСТ 9983-74
Опір утворенню та поширенню тріщин


Таблиця 5 – Класифікація каучуків

Ознака ,за якою відбувається
Марки каучуків
Вплив каучуку на властивості гум

Класифікація

технологічні
Фізико-механічні

І За походженням




1. Природні
НК



2. Синтетичні
СК



П За технічним методом синтезу каучуків




1. Одержані за реакцією полімеризації




А.В масі
СКБ
Одержують нерегуляні за будовою полімери.

Б. В емульсії
БСК, БНКС, СКН хлоропренові, акрилові, карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки
Цей метод полімеризації не дозволяє використовувати стереоспеціфічні каталізатори та одержувати стереорегулярні полімери.
Сополімери з мономерів різної полярності одержують лише цим способом.

В. В розчині
СКІ-3, СКД, ДССК, СКЕП, СКЕПТ, БК
Метод дозволяє одержувати стереорегулярні полімери.

2. Одержані за ступінчатою полімеризацією
Поліуретани
Методи використовують для синтезу каучуків спеціального призначення

3. Одержані шляхом поліконденсації
Полісилоксани, тіоколи,


Ш За молекулярною масою




Низькомолекулярні
( олігомери)
Уретанові олігомери СКУ-6, СКУ-7, СКУ-ПФЛ, рідкі кремнійорганічні СКТН, тіоколи

Переробляються методом лиття під тиском, спрощують технологію виготовлення гумових виробів
Гуми мають спеціальні властивості

2. Високомолекулярні
СКІ-3, СКД, СКБ, БСК, ДССК, СКЕП, СКЕПТ, БК, БНКС, СКТ, СКУ, СКФ, тіоколи, хлоропренові, акрилові, карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки
Переробка здійснюється традиційним багатостадійним методом з великими енергетичними затратами. При дуже великій молекулярній масі необхідна пластикація
Залежить від структури та хімічної будови каучуку

ІУ За хімічною будовою




1. Ізопренові
НК, СКІ-3



2. Бутадієнові
СКД,СКБ,СКВ



3. Бутадієнстирольні, бутадієнметилстирольні
СКС, СКМС, ДССК



4. Етиленпропіленові
СКЕП, СКЕПТ



5. Хлоропренові
Наирит



6. Ізобутилен-ізопренові
Бутилкаучук



7. Бутадієн-нітрільні
СКН, БНКС



8. Карбоксилатні ( на основі бутадієнових, ізопренових, бутадієнстирольних, бутадієн-нітрільних каучуків)
СКД-1, СКС-30-5, СКН-26-3



9. Бутадієн-(метил)вінілпіридинові
СКМВП-15



10. Акрилатні
БАК-12, БАКХ-7



11. Фтор каучуки
СКФ



12. Силоксанові каучуки
СКТ, СКТВ,СКТЕ, СКТФВ-803



13. Полісульфідні каучуки
Тіокол



14.Уретанові каучуки
СКУ



У. За призначенням




1. Каучуки загального призначення ( використовують в масовому виробництві , спеціальні властивості відсутні, доступні за вартістю
НК, СКІ-3, СКД, БСК
Технологічні властивості задовільні. Сірчана вулканізація

Відсутні спеціальні властивості. Висока еластичність, витривалість до втоми. Низьку тепло-, масло-, бензо-, агресивостійкість


НК
Необхідна декристалізація та пластикація, після яких переробка здійснюється за традиційною технологією, на стандартному обладнанні.
Висока когезійна міцність, клейкість.
Сірчана вулканізація
Відсутні спеціальні властивості. Гуми мають :
- високу еластичність, витривалість до втоми, міцність в ненаповненому та наповненому стані;
- низьку тепло-, масло-, бензо-, агресивостійкість


СКІ-3
Переробка здійснюється за традиційною технологією, на стандартному обладнанні.
Недоліки – висока липкість, низька каркасність.
Сірчана вулканізація
Відсутні спеціальні властивості. Гуми мають :
- високу еластичність, витривалість до втоми, міцність в наповненому стані;
- низьку тепло-, масло-, бензо-, агресивостійкість


СКД
Переробка ускладнена низькою когезійною міцністю. Використовують в суміші з іншими каучуками загального призначення.
Сірчана вулканізація
Відсутні спеціальні властивості. Гуми мають :
- дуже високу еластичність, морозостійкість, зносостійкість
- високу втомну витривалість.
- низьку тепло-, масло-, бензо-, агресивостійкість


БСК
Переробка здійснюється за традиційною технологією, на стандартному обладнанні.
Сірчана вулканізація
Відсутні спеціальні властивості. Гуми, в порівнянні з іншими каучуками загального призначення
мають :
- підвищений опір старінню
- знижену еластичність, витривалість до втоми, міцність в наповненому стані, морозостійкість;
- низьку масло-, бензо-, агресивостійкість

Каучуки загального та спеціального призначення
( використовують в масовому виробництві , мають спеціальні властивості, не висока вартість
СКЕП, СКЕПТ, БК,ХБК, БНКС, хлоропрен(наірит)
Карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки
Переробка здійснюється за традицій-ною технологією, на стандартному обладнанні з урахуванням особливих технологічних властивостей каучуку.
Вулканізація з урахуванням хімічної природи каучуку
Гуми мають спеціальні властивості


СКЕП
Низька клейкість.
Вулканізація перекисами
Висока озоно-, теплом, кислото-, лужно-, водостійкість
Низька адгезія до тканин та металів


СКЕПТ
Вулканізація сіркою з прискорювачами високої активності
Всі властивості трошки гірші, ніж у СКЕП


БК
Підвищена температура переробки. Низка каркасність, висока хладотекучость, не переробляється на одному обладнані з ненасиченими каучуками.
Вулканізація сіркою з прискорювачами високої активності або фенолформальдегідними смолами
Висока газонепроникність, тепло-,озоно-, атмосферостійкість, втомна витривалість ,міцність, діелектричні властивості.


БНКС,СКН
Пластикація перед змішуванням, знижені об’єми завантаження гумозмішувача, висока жорсткість та еластичне відновлення.
Вулканізація сіркою з прискорювачами.
Висока маслом, бензо-, теплом, температуростійкість, адгезія до латуньованого покриття, сталі, чавуна, цинку.
Низька еластичність морозостійкість.


Наірит

Необхідна декристалізація при розігріві або пластикації. Температура переробки не вище 120 С. Висока липкість до обладнання.
Вулканізація сіркою з прискорювачами або оксидами металів
Висока негорючість, масло-бензо-, теплом, температуро-стійкість, адгезія до металу. міцність. Щільність.
Низька еластичність морозостійкість.


Карбоксилатні, каучуки (СКД-1, СКС-30-1) поширено
Застосовуються в вигляді латексів
За технологічними властивостями аналогічні похідним каучукам, переробляються при високих температурах
Вулканізація сіркою або оксидами і гідроксидами металів
Висока адгезія до тканин та металу, опір тепловому старінню, поширенню тріщин.


Вінілпіридинові каучуки ( СКМВП-15 РП) поширено застосовуються в вигляді латексів
За технологічними властивостями аналогічні похідним каучукам, схильні до підвулканізації
Вулканізація сіркою з прискорювачами,
Висока адгезія до тканин.

Каучуки спеціального призначення
( використовують в виробництві спеціальних виробів, мають унікальні спеціальні властивості, високу вартість
СКТ, СКФ, СКУ, тіоколи
Технологічні властивості незадовільні
Мають унікальні спеціальні властивості


Силоксанові каучуки (СКТ, СКТЕ,СКТВ)
Великий час змішування, низька в’язкість, наповнювачі (аеросил) погано диспергуються, висока хладотекучість.
Вулканізація перекисами в дві стадії.
Унікальна тепло-, температуро-, озоно-, морозостійкість. Фізіологічно інертний, відсутні смак та запах, високі діелектричні властивості.
Низька маслобензостійкість, газонепроникність


СКФ- 32, СКФ-26, СКФ-260
Дуже жорсткі, великі енерговитрати, значне тепловиділення. Значний збіг, плохе формування.
Вулканізація перекисами, діамінами
Унікальна тепло-, температуро-, озоно-, агресиво-малобензостійкість, низьке накопичення залишкових деформацій.
Низька морозотривкість.


Уретанові каучуки
Літьові –СКУ-6, СКУ-7, СКУ-ПФЛ
Вальцюємі- СКУ-8, СКУ-50, СКУ-ПФ
Задовільно переробляються на обладнанні
Вулканізація діізоціанатами, перекисами, сіркою з прискорювачами
Унікальна зносостійкість, маслобензо-, світло-, радіаційна, вібраційна та озоностійкість
Низька морозостійкість, опір поширення тріщин. Гідролізується водою

УІ. За кількістю похідних мономерів




1. Гомополімери
НК.СКИ-3, СКБ
Властивості залежать від структури та хімічної природи елементарної ланки

2. Сополімери
БСК, ДССК, СКЕП, СКЕПТ, БК, БНКС, СКТ, СКФ,
Карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки
Властивості залежать від вмісту ланок різної природи

УІІ. За регулярністю будови основного макроланцюга




1.Стереорегулярні
(здатні кристалізуватися при збереженні та подовженні)
НК, СКІ-3,
Необхідна попередня декристалізація
Висока міцність в ненаповненому стані.

2. Регулярні
Наірит, БК
Властивості залежать від ступеня регулярності та можливості кристалізуватися

3. Нерегулярні
СКБ, БСК

Низька міцність в ненаповненому стані

УШ. За вмістом полярних замісників
Полярність забезпечує високу маслобензостійкість каучуків та гум, але ускладнює переробку - необхідна попередня пластикація каучуку

1. Неполярні
НК, СКІ-3, СКД, СКБ, БСК, ДССК, СКЕП, СКЕПТ, БК, СКТ
Особливості переробки перелічені при характеристиці каучуків.
Технологічні властивості загалом добрі.
Висока еластичність, морозостійкість.
Низька маслобензостійкість

2. Полярні
БНКС, СКУ, СКФ, тіоколи, хлоропренові, акрилові, карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки
Висока міжмолекулярна взаємодія ускладнює переробку, необхідна пластикація, знижується об`єм завантаження обладнання.
Вулканізація здійснюється по функціональним групам.
Висока маслобензо-, агресиво-, озоно-, теплостійкість.
Низька еластичність, морозостійкість.


ІХ. За вмістом ненасичених ланок
Ненасиченість каучуків дозволяє використовувати для вулканізації сірку та проводити модифікацію полімерів. Але ненасичені каучуки мають низьку стійкість до окислення

1. Ненасичені
НК, СКІ-3, СКД, СКБ, БСК, ДССК,
БНКС, хлоропренові
Вулканізація сіркою з прискорювачами
Низька стійкість до дії температури, кисню, озону, агресивних середовищ. Необхідно вводити в склад гум протистарювачів.

2. З низькою ненасиченістю
СКЕПТ, БК,
Вулканізація сіркою з прискорювачами високої активності, перекисами, ФФС
Стійкість до дії температури, кисню, озону, агресивних середовищ підвищується з зниженням ненасиченості.

3. Насичені
СКЕП, СКТ, СКФ
Вулканізація перекисами, діамінами
Висока стійкість до дії температури, кисню, озону, агресивних середовищ.

Х. За хімічною будовою основного ланцюга




1 Карболанцюгові
НК, СКІ-3, СКД, СКБ, БСК, ДССК, СКЕП, СКЕПТ, БК, БНКС, СКФ, хлоропренові, карбоксилатні, вінілпіридинові каучуки



2. Гетероланцюгові (містять атоми С, О, N, S, P в основному ланцюгу)
Тіоколи, СКУ.



3. Елементоорганічні.
СКТ



ХІ. За вмістом наповнювачів




1. Маслонаповнені
СКД М-25,
СКМС-30 АРКМ-15
Вміст масла полегшує переробку гуми, знижує енерговитрати. При складані рецепту необхідно враховувати степінь наповнення
Практично не змінюються в порівнянні з ненаповненими каучуками.

2. Вуглецьнаповнені










5 . Натуральний каучук.
(Таблиці 6,7 та 8)
План лекції
Натуральний каучук, історія відкриття.
Методи одержання, будова, властивості НК.
Перспективи його використання

Таблиця 6 - Склад латексу натурального каучуку
№ п.п.
Найменування складової
Вміст у %


Каучук
34-37


Вода
52-60


Білки
2,0-2,7


Смоли
1,0-3,4


Цукор
1,5-4,2


мінеральні речовини
0,2-0,7


Таблиця 7 - Склад концентрованого латексу, одержаного методом центрифугування та випарювання
Вміст ,%
Центрифугування
Випарювання


Концентрат
серум
Концентрат

Каучук
60,0
7,5
68,0

Некаучукові складові в перерахунку на сухий залишок





Ацетоновий екстракт
3,5
11,0
6,0

Водний екстракт
1,5
30,5
11,5

З`язаний азот
0,3
2,05
0,6

Зола
0,4
3,0
5,0

КОН
-
-
1,5


Таблиця 8 - Склад різних типів та сортів каучуку
Вміст,%
Смокед-шит
Світлий креп

Каучук
91-96
91-96

Сполуки ацетонового екстракту
1,50-3,50
2,00-3,45

Азотвмісні сполуки
2,20-3,50
2,40-3,80

Водорозчинні сполуки
0,30-0,85
0,20-0,40

Зола
0,15-0,85
0,16-0,85

Волога
0,20-0,90
0,20-0,90


Основні типи натурального каучуку:
рифлений смокед-шит ( 6 сортів);
світлий та білий креп ( 10 сортів);
плантаційний коричневий креп ( 6 сортів);
компо-креп ( 3 сорти);
тонкий коричневий креп ( 4 сорти);
товстий бланкет-креп ( 3 сорти)
флеш-барк креп ( 3 сорти);
чистий копчений бланкет-креп (3 сорти);


6. Синтетичні Каучуки загального призначення
(таблиці 9 – 16)
План лекції
Ізопренові каучуки. Методи синтезу, марки, властивості і галузі використання.
Бутадієнові каучуки. Методи синтезу, марки, властивості і галузі використання.
Бутадієн-стирольні каучуки. Методи синтезу класифікація, марки властивості і галузі використання.


Таблиця 9 - Склад та основні фізичні характеристики каучуків СКІЛ та СКІ-3 в порівнянні з НК

Показники
НК
СКІЛ
СКІ-3

Вміст ланок ,%




Цис-1,4
98 – 100
65 - 94
92 - 99

Транс-1,4
-
0 – 25
0 - 4

1,2
-
0 - 3
0 - 2

3,4
0 – 2
5 - 7
1 – 3

Ненасиченість,%
95 – 98
95 - 98
94 – 98

Середнє в`язкістна маса, тис.
1 400-2 600
800 – 3 000
350 – 1 300

Температура склування, С
-72
-67
-70

Щільність, г/см 3
0,91-0,92
0,91 – 0,92
0,91 – 0,92



Таблиця 10 - Фізичні властивості СКІ
Показники
НК
СКІ-3
СКІЛ

Температура кристалізації, С
-25
-25
-25

Півперіод кристалізації нерозтягнутого каучуку при –25 С, год.
2,3
більше 20
Більше 300

Максимальний вміст кристалічної фази, %
30-35
30
25

Подовження кристалізації для вулканізатів при температурі 20 С,%
200
300-400
600-800






Таблиця 11 - Марки СКІ

Марки СКІ
Основні відміни та характеристики

СКІ- 3, 1 групи*
Протистарювач забарвлюючий, в`язкість за Муні –75-85

СКІ- 3, 2 групи*
Протистарювач забарвлюючий, в`язкість за Муні –65-74

СКІ- 3, 3 групи*
Протистарювач забарвлюючий, в`язкість за Муні –55-64

СКІ-3 С *
Протистарювач незабарвлюючий

СКІ-3 НП*
Протистарювач незабарвлюючий та нетоксичний, каучук для виробів харчової та медицинської промисловості

СКІ-3 Д*
Діелектричний для кабельної промисловості

СКІ-3-01**
Модифікований п-нітрозодифеніламіном,

СКІ-3-011**

Модифікований п- нітрозодифеніламіном з спеціальними додатками. Гуми з підвищеною міцністю, опором роздиранню, тріщеноутворенню, термостійкістю .

СКІ-3-012***
(СКІ-3-01-КГШ - МА)
Модифікований п- нітрозодифеніламіном з спеціальними додатками та малеіновим ангідридом. Для обкладальних гум з підвищеною адгезією до тканин.

СКІ-3-02***
(СКІ-3-МА)
Модифікований малеіновим ангідридом. Для обкладальних гум з підвищеною адгезією до тканин.

СКІ-3-03***
(СКІ-ВМ)
Модифікований хлорсульфонілізоціанатом

СКІ-3-ПБ****
Сумішний з 15-20 % 1,2 полібутадієном

* - випускаються на заводах СК в м. Волжськ,Тальятті, Ніжнекамськ, Тобольск, Стерлітамак
** - випускаються на ВАТ “Синтезкаучук” м. Тальятті.
*** - планується випуск на ВАТ “Синтезкаучук” м. Тальятті.
**** - планується випуск на ВАТ “Нижнекамскнефтехим”, м Ніжнекамськ.
В США циглеровський поліізопрен випускаю під маркою Натсін і Амеріпол, літієві каучуки- під маркою Коралл. В Нідерландах виробляють літієві каучуки – Каріфлекс JR. Поліізопрени виробляються також в Японіі, Італіі, Франції, Мексиці.
Таблиця 12 – Структура та властивості полібутадієнових каучуків, синтезованих різними способами

Марка каучуку
Каталітична система
Вміст ланок ,%
Темпе-ратура склуван-ня, С
Коефіцієнт полідис-персності
Середне-чисельна
мол. маса, тис.
Технологічні властивості



1,4- цис
1.4-транс
1.2





Полімеризація в масі

СКБ
Na
10-15
15025
65-70
-50
15-20
85-200
добрі

СКВ
K
15-20
25-35
50-55
-60




СКБМ
Li
30-35
45-55
15-20
-75




Полімеризація в розчині

СКД-1
TiI3 + Al(C3H9)3
87-93
1-7
1-7
-105
1,3-4,2
70-280
незадовільні

СКД-2
CoCl2 + Al(C3H9)2Cl
93-98
1-5
1-4
-107
3-5
розгалужений
70-230
Задовільні, нема хладотекучості

СКД-3

·-алільна система
95-98
3-1
2-1
-103
5-8
50-70
задовільні

СКД-4
нікелева система
94-98
1-5
1-2
105
2,4-7,3
80-135
задовільні

СКДЛ
Літій органічна система
32-52
42-58
8-15
-105
1,1-2,7, лінійний
80-270
Дуже погані

СКД-6
Неодимова








СКД-7









Полімеризація в емульсії

Synpol

10-20
58-75
0-2,5








Таблиця 13 Властивості гумових сумішей та гум на основі СКД різних груп
Показники
Група СКД


1
П
Ш

В`язкість за Муні, ум.од.
30-50
40-50
51-60

Вальцюємість, мм
0,51-2,5
Менш 0,5
Не визначає-ться

Умовне напруження при 300 % подовжені , МПа
6,0
7,0
7,0

Умовна міцність при розриві, МПа
16,0
19,0
20,0

Еластичність,%
44
49
50


Таблиця 14 – Марки бутадієн-стирольних сополімерів закордонних виробників
Крайна-виробник
Торгова марка
Тип та вміст другого мономеру
Метод полімеризації

ЕМУЛЬСІЙНІ СТАТИСТИЧНІ СОПОЛІМЕРИ

Німеччина
Buna S
Стирол, 27-50%
Високотемпературна

Польша
КЕР С
Стирол, 25%
Низькотемпературна


КЕР
Стирол, 45%
Високотемпературна

Румунія
Каром
м-стирол, 23,5%
Низькотемпературна

Словакія
Кралекс
Стирол, 23,5%
Низькотемпературна

США
Америпол,синпол,филпрен, ASRC и др.

Канада
Полисар, крилен, крифлекс и др.

Англія
Интол,интекс

Італія
Еуропрен

Японія
Ніпол, ISR

Франція, Голландія
Карифлекс S

Бразилія
Петролекс

Австралія
Аустропол

Індія
Сінапрен

Болгарія
Булекс

РОЗЧИННІ СТАТИСТИЧНІ СОПОЛІМЕРИ

США
Солплен,стереон,дюраден, юніден

Японія
Тафдей

ТЕРМОЕЛАСТОПЛАСТИ РОЗЧИННОЇ ПОЛІМЕРИЗАЦІЇ

Росія
ДСТ-30
Стирол, 30 %
Розчинная

США
Солплен,карифлекс, кратон


Таблиця 15 – Класифікація та марки БСК


Ознаки, за якими відбувається класифікація БСК

Марка каучука
Метод полімери-
Тип та вміст другого мономеру
Темпе-ратура
Викорис-тання
Тип емуль-гатору
Тип та вміст наповню-


Зації
Назва
Вміст, %
полімери-зації , С
регулятору
молек.маси

вача,%

Каучуки з низьким вмістом стиролу або метилстиролу

СКС-10
Емульсійна
Стирол
10
50
-
некаль
-

СКМС-10
Емульсійна
м-стирол
10
50
-
некаль
-

СКС-10 Р
Емульсійна
Стирол
10
50
так
некаль
-

СКМС-10Р
Емульсійна
м-стирол
10
50
так
некаль
-

СКМС-10РК
Емульсійна
м-стирол
10
50
так
змішаний
-

Каучуки з середнім вмістом стиролу або метилстиролу

СКС-30
Емульсійна
Стирол
30
50
-
некаль
-

СКС-30 А
Емульсійна
Стирол
30
5
-
некаль
-

СКС-30 РП
Емульсійна
Стирол
30
50
так
парафінатний
-

СКС-30 АРК
Емульсійна
Стирол
30
5
так
каніфолевий
-

СКМС-30 АРК
Емульсійна
м-стирол
30
5
так
каніфолевий
-

СКМС-30 АРПД
Емульсійна
м-стирол
30
5
так
парафінатний
-

СКС-30АРМ-15
Емульсійна
Стирол
30
5
так
некаль
масло, 15%

СКС-30АРМ-15
Емульсійна
Стирол
30
5
так
каніфолевий
масло, 15%

СКМС-30-АРКМ-27
Емульсійна
м-стирол
30
5
так
каніфолевий
масло, 27%

ДССК-25
Розчинна
Стирол
25





Каучуки з високим вмістом стиролу або метилстиролу

БС-45 (СКС-30 на-повнений СКС-85)
Емульсійна
Стирол
45
50
-
некаль


СКС-50
Емульсійна
Стирол
50
50
-
некаль


СКМС-50 РП
Емульсійна
Стирол
50
50
так
парафінатний



Таблиці 16 – Позначення основних типів БСК за специфікацією Міжнародного інституту виробників синтетичного каучуку

Тип каучуку
Серія

Високотемпературні, ненаповнені
1000

Високотемпературні, вуглецьнаповнені
1100

Розчинні сополімери
1200

Низькотемпературні ненаповнені
1500

Низькотемпературні вуглецьнаповнені з 14 або менш мас.ч. масла на 100 мас.ч. каучукого сополімеру
1600

Низькотемпературні,маслонаповнені
1700

Низькотемпературні вуглецьмаслонаповнені, що містять більше14 мас.ч. масла на 100 мас.ч. каучукого сополімеру
1800

Різні маточні суміші на основі сухого полімеру
1900


7. ВулканізуВАЛЬНІ системи
( Таблиці 17, 18)

План лекції
Вулканізувальні системи.
Вулканізувальні агенти, їх класифікація.
Сірка, види сірки, особливості сірчаної вулканізації, властивості вулканізатів
Сірковмісні вулканізуючи речовини (полісульфіди, тіурами, дитіодиморфолін та інші). Особливості їх дії.
Прискорювачі сірчаної вулканізації, їх класифікація. Активність, критична температура дії прискорювачів. Звичайні, ефективні та напівефективні вулканізуючі системи.
Активатори вулканізації. Оксиди металів і органічні кислоти.
Уповільнювачі підвулканізації. Їх вплив на кінетику вулканізації











Таблиця 17 - Класифікація та основні характеристики прискорювачів сірчаної вулканізації

Клас прискорювача,
Основні представники


Формула
Критична темпера-тура активації,

Величина індук-цій-ного періоду
Швидкість вулкані-
зації в основному періоде
Величі-на
плато
вулка-нізації
Стій-кість
до
реверсії
Особливості
застосування
та галузі
використання

Дитіо-карбомати



Вулкацит L
Диметилдитіо-карбомат цинку
R1
\
( N - C - S )n Me ,
/
·
R2 S Ме - Zn, Na, Vi,Sn,Cu
R1, R2 - CH3.
Ме - Zn
+ 80
Ультро
приско-рювач
немає
висока
Немає

Низька
Вулканізація
латексних та
тонкостінних виробів

Тіурам-
сульфіди




Тіурам
Тетраметилтіурам-дисульфід

R1 R1
\ /
N - C - S n - C - N
/
·
· \
R2 S S R2

R1, R2 - CH3, n = 2









110

висока
активность







немає







Висока

Відсутнє
При
темпера- турі вулкані-зації нище
140 оС -широке







Високая

Нетоксичен,
застосовується у гумах харчового та медичного призначення.
Зв`язки різної
сульфідності.
Донор сірки.
Вулканизує без сірки при темпе-ратурі 130-1600С

Тіазоли

Каптакс
2-меркапто-бензтіазол



Альтакс
Ди (2-бензтіазоліл) дисульфід








112

высока
активність

126

середня активність



Немає




Не-
великий



Висока




висока



мале




широке




низька




низька

Не використову-ються у харчових гумах із-за гіркого смаку.
Зв`язки різної
сульфідності .

Сульфенаміди

Сульфенамід Ц,
сантокюр,
Циклогексил-
2 бензтіазоліл
сульфенамід

Сульфенамід М
сантокюр Мор
N-Оксідіэтилен-
2 бензтіазоліл
сульфенамід


Cульфенамид Т
Третбутіл-
2 бензтіазоліл
сульфенамід


































120
висока активність



120
висока активність









120
висока активність




велика





велика












велика




Висока





висока












висока




Широке





Широке












широке




Низька





низька












низька
Широко застосовується у багатошарових виробах. Не змінює колір та запах гуми, але мають гіркий смак.
Нестійкі до нагрівання при високих температурах змішування.
Вироби неможна вулканізувати у гарячому повітрі.


Гуанідіни



Дифенілгуанідін
ДФГ

R - NH - C - N H – R

·
NH

C6 H5 - NH - C - N H - C6 H5

·
NH







111
середньої активності





Невелике






низька





немає





низька

Утворюють сінергічні системи з альтаксом.
Зв`язки полісульфідні
Змінює забарвлення гуми, надає гіркий смак та специфічний запах.





Таблиця 18 Основні вулканізувальні агенти та їх вплив на властивості вулканізатів
Назва вулканізувального агенту
Типи каучуків, що вулканізується даним
Агентом
Тип зв`язку між макромолекулами
Властивості вулканізатів




Теплостійкість
Еластичність, динамічна витривалість

Сірка, сірчані вулканізувальні системи:
ОВС;
ПЕВС
ЕВС
Ненасичені каучуки :
НК, СКИ-3, СКД, БСК,СКН, БК, СКЕПТ, хлоропренові
Сульфідні - С-Sx-C сульфідність зменшується з зменшенням вмісту сірки
Невисока, підвищується з зменшенням сільфідності
Висока, знижується з зменшенням сульфідності

Перекиси:
Перекис дикуміла, перекис бензоіла, пероксимон
Насичені каучуки:
Силоксанові, уретанові, фтор-каучу СКЕП
Вуглець-вуглецеві
С-С
Висока
Низька

Фенолфомальдегідні смоли%
Фенофор Б, амбірол
БК, СКЕПТ
Довгі, теплотривкі з фрагментами ФФС
Дуже висока
Дуже висока

Оксиди металів
Хлорвмісні та карбоксиластні каучуки
С-С та С-О-С
Висока
Задовільна

Хлорвмісні сполуки:
Гексол
(на основі гексахлор-пара-ксилолу)
Ненасичені каучуки
Теплотривків З бензольними ядрами
Висока
Задовільна

8. Наповнювачі.
(Таблиця 19-21,рисунки 1,2)

План лекції
Класифікація наповнювачів.
Технічний вуглець (ТВ), методи одержання, фізико-хімічні властивості та його вплив на властивості гумових сумішей і гум.
Мінеральні, синтетичні, полімерні наповнювачі.

КЛАСИФІКАЦІЯ ТЕХНІЧНОГО ВУГЛЕЦЯ
Марка ТВ складається з букви та трьох цифр.
За різними класифікаціями буква може позначати:
Метод одержання :
П- пічний; Т- термічний; К- канальний;
Вплив на кінетику вулканізації:
N (Н) – не впливає на швидкість вулканізації;
S – уповільнює вулканізацію.
Цифри відповідають класу ( від 0 до 9) у межах якого змінюється певний параметр, що характеризує властивості технічного вуглецю.
Перша цифра – вказує среднечисельний діаметр часток ТВ, (дисперсність)
Друга цифра – характеризує адсорбційну поверхню за адсорбцією азоту, (шорсткість).
Третя цифра – характеризує структурність ТВ за адсорбцією дибутилфталату, мл/100 г.

Таблиця 19 – Характеристика показників в марках ТВ

Група
Среднечисельний діаметр часток ТВ, нм (дисперсність)
адсорбційна поверхня за адсорбцією азоту,м2/г
структурність ТВ за адсорбцією дибутилфталату, мл/100 г.

0
До 10
Активність зменшується

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
До 35
Активність збільшується

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
До 50
Активність збільшується

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·

1
10-19

35-70

50-70


2
19-25

70-90

70-80


3
25-30

90-110

80-90


4
30-39

110-130

90-105


5
39-48

130-160

105-120


6
48-60

160-250

120-140


7
60-100

250-400

140-160


8
100-200

400-700

160-200


9
200

700

200




Таблиця 20 - Марки та характеристики технічних вуглеців за методиками ASMT, ГОСТом 7885-86

Марки технічних вуглеців за-







старою номенклатурою
ПМ -100
ПМ- 75
ПМ-50
ПМ -15
ТГ-10
ДГ 100

ГОСТ 7885-86
П- 245
П-324
П-514
П--803
Т- 900
К 354

ASMT
N-220
N - 339, 330
N- 550, 539




1. Розмір часток ТУ, нм
19-25
25-30
39-48
100-200
>200
25-30

2. Адсорбція дибутилфталату, см2/100г
97-105
95-105
97-105
57-90
-
90-105

3. Адсорбція азоту, м3/г
105-120
90
50-70
до 35
до 35
140

4. рН водної суспензії
6-8
7-9
6-8
7-9
7-9
3,7-4,5

5. Насипна щільність, кг/м3
340-320
340-330
340
300-400
300-400
340

6. Зольність, %
0,45
0,45
0,45
0,45
0,15
0,05

7. Масова частка втрат при 105 0С,%







для марок за АSTM
1,0
1,0
1,0




для марок за ГОСТом
0,9
0,9
0,9
0,5
0,4
1,5











Таблиця 21 – Технологічні та фізико-механічні властивості гум з ТВ різних марок

Найменування показників
Без ТВ
П- 245
П-324
П-514
П--803
Т- 900
К 354

1. Технологічні властивості
±
±
+
+
+
+++
±

2. В`язкість за Муні, при 105 0С, ум.од.

80
77
73
46
39
78

3. Оптимальна ступень наповнення, мас.ч.

40
45-50
50-60
більш 60
Більш 60
40

4. Вплив на кінетику вулканізації

Зменшує індукц. Період
Зменшує індукц. період
Зменшує індукц. період
Зменшує індукц. період
Зменшує індукц. період
Збільшує індукц. період

5. Умовна міцність при розтягуванні, МПа
2,8
28
21
18
10
14
28

6. Опір роздиранню кН \м
5,0
85
78
68
50
35
85

7. Стиранність, м3/ кДж
1000
280
180
320
400
700
250

8. Еластичність, %
56
35
40
43
45
50
35

9. Теплоутворення за Гудрічем, 0С
35
82
75
67
52
38
68

Області застосування

Протектор-ні гуми, транспор-терні стрічки
протектор ні гуми, гуми для підошов
каркасні гуми, обклада-льні гуми для ГТВ
ГТВ взуття
Пористі гуми
Обклада-льні гуми











Рисунок 1- Залежність умовного напруження при 300 % подовженні (fe) та умовної міцності (fp) гум на основі каучуку
СКС-30 АРК від вмісту різних марок технічного вуглецю
-
·- - гуми з П-245; -
· - - гуми з П-324; -
·- гуми з П-514; -
·- - гуми з Т-900; -Ч- - гуми з К-354.






Рисунок 2- Залежність в`язкость за Муні та збігу гумових сумішей на основі каучуку СКС 30 АРК від вмісту різних
марок технічного вуглецю
-
· - - гуми з П-324; -
·- гуми з П-514; -
·- - гуми з Т-900; -Ч- - гуми з К-354.



9. Пластифікатори, пом`якшувачі, технологічні добавки
(таблиці 22, 23 )

План лекції
Призначення в гумових сумішах. Класифікація.
Вимоги до пластифікаторів.
Пом'якшувачі нафтового та рослинного походження.
Продукти переробки кам'яного вугілля.
Синтетичні пластифікатори.
Структурна пластифікація.

Таблиця 22 Асортимент технологічних масел, що використовуються у виробництві шин та СК у Росії та країнах СНГ


Найменування
документація
Виробники

Масла ароматичного типу

ПН-6ш
ТУ 38.1011217-89
ВАТ«Ново-УфімскийНПЗ»



ВАТ «Ніжегороднафтоорг-синтез»",
АО «Норси»



ВАТ «Сібнафто-Омський НПЗ»



ВАТ «Нафтан», Білорусь

ПН-6к
ТУ 38.1011217-89
ВАТ «Сібнафто-Омський НПЗ»



ВАТ «Нафтан», Білорусь

Ярмарка
ЯП Евро
ТУ 0258-004-00149765-99
ВАТ "Славнафта-Ярославнафтоорг-синтез»

Ярмарка ЯП У
ТУ 0258-006-00149765-99
ВАТ "Славнафта-Ярославнафтоорг-синтез»

ПНВ-1
ТУ У
13831091011-97
ВАТ «Бориславський озокерит», Україна

Нафтовий екстракт
ТУ У
02071010032
ВАТ «Кременчугський НПЗ», Україна

Масло парафінового типу

Масло ПМ
ТУ 38.40 И 72-90
ВАТ «Волгограднафтопереробка"

Паливний мазут

Паливний мазут марок 40 та 100
ГОСТ 10585-75
Різні НПЗ

Таблиця 23 - Асортимент термопластичних матеріалів, що використовуються у виробництві шин та СК у Росії та країнах СНГ як технологічні добавки.


п.п.
Найменування
матеріалу
Науково-технічна документація
Виробники

Вуглеводородні смоли

1.
Стирол-інденовая смола
ТУ У 322-00190443-002-97
Vira Aromatika,
Естонія

2
Інден-кумаронова смола марки «В» (Тразм.80-90°С)
ТУ 14-6-72-89
ВАТ «Ніжне-Тагільский МК»

3
Піропласт
ТУ 38.402213-93
ВАТ «Решотинський КЗ»

4.
Пластифікатор для каучуку
ТУ ЕЕ 102464417
ТS 14:98
«Kiviter AS», Естонія

5.
Пом`якшувач РСТ
ЕЕ 10133305 ТУ4:99
ХЦ «Кивиранд»

6.
Піропласт 2
ТУ 38.402198-93
ВАТ «НКНХ»,
ВАТ «Авіабор»

7.
Політер
ТУ 2451-012-0^49-452-99
ВАТ «Завод «Сланци»

Продукт піролізу ДМТФ

8.
Пластифікатор АДМТ
ТУ РБ 00204079.134-97
ВО «Хімволокно», Могілев

Смоли фенольного типа

9.
Октофор N
ТУ38.УССР201415-83
ВАТ "Стерлитамакський завод СК"

10.
ФТО
ТУ 2994-261-
00151526-97
ВАТ«ВЗОС»

Асфальтено-смолисті пом`якшувачи

11.
Спецбітум марки «Г»
ГОСТ 21822-87
ВАТ «Бітран», Ухта

12.
Бітум марки А-10
ГОСТ 781
ВАТ «Бітран», Ухта

13
АСМГ
ТУ38УССР2-01-
193-78
Завод композиційних
матеріалів, м. Дашава

Смоли на основі лісохімічної сировини

14.
Каніфоль соснова
ГОСТ 19113-84
ВАТ «Оргсинтез», Барнаульський КЗ Решотинський КЗ

15.
Каніфоль таллова
ГОСТ 14201-83
Котласький ЦБК

16
Каніфоль (ТМ).
ТУ 13-4000177-01-83
ВАТ "Селенгінський ЦКК"




10. Стабілізатори.
( таблиця 24,25,26 )

План лекції
Класифікація протистарювачів за хімічної будовою та призначенням.
Антиозонанти та противтомлювачі, комбінації стабілізаторів.
Протистарювачі хімічної дії.


Таблиця 24- Види старіння каучуків та гум. Протистарювачі, що уповільнюють даний вид старіння

Фактор, що викликає старіння
Вид старіння
Назва протиста-рювачів
Протистарювачі

температура
термічне
термостабілізатори
Неозон Д, п-оксінеозон, діафени,ацетонаніли іонол

кисень
окисне
антиоксиданти
Неозон Д, п-оксінеозон, діафени

Температура та кисень
темроокисне
антиоксиданти
Неозон Д, п-оксінеозон, діафени

озон
озонне
антиозонанти
п-оксінеозон, діафени,іонол разом з фізичними протистарювачами

світло
світлове
Фотостабілізатори
Іонол.

Багаторазові деформації
Втомлення
Противтомлювачі
діафени

Метали змінної валентності
-
-
дитіокарбамати

радіація
радіаційне
Антиради
Аміни






Таблиця 25 - Основі стабілізатори каучуків та гум хімічної дії

Хімічна формула
Хімічна назва
Торгова марка
Уповільнюють старіння

АМІНИ ТА ЇХ ПОХІДНІ

1. Вторинні ароматичні моноаміни


Феніл
·-нафтіламін




Неозон Д
Термоокисне


П-оксіфеніл
·-нафтіламін
П-оксінеозон
Термоокісне, озонне

2. Вторинні ароматичні діаміни (похідні п-фенилендіаміна)






N-феніл-N-циклогесил-пара-феніледіамін
Продукт 4010,
Діафен ФЦ, Сантофлекс GP
Втомлення, озонне



N-феніл-N-ізопропіл-пара-феніледіамін


Продукт 4010,
Діафен ФП, Сантофлекс ІP, ІРРД, Дусантокс

Втомлення, термоокисне,
Озонне

3. ПОХІДНІ ДИГІДРОХІНОЛІНУ



полі-2,2,4-триметил-1,2-дигідрохінолін
Ацетонаніл,
сантофлекс R
Теплове


2,2,4-триметил-6-єтоксі-1,2-дигідрохінолін






Хінол ЭД,
СантофлексAW
Втомлення, озонне

4. Феноли


4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол
Іонол, алкофен БП
Теплове, світлове ( для білих гум)




Таблиця 26 - Нормативна документація на стабілізатори, які широко застосовуються у виробництві шин

№ п.п.
Найменування
(виробник у Росії)
ГОСТ або ТУ
Дата введення або змін
Основні показники якості
Закордонні аналоги

1.
Діафен ФП
(Кемеровське ВАТ "Азот")
ТУ 2492-002-05761637-99
Нові, 15.11.1999 (замість
ТУ 6-14-817-81)
Зовнішній вид – лусочки від сірувато-рожевого до темно-фіолет. кольору ;Т плав., °С, н/н – 75; Мас. частка золи ,%, н/б - 0,21; Мас. частка летких .,%, н/б – 0,20
Santoflex IP (Flexsys),
Vylkanox 4010 NA (Bayer), Dusantox IPPD (Duslo), Flexzone 3c (Uniroyal Chemical)

2.
Ацетонаніл Н
(Новочебоксарське ВАТ Хімпром") марка В відповідає за якістю ацетонанілу Р
ТУ 6-00-046911277-202-97
ТУ 6-02-1116-82
Зміни №2, березень, 2000 г.
Зміни.№6,1994г. зняти обмежен-ня строку дії
Зовнішній вид - скловидні пластинки від світло-коричн. до темно-коричн. кольору;
Т разм., °С, н/н – 75; Мас. частка основн. речовини , %, н/м – 75; Мас. частка первиних амінів .,%, н/б - 8,0
Vylkanox HS (Bayer),
Naugart Q (Uniroyal Chemical)

3.
Крафаніл У
(Казанський ОПТТЦРЭ)
ТУ 2492-437-05742686-99
Строк дії: 26.07.1999-26.07.2001
Зовнішній вид - лусочки неправильн. форми розміром н/б 20 мм; Мас. частка суміші противостарювачів ,%, н/м – 95; Т каплепад., °С, н/н – 80
немає

4.
Модифікатор НФА- Кр
(Кемеровське ВАТ "Азот")
ТУ 2494-001-31561028-96
12.08.1996г. Зміни №2
Зовнішній вид - сферіч. гранули від зеленкувато - коричн. до чорн. кольору; Мас. частка 4-нітрозодифеніламіна, % , н/м 65; Мас. частка золи, %, н/б 1,0.
немає



11. Армуючі матеріали.
( таблиці 27-29)

План лекції

Технічні тканини та текстильний корд. Марки кордів, їх структура, властивості та особливості використання в гумової промисловості.
Металевий корд, його структура та властивості, переваги та недоліки його використання в гумовій промисловості

Таблиця 27 – Асортимент металокорду для шин

Тип корду
Конструкція
Розмір шин, де застосовується корд

Металокорд для легкових шин

4Л27
4х0,265
Від 135/80Р12 до 185/60Р14

3Л30 (НТ)
3х0,30 (НТ)


10Л22/15
2+7х0,22+0,15 или
3х3х0,22+0,15
Від 175/80Р16 до 225/85Р15С, 215/75Р16С

9Л22
3х3х0,22


22Л15
7х3х0,15+0,15


Металокорд для вантажних шин

9Л15/27
3х0,15+6х0,265
9,00Р20

22Л15
7х3х0,15+0,15
10.00 Р20,11.00 Р20 мод И-111А

15Л18(перспективний)
3х5х0,18


28Л18
7х4х0,175(0,18)
Від 8.25 Р20 до 12.00Р20

29Л18/15
7х4х0,175+0,15


28Л18/15
3+9+15х0,18+0,15


28Л22/15
3+9+15х0,22+0,15
ЦМК ( шини з металокордним брекером та каркасом)

28Л18/15
3+9+15х0,18+0,15


15Л18
3х5х0,18


21Л22 НЕ
3х7х0,22



В позначеннях марок металокорду:
- перші цифри – кількість проволок у корді;
- буква «Л»- позначає, що сталевий корд має латунне покриття;
- цифри після букви позначає діаметр проволоки або проволок
.







Таблиця 28 - Асортимент текстильних армуючих матеріалів


Склад волокна
Марка корда
Структура основної нитки



Капроновий
6 КНТС-0
94тексх1




113 КНТС-0
184тексх1




12, 122, 123 КНТС
94тексх1х2




18, 182 КНТС-0
230тексх1




23, 232. 233 КНТС
188тексх1х2




25, 252, 253 КНТС
188тексх1х2




25 КНТС-ц
1бОтексх1х2




25, 252 КНТС-0
187тексх2




28, 282 КНТС
187тексх1х2




30,302 КНТС
187тексх1х2




31,312 КНТС-0
230тексх2




35, 352 КНТС-0
230тексх2




35, 352 КНТС-т
150тексх1х3



Анідний
13, 132АТЛДУ
94тексх1х2




25, 252 А, АТЛДУ
94тексх2х2



Віскозний
17, 172, 173В,ВХК, 172ВР
183тексх1х2




22,222 В,232 ВР
244тексх1х2 ,




13В,132ВР
144тексх1х2




11В
140тексх1х2




10В
120тексх1х2




9В,9ВХК,9ВР
100тексх1х2





184тексх1



Поліефірний
14.142ПДУ
111тексх1х2




20 ПДУ
111тексх1х3



В позначеннях марок корда:

- перші одна або дві цифри означають міцність кордної основної нитки у кгс;

- третя цифра –частота ниток основи:

К - капроновий; Н –-непромитий; Т --придатний для термообробки;
С – стабілізований;
ц - получен с Циммерівській установці; 0 – одностренговий;
т – тристренговий

А – анідний; Л- для легкових шин; ДУ - двокомпонентний уток.

В – віскозний; ХК- хлопко-капроновий уток: Р - для радіальних шин

П - Поліефірний



Таблиця 29 -Фізико-механічні показники металокорду для шин

Тип мета-локорду
Конструкція
Діаметр ниток, мм (±5%)
Лінійна щільність, г/м
(±5%)
Розривне зусилля у цілому, Н, не менш
Відносне подовження при розриві. %. не менш
Міцність зв`язку з гумою типа 2 э 155. по Н-методу, не менш

4Л 27
4 х 0,265
0,62
1,73
520
2.0
216

ЗЛ ЗО
3 х 0,30
0,64
1,66
510
2.0
260

ЗЛ ЗОНТ
3 х 0,30 НТ
0,64
1,66
575
2.0
260

10Л 22/15
2+7х0,22+0,15
1,09
2,90
870
2.0
255

10Л 22/15
З х 3 х 0,22+0,15
1,20
3,00
830
2.0
250

9Л 22
3 х 3 х 0,22
0,90
2,80
830
2.0
250

22Л 15
7 х 3 х 0,15+0,15
1,20
3,10
880
2,0
250

9Л 15/27
3 х 0,15+6 х 0,265
0,83
3,10
900
2,0
255

15Л 18
З х 5 х 0,18
0,92
3,10
890
2,0
255

28Л 18
7 х 4 х 0,175 (0,18)
1,19(1,23)
5,65
1676
2,0
353

29Л18/15
7 х 4 х 0,175+0,15
1,49
5,62
1700
2,0
360

28Л 18/15
3+9+15 х 0,18+0,15
1,37
5,65
1670
2,0
353

28Л 22/15
3+9+ 15 х 0,22+0,15
1,62
8,50
2550
2,0
402

21Л 22НЕ
3 х 7 х 0,22 НЕ
1,53
7,00
1565
5.0
343

12. Питання до екзамену
з курсу «Полімерне матеріалознавство»

1. Класифікація каучуків та їх основні фізико-механічні властивості. Вплив структури каучуків на властивості гум.
2. Методи контролю якості технологічних властивостей гумових сумішей.
3. Методи контролю якості гум.
4. Перспективи розвитку виробництва синтетичних каучуків. Нові види СК.
5 . Методи одержання, структура, властивості та галузі використання натурального каучуку. Перспективи та недоліки методів одержання НК.
6. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
поліізопренових каучуків.
7. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
полібутадієнових каучуків.
8. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
бутадієнстирольних каучуків. Розчинні каучуки.
9. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
емульсійних бутадієнстирольних каучуків.
10. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання карбоксилвмісних кучуків та латексів
11. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
бутадієннітрильних каучуків.
12. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
силоксанових каучуків.
13. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання фторкаучуків.
14.Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання хлоропренових каучуків.
15. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання
функціональних каучуків.
16. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання бутил каучуку.
17. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання етиленпропіленових сополімерів.
18. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання уретанових каучуків.
19. Методи синтезу, структура, властивості та галузі використання метилвінілпіридинових каучуків та латексів.
20. Інгредієнти гумових сумішей. Призначення інгредієнтів, класифікація. Загальні вимоги. Вплив якості сировини на властивості гумових сумішей. Контроль якості.
21. Вулканізувальні агенти. Сірка, її форми та різновиди. Особливості введення у гумові суміші. Способи попередження дифузії сірки на поверхню гумової суміші. Вплив типу вулканізувальної системи на фізико-механічні властивості гум.
22. Звичайні, напівефективні, ефективні вулканізувальні системи. Сірковмісні вулканізувальні агенти. Вплив співвідношення компонентів вулканізувальної системи на властивості вулканізатів.
23.Прискорювачі сірчаної вулканізації. Їх активність, критична температура дії, вплив на кінетику вулканізації.
24. Інтенсифікація процесів вулканізації, прискорювачі високої активності. Основні представники, їх будова. Вплив на властивості гум.
25. Ультроприскорювачі. Основні представники, їх будова. Вплив на властивості гум. Особливості використання.
26. Прискорювачі середньої та низької активності. Основні представники, їх будова. Вплив на властивості гум.
27. Системи прискорювачів. Синергійний ефект при спільному використанні прискорювачів.
28. Активатори прискорювачів сірчаної вулканізації. Основні представники, особливість дії.
29. Уповільнювачі підвулканізації. Механізм дії. Технологічні шляхи попередження підвулканізації.
30. Безсірчана вулканізувальні системи. Смоляні, перекисні вулканізувальні агенти. Особливості вулканізації. Властивості вулканізатів.
31. Безсірчана вулканізувальні системи. Вулканізація оксидами металів, хлорвмісними сполуками. Особливості вулканізації. Властивості вулканізатів.
32. Наповнювачі. Призначення. Вплив на технологічні та фізико-механічні властивості гум. Активні та півактивні наповнювачі.
33. Технічний вуглець. Методі одержання. Фізико-хімічні властивості технічного вуглецю. Марки. Класифікація ТВ.
34. Мінеральні наповнювачі. Основні представники. Вплив на технологічні та фізико-механічні властивості гум.
35. Органічні наповнювачі. Термопластичні та термореактивні наповнювачі. Особливості дії. Перспективи використання.
36. Технологічні добавки. Пом`якшувачі ти пластифікатори. Вимоги до них. Вплив на технологічні та фізико-механічні показники гум. Класифікація, основні представники.
37. Старіння каучуків та гум. Фактори, що викликають старіння. Методи захисту гум від старіння.
38. Протистарювачі. Типи протистарювачів за призначенням, характером дії, хімічною будовою.
39. Антиозонанти хімічної та фізичної дії. Вплив будови каучуку на його стійкість до озонного старіння.
40. Модифікація гум. Типи модифікаторів. Способи модифікації.
41. Тканинний корд. Типи кордів, класифікація. Віскозні та поліамідні корди. Переваги та недоліки.
42. Металевий корд. Структура та класифікація. Переваги та недоліки.
43. Регенерат. Методи одержання, склад та типи регенератів. Вплив на технологічні та фізико-механічні властивості гум.

Перелік рецептур.
1. Принципи рецептуробудування гуми з високою когезійної міцністю.
2. Принципи рецептуробудування гуми з високим опором стиранню.
3. Принципи рецептуробудування гуми з високим опором роздиранню.
4. Принципи рецептуробудування гуми з високою міцністю та ступенем вулканізації.
5. Принципи рецептуробудування гуми з високим опором підвулканізації
6. Принципи рецептуробудування гуми з високою міцність зв`язку до тканин.
7. Принципи рецептуробудування гуми з високою міцність зв`язку до тканин та маслобензостійкістю.
8. Принципи рецептуробудування гуми з високою міцність зв`язку та металевого корду.
9. Принципи рецептуробудування гуми з високою газопроникністю.
10. Принципи рецептуробудування гуми з високою газопроникністю, теплостійкість та втомною витривалістю.
11. Принципи рецептуробудування гуми з низкою собівартістю.
12. Принципи рецептуробудування вогнестійких гум.
12. Принципи рецептуробудування гуми з високою вогне- маслобензостійкістю.
13. Принципи рецептуробудування атмосферо-, озоно-, масло-, бензостійких гум.
14. Принципи рецептуробудування атмосферо-, озоно-, агресивостійких гум.
15. Принципи рецептуробудування пористих гум.
16. Принципи рецептуробудування кольорових гум.
17. Принципи рецептуробудування гуми для тонкостінних латексних виробів.
18. Принципи рецептуробудування гуми з високою тепло-, морозостійкістю
19. Принципи рецептуробудування гуми з високою тепло-, масло-, бензостійкістю.
19. Принципи рецептуробудування гуми з унікальною тепло-, масло-, бензостійкістю.
20. Принципи рецептуробудування гуми з високою зносо-, масло-, бензостійкістю.
21. Принципи рецептуробудування гуми , що контактує з харчовими продуктами
22. Принципи рецептуробудування гуми медичного призначення.
23. Принципи рецептуробудування гуми з високою тепло-, масло-, бензостійкістю та задовільною морозостійкістю.
24. Принципи рецептуробудування невідповідальних гум
25. Принципи рецептуробудування гуми з високою еластичністю.

13 EMBED ChemDraw.Document.5.0 1415

13 EMBED ChemDraw.Document.5.0 1415


13 EMBED ChemDraw.Document.5.0 1415

13 EMBED ChemDraw.Document.5.0 1415

13 EMBED ChemDraw.Document.6.0 1415


13 EMBED ChemDraw.Document.6.0 1415




                                 

Приложенные файлы

  • doc 399135
    Размер файла: 709 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий