Стойкость каучуков к воздействию различных факторов.

Агрессивный фактор Марка каучука
НК СКИ СКС БК СКБ СКЭП ХП СКН ПБ СКУ СКТ ХСПЭ БАН СКФ
Пламя
Удар
Истирание
Растрескивание при изгибе
Атмосферные условия (старение)
Окисление
Озон
Радиация
Вода
Кислоты
Щелочи
Бензин, керосин
Бензол, толуол
Моющие жидкости
Спирты
Синтетические смазки
Силиконовые гидрожидкости
Фосфатные гидрожидкости
* 5 – вполне стойкие; 4 – стойкие; 1 – нестойкие

 

Повышение стойкости к воздействию агрессивных сред в три-четыре раза осуществляется при дополнительном нанесении фторопластовых лаков на готовые изделия и также в результате радиационной вулканизации и модификации резиновых смесей.

Резины применяются для изготовления подшипников, колец, манжет и других деталей.

На рисунке приведен резинометаллический подшипник, состоящий из металлического корпуса, резиновых вкладышей, между которыми имеются смазочные канавки. Для облегчения вращения вала между резиновыми вкладышами и шейкой вала создается зазор 0,05-0,1 мм. Для защиты от коррозии, вызываемой контактом с резиной и смазкой, и для уменьшения абразивного износа шейка вала покрывается хромом толщиной 0,05-0,1 мм.

В торцевых уплотнениях применяются резиновые кольца круглого сечения по нормали Н 21 – 68, размеры которых соответствуют стандартам.

Резиновые кольца по Н 21-68 применяются в гидравлических устройствах в условиях возвратно-поступательного перемещения со скоростью до 0,3 м/с, в интервале температур от – 50 до + 1000С, при давлении до 100 кгс/см2. Давление может быть повышено до 1500 кгс/см2 в неподвижном соединении при использовании защитных шайб из фторопласта-4, подобранных по стандарту. В пневматических устройствах резиновые кольца применяются при давлении до 6 кгс/см2 и скорости перемещения до 0,5 м/с при условии жидкостного трения. Для изготовления колец по нормали Н 21-68, работающих при температуре до 1200С со смазкой маслом АМГ-10, применяется резиновая смесь ИРП-1225.

Для изготовления колец, работающих при температуре от – 60 до + 1000С со смазкой маслом АМГ-10 и водой, в воздухе при температуре от – 45 до + 1000С, применяется резиновая смесь В-14-1.

Для уплотнения валов и предотвращения вытекания минеральных масел, воды, дизельного топлива из внутренних полостей механизмов, а также для предотвращения проникновения извне воды и грязи применяются резиновые армированные манжеты.

Выпускаемые резиновые армированные манжеты, размеры которых соответствуют стандарту предназначены для уплотнения валов, работающих в минеральных маслах, воде, дизельном топливе при избыточном давлении до 0,5 кгс/см2, скорости до 20 м/с и температуре от – 45 до + 1500С.

Надежная работоспособность манжет и колец достигается при сопряжении с хромированным валом с шероховатостью поверхности по 9-му классу.

В зависимости от назначения резинового изделия и от технических требований к его свойствам в эксплуатации различают резины: общего назначения – используемые в производстве шин, ремней, рукавов, транспортных лент, резиновой обуви и других изделий массового применения, и специальные – масло-, нефте- и растворителестойкие; озоностойкие; морозостойкие, теплостойкие, газонепроницаемые, диэлектрические, токопроводящие, стойкие против действия агрессивных химикатов, радиационных излучений и др.

Для нужд современной техники применяют резины:

1. мягкие для пневматических шин, резиновых изделий и деталей промышленной техники, изделий широкого потребления и др.;

2. жесткие или эбонитовые для некоторых специальных электротехнических деталей, химически стойких обкладок и других целей; модуль упругости эбонита в 1000 раз больше модуля упругости мягкой резины;

3. пористые или губчатые, применяемые в производстве амортизаторов различного типа, сидений, матрацев, и изделий широкого потребления;

4. пастообразные для герметизации и уплотнения.

Существуют и другие классификации: в зависимости от видов сырья (резины из каучуков разных типов, саженаполненные и ненаполненные и т.п.), применяемого технологического процесса (клееные, формовые, штампованные и т.п.), от типа и конструкции изделий (шинные, камерные, рукавные, галошные и др.).

Основным носителем эластических, прочностных и других конструкционных свойств резины является каучук.

Каучуки массового назначения выпускаются в виде твердых полимерных продуктов, в форме крошки, брикетов, лент, а небольшую часть в виде жидких или лигомерных продуктов для герметизирующих паст и других специальных назначений. 5 – 10% мировой каучуковой продукции поставляется в виде латекса (водной дисперсии каучукового полимера), используемого для изготовления пенорезин, пропитки текстильного корда, тканей, бумаги и т.д.

Большинство резиновых изделий выпускается в виде резино-тканевых или резино-металлических конструкций, в которых текстильные материалы или металл служат арматурой. Расчеты прочности таких изделий, а также их эксплуатационные свойства подчиняются другим закономерностям, чем расчеты и свойства цельнорезиновых систем.

В текстильной арматуре – нитях и тканях – хлопчатобумажные и другие натуральные волокна все больше заменяются химическими – искусственными и синтетическими.

Одним из важнейших армирующих материалов для резиновой промышленности служит корд и металлокорд.

Вулканизация – основной и завершающий технологический процесс резинового производства, превращающий пластоэластические резиновые смеси в новый высокоэластический структурированный материал – резину. Подавляющее большинство заготовок резиновых изделий вулканизируется при нагреве под давлением и в процессе вулканизации приобретает заданную конфигурацию.

Показатель Сырой каучук (технический) Мягкая резина (2%S) Эбонит (32%S) Резина из хлоропренового каучука
Плотность, г/см3 0,91 0,923 1,173 1,32
Теплопроводность, кал/с×см×0С, х10-5 36 – 37  
Удельная теплоемкость, кал/г0С 0,449 0,510 0,341 0,49 – 0,52
Объемная сжимаемость, 1/бар, х10-6 51,0 51,0 24,3 44,0
Коэффициент объемного расширения х105 - 66 – 72  
Коэффициент Пуассона - 0,5 0,2 -
Скорость звука, м/с - -
Температура стеклования, 0С -74…-69 -72…-61 - -44
Коэффициент преломления 1,5190 1,5264 1,6 -
Электрическая прочность, кв/мм 20 – 30   25 – 100   -
Диэлектрическая проницаемость при 1000 циклах, с 2,45 2,68 2,82 6,5 – 8,1
Тангенс угла диэлектрических потерь х10-3, при 1000 циклах, с 1,8 1,8 5,1 -
Электропроводность, ом×см, 10-18 -

 

Указанные в таблице типовые технические характеристики резин при комнатных и повышенных температурах могут существенно меняться в зависимости от конкретной рецептуры и технологии изготовления изделий. Однако они позволяют выбрать типы резин для получения машиностроительных деталей с заданными показателями долговечности и надежности.

Старение резин обусловливается окислением каучука под действием кислорода воздуха окружающей среды, разрушающим влиянием тепла, света, озона, механического утомления. Изменение свойств резин в естественных условиях хранения обычно называют естественным старением, в отличие от искусственного или ускоренного старения, под действием тепла, кислорода, озона, облучения и т.д. Показатели механических свойств резин после теплового или окислительного старения обычно определяют при комнатных температурах.