1.1 Общие сведения о процессе смешения
Резиновая смесь - многокомпонентная система, в состав которой, кроме каучука, входят различные жидкие и порошкообразные составные части - ингредиенты. Каждый ингредиент придает смеси определенные свойства и вводится в определенном количестве [1].
Процесс изготовления резиновых смесей называется смешением. Смешивая каучуки с ингредиентами в определенных соотношениях, можно получить резиновые смеси, легко подвергаемые технологической обработке, и вулканизаты с самыми разнообразными техническими свойствами. После смешения к полученной резиновой смеси предъявляются следующие требования:
1) равномерное распределение всех компонентов, входящих в ее состав;
2) хорошие технологические свойства (каландруемость, шприцуемость и малая усадка);
3) обеспечение после вулканизации заданных физико-механических свойств вулканизата.
При смешении каучука с ингредиентами происходит образование поверхности контакта или поверхности раздела фаз, постепенное выравнивание концентрации ингредиентов в объеме резиновой смеси и, одновременно, диспергирование некоторых ингредиентов (технического углерода, твердых мягчителей и других). При диспергировании уменьшаются размеры частиц этих ингредиентов, увеличивается суммарная их поверхность, а также поверхность контакта с каучуком, повышается однородность смеси.
Однородность распределения ингредиентов в каучуке при смешении достигается в результате сложных деформаций (сдвига, растяжения, кручения), которым подвергается каучук и резиновая смесь и благодаря образованию новых поверхностей контакта смешиваемых материалов. По современным представлениям деформации и напряжение сдвига имеют наибольшее значение при перемешивании и диспергировании ингредиентов в массе высоковязких материалов, какими являются каучуки. От общей суммы деформаций сдвига, которым подвергается резиновая смесь при ее изготовлении, зависит равномерность распределения в ней ингредиентов, площадь контакта ингредиентов с каучуком и поверхность раздела фаз [1].
Резиновая смесь представляет собой дисперсную систему, в которой каучук и растворенные в нем низкомолекулярные соединения (пластификаторы, или их компоненты, противостарители и другие) составляют непрерывную дисперсионную среду, а наполнители и другие нерастворимые в каучуке ингредиенты - дисперсную фазу.
Резины на основе смеси нескольких каучуков обладают комплексом свойств, который не может быть обеспечен каждым каучуком в отдельности. Так, при использовании смеси каучуков значительно увеличивается сопротивление резин разрастанию трещин при многократном изгибе и динамическая выносливость при растяжении, что имеет большое значение для повышения качества резиновых изделий.
Вследствие трения резиновая смесь при изготовлении разогревается, несмотря на интенсивное охлаждение смесительного оборудования. В результате термо-механических воздействий при смешении происходят молекулярно-структурные изменения в каучуках и резиновых смесях: деструкция, приводящая к уменьшению средней молекулярной массы каучука и снижению вязкости его растворов, цис-транс-изомеризация; образование лабильных сажекаучуковых структур; взаимодействие каучука с кислородом воздуха, приводящее к деструкции или структурированию; механическая активация каучука без разрыва молекулярных цепей и механический разрыв молекулярных цепей каучука.
Степень структурных изменений при смешении зависит от химической природы каучука, температуры процесса, продолжительности обработки [1].
Исследовано влияние пластикации, вулканизации и наполнения резин на их поверхностную энергию. Установлена различная роль технического углерода при формировании поверхностной энергии резиновых смесей и резин: в смесях наполнение повышает поверхностную энергию, в резинах уровень влияния технического углерода определяется его содержанием и типом [2].
Созданы технологические добавки серий ОМК и ВЦ. Эти добавки имеют ряд преимуществ: улучшение обрабатываемости резиновых смесей на основе кристаллизующихся каучуков, усиление активирующего влияния. Кроме того, они обладают более выраженным антиокислительным действием, в некоторых видах резин повышается сопротивление старению в агрессивных средах [3].
- Введение
- 1 Обзор и характеристика оборудования для проектирования процесса (технологической схемы)
- 1.1 Общие сведения о процессе смешения
- 1.2 Способы смешения
- 1.3 Управление линиями приготовления резиновых смесей
- 1.4 Конструкция и работа основного оборудования
- 2 Описание существующей и разработка современной технологической схемы
- 2.1 Двухстадийное изготовление резиновых смесей
- 2.2 Изготовление резиновой смеси по бережной технологии
- 3 Выбор и характеристика технологического оборудования межоперационного транспорта
- 3.1 Методы транспортировки различных материалов и ингредиентов
- 3.2 Методы развески сыпучих и жидких ингредиентов
- 4. Инженерно-технологические расчеты
- 4.1 Материальный баланс резиновых смесей, каучуков и ингредиентов (при проектировании процесса изготовления резиновых смесей)
- Мягчители резиновых смесей
- 17.3. Компоненты резиновых смесей
- 4.3.Существо предлагаемого проекта реконструкции
- Резиновые смеси для литья
- Классификация литьевых машин, предназначенных для переработки резиновых смесей
- 1.2.1. Состав резиновой смеси
- 10.2. Компоненты резиновых смесей
- Формовые резиновые и резинометаллические изделия. Классификация. Рецептуры резиновых смесей. Технологический процесс производства.
- 2.1. Ингредиенты резиновых смесей
- 7.6 Изготовление резиновых смесей.