Vulkanizācijas procesa kontroles metode. Vulkanizācija un tās īpašības Karstās riepu vulkanizācijas tehnoloģija "dari pats".

Dabīgais kaučuks ne vienmēr ir piemērots detaļu izgatavošanai. Tas ir tāpēc, ka tā dabiskā elastība ir ļoti zema un ir ļoti atkarīga no ārējās temperatūras. Temperatūrā, kas ir tuvu 0, gumija kļūst cieta vai, nolaižot to tālāk, kļūst trausla. Apmēram + 30 grādu temperatūrā gumija sāk mīkstināt un, tālāk karsējot, pāriet kausēšanas stāvoklī. Atdzesējot, tas neatjauno sākotnējās īpašības.

Lai nodrošinātu nepieciešamās gumijas ekspluatācijas un tehniskās īpašības, gumijai tiek pievienotas dažādas vielas un materiāli - sodrēji, krīts, mīkstinātāji u.c.

Praksē tiek izmantotas vairākas vulkanizācijas metodes, taču tās vieno viena lieta - izejvielu apstrāde ar vulkanizācijas sēru. Dažās mācību grāmatās un noteikumos teikts, ka sēra savienojumus var izmantot kā vulkanizējošos līdzekļus, taču patiesībā tos par tādiem var uzskatīt tikai tāpēc, ka tie satur sēru. Pretējā gadījumā tie var ietekmēt vulkanizāciju tieši tāpat kā citas vielas, kas nesatur sēra savienojumus.

Pirms kāda laika tika veikti pētījumi par gumijas apstrādi ar organiskiem savienojumiem un noteiktām vielām, piemēram:

• fosfors;
• selēns;
• trinitrobenzols un vairāki citi.

Taču pētījumi ir parādījuši, ka šīm vielām nav praktiskas vērtības vulkanizācijas ziņā.

Vulkanizācijas process

Gumijas vulkanizācijas procesu var iedalīt aukstā un karstā. Pirmo var iedalīt divos veidos. Pirmais ir saistīts ar pushlorīda sēra izmantošanu. Vulkanizācijas mehānisms, izmantojot šo vielu, izskatās šādi. No dabiskā kaučuka izgatavotu sagatavi ievieto šīs vielas tvaikos (S2Cl2) vai tās šķīdumā, kas izgatavots uz kāda šķīdinātāja bāzes. Šķīdinātājam jāatbilst divām prasībām:

1. Tas nedrīkst reaģēt ar sēra pushlorīdu.
2. Tam vajadzētu izšķīdināt gumiju.

Kā šķīdinātāju parasti var izmantot oglekļa disulfīdu, benzīnu un vairākus citus. Sēra hemihlorīda klātbūtne šķidrumā neļauj gumijai izšķīst. Šī procesa būtība ir piesātināt gumiju ar šo ķīmisko vielu.

Vulkanizācijas procesa ilgums ar S2Cl2 piedalīšanos rezultātā nosaka gatavā produkta tehniskos parametrus, tostarp elastību un izturību.

Vulkanizācijas laiks 2% šķīdumā var būt vairākas sekundes vai minūtes. Ja process tiek aizkavēts laikā, var rasties tā sauktā pārvulkanizācija, tas ir, sagataves zaudē plastiskumu un kļūst ļoti trauslas. Pieredze rāda, ka ar produkta biezumu, kas ir viens milimetrs, vulkanizācijas darbību var veikt vairākas sekundes.

Šī vulkanizācijas tehnoloģija ir optimāls risinājums detaļu ar plānu sienu apstrādei - caurulēm, cimdiem utt. Bet šajā gadījumā ir stingri jāievēro apstrādes režīmi, pretējā gadījumā detaļu augšējais slānis var tikt vulkanizēts vairāk nekā iekšējie slāņi.

Vulkanizācijas operācijas beigās iegūtās daļas jāmazgā ar ūdeni vai sārma šķīdumu.

Ir otra aukstās vulkanizācijas metode. Gumijas sagataves ar plānu sienu ievieto atmosfērā, kas piesātināta ar SO2. Pēc noteikta laika sagataves tiek pārnestas uz kameru, kur tiek sūknēts H2S (sērūdeņradis). Sagatavju ekspozīcijas laiks šādās kamerās ir 15 - 25 minūtes. Šis laiks ir pietiekams, lai pabeigtu vulkanizāciju. Šo tehnoloģiju veiksmīgi izmanto līmēto šuvju apstrādei, kas tiem piešķir augstu izturību.

Speciālās gumijas tiek apstrādātas, izmantojot sintētiskos sveķus, vulkanizācija, izmantojot tos, neatšķiras no iepriekš aprakstītās.

Karstā vulkanizācija

Šādas vulkanizācijas tehnoloģija ir šāda. Formai jēlgumijai pievieno noteiktu daudzumu sēra un speciālas piedevas. Parasti sēra tilpumam jābūt diapazonā no 5 līdz 10%, galīgo skaitli nosaka, pamatojoties uz nākamās daļas mērķi un cietību. Papildus sēram pievieno tā saukto ragu gumiju (ebonītu), kas satur 20 - 50% sēra. Nākamajā posmā no iegūtā materiāla veido sagataves un karsē, t.i. konservēšana.

Apkure tiek veikta ar dažādām metodēm. Sagataves ievieto metāla veidnēs vai velmē audumā. Iegūtās konstrukcijas ievieto cepeškrāsnī, kas uzkarsēta līdz 130 - 140 grādiem pēc Celsija. Lai palielinātu vulkanizācijas efektivitāti, krāsni var pakļaut spiedienam.

Izveidotās sagataves var ievietot autoklāvā, kas satur pārkarsētu ūdens tvaiku. Vai arī tos ievieto apsildāmā presē. Faktiski šī metode ir visizplatītākā praksē.

Vulkanizētās gumijas īpašības ir atkarīgas no daudziem apstākļiem. Tāpēc vulkanizācija ir viena no sarežģītākajām gumijas ražošanā izmantotajām darbībām. Turklāt liela nozīme ir arī izejvielu kvalitātei un to pirmapstrādes metodei. Mēs nedrīkstam aizmirst par pievienotā sēra daudzumu, temperatūru, ilgumu un vulkanizācijas metodi. Galu galā gatavā produkta īpašības ietekmē arī dažādas izcelsmes piemaisījumu klātbūtne. Patiešām, daudzu piemaisījumu klātbūtne nodrošina pareizu vulkanizāciju.

Pēdējos gados gumijas rūpniecībā tiek izmantoti paātrinātāji. Šīs gumijas maisījumam pievienotās vielas paātrina notiekošos procesus, samazina enerģijas patēriņu, citiem vārdiem sakot, šīs piedevas optimizē sagataves apstrādi.

Veicot karsto vulkanizāciju gaisā, ir nepieciešama svina oksīda klātbūtne, turklāt var būt nepieciešama svina sāļu klātbūtne kombinācijā ar organiskajām skābēm vai savienojumiem, kas satur skābos hidroksīdus.

Kā paātrinātājus izmanto šādas vielas:

• tiuramīda sulfīds;
• ksantāti;
• merkaptobenzotiazols.

Vulkanizāciju ūdens tvaiku ietekmē var ievērojami samazināt, ja tiek izmantotas tādas ķīmiskas vielas kā sārmi: Ca (OH) 2, MgO, NaOH, KOH, vai sāļi Na2CO3, Na2CS3. Turklāt kālija sāļi palīdzēs paātrināt procesus.

Ir arī organiskie paātrinātāji, tie ir amīni un vesela savienojumu grupa, kas nav iekļauta nevienā grupā. Piemēram, tie ir tādu vielu atvasinājumi kā amīni, amonjaks un vairākas citas vielas.

Ražošanā visbiežāk izmanto difenilguanidīnu, heksametilēntetramīnu un daudzus citus. Gadījumi, kad cinka oksīds tiek izmantots, lai uzlabotu paātrinātāju darbību, nav nekas neparasts.

Papildus piedevām un paātrinātājiem svarīga loma ir arī videi. Piemēram, atmosfēras gaisa klātbūtne rada nelabvēlīgus apstākļus vulkanizācijai pie standarta spiediena. Papildus gaisam negatīvi ietekmē ogļskābes anhidrīds un slāpeklis. Tikmēr amonjaks vai sērūdeņradis pozitīvi ietekmē vulkanizācijas procesu.

Vulkanizācijas procedūra piešķir gumijai jaunas īpašības un pārveido esošās. Jo īpaši tiek uzlabota tā elastība utt. Vulkanizācijas procesu var kontrolēt, pastāvīgi mērot mainīgās īpašības. Parasti šim nolūkam tiek izmantota pārrāvuma spēka un pārrāvuma spriedzes definīcija. Bet šīs kontroles metodes nav precīzas un netiek izmantotas.

Gumija kā gumijas vulkanizācijas produkts

Tehniskā gumija ir kompozītmateriāls, kas satur līdz 20 komponentiem, kas nodrošina dažādas šī materiāla īpašības. Gumiju iegūst, vulkanizējot gumiju. Kā minēts iepriekš, vulkanizācijas procesā veidojas makromolekulas, kas nodrošina gumijas ekspluatācijas īpašības, tādējādi nodrošinot augstu gumijas izturību.

Galvenā atšķirība starp gumiju un daudziem citiem materiāliem ir tā, ka tai ir spēja elastīgi deformēties, kas var rasties dažādās temperatūrās, sākot no istabas temperatūras līdz daudz zemākai. Gumija ievērojami pārsniedz gumiju vairākās īpašībās, piemēram, tā izceļas ar elastību un izturību, izturību pret galējām temperatūrām, iedarbību uz agresīvu vidi un daudz ko citu.

Cements vulkanizācijai

Pašvulkanizācijas darbībai tiek izmantots cements vulkanizācijai, tas var sākties no 18 grādiem un karstajai vulkanizācijai līdz 150 grādiem. Šis cements nesatur ogļūdeņražus. Ir arī OTP tipa cements, ko izmanto uzklāšanai uz raupjām virsmām riepu iekšpusē, kā arī OTR Type Top RAD un PN plāksteri ar pagarinātu žūšanas laiku. Šāda cementa izmantošana ļauj sasniegt ilgu kalpošanas laiku atjaunotām riepām, kuras tiek izmantotas īpašām celtniecības iekārtām ar lielu nobraukumu.

Riepu karstās vulkanizācijas tehnoloģija "dari pats".

Lai veiktu riepas vai caurules karsto vulkanizāciju, jums būs nepieciešama prese. Gumijas un detaļas metināšanas reakcija notiek noteiktā laika periodā. Šis laiks ir atkarīgs no remontējamās vietas lieluma. Pieredze rāda, ka 1 mm dziļa bojājuma novēršana noteiktā temperatūrā prasa 4 minūtes. Tas ir, lai labotu defektu ar dziļumu 3 mm, jums būs jāpavada 12 minūtes tīra laika. Gatavošanas laiks netiek ņemts vērā. Un tikmēr vulkanizācijas ierīces nodošana ekspluatācijā atkarībā no modeļa var aizņemt aptuveni 1 stundu.

Karstai konservēšanai nepieciešamā temperatūra ir no 140 līdz 150 grādiem pēc Celsija. Lai sasniegtu šo temperatūru, nav nepieciešams izmantot rūpniecisko aprīkojumu. Riepu pašremontēšanai ir diezgan pieņemami izmantot sadzīves elektroierīces, piemēram, gludekli.

Auto riepas vai kameras defektu novēršana, izmantojot vulkanizācijas ierīci, ir diezgan darbietilpīga darbība. Tam ir daudz smalkumu un detaļu, un tāpēc mēs apsvērsim galvenos remonta posmus.

1. Lai nodrošinātu piekļuvi bojātajai vietai, riepa ir jānoņem no riteņa.
2. Notīriet gumiju bojātās vietas tuvumā. Tās virsmai vajadzētu kļūt raupjai.
3. Izpūtiet apstrādāto vietu ar saspiestu gaisu. Ārā parādījusies aukla ir jānoņem, to var nokost ar stiepļu griezējiem. Gumija jāapstrādā ar īpašu attaukošanas savienojumu. Apstrāde jāveic abās pusēs, ārpusē un iekšpusē.
4. Iekšpusē bojājuma vietā jāuzliek iepriekš sagatavots plāksteris. Ieklāšana sākas no riepas borta puses virzienā uz centru.
5. Ārpusē bojājuma vietā ir jāieliek neapstrādātas gumijas gabaliņi, sagriezti 10 - 15 mm gabaliņos, tie vispirms jāuzsilda uz plīts.
6. Uzliktā gumija ir jāpiespiež un jāizlīdzina virs riepas virsmas. Šajā gadījumā ir jānodrošina, lai neapstrādātas gumijas slānis būtu 3-5 mm augstāks par kameras darba virsmu.
7. Pēc dažām minūtēm, izmantojot leņķa slīpmašīnu (leņķa slīpmašīnu), ir nepieciešams noņemt uzklātās neapstrādātas gumijas slāni. Gadījumā, ja kailā virsma ir vaļīga, tas ir, tajā atrodas gaiss, ir jānoņem visa uzklātā gumija un jāatkārto gumijas uzklāšanas darbība. Ja remonta slānī nav gaisa, tas ir, virsma ir plakana un nesatur poras, salaboto daļu var nosūtīt uzkarsētu līdz iepriekš norādītajai temperatūrai.
8. Lai precīzi novietotu riepu uz preses, ir lietderīgi ar krītu atzīmēt bojātās vietas centru. Lai apsildāmās plāksnes nepieliptu pie gumijas, starp tām jāieklāj biezs papīrs.

Vulkanizators ar savām rokām

Jebkurai karstās konservēšanas ierīcei ir jābūt diviem komponentiem:

• sildelements;
• nospiediet.

Vulkanizatora pašražošanai jums var būt nepieciešams:

• dzelzs;
• elektriskā plīts;
• virzulis no dzinēja.

Pašdarinātajam vulkanizatoram jābūt aprīkotam ar regulatoru, kas var to izslēgt, kad ir sasniegta darba temperatūra (140-150 grādi pēc Celsija). Efektīvai iespīlēšanai varat izmantot parasto skavu.

Galvenās gumiju vulkanizācijas metodes. Gumijas tehnoloģijas galvenā ķīmiskā procesa - vulkanizācijas - veikšanai tiek izmantoti vulkanizējošie līdzekļi. Vulkanizācijas procesa ķīmija sastāv no telpiskā tīkla veidošanās, kas ietver lineāras vai sazarotas gumijas makromolekulas un šķērssaites. Tehnoloģiski vulkanizācija sastāv no gumijas maisījuma apstrādes temperatūrā no normālas līdz 220 ° C zem spiediena un retāk bez tā.

Vairumā gadījumu rūpnieciskā vulkanizācija tiek veikta ar vulkanizācijas sistēmām, kas ietver vulkanizācijas līdzekli, paātrinātājus un vulkanizācijas aktivatorus un veicina efektīvāku telpiskā tīkla veidošanas procesu plūsmu.

Gumijas un vulkanizējošā līdzekļa ķīmisko mijiedarbību nosaka gumijas ķīmiskā aktivitāte, t.i. tā ķēžu nepiesātinājuma pakāpe, funkcionālo grupu klātbūtne.

Nepiesātināto kaučuku ķīmiskā aktivitāte ir saistīta ar dubultsaišu klātbūtni galvenajā ķēdē un palielinātu ūdeņraža atomu mobilitāti -metilēngrupās, kas atrodas blakus dubultsaitei. Tāpēc nepiesātinātās gumijas var vulkanizēt ar visiem savienojumiem, kas mijiedarbojas ar dubultsaiti un tai blakus esošajām grupām.

Galvenais nepiesātināto kaučuku vulkanizētājs ir sērs, ko parasti izmanto kā vulkanizācijas sistēmu kopā ar paātrinātājiem un to aktivatoriem. Papildus sēram var izmantot organiskos un neorganiskos peroksīdus, alkilfenola-formaldehīda sveķus (AFFS), diazo savienojumus un polihaloīdu savienojumus.

Piesātināto kaučuku ķīmiskā aktivitāte ir ievērojami zemāka nekā nepiesātināto, tāpēc vulkanizācijai jāizmanto ļoti reaģējošas vielas, piemēram, dažādi peroksīdi.

Nepiesātināto un piesātināto kaučuku vulkanizāciju var veikt ne tikai ķīmisku vulkanizatoru klātbūtnē, bet arī fizikālu ietekmju ietekmē, kas ierosina ķīmiskās pārvērtības. Tie ir augstas enerģijas starojums (radiācijas vulkanizācija), ultravioletais starojums (fotovulkanizācija), ilgstoša augstas temperatūras iedarbība (termiskā vulkanizācija), triecienviļņi un daži citi avoti.

Gumijas ar funkcionālām grupām var vulkanizēt tajās grupās ar šķērssaistošiem līdzekļiem, kas mijiedarbojas ar funkcionālajām grupām.

Galvenās vulkanizācijas procesa likumsakarības. Neatkarīgi no gumijas veida un izmantotās vulkanizācijas sistēmas, vulkanizācijas procesā notiek dažas raksturīgas materiāla īpašību izmaiņas:

Strauji samazinās gumijas maisījuma plastiskums, parādās vulkanizātu izturība un elastība. Tādējādi neapstrādāta gumijas maisījuma izturība uz NC bāzes nepārsniedz 1,5 MPa, un vulkanizēta materiāla izturība nav mazāka par 25 MPa.

Gumijas ķīmiskā aktivitāte ir ievērojami samazināta: nepiesātinātajās gumijās samazinās dubultsaišu skaits, piesātinātajās gumijās un gumijās ar funkcionālajām grupām aktīvo centru skaits. Tas palielina vulkanizāta izturību pret oksidatīvām un citām agresīvām ietekmēm.

Palielina vulkanizētā materiāla izturību pret zemu un augstu temperatūru iedarbību. Tādējādi NC sacietē pie 0ºС un kļūst lipīgs pie +100ºС, savukārt vulkanizāts saglabā izturību un elastību temperatūras diapazonā no -20 līdz +100ºС.

Šis materiāla īpašību izmaiņu raksturs vulkanizācijas laikā viennozīmīgi norāda uz strukturēšanas procesu rašanos, kas beidzas ar trīsdimensiju telpiskā režģa veidošanos. Lai vulkanizēts materiāls saglabātu elastību, šķērssaitēm jābūt pietiekami retām. Piemēram, NC gadījumā ķēdes termodinamiskā elastība tiek saglabāta, ja rodas viena šķērssaite uz 600 galvenās ķēdes oglekļa atomiem.

Vulkanizācijas procesu raksturo arī daži vispārīgi īpašību izmaiņu modeļi atkarībā no vulkanizācijas laika nemainīgā temperatūrā.

Tā kā visvairāk mainās maisījumu viskozitātes īpašības, vulkanizācijas kinētikas pētīšanai izmanto bīdes rotācijas viskozimetri, jo īpaši Monsanto reometrus. Šīs ierīces ļauj pētīt vulkanizācijas procesu temperatūrā no 100 līdz 200ºС 12 - 360 minūtes ar dažādiem bīdes spēkiem. Ierīces reģistrators izraksta griezes momenta atkarību no vulkanizācijas laika nemainīgā temperatūrā, t.i. vulkanizācijas kinētiskā līkne, kurai ir S forma un vairāki procesa posmiem atbilstoši posmi (3. att.).

Pirmo vulkanizācijas posmu sauc par indukcijas periodu, apdeguma stadiju vai pirmsvulkanizācijas stadiju. Šajā posmā gumijas maisījumam jāpaliek šķidram un labi jāpiepilda visa veidne, tāpēc tā īpašības raksturo minimālais bīdes moments M min (minimālā viskozitāte) un laiks t s, kura laikā bīdes moments palielinās par 2 vienībām, salīdzinot ar minimālo. .

Otro posmu sauc par galveno vulkanizācijas periodu. Indukcijas perioda beigās gumijas maisījuma masā uzkrājas aktīvās daļiņas, izraisot strauju strukturēšanos un attiecīgi griezes momenta pieaugumu līdz noteiktai maksimālajai vērtībai M max. Tomēr otrā posma pabeigšana nav laiks, lai sasniegtu M max, bet gan laiks t 90, kas atbilst M 90 . Šo brīdi nosaka formula

M 90 \u003d 0,9 M + M min,

kur M – griezes momenta starpība (M=M max – M min).

Laiks t 90 ir optimālā vulkanizācija, kuras vērtība ir atkarīga no vulkanizācijas sistēmas aktivitātes. Līknes slīpums galvenajā periodā raksturo vulkanizācijas ātrumu.

Trešo procesa posmu sauc par pārvulkanizācijas stadiju, kas vairumā gadījumu atbilst horizontālai sekcijai ar nemainīgām īpašībām kinētiskajā līknē. Šo zonu sauc par vulkanizācijas plato. Jo platāks ir plato, jo maisījums ir izturīgāks pret pārvulkanizāciju.

Plato platums un tālākā līknes gaita galvenokārt ir atkarīga no gumijas ķīmiskās īpašības. Nepiesātināto lineāro gumiju, piemēram, NK un SKI-3, gadījumā plato nav plats un tad notiek nolietošanās, t.i. līknes slīpums (3. att., līkne A). Tiek saukts īpašību pasliktināšanās process pārvulkanizācijas stadijā reversija. Reversijas iemesls ir ne tikai galveno ķēžu, bet arī izveidoto šķērssavienojumu iznīcināšana augstas temperatūras ietekmē.

Piesātināto gumiju un nepiesātināto gumiju gadījumā ar sazarotu struktūru (ievērojams dubultsaišu daudzums sānos 1,2-vienības) pārvulkanizācijas zonā īpašības mainās nenozīmīgi un dažos gadījumos pat uzlabojas (3. att.). līknes b Un V), jo sānu saišu dubultsaišu termisko oksidēšanu pavada papildu strukturēšana.

Gumijas maisījumu uzvedība pārvulkanizācijas stadijā ir svarīga masīvu izstrādājumu, īpaši automašīnu riepu, ražošanā, jo reversijas dēļ var rasties ārējo slāņu pārvulkanizācija, bet iekšējo - nepietiekama vulkanizācija. Šajā gadījumā ir nepieciešamas vulkanizācijas sistēmas, kas nodrošinātu ilgu indukcijas periodu vienmērīgai riepas uzsildīšanai, lielu ātrumu galvenajā periodā un plašu vulkanizācijas plato revulkanizācijas posmā.

3.2. Sēra vulkanizācijas sistēmas nepiesātinātām gumijām

Sēra kā vulkanizējošā līdzekļa īpašības. Dabiskā kaučuka vulkanizācijas ar sēru procesu 1839. gadā atklāja K. Gudjērs un neatkarīgi 1843. gadā G. Genkoks.

Vulkanizācijai tiek izmantots dabīgais maltais sērs. Elementārajam sēram ir vairākas kristāliskas modifikācijas, no kurām tikai α-modifikācija daļēji šķīst gumijā. Tieši šī modifikācija, kuras kušanas temperatūra ir 112,7 ºС, tiek izmantota vulkanizācijā. -formas molekulas ir astoņu locekļu cikls S 8 ar vidējo gredzena pārrāvuma aktivācijas enerģiju E act = 247 kJ/mol.

Tā ir diezgan liela enerģija, un sēra gredzena sadalīšana notiek tikai temperatūrā 143ºС un augstāk. Temperatūrā, kas zemāka par 150ºС, notiek sēra gredzena heterolītiska vai jonu sadalīšanās, veidojot atbilstošo sēra bijonu, un 150ºС un augstāk - S gredzena homolītiskā (radikālā) sadalīšanās, veidojot sēra diradikālus:

t150ºС S 8 → S + - S 6 - S - → S 8 + -

t150ºС S 8 →Sֹ–S 6 –Sֹ→S 8 ֹֹ.

Biradicals S 8 ·· viegli sadalās mazākos fragmentos: S 8 ֹֹ→S х ֹֹ + S 8-х ֹֹ.

Iegūtie sēra biojoni un biradikāļi pēc tam mijiedarbojas ar gumijas makromolekulām vai nu dubultsaitē, vai α-metilēna oglekļa atoma vietā.

Sēra gredzens var arī sadalīties temperatūrā, kas zemāka par 143ºС, ja sistēmā ir aktīvas daļiņas (katjoni, anjoni, brīvie radikāļi). Aktivizēšana notiek saskaņā ar shēmu:

S 8 + A + → A - S - S 6 - S +

S 8 + B – → B – S – S 6 –

S 8 + Rֹ → R - S - S 6 - Sֹ.

Šādas aktīvās daļiņas ir gumijas maisījumā, ja tiek izmantotas vulkanizācijas sistēmas ar vulkanizācijas paātrinātājiem un to aktivatoriem.

Lai mīksto plastmasas gumiju pārvērstu par cieto elastīgo gumiju, pietiek ar nelielu sēra daudzumu - 0,10,15% mas. Tomēr faktiskās sēra devas svārstās no 12,5 līdz 35 wt.s. uz 100 mas.h. gumijas.

Sēram ir ierobežota šķīdība gumijā, tāpēc sēra deva ir atkarīga no formas, kādā tas ir sadalīts gumijas maisījumā. Reālās devās sērs ir izkausētu pilienu veidā, no kuru virsmas sēra molekulas izkliedējas gumijas masā.

Gumijas maisījuma pagatavošana tiek veikta paaugstinātā temperatūrā (100-140ºС), kas palielina sēra šķīdību gumijā. Tāpēc, maisījumu atdzesējot, it īpaši tā lielo devu gadījumā, brīvais sērs sāk difundēt uz gumijas maisījuma virsmas, veidojot plānu kārtiņu vai sēra pārklājumu. Šo procesu tehnoloģijā sauc par izbalēšanu vai svīšanu. Ziedēšana reti samazina sagatavju lipīgumu, tāpēc pirms montāžas sagataves tiek apstrādātas ar benzīnu, lai atsvaidzinātu virsmu. Tas pasliktina montētāju darba apstākļus un palielina ražošanas ugunsgrēka un sprādzienbīstamību.

Izbalēšanas problēma ir īpaši aktuāla tērauda kordu riepu ražošanā. Šajā gadījumā, lai palielinātu metāla un gumijas saites stiprību, S devu palielina līdz 5 wt.s. Lai izvairītos no izbalēšanas šādos sastāvos, jāizmanto īpaša modifikācija - tā sauktais polimēru sērs. Šī ir  forma, kas veidojas, karsējot  formu līdz 170ºС. Šajā temperatūrā notiek straujš kausējuma viskozitātes lēciens un veidojas polimēru sērs S n, kur n ir virs 1000. Pasaules praksē tiek izmantotas dažādas polimēru sēra modifikācijas, kas pazīstamas ar zīmolu "cristex".

Sēra vulkanizācijas teorijas. Ir izvirzītas ķīmiskās un fizikālās teorijas, lai izskaidrotu sēra vulkanizācijas procesu. 1902. gadā Vēbers izvirzīja pirmo ķīmisko vulkanizācijas teoriju, kuras elementi ir saglabājušies līdz mūsdienām. Ekstrahējot NK mijiedarbības produktu ar sēru, Vēbers atklāja, ka daļa no ievadītā sēra netiek ekstrahēta. Šo daļu viņš sauca par sasietu, bet atdalīto - par brīvu sēru. Saistītā un brīvā sēra daudzuma summa bija vienāda ar kopējo gumijā ievadītā sēra daudzumu: S kopējais =S brīvais +S saite. Vēbers arī ieviesa vulkanizācijas koeficienta jēdzienu kā saistītā sēra attiecību pret gumijas daudzumu gumijas savienojuma sastāvā (A): K vulk \u003d S saite / A.

Vēberam izdevās izolēt polisulfīdu (C 5 H 8 S) n kā sēra intramolekulāras pievienošanas produktu izoprēna vienību dubultsaitēm. Tāpēc Vēbera teorija nevarēja izskaidrot stiprības pieaugumu vulkanizācijas rezultātā.

1910. gadā Osvalds izvirzīja fizikālu vulkanizācijas teoriju, kas izskaidroja vulkanizācijas efektu ar gumijas un sēra fizikālās adsorbcijas mijiedarbību. Saskaņā ar šo teoriju gumijas maisījumā veidojas kaučuka-sēra kompleksi, kas mijiedarbojas savā starpā arī adsorbcijas spēku ietekmē, kas noved pie materiāla stiprības palielināšanās. Tomēr ar adsorbciju saistītais sērs būtu pilnībā jāizņem no vulkanizāta, kas reālos apstākļos netika novērots, un visos turpmākajos pētījumos sāka dominēt vulkanizācijas ķīmiskā teorija.

Ķīmiskās teorijas (tilta teorijas) galvenie pierādījumi ir šādi apgalvojumi:

Tikai nepiesātinātās gumijas tiek vulkanizētas ar sēru;

Sērs mijiedarbojas ar nepiesātinātām gumijas molekulām, veidojot dažāda veida kovalentās šķērssaites (tiltus), t.i. ar saistītā sēra veidošanos, kura daudzums ir proporcionāls gumijas nepiesātinājumam;

Vulkanizācijas procesu pavada termiskais efekts, kas ir proporcionāls pievienotā sēra daudzumam;

Vulkanizācijas temperatūras koeficients ir aptuveni 2, t.i. tuvu ķīmiskās reakcijas temperatūras koeficientam kopumā.

Stiprības palielināšanās sēra vulkanizācijas rezultātā notiek sistēmas strukturēšanas dēļ, kā rezultātā veidojas trīsdimensiju telpiskais režģis. Esošās sēra vulkanizācijas sistēmas ļauj virzieniski sintezēt praktiski jebkura veida šķērssavienojumus, mainīt vulkanizācijas ātrumu un vulkanizāta galīgo struktūru. Tāpēc sērs joprojām ir vispopulārākais nepiesātināto gumiju šķērssaistīšanas līdzeklis.

Tehnoloģiski vulkanizācijas process ir "neapstrādātas" gumijas pārvēršana gumijā. Kā ķīmiska reakcija tā ietver lineāro gumijas makromolekulu integrāciju, kuras viegli zaudē stabilitāti, pakļaujoties ārējai ietekmei, vienā vulkanizācijas tīklā. Tas ir izveidots trīsdimensiju telpā krustenisko ķīmisko saišu dēļ.

Šāda veida "savstarpēji saistīta" struktūra piešķir gumijai papildu stiprības īpašības. Tā cietība un elastība, sala un karstumizturība uzlabojas, samazinoties šķīdībai organiskajās vielās un uzbriest.

Iegūtajam sietam ir sarežģīta struktūra. Tas ietver ne tikai mezglus, kas savieno makromolekulu pārus, bet arī tos, kas apvieno vairākas molekulas vienlaikus, kā arī šķērso ķīmiskās saites, kas ir kā “tilti” starp lineāriem fragmentiem.

To veidošanās notiek īpašu aģentu iedarbībā, kuru molekulas daļēji darbojas kā būvmateriāls, augstā temperatūrā ķīmiski reaģējot savā starpā un gumijas makromolekulām.

Materiāla īpašības

Iegūtās vulkanizētās gumijas un no tās izgatavoto izstrādājumu veiktspējas īpašības lielā mērā ir atkarīgas no izmantotā reaģenta veida. Šīs īpašības ietver izturību pret agresīvas vides iedarbību, deformācijas ātrumu saspiešanas vai temperatūras paaugstināšanās laikā un izturību pret termiski oksidatīvām reakcijām.

Iegūtās saites neatgriezeniski ierobežo molekulu mobilitāti mehāniskā iedarbībā, vienlaikus saglabājot materiāla augstu elastību ar spēju plastiski deformēties. Šo saišu struktūru un skaitu nosaka gumijas vulkanizācijas metode un tai izmantotie ķīmiskie aģenti.

Process nav vienmuļš, un atsevišķi vulkanizētā maisījuma rādītāji to izmaiņās sasniedz savu minimumu un maksimumu dažādos laikos. Iegūtā elastomēra fizikālo un mehānisko īpašību piemērotāko attiecību sauc par optimālo.

Vulkanizējamais sastāvs papildus gumijai un ķīmiskajiem līdzekļiem ietver vairākas papildu vielas, kas veicina gumijas ar vēlamajām veiktspējas īpašībām ražošanu. Pēc mērķa tos iedala paātrinātājos (aktivatoros), pildītājos, mīkstinātos (plastifikatoros) un antioksidantos (antioksidantos). Paātrinātāji (visbiežāk tas ir cinka oksīds) atvieglo visu gumijas maisījuma sastāvdaļu ķīmisko mijiedarbību, palīdz samazināt izejvielu patēriņu, to apstrādes laiku, uzlabo vulkanizatoru īpašības.

Pildvielas, piemēram, krīts, kaolīns, ogle, palielina elastomēra mehānisko izturību, nodilumizturību, nodilumizturību un citas fizikālās īpašības. Papildinot izejvielu daudzumu, tie samazina gumijas patēriņu un samazina iegūtā produkta izmaksas. Mīkstinātāji tiek pievienoti, lai uzlabotu gumijas savienojumu apstrādes spēju, samazinātu to viskozitāti un palielinātu pildvielu daudzumu.

Arī plastifikatori spēj palielināt elastomēru dinamisko izturību, izturību pret nodilumu. Lai novērstu gumijas “novecošanos”, maisījuma sastāvā tiek ievadīti procesu stabilizējoši antioksidanti. Lai prognozētu un koriģētu vulkanizācijas procesu, tiek izmantotas dažādas šo vielu kombinācijas, izstrādājot īpašus jēlgumijas sastāvus.

Vulkanizācijas veidi

Visbiežāk lietotās gumijas (butadiēna-stirola, butadiēna un dabiskās) tiek vulkanizētas kombinācijā ar sēru, karsējot maisījumu līdz 140-160°C. Šo procesu sauc par sēra vulkanizāciju. Sēra atomi ir iesaistīti starpmolekulāro šķērssaišu veidošanā. Maisījumam ar gumiju pievienojot līdz 5% sēra, tiek iegūts mīksts vulkanizāts, ko izmanto automobiļu kameru, riepu, gumijas kameru, lodīšu u.c. ražošanai.

Pievienojot vairāk nekā 30% sēra, tiek iegūts diezgan ciets, mazelastīgs ebonīts. Kā paātrinātāji šajā procesā tiek izmantots tiurams, kaptakss utt., kuru pilnīgumu nodrošina, pievienojot aktivatorus, kas sastāv no metālu oksīdiem, parasti cinka.

Iespējama arī radiācijas vulkanizācija. To veic ar jonizējošā starojuma palīdzību, izmantojot radioaktīvā kobalta izstarotās elektronu plūsmas. Šis bezsēra process rada elastomērus ar īpašu ķīmisko un termisko pretestību. Speciālo gumiju ražošanai organiskos peroksīdus, sintētiskos sveķus un citus savienojumus pievieno ar tādiem pašiem procesa parametriem kā sēra pievienošanas gadījumā.

Rūpnieciskā mērogā vulkanizējamo sastāvu, kas ievietots veidnē, karsē paaugstinātā spiedienā. Lai to izdarītu, veidnes novieto starp hidrauliskās preses apsildāmajām plāksnēm. Neformētu izstrādājumu ražošanā maisījumu ielej autoklāvos, katlos vai atsevišķos vulkanizatoros. Sildīšanas gumija vulkanizācijai šajā iekārtā tiek veikta, izmantojot gaisu, tvaiku, uzkarsētu ūdeni vai augstfrekvences elektrisko strāvu.

Lielākie gumijas izstrādājumu patērētāji jau daudzus gadus joprojām ir automobiļu un lauksaimniecības tehnikas uzņēmumi. Viņu izstrādājumu piesātinājuma pakāpe ar gumijas izstrādājumiem ir augstas uzticamības un komforta rādītājs. Turklāt detaļas, kas izgatavotas no elastomēriem, bieži tiek izmantotas santehnikas instalācijas, apavu, kancelejas preču un bērnu preču ražošanā.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Publicēts http://www.allbest.ru/

VulkanizētAcijas-- gumijas mijiedarbības tehnoloģiskais process ar vulkanizatoru, kurā gumijas molekulas tiek šķērssavienotas vienotā telpiskā režģī. Vulkanizējošie līdzekļi var būt: sērs, peroksīdi, metālu oksīdi, amīna tipa savienojumi uc Lai palielinātu vulkanizācijas ātrumu, tiek izmantoti dažādi paātrinātāju katalizatori.

Vulkanizācijas laikā palielinās gumijas stiprības raksturlielumi, tās cietība, elastība, siltuma un salizturība, samazinās uzbriestības pakāpe un šķīdība organiskajos šķīdinātājos. Vulkanizācijas būtība ir lineāro gumijas makromolekulu apvienošana vienā "šķērssaistītā" sistēmā, tā sauktajā vulkanizācijas tīklā. Vulkanizācijas rezultātā starp makromolekulām veidojas šķērssaites, kuru skaits un struktūra ir atkarīga no metodes B. Vulkanizācijas laikā dažas vulkanizētā maisījuma īpašības laika gaitā nemainās monotoni, bet iziet cauri maksimumam vai minimumam. Vulkanizācijas pakāpi, pie kuras tiek sasniegta vislabākā dažādu gumijas fizikālo un mehānisko īpašību kombinācija, sauc par optimālo vulkanizāciju.

Vulkanizācija parasti ir gumijas maisījums ar dažādām vielām, kas nodrošina gumijai nepieciešamās darbības īpašības (pildvielas, piemēram, sodrēji, krīts, kaolīns, kā arī mīkstinātāji, antioksidanti u.c.).

Vairumā gadījumu universālās gumijas (dabiskā, butadiēna, butadiēna-stirola) tiek vulkanizētas, karsējot tās ar elementāro sēru 140-160°C temperatūrā (sērkaučuks). Iegūtās starpmolekulāras šķērssaites tiek veiktas caur vienu vai vairākiem sēra atomiem. Ja gumijai pievieno 0,5-5% sēra, tiek iegūts mīksts vulkanizāts (automašīnu caurules un riepas, bumbiņas, caurules utt.); pievienojot 30-50% sēra, veidojas ciets neelastīgs materiāls - ebonīts. Sēra vulkanizāciju var paātrināt, pievienojot nelielu daudzumu organisko savienojumu, tā sauktos vulkanizācijas paātrinātājus – kaptaksu, tiuramu u.c.. Šo vielu iedarbība pilnībā izpaužas tikai aktivatoru – metālu oksīdu (visbiežāk cinka oksīda) klātbūtnē.

Rūpniecībā sēra vulkanizāciju veic, karsējot vulkanizēto produktu veidnēs zem augsta spiediena vai neformētu izstrādājumu veidā ("brīvā" formā) katlos, autoklāvos, atsevišķos vulkanizatoros un nepārtrauktās vulkanizācijas aparātos. uc Šajās ierīcēs apkure tiek veikta ar tvaiku, gaisu, pārkarsētu ūdeni, elektrību, augstfrekvences strāvām. Veidnes parasti novieto starp apsildāmām hidrauliskās preses plāksnēm. Sēra vulkanizāciju atklāja C. Goodyear (ASV, 1839) un T. Gancock (Lielbritānija, 1843). Speciālo gumiju vulkanizācijai izmanto organiskos peroksīdus (piemēram, benzoilperoksīdu), sintētiskos sveķus (piemēram, fenola formaldehīdu), nitro un diazo savienojumus un citus; procesa apstākļi ir tādi paši kā sēra vulkanizācijai.

Vulkanizācija iespējama arī jonizējošā starojuma ietekmē - radioaktīvā kobalta g-starojums, ātro elektronu plūsma (radiācijas vulkanizācija). Bezsēra un starojuma balināšanas metodes ļauj iegūt gumijas ar augstu termisko un ķīmisko izturību.

Polimēru rūpniecībā vulkanizāciju izmanto gumijas ekstrūzijas ražošanā.

Vulkanizācija pie lppremontseriepas

Riepu remonta tehnoloģiskais process sastāv no bojāto vietu sagatavošanas remonta materiālu uzklāšanai, remonta materiālu uzklāšanas uz bojātajām vietām un remontēto vietu vulkanizēšanas.

Remontēto laukumu vulkanizācija ir viena no svarīgākajām operācijām riepu remontā.

Vulkanizācijas būtība slēpjas tajā, ka, uzkarsējot līdz noteiktai temperatūrai, nevulkanizētā gumijā notiek fizikāls un ķīmisks process, kā rezultātā gumija iegūst elastību, izturību, elastību un citas nepieciešamās īpašības.

Vulkanizējot divus gumijas gabalus, kas salīmēti kopā ar gumijas līmi, tie pārvēršas par monolītu struktūru un to savienojuma stiprums neatšķiras no pamatmateriāla saķeres stiprības katra gabala iekšpusē. Tajā pašā laikā, lai nodrošinātu nepieciešamo izturību, gumijas gabali ir jāpiespiež - jāpiespiež zem spiediena 5 kg / cm 2.

Lai vulkanizācijas process notiktu, nepietiek tikai ar sildīšanu līdz vajadzīgajai temperatūrai, t.i., līdz 143 + 2 °; vulkanizācijas process nenotiek momentāni, tāpēc uzkarsētas riepas noteiktu laiku jāpatur vulkanizācijas temperatūrā.

Vulkanizācija var notikt arī temperatūrā, kas zemāka par 143°C, taču tas prasa ilgāku laiku. Tā, piemēram, kad temperatūra pazeminās tikai par 10 ° pret norādīto, vulkanizācijas laiks jāpalielina divas reizes. Lai samazinātu priekšsildīšanas laiku vulkanizācijas laikā, tiek izmantotas elektriskās aproces, kas ļauj sildīt vienlaicīgi no abām riepas pusēm, vienlaikus samazinot vulkanizācijas laiku un uzlabojot remonta kvalitāti. Ar vienpusēju liela biezuma riepu sildīšanu notiek gumijas sekciju pārvulkanizācija, kas saskaras ar vulkanizācijas aprīkojumu, un gumijas nepietiekama vulkanizācija pretējā pusē. Vulkanizācijas laiks atkarībā no bojājuma veida un riepas izmēra svārstās no 30 līdz 180 minūtēm riepām un no 15 līdz 20 minūtēm kamerām

Vulkanizācijai autoparkos tiek izmantots stacionārs vulkanizācijas aparāts 601. modelis, ko ražo trests GARO.

Vulkanizācijas aparāta darba komplektā ietilpst korsetes sektoriem, korsešu savilkšana, protektora un sānu profila uzlikas, skavas, spiedpaliktņi, smilšu maisi, matrači,.

Pie tvaika spiediena katlā 4 kg / cm 2 nepieciešamā vulkanizācijas iekārtas virsmas temperatūra ir 143 "+ 2 °. Pie spiediena 4,0-4,1 kg / cm 2 drošības vārstam ir jāatveras.

Vulkanizācijas ierīces pirms to nodošanas ekspluatācijā ir jāpārbauda katla uzraugam.

Riepu iekšējie bojājumi tiek vulkanizēti sektoros, ārējie bojājumi plātnēs, izmantojot profila uzliku. Caur bojājumiem (elektrisko aproču klātbūtnē tās tiek vulkanizētas uz plāksnes ar profila oderi, ja nav elektrisko aproču atsevišķi: vispirms no iekšpuses uz sektora, tad no ārpuses uz plāksnes ar profila oderi.

Elektriskā aproce sastāv no vairākiem gumijas slāņiem un gumijota apvalka ārējā slāņa, kura vidū ir novietota nihroma stieples spirāle sildīšanai un termostats nemainīgas temperatūras (150 °) uzturēšanai.

vulkanizācijas nozares riepu remonts

Rīsi. 4. Stacionārais vulkanizācijas aparāts GARO modelis 601: 1 - sektors; 2 -- dēļu plāksne; 3 - katls-tvaikonis; 4 - mazas skavas kamerām; 5 -- kameru kronšteins; 6 - manometrs; 7 - skava riepām; 8 - kurtuve; 9 - mēra stikls; 10 -- manuālais virzuļsūknis; 11 -- iesūkšanas caurule

Pirms vulkanizācijas tiek iezīmētas riepas salabotā laukuma robežas. Lai novērstu pielipšanu, pulverējiet to ar talku, kā arī smilšu maisu, elektroaizķeri un vulkanizācijas aprīkojumu (sektorus, profila uzlikas utt.), kas nonāk saskarē ar riepu.

Vulkanizējot uz sektora, gofrēšana tiek panākta, pievelkot korseti, bet vulkanizējot uz plāksnes, izmantojot smilšu maisu un skavu.

Profila uzlikas (protektors un borti) tiek izvēlēti atbilstoši salabotajai riepas daļai un tās izmēram.

Elektriskā aproce vulkanizācijas laikā atrodas starp riepu un smilšu maisu.

Vulkanizācijas sākuma un beigu laiks tiek atzīmēts ar krītu uz speciālas tāfeles, kas uzstādīta pie vulkanizācijas iekārtas.

Remontētajām riepām jāatbilst šādām prasībām:

1) riepām nedrīkst būt neremontētas vietas;

2) uz riepas iekšējās puses nedrīkst būt uztūkums un plankumu atslāņošanās pēdas, nepietiekama vulkanizācija, ieloces un sabiezējumi, kas traucē kameras darbību;

3) gumijas posmiem, kas uzklāti gar protektoru vai sānu sienu, jābūt pilnībā vulkanizētiem līdz cietībai 55-65 Shore;

4) remonta laikā atjaunotajiem protektora posmiem, kuru izmērs pārsniedz 200 mm, jābūt ar visu riepas protektora zīmējumu; "Visurgājēja" tipa raksts jāpiemēro neatkarīgi no protektora atjaunošanas laukuma lieluma;

5) riepas bortu forma nedrīkst būt deformēta;

6) nav pieļaujami sabiezējumi un ieplakas, kas deformē riepas ārējos izmērus un virsmu;

7) remontētajos posmos nedrīkst būt uzkrājumi; atļauts čaumalas vai poras līdz 20 mm 2 platībā un līdz 2 mm dziļumā ne vairāk kā divas uz kvadrātdecimetru;

8) riepu remonta kvalitātei jānodrošina to garantētais nobraukums pēc remonta.

Vulkanizācija pie lppremontsekameras

Līdzīgi kā riepu remonta darbplūsmā, kameru remonta darbplūsma sastāv no bojāto vietu sagatavošanas lāpīšanai, aizlāpīšanai un sacietēšanai.

Darbu apjoms bojāto vietu sagatavošanai lāpīšanai ietver: slēpto un redzamo bojājumu identificēšanu, veco nevulkanizēto ielāpu noņemšanu, malu noapaļošanu ar asiem stūriem, gumijas raupšanu ap bojājumiem, kameru attīrīšanu no rupjiem putekļiem.

Rīsi. 5. Riepu vulkanizācijas sektors: 1 - sektors; 2 - riepa; 2 - korsete; 4 - dvesma

Rīsi. 6. Borta riepas bojājumu vulkanizācija sānu plāksnē: 1 - riepa; 2 - sānu plāksne: 3 - sānu odere; 4 -- smilšu maiss; 5 -- metāla plāksne; 6 - skava

Redzami bojājumi tiek atklāti ārējā pārbaudē labā apgaismojumā un iezīmēti ar neizdzēšamu zīmuli.

Lai atklātu slēptos bojājumus, t.i., nelielas, acij neredzamas punkcijas, kamera piepūstā stāvoklī tiek iegremdēta ūdens vannā, un punkcijas vieta tiek noteikta pēc izplūstošajiem gaisa burbuļiem, ko arī iezīmē ar ķīmisko zīmuli. . Bojātā kameras virsma tiek pakļauta raupjumam ar karborunda akmeni vai stiepļu suku 25–35 mm platumā no bojājuma robežām, novēršot rupju putekļu iekļūšanu kamerā. Nelīdzenas vietas notīra ar suku.

Remontmateriāli kameru remontam ir: nevulkanizēta kameras gumija 2 mm bieza, remontam nepiemērotu kameru gumija un gumijota aizsargplēve. Neapstrādāta, nevulkanizēta gumija noblīvē visus caurdurumus un plīsumus, kuru izmērs nepārsniedz 30 mm. Gumija kamerām novērš bojājumus, kas pārsniedz 30 mm. Šai gumijai jābūt elastīgai, bez plaisām un mehāniskiem bojājumiem. Neapstrādātu gumiju atsvaidzina ar benzīnu, pārklāj ar līmi ar koncentrāciju 1: 8 un žāvē 40-45 minūtes. Kameras tiek raupinātas ar stiepļu suku vai karborunda akmeni uz raupināšanas mašīnas, pēc tam tās notīra no putekļiem, atsvaidzina ar benzīnu un žāvē 25 minūtes, pēc tam divas reizes pārklāj ar līmi ar koncentrāciju 1:8 un pēc katras uzklāšanas žāvē. 30--40 minūtes 20--30° temperatūrā. Apvalku vienreiz iesmērē ar līmi koncentrācijā 1:8, pēc tam žāvē.

Plāksteris tiek izgriezts tā, lai tas no visām pusēm nosedz urbumu par 20–30 mm un ir par 2–3 mm mazāks par raupjas virsmas robežām. Tas tiek uzlikts uz remontētās kameras daļas ar vienu pusi un pakāpeniski izrullēts ar rullīti pa visu virsmu, lai starp to un kameru nebūtu gaisa burbuļu. Uzliekot plāksterus, pārliecinieties, ka līmējamās virsmas ir pilnīgi tīras, bez mitruma, putekļiem un taukiem.

Gadījumos, kad kamerai ir atstarpe, kas lielāka par 500 mm, to var salabot, izgriežot bojāto gabalu un ievietojot tā vietā to pašu gabalu no citas tāda paša izmēra kameras. Šo labošanas metodi sauc par kameras dokstaciju. Šuves platumam jābūt vismaz 50 mm.

Vārstu korpusos bojātās ārējās vītnes tiek atjaunotas ar presformām, bet iekšējās vītnes ar krāniem.

Ja nepieciešams nomainīt vārstu, tas tiek izgriezts kopā ar atloku un vēl viens vārsts tiek vulkanizēts jaunā vietā. Vecā vārsta atrašanās vieta tiek labota kā parasts bojājums.

Bojāto vietu vulkanizācija tiek veikta ar 601. modeļa vulkanizācijas aparātu vai GARO vulkanizācijas aparātu kameru vulkanizēšanai. Plāksteru cietēšanas laiks ir 15 minūtes un atlokiem 20 minūtes pie 143+2°.

Vulkanizācijas laikā kamera tiek nospiesta ar skavu caur koka oderi pie plāksnes virsmas. Pārklājumam jābūt par 10-15 mm lielākam par plāksteri.

Ja salabotā vieta neder uz plātnes, tad tā tiek vulkanizēta divās vai trīs secīgās instalācijās (likmes).

Pēc vulkanizācijas ar šķērēm nogriež pieplūdumus uz neraupinātās virsmas, uz rupjmašīnas akmens tiek noņemtas plankumu un urbumu malas.

Remontētajām kamerām jāatbilst šādām prasībām:

1) ar gaisu piepildītai kamerai jābūt hermētiskai gan gar kameras korpusu, gan vārsta stiprinājuma vietā;

2) plāksteriem jābūt cieši vulkanizētiem, bez burbuļiem un porainības, to cietībai jābūt tādai pašai kā caurules gumijai;

3) ielāpu un atloku malās nedrīkst būt sabiezējumi un atslāņojumi;

4) vārsta vītnei jābūt neskartai.

Mitināts vietnē Allbest.ru

Līdzīgi dokumenti

Nemetālisku materiālu jēdziens. Gumijas sastāvs un klasifikācija. Gumijas valsts ekonomiskā vērtība. Gumijas vispārīgiem un īpašiem nolūkiem. Vulkanizācija, stadijas, mehānismi un tehnoloģija. Gumijas un gumijas deformācijas-izturības un berzes īpašības.

kursa darbs, pievienots 29.11.2016


Gumijas vulkanizācijas kinētika. Uz SKD-SKN-40 gumiju kombināciju balstītu maisījumu vulkanizācijas īpatnības ar parastajām sēra vulkanizācijas sistēmām. Polimēru sadalīšanās mehānisms. Polimēru iznīcināšanas pazīmes dažādos fizikālos un fāzes stāvokļos.

prakses pārskats, pievienots 04.06.2015


Gumijas šķirnes, tās pielietojuma īpatnības rūpniecībā un ražošanas tehnoloģijā. Papildu sastāvdaļu ieviešanas un vulkanizācijas izmantošanas ietekme gumijas ražošanā uz produkta galīgajām īpašībām. Darba aizsardzība darbā.

diplomdarbs, pievienots 20.08.2009


Dinamisku termoplastisku elastomēru iegūšana, sajaucot gumiju ar termoplastu, vienlaikus vulkanizējot elastomēru maisīšanas procesā (dinamiskās vulkanizācijas metode). Gumijas koncentrācijas ietekmes pazīmes uz mehānisko maisījumu īpašībām.

kursa darbs, pievienots 06.08.2011


Tehnoloģija plastmasas izstrādājumu ražošanai presējot. Galvenās plastmasu grupas, to fizikālās īpašības, trūkumi un apstrādes metodes. Īpašas gumijas īpašības atkarībā no izmantotās gumijas veida. Vulkanizācijas būtība un nozīme.

laboratorijas darbs, pievienots 05.06.2009


Mašīnu konstrukcijas analīze. Vulkanizācijas procesa būtība un iekārtas darbība. Veidne ir ar zemu atkritumu daudzumu un detaļu iegūšanas metode ar tās palīdzību. Mehāniskās daļas remonta darba saturs. Priekšlikumu izstrāde modernizācijai un uzlabošanai.

kursa darbs, pievienots 22.12.2014


Kabeļu savienošanas procesa koncepcija un galvenie posmi, tā ieviešanas metodes un principi. Darba secība kabeļu savienošanai aukstajā metodē, izmantojot savienojumu K115N vai K-15, ar brīvu karsēšanu, kam seko vulkanizācija.

abstrakts, pievienots 12.12.2009


Tārpa zobratu ar augšējo tārpu mērķis, ierīce, darbības princips. Tērauda ķīmiskais sastāvs un īpašības 20X. Remontā izmantotie mērinstrumenti. Drošība tehnoloģisko iekārtu remontā.

diplomdarbs, pievienots 28.04.2013


Degvielas granulu un brikešu, kokogļu, šķeldas, malkas ražošanas tehnoloģija. Biogāze, bioetanols, biodīzeļdegviela: ražošanas īpatnības un praktiskās izmantošanas virzieni, nepieciešamais aprīkojums un materiāli, izmantošanas perspektīvas Komi.

kursa darbs, pievienots 28.10.2013


Galvenās automobiļu riepu un gumijas izstrādājumu apstrādes tehnoloģijas. Iespējamie gumijas drupatas izmantošanas veidi. Vada pielietošanas jomas. Iekārtu saraksts riepu apstrādei ar pirolīzes un mehāniskām metodēm.

Kontroles metode attiecas uz gumijas izstrādājumu ražošanu, proti, uz vulkanizācijas procesa kontroles metodēm. Metode tiek veikta, pielāgojot vulkanizācijas laiku atkarībā no laika, lai iegūtu gumijas maisījuma maksimālo bīdes moduli paraugu vulkanizācijas laikā uz reometra un gumijas stiepes moduļa novirzi gatavajos produktos no norādītās vērtības. Tas ļauj izstrādāt traucējošo ietekmi uz vulkanizācijas procesu atbilstoši sākotnējo komponentu īpašībām un gumijas maisījuma iegūšanas un vulkanizācijas procesu režīma parametriem. Tehniskais rezultāts ir gumijas izstrādājumu mehānisko īpašību stabilitātes palielināšana. 5 slim.

Šis izgudrojums attiecas uz gumijas izstrādājumu ražošanu, proti, uz metodēm vulkanizācijas procesa kontrolei.

Gumijas izstrādājumu ražošanas process ietver gumijas savienojumu iegūšanas un to vulkanizācijas posmus. Vulkanizācija ir viens no svarīgākajiem procesiem gumijas tehnoloģijā. Vulkanizāciju veic, gumijas maisījumu noteiktu laiku turot presēs, speciālos katlos vai vulkanizatoros 130-160°C temperatūrā. Šajā gadījumā gumijas makromolekulas ar šķērsvirziena ķīmiskajām saitēm tiek savienotas telpiskā vulkanizācijas tīklā, kā rezultātā plastmasas gumijas maisījums pārvēršas ļoti elastīgā gumijā. Telpiskais tīkls veidojas termiski aktivētu ķīmisku reakciju rezultātā starp gumijas molekulām un vulkanizējošām sastāvdaļām (vulkanizatoriem, paātrinātājiem, aktivatoriem).

Galvenie faktori, kas ietekmē vulkanizācijas procesu un gatavo produktu kvalitāti, ir vulkanizācijas vides raksturs, vulkanizācijas temperatūra, vulkanizācijas ilgums, spiediens uz vulkanizētā produkta virsmu un sildīšanas apstākļi.

Ar esošo tehnoloģiju vulkanizācijas režīms parasti tiek izstrādāts iepriekš ar aprēķinu un eksperimentālām metodēm un tiek noteikta programma vulkanizācijas procesam produktu ražošanā. Noteiktā režīma precīzai ieviešanai process ir aprīkots ar vadības un automatizācijas instrumentiem, kas visprecīzāk realizē vulkanizācijas režīmam noteikto stingro programmu. Šīs metodes trūkumi ir saražoto produktu īpašību nestabilitāte, ko izraisa neiespējamība nodrošināt pilnīgu procesa reproducējamību, automatizācijas sistēmu precizitātes un režīmu pārslēgšanas iespēju ierobežojums, kā arī izmaiņas gumijas maisījuma īpašības laika gaitā.

Zināma vulkanizācijas metode ar temperatūras kontroli tvaika katlos, plāksnēs vai veidņu apvalkos, mainot siltuma pārneses šķidrumu plūsmas ātrumu. Šīs metodes trūkumi ir lielas iegūto produktu īpašību atšķirības darbības režīmu maiņas dēļ, kā arī gumijas maisījuma reaktivitātes izmaiņas.

Ir zināma metode, kā kontrolēt vulkanizācijas procesu, nepārtraukti uzraugot procesa parametrus, kas nosaka tā norisi: siltumnesēju temperatūru, vulkanizētā produkta virsmu temperatūru. Šīs metodes trūkums ir iegūto produktu īpašību nestabilitāte, ko izraisa gumijas maisījuma formēšanai piegādātās reaktivitātes nestabilitāte un dažādu produkta īpašību iegūšana vulkanizācijas laikā tādos pašos temperatūras apstākļos.

Ir zināma metode vulkanizācijas režīma regulēšanai, tai skaitā temperatūras lauka noteikšana vulkanizētajā produktā no kontrolētiem ārējās temperatūras apstākļiem uz izstrādājumu vulkanizējošām virsmām ar aprēķinu metodēm, plānu laboratorijas plākšņu neizotermiskās vulkanizācijas kinētikas noteikšana ar dinamisku palīdzību. harmonikas nobīdes modulis atrastajos neizotermiskajos apstākļos, nosakot vulkanizācijas procesa ilgumu, pie kura optimālais gumijas svarīgāko īpašību kopums, temperatūras lauka noteikšana daudzslāņu standarta paraugiem, kas imitē riepas elementu pēc sastāva un ģeometrija, daudzslāņu plākšņu neizotermiskās vulkanizācijas kinētikas iegūšana un ekvivalentā vulkanizācijas laika noteikšana atbilstoši iepriekš izvēlētajam optimālajam īpašību līmenim, daudzslāņu paraugu vulkanizācija uz laboratorijas preses konstantā temperatūrā iekšā ekvivalentā vulkanizācijas laikā un iegūtās īpašības. Šī metode ir daudz precīzāka par rūpniecībā izmantotajām metodēm efektu un līdzvērtīgu vulkanizācijas laiku aprēķināšanai, taču tā ir apgrūtinošāka un neņem vērā vulkanizācijai piegādātā gumijas maisījuma reaktivitātes nestabilitātes izmaiņas.

Zināma vulkanizācijas procesa kontroles metode, kurā temperatūru mēra produkta vulkanizācijas procesu ierobežojošajos posmos, no šiem datiem aprēķina vulkanizācijas pakāpi, kad norādītā un aprēķinātā vulkanizācijas pakāpe ir vienāda, vulkanizācijas cikls. apstājas. Sistēmas priekšrocība ir vulkanizācijas laika regulēšana, mainoties vulkanizācijas procesa temperatūras svārstībām. Šīs metodes trūkums ir iegūto produktu īpašību liela izplatība gumijas maisījuma neviendabīguma dēļ attiecībā uz reaktivitāti pret vulkanizāciju un aprēķinos izmantoto vulkanizācijas kinētikas konstantu novirzi no apstrādājamā produkta reālajām kinētiskajām konstantēm. gumijas maisījums.

Ir zināma metode vulkanizācijas procesa kontrolei, kas sastāv no temperatūras aprēķināšanas R-C režģī kontrolētajā plecu zonā, izmantojot robežnosacījumus, kuru pamatā ir veidņu virsmas temperatūras un temperatūras diafragmas dobuma mērījumi, aprēķinot ekvivalentos vulkanizācijas laikus. kas nosaka vulkanizācijas pakāpi kontrolējamajā zonā, realizējot ekvivalenta laika vulkanizāciju reālajā procesā process apstājas. Metodes trūkumi ir tās sarežģītība un iegūto produktu īpašību plašās atšķirības, ko izraisa gumijas maisījuma vulkanizācijas reaktivitātes izmaiņas (aktivācijas enerģija, kinētisko konstantu preeksponenciālais faktors).

Vistuvāk piedāvātajam ir vulkanizācijas procesa kontroles metode, kurā sinhroni ar reālo vulkanizācijas procesu, atbilstoši robežnosacījumiem, pamatojoties uz temperatūras mērījumiem uz metāla veidnes virsmas, tiek aprēķināta temperatūra vulkanizētajos izstrādājumos. uz režģa elektriskā modeļa aprēķinātās temperatūras vērtības tiek iestatītas uz vulkometra, uz kura paralēli galvenajam Vulkanizācijas procesā tiek pētīta parauga neizotermiskās vulkanizācijas kinētika no apstrādājamās gumijas maisījuma partijas; kad tiek sasniegts iepriekš noteikts vulkanizācijas līmenis, uz vulkometra tiek ģenerētas vadības komandas produkta vulkanizācijas blokam [AS PSRS Nr. 467835]. Metodes trūkumi ir tehnoloģiskā procesa lielā ieviešanas sarežģītība un ierobežotā darbības joma.

Izgudrojuma mērķis ir palielināt ražoto izstrādājumu raksturlielumu stabilitāti.

Šis mērķis tiek sasniegts ar to, ka gumijas izstrādājumu vulkanizācijas laiks uz ražošanas līnijas tiek koriģēts atkarībā no laika, lai iegūtu gumijas maisījuma maksimālo bīdes moduli, veicot apstrādātā gumijas maisījuma paraugu vulkanizāciju laboratorijas apstākļos uz reometra un gumijas stiepes moduļa novirze saražotajos izstrādājumos no noteiktās vērtības.

Piedāvātais risinājums ir parādīts 1-5.

1. attēlā parādīta vadības sistēmas funkcionālā diagramma, kas īsteno piedāvāto kontroles metodi.

2. attēlā parādīta vadības sistēmas blokshēma, kas ievieš piedāvāto kontroles metodi.

3. attēlā parādīta AAS "Balakovorezinotehnika" ražotā Jubo sakabes stiepes izturības laikrinda.

4. attēlā parādītas gumijas maisījuma bīdes attēlu raksturīgās kinētiskās līknes.

5. attēlā parādītas gumijas maisījuma paraugu vulkanizācijas ilguma izmaiņu laika rindas līdz vulkanizāta sasniedzamā bīdes moduļa 90 procentu līmenim.

Sistēmas funkcionālajā shēmā, kas ievieš piedāvāto kontroles metodi (sk. 1. attēlu), parādīts gumijas maisījuma sagatavošanas posms 1, vulkanizācijas posms 2, reometrs 3, lai pētītu gumijas paraugu vulkanizācijas kinētiku. maisījums, mehāniskās dinamiskās analīzes ierīce 4 (vai stiepes iekārta), lai noteiktu gumijas stiepes moduli gatavajiem izstrādājumiem vai satelītu paraugiem, vadības ierīce 5.

Kontroles metode tiek īstenota šādi. Paraugus no gumijas maisījuma partijām analizē uz reometra un vulkanizācijas laika vērtības, kurā gumijas bīdes momentam ir maksimālā vērtība, nosūta uz vadības ierīci 5. Kad mainās gumijas maisījuma reaktivitāte. , vadības ierīce koriģē izstrādājumu vulkanizācijas laiku. Tādējādi traucējumi tiek izstrādāti atbilstoši sākotnējo komponentu īpašībām, kas ietekmē iegūtā gumijas maisījuma reaktivitāti. Gumijas stiepes modulis gatavajos produktos tiek mērīts ar dinamisku mehānisko analīzi vai stiepes pārbaudes iekārtu un tiek ievadīts arī vadības ierīcē. Iegūtās korekcijas neprecizitāte, kā arī siltumnesēju temperatūras izmaiņu klātbūtne, siltuma apmaiņas apstākļi un citas traucējošas ietekmes uz vulkanizācijas procesu tiek izstrādātas, pielāgojot vulkanizācijas laiku atkarībā no gumijas stiepes moduļa novirzes. saražotajos produktos no noteiktās vērtības.

Vadības sistēmas blokshēma, kas realizē šo vadības metodi un ir parādīta 2. attēlā, ietver tiešās vadības kanāla vadības ierīci 6, atgriezeniskās saites kanālu vadības ierīci 7, objektu vulkanizācijas procesa vadīšanai 8, transporta aiztures saiti 9 uz ņem vērā laika ilgumu gatavās produkcijas gumijas īpašību noteikšanai, atgriezeniskās saites kanāla 10 salīdzināšanas elementu, summatoru 11 vulkanizācijas laika korekciju summēšanai pa tiešo vadības kanālu un atgriezeniskās saites kanālu, summatoru 12 ņemot vērā nekontrolētu traucējumu ietekmi uz vulkanizācijas procesu.

Mainot gumijas maisījuma reaktivitāti, mainās novērtējums τ max un vadības ierīce koriģē vulkanizācijas laiku procesā par vērtību Δτ 1 caur tiešo vadības kanālu 1.

Reālā procesā vulkanizācijas apstākļi atšķiras no apstākļiem uz reometra, tāpēc vulkanizācijas laiks, kas nepieciešams, lai iegūtu maksimālo griezes momenta vērtību reālajā procesā, arī atšķiras no tā, kas iegūts ierīcē, un šī atšķirība laika gaitā mainās nestabilitātes dēļ. vulkanizācijas apstākļi. Šo traucējumu f izstrāde tiek veikta caur atgriezeniskās saites kanālu, ieviešot atgriezeniskās saites cilpas korekcijas Δτ 2 vadības ierīci 7 atkarībā no gumijas moduļa novirzes izgatavotajos izstrādājumos no norādītās vērtības E ass.

Transporta aizkaves saite 9, analizējot sistēmas dinamiku, ņem vērā laika ietekmi, kas nepieciešams gatavā produkta gumijas īpašību analīzei.

3. attēlā parādīta OJSC Balakovorezinotekhnika ražotās Juba sakabes nosacītā pārrāvuma spēka laikrinda. Dati liecina, ka šim rādītājam ir liela produktu izkliede. Laika rindas var attēlot kā trīs komponentu summu: zemfrekvences x 1, vidējas frekvences x 2, augstas frekvences x 3. Zemfrekvences komponentes klātbūtne norāda uz esošās procesa vadības sistēmas nepietiekamu efektivitāti un fundamentālu iespēju izveidot efektīvu atgriezeniskās saites kontroles sistēmu, lai samazinātu gatavās produkcijas parametru izplatību pēc to īpašībām.

4. attēlā parādītas raksturīgās eksperimentālās kinētiskās līknes bīdes momentam gumijas maisījuma paraugu vulkanizācijas laikā, kas iegūtas uz reometra MDR2000 "Alfa Technologies". Dati parāda gumijas savienojuma neviendabīgumu attiecībā uz reaktivitāti vulkanizācijas procesā. Izplatība laikā, lai sasniegtu maksimālo griezes momentu, ir no 6,5 minūtēm (līknes 1.2) līdz vairāk nekā 12 minūtēm (līknes 3.4). Izplatība vulkanizācijas procesa pabeigšanā svārstās no momenta maksimālās vērtības nesasniegšanas (3.4. līknes) līdz pārvulkanizācijas procesa esamībai (līknes 1.5.).

5. attēlā parādīta vulkanizācijas laiku laikrinda līdz 90% maksimālajam bīdes momenta līmenim, kas iegūts, pētot gumijas savienojumu paraugu vulkanizāciju ar Alfa Technologies MDR2000 reometru. Dati parāda zemas frekvences izmaiņas sacietēšanas laikā, lai iegūtu maksimālo vulkanizēta bīdes momentu.

Jaudas sakabes mehānisko īpašību lielas atšķirības (3. attēls) norāda uz gumijas izstrādājumu īpašību stabilitātes palielināšanas problēmas risināšanas nozīmi, lai uzlabotu to darbības uzticamību un konkurētspēju. Gumijas maisījuma reaktivitātes nestabilitāte pret vulkanizācijas procesu (4.,5. att.) norāda uz nepieciešamību mainīt laiku šī gumijas maisījuma izstrādājumu vulkanizācijas procesā. Zemfrekvences komponentu klātbūtne gatavās produkcijas nosacītā pārrāvuma spēka laikrindā (3. attēls) un vulkanizācijas laikā, lai iegūtu maksimālo vulkanizēta bīdes momentu (5. attēls), norāda uz fundamentālu iespēju uzlabot kvalitātes rādītājus. gatavā produkta, pielāgojot vulkanizācijas laiku.

Apsvērts apstiprina klātbūtni piedāvātajā tehniskajā risinājumā:

Tehniskais rezultāts, t.i. piedāvātais risinājums ir vērsts uz gumijas izstrādājumu mehānisko īpašību stabilitātes palielināšanu, defektīvo izstrādājumu skaita samazināšanu un attiecīgi sākotnējo sastāvdaļu un enerģijas īpatnējo patēriņa rādītāju samazināšanu;

Būtiskas pazīmes, kas sastāv no vulkanizācijas procesa ilguma pielāgošanas atkarībā no gumijas maisījuma reaģētspējas vulkanizācijas procesā un atkarībā no gumijas stiepes moduļa novirzes gatavajos produktos no noteiktās vērtības;