Проект реконструкции участка производства резиновых смесей для выпуска автопокрышек

курсовая работа

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].

Делись добром ;)