Προσδιορισμός κινητικής βουλκανισμού. Πακέτο λογισμικού για την επίλυση προβλημάτων μαθηματικής μοντελοποίησης της διαδικασίας ισοθερμικού βουλκανισμού Προτεινόμενη λίστα διατριβών

Kuznetsov A.S. 1, Kornyushko V.F. 2

1 Μεταπτυχιακός φοιτητής, 2 Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής, Προϊστάμενος του Τμήματος Πληροφοριακών Συστημάτων στη Χημική Τεχνολογία, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Μόσχας

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΑΝΑΜΕΙΞΗΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ ΩΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΕ ΧΗΜΙΚΟ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

σχόλιο

Στο άρθρο, από τη σκοπιά της ανάλυσης συστήματος, εξετάζεται η δυνατότητα συνδυασμού των διαδικασιών ανάμειξης και δόμησης σε ένα ενιαίο χημικο-τεχνολογικό σύστημα παραγωγής προϊόντων από ελαστομερή.

Λέξεις-κλειδιά:ανάμειξη, δόμηση, σύστημα, ανάλυση συστήματος, διαχείριση, έλεγχος, χημικό τεχνολογικό σύστημα.

Κουζνέτσοφ ΕΝΑ. μικρό. 1 , Κορνούσκο V. φά. 2

1 Μεταπτυχιακός φοιτητής, 2 Διδάκτωρ Μηχανολογίας, Καθηγητής, Προϊστάμενος του Τμήματος Πληροφοριακών Συστημάτων στη Χημική τεχνολογία, Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΑΝΑΜΙΞΗΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗΣΗΣ ΩΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΧΗΜΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

Αφηρημένη

Το άρθρο περιγράφει τη δυνατότητα συνδυασμού, βάσει ανάλυσης συστήματος, των διεργασιών ανάμειξης και βουλκανισμού στο ενοποιημένο σύστημα χημικής μηχανικής λήψης προϊόντων ελαστομερούς.

Λέξεις-κλειδιά:ανάμειξη, δόμηση, σύστημα, ανάλυση συστήματος, κατεύθυνση, έλεγχος, σύστημα χημικής μηχανικής.

Εισαγωγή

Η ανάπτυξη της χημικής βιομηχανίας είναι αδύνατη χωρίς τη δημιουργία νέων τεχνολογιών, την αύξηση της παραγωγής προϊόντων, την εισαγωγή νέου εξοπλισμού, την οικονομική χρήση των πρώτων υλών και όλων των ειδών ενέργειας και τη δημιουργία βιομηχανιών χαμηλών αποβλήτων.

Οι βιομηχανικές διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε πολύπλοκα χημικά-τεχνολογικά συστήματα (CTS), τα οποία είναι ένα σύνολο συσκευών και μηχανών που συνδυάζονται σε ένα ενιαίο συγκρότημα παραγωγής για την παραγωγή προϊόντων.

Η σύγχρονη παραγωγή προϊόντων από ελαστομερή (παραγωγή ελαστομερούς σύνθετου υλικού (ECM) ή καουτσούκ) χαρακτηρίζεται από την παρουσία μεγάλου αριθμού σταδίων και τεχνολογικών εργασιών, συγκεκριμένα: παρασκευή καουτσούκ και συστατικών, ζύγιση στερεών και χύδην υλικών, ανάμειξη καουτσούκ με συστατικά, χύτευση ακατέργαστου μίγματος καουτσούκ - ημικατεργασμένο προϊόν και, στην πραγματικότητα, η ίδια η διαδικασία χωρικής δόμησης (βουλκανισμός) του μίγματος καουτσούκ - ένα κενό για τη λήψη ενός τελικού προϊόντος με ένα σύνολο καθορισμένων ιδιοτήτων.

Όλες οι διαδικασίες για την παραγωγή προϊόντων από ελαστομερή είναι στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους, επομένως είναι απαραίτητη η αυστηρή συμμόρφωση με όλες τις καθιερωμένες τεχνολογικές παραμέτρους για την απόκτηση προϊόντων κατάλληλης ποιότητας. Η παραγωγή τυποποιημένων προϊόντων διευκολύνεται με τη χρήση διαφόρων μεθόδων παρακολούθησης βασικών τεχνολογικών ποσοτήτων στην παραγωγή σε κεντρικά εργοστασιακά εργαστήρια (CPL).

Η πολυπλοκότητα και η πολυσταδιακή φύση της διαδικασίας παραγωγής προϊόντων από ελαστομερή και η ανάγκη ελέγχου των κύριων τεχνολογικών δεικτών συνεπάγεται την εξέταση της διαδικασίας παραγωγής προϊόντων από ελαστομερή ως ένα σύνθετο χημικο-τεχνολογικό σύστημα που περιλαμβάνει όλα τα τεχνολογικά στάδια και λειτουργίες, στοιχεία ανάλυση των κύριων σταδίων της διαδικασίας, τη διαχείριση και τον έλεγχό τους.

Γενικά χαρακτηριστικά των διεργασιών ανάμειξης και δόμησης

Πριν από την παραγωγή τελικών προϊόντων (προϊόντα με ένα σύνολο καθορισμένων ιδιοτήτων) προηγούνται δύο κύριες τεχνολογικές διαδικασίες του συστήματος παραγωγής προϊόντων από ελαστομερή, δηλαδή: η διαδικασία ανάμειξης και, στην πραγματικότητα, ο βουλκανισμός του μείγματος ακατέργαστου καουτσούκ. Η παρακολούθηση της συμμόρφωσης με τις τεχνολογικές παραμέτρους αυτών των διαδικασιών είναι μια υποχρεωτική διαδικασία για να διασφαλιστεί ότι τα προϊόντα είναι επαρκούς ποιότητας, εντείνουν την παραγωγή και αποτρέπουν το σχηματισμό ελαττωμάτων.

Στο αρχικό στάδιο υπάρχει καουτσούκ - μια βάση πολυμερούς και διάφορα συστατικά. Αφού κρεμάσετε το λάστιχο και τα υλικά, ξεκινά η διαδικασία ανάμειξης. Η διαδικασία ανάμειξης είναι το άλεσμα των συστατικών και καταλήγει σε πιο ομοιόμορφη κατανομή τους στο λάστιχο και καλύτερη διασπορά.

Η διαδικασία ανάμιξης πραγματοποιείται σε κυλίνδρους ή σε λαστιχένιο μίξερ. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνουμε ένα ημικατεργασμένο προϊόν - ένα μείγμα ακατέργαστου καουτσούκ - ένα ενδιάμεσο προϊόν, το οποίο στη συνέχεια υποβάλλεται σε βουλκανισμό (δόμηση). Στο στάδιο του μείγματος ακατέργαστου καουτσούκ, ελέγχεται η ομοιομορφία της ανάμειξης, ελέγχεται η σύνθεση του μείγματος και αξιολογείται η ικανότητα βουλκανισμού του.

Η ομοιομορφία της ανάμειξης ελέγχεται από τον δείκτη πλαστικότητας του μίγματος καουτσούκ. Λαμβάνονται δείγματα από διαφορετικές περιοχές του μίγματος καουτσούκ και ο δείκτης πλαστικότητας του μείγματος προσδιορίζεται για διαφορετικά δείγματα. Η ολκιμότητα του μείγματος P πρέπει, εντός των ορίων σφάλματος, να συμπίπτει με αυτή που καθορίζεται στο διαβατήριο συνταγής για ένα συγκεκριμένο μείγμα καουτσούκ.

Η ικανότητα βουλκανισμού του μείγματος ελέγχεται χρησιμοποιώντας ρεόμετρα δόνησης διαφόρων διαμορφώσεων. Το ροόμετρο σε αυτή την περίπτωση είναι αντικείμενο φυσικής μοντελοποίησης της διαδικασίας δόμησης ελαστομερών συστημάτων.

Ως αποτέλεσμα του βουλκανισμού, λαμβάνεται ένα τελικό προϊόν (καουτσούκ, ελαστομερές σύνθετο υλικό) Έτσι, το καουτσούκ είναι ένα πολύπλοκο σύστημα πολλαπλών συστατικών (Εικ. 1.)

Ρύζι. 1 – Σύνθεση του ελαστομερούς υλικού

Η διαδικασία δόμησης είναι μια χημική διαδικασία μετατροπής ενός μίγματος ακατέργαστου πλαστικού καουτσούκ σε ελαστικό καουτσούκ λόγω του σχηματισμού ενός χωρικού δικτύου χημικών δεσμών, καθώς και μια τεχνολογική διαδικασία για την απόκτηση προϊόντος, καουτσούκ, ελαστομερούς σύνθετου υλικού με τη στερέωση του απαιτούμενου σχήματος για να εξασφαλίσετε την απαιτούμενη λειτουργία του προϊόντος.

Κατασκευή μοντέλου χημικού τεχνολογικού συστήματος
παραγωγή ελαστομερών προϊόντων

Οποιαδήποτε χημική παραγωγή είναι μια ακολουθία τριών βασικών εργασιών: προετοιμασία πρώτων υλών, χημικός μετασχηματισμός καθαυτή και απομόνωση των προϊόντων-στόχων. Αυτή η ακολουθία λειτουργιών ενσωματώνεται σε ένα ενιαίο πολύπλοκο χημικό-τεχνολογικό σύστημα (CTS). Μια σύγχρονη χημική επιχείρηση αποτελείται από μεγάλο αριθμό διασυνδεδεμένων υποσυστημάτων, μεταξύ των οποίων υπάρχουν σχέσεις υποταγής με τη μορφή ιεραρχικής δομής με τρία κύρια βήματα (Εικ. 2). Η παραγωγή ελαστομερών δεν αποτελεί εξαίρεση και η παραγωγή είναι ένα τελικό προϊόν με τις καθορισμένες ιδιότητες.

Ρύζι. 2 – Υποσυστήματα του χημικο-τεχνολογικού συστήματος παραγωγής ελαστομερών προϊόντων

Η βάση για την κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος, όπως και κάθε χημικο-τεχνολογικό σύστημα παραγωγικών διαδικασιών, είναι μια συστηματική προσέγγιση. Μια συστημική άποψη για μια ξεχωριστή τυπική διαδικασία της χημικής τεχνολογίας μας επιτρέπει να αναπτύξουμε μια επιστημονικά βασισμένη στρατηγική για μια ολοκληρωμένη ανάλυση της διαδικασίας και, στη βάση αυτή, να κατασκευάσουμε ένα εκτενές πρόγραμμα για τη σύνθεση της μαθηματικής περιγραφής της για την εφαρμογή ελέγχου προγράμματα στο μέλλον.

Αυτό το διάγραμμα είναι ένα παράδειγμα χημικού-τεχνολογικού συστήματος με σειριακή σύνδεση στοιχείων. Σύμφωνα με την αποδεκτή ταξινόμηση, το μικρότερο επίπεδο είναι η τυπική διαδικασία.

Στην περίπτωση της παραγωγής ελαστομερών, τέτοιες διεργασίες θεωρούνται μεμονωμένα στάδια παραγωγής: η διαδικασία ζύγισης συστατικών, κοπή καουτσούκ, ανάμειξη σε κυλίνδρους ή σε ελαστικό αναμικτήρα, χωρική δομή σε συσκευή βουλκανισμού.

Το επόμενο επίπεδο αντιπροσωπεύεται από το εργαστήριο. Για την παραγωγή ελαστομερών, μπορεί να παρουσιαστεί ως αποτελούμενο από υποσυστήματα για την προμήθεια και παρασκευή πρώτων υλών, ένα μπλοκ για την ανάμειξη και τη λήψη ημικατεργασμένου προϊόντος, καθώς και ένα τελικό μπλοκ για τη δόμηση και τον εντοπισμό ελαττωμάτων.

Οι κύριες εργασίες παραγωγής για τη διασφάλιση του απαιτούμενου επιπέδου ποιότητας του τελικού προϊόντος, την εντατικοποίηση των τεχνολογικών διεργασιών, την ανάλυση και τον έλεγχο των διαδικασιών ανάμειξης και δόμησης και την πρόληψη ελαττωμάτων εκτελούνται ακριβώς σε αυτό το επίπεδο.

Επιλογή βασικών παραμέτρων παρακολούθησης και ελέγχου τεχνολογικών διεργασιών ανάμειξης και δόμησης

Στις διαδικασίες παραγωγής προϊόντων από ελαστομερή, οι ελεγχόμενες παράμετροι είναι: θερμοκρασία Tc κατά την ανάμειξη και βουλκανισμό Tv, πίεση P κατά τη συμπίεση, χρόνος τ επεξεργασίας του μείγματος σε κυλίνδρους, καθώς και χρόνος βουλκανισμού (βέλτιστος) τ.

Η θερμοκρασία του ημικατεργασμένου προϊόντος στους κυλίνδρους μετράται με ένα θερμοστοιχείο βελόνας ή ένα θερμοστοιχείο με συσκευές εγγραφής. Υπάρχουν επίσης αισθητήρες θερμοκρασίας. Συνήθως ελέγχεται αλλάζοντας τη ροή του νερού ψύξης στους κυλίνδρους ρυθμίζοντας τη βαλβίδα. Στην παραγωγή χρησιμοποιούνται ρυθμιστές ροής νερού ψύξης.

Η πίεση ελέγχεται με τη χρήση αντλίας λαδιού με εγκατεστημένο αισθητήρα πίεσης και αντίστοιχο ρυθμιστή.

Οι παράμετροι για την παραγωγή του μείγματος καθορίζονται από τον κύλινδρο χρησιμοποιώντας κάρτες ελέγχου, οι οποίες περιέχουν τις απαραίτητες τιμές των παραμέτρων της διαδικασίας.

Ο ποιοτικός έλεγχος του ημικατεργασμένου προϊόντος (ακατέργαστο μείγμα) πραγματοποιείται από ειδικούς του κεντρικού εργοστασιακού εργαστηρίου (CFL) του κατασκευαστή σύμφωνα με το διαβατήριο του μείγματος. Στην περίπτωση αυτή, το κύριο στοιχείο της παρακολούθησης της ποιότητας της ανάμειξης και της αξιολόγησης της ικανότητας βουλκανισμού του μίγματος καουτσούκ είναι τα δεδομένα ρεομετρίας δόνησης, καθώς και η ανάλυση της ρεομετρικής καμπύλης, η οποία είναι μια γραφική αναπαράσταση της διαδικασίας και θεωρείται στοιχείο ελέγχου και ρύθμισης της διαδικασίας δόμησης ελαστομερών συστημάτων

Η διαδικασία αξιολόγησης των χαρακτηριστικών βουλκανισμού πραγματοποιείται από τεχνολόγο χρησιμοποιώντας το μείγμα διαβατηρίου και βάσεις δεδομένων ρεομετρικών δοκιμών ελαστικών.

Ο έλεγχος της απόκτησης ενός τυπικού προϊόντος - το τελικό στάδιο - πραγματοποιείται από ειδικούς του τμήματος τεχνικού ποιοτικού ελέγχου των τελικών προϊόντων με βάση τα δεδομένα δοκιμών των τεχνικών ιδιοτήτων του προϊόντος.

Κατά την παρακολούθηση της ποιότητας ενός μίγματος καουτσούκ μιας συγκεκριμένης σύνθεσης, υπάρχει ένα ορισμένο εύρος τιμών δεικτών ιδιοτήτων, με την επιφύλαξη των οποίων λαμβάνονται προϊόντα με τις απαιτούμενες ιδιότητες.

Συμπεράσματα:

Η χρήση μιας συστηματικής προσέγγισης κατά την ανάλυση των διαδικασιών παραγωγής ελαστομερών προϊόντων μας επιτρέπει να παρακολουθούμε πλήρως τις παραμέτρους που είναι υπεύθυνες για την ποιότητα της διαδικασίας δόμησης.
Τα κύρια καθήκοντα για τη διασφάλιση των απαιτούμενων δεικτών τεχνολογικών διαδικασιών ορίζονται και επιλύονται σε επίπεδο συνεργείου.

Βιβλιογραφία

Θεωρία συστημάτων και ανάλυση συστημάτων στη διαχείριση οργανισμών: Κατάλογος ΤΖ: Διδακτικό βιβλίο. επίδομα / Εκδ. V.N. Volkova και A.A. Εμελιάνοβα. – Μ.: Οικονομικά και Στατιστική, 2006. – 848 σελ.: εικ. ISBN 5-279-02933-5
Kholodnov V.A., Hartmann K., Chepikova V.N., Andreeva V.P. Ανάλυση συστήματος και λήψη αποφάσεων. Τεχνολογίες υπολογιστών για μοντελοποίηση χημικών τεχνολογικών συστημάτων με ανακύκλωση υλικών και θερμικής. [Κείμενο]: σχολικό βιβλίο./ V.A. Kholodnov, K. Hartmann. Αγία Πετρούπολη: SPbGTI (TU), 2006.-160 σελ.
Agayants I.M., Kuznetsov A.S., Ovsyannikov N.Ya. Τροποποίηση αξόνων συντεταγμένων στην ποσοτική ερμηνεία ρεομετρικών καμπυλών - Μ.: Λεπτές χημικές τεχνολογίες 2015. Τ.10 Αρ. 2, σελ64-70.
Novakov I.A., Wolfson S.I., Novopoltseva O.M., Krakshin M.A. Ρεολογικές και βουλκανιστικές ιδιότητες ελαστομερών συνθέσεων. – M.: ICC “Akademkniga”, 2008. – 332 p.
Kuznetsov A.S., Kornyushko V.F., Agayants I.M. \Ρεόγραμμα ως εργαλείο ελέγχου της τεχνολογικής διαδικασίας δόμησης ελαστομερών συστημάτων \M:. NHT-2015 σελ.143.
Kashkinova Yu.V. Ποσοτική ερμηνεία κινητικών καμπυλών της διαδικασίας βουλκανισμού στο σύστημα οργάνωσης του χώρου εργασίας ενός τεχνολόγου καουτσούκ: περίληψη της διατριβής. dis. ...κανάλι. τεχν. Sci. – Μόσχα, 2005. – 24 σ.
Chernyshov V.N. Θεωρία συστημάτων και ανάλυση συστημάτων: σχολικό βιβλίο. επίδομα / Β.Ν. Chernyshov, A.V. Τσερνίσοφ. – Tambov: Εκδοτικός οίκος Tamb. κατάσταση τεχν. Παν., 2008. – 96 σελ.

βιβλιογραφικές αναφορές

Teoriya sistem i sistemnyj analiz v upravlenii organizaciyami: TZZ Αναφορά: Ucheb. posobie / Pod red. V.N. Volkovoj i A.A. Εμελγιάνοβα. – Μ.: Finansy i statistika, 2006. – 848 s: il. ISBN 5-279-02933-5
Holodnov V.A., Hartmann K., CHepikova V.N., Andreeva V.P.. Sistemnyj analiz i prinyatie reshenij. Komp’yuternye tekhnologii modelirovaniya himiko-technologicheskih sistem s material’nymi i teplovymi reciklami. : uchebnoe posobie./ V.A. Holodnov, K. Hartmann. SPb.: SPbGTI (TU), 2006.-160 s.
Agayanc I.M., Kuznecov A.S., Ovsyannikov N.YA. Modifikaciya osej koordinat pri kolichestvennoj interpretacii reometricheskih krivyh – M.: Tonkie himicheskie tekhnologii 2015 g. Τ.10 Νο. 2, s64-70.
Novakov I.A., Vol’fson S.I., Novopol’ceva O.M., Krakshin M.A. Reologicheskie i vulkanizacionnye svojstva ehlastomernyh kompozicij. – Μ.: IKC “Akademkniga”, 2008. – 332 s.
Kuznecov A.S., Kornyushko V.F., Agayanc I.M. \Reogramma kak instrument upravleniya tekhnologicheskim processom strukturirovaniya ehlastomernyh sistem \M:. NHT-2015 s.143.
Kashkinova YU.V. Kolichestvennaya interpretaciya kineticheskih krivyh processa vulkanizacii v sisteme organizacii rabochego mesta tekhnologa – rezinshchika: avtoref. dis. ... καντ. tekhn. nauk. – Μόσχα, 2005. – 24 s.
CHernyshov V.N. Teoriya sistem i sistemnyj analiz: ucheb. posobie/V.N. CHernyshov, A.V. Τσερνίσοφ. – Tambov: Izd-vo Tamb. πάει. tekhn. un-ta., 2008. – 96 s.

Βασικές μέθοδοι βουλκανισμού καουτσούκ. Για να πραγματοποιηθεί η κύρια χημική διαδικασία της τεχνολογίας καουτσούκ - βουλκανισμός - χρησιμοποιούνται βουλκανιστικοί παράγοντες. Η χημεία της διαδικασίας βουλκανισμού συνίσταται στο σχηματισμό ενός χωρικού δικτύου, που περιλαμβάνει γραμμικά ή διακλαδισμένα μακρομόρια καουτσούκ και διασταυρούμενες συνδέσεις. Τεχνολογικά, ο βουλκανισμός συνίσταται στην επεξεργασία του μίγματος καουτσούκ σε θερμοκρασίες από κανονικές έως 220°C υπό πίεση και λιγότερο συχνά χωρίς αυτό.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο βιομηχανικός βουλκανισμός πραγματοποιείται με τη χρήση συστημάτων βουλκανισμού που περιλαμβάνουν έναν παράγοντα βουλκανισμού, επιταχυντές και ενεργοποιητές βουλκανισμού και συμβάλλουν σε μια πιο αποτελεσματική διαδικασία σχηματισμού ενός χωρικού δικτύου.

Η χημική αλληλεπίδραση μεταξύ του καουτσούκ και του βουλκανιστικού παράγοντα καθορίζεται από τη χημική δραστηριότητα του καουτσούκ, δηλ. ο βαθμός ακόρεστου των αλυσίδων του, η παρουσία λειτουργικών ομάδων.

Η χημική δραστηριότητα των ακόρεστων ελαστικών οφείλεται στην παρουσία διπλών δεσμών στην κύρια αλυσίδα και στην αυξημένη κινητικότητα των ατόμων υδρογόνου σε ομάδες α-μεθυλενίου που γειτνιάζουν με τον διπλό δεσμό. Επομένως, τα ακόρεστα λάστιχα μπορούν να βουλκανιστούν με όλες τις ενώσεις που αντιδρούν με τον διπλό δεσμό και τις γειτονικές του ομάδες.

Ο κύριος παράγοντας βουλκανισμού για τα ακόρεστα ελαστικά είναι το θείο, το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως ως σύστημα βουλκανισμού σε συνδυασμό με επιταχυντές και τους ενεργοποιητές τους. Εκτός από το θείο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οργανικά και ανόργανα υπεροξείδια, ρητίνες αλκυλοφαινόλης-φορμαλδεΰδης (APFR), διαζω ενώσεις και ενώσεις πολυαλογονιδίων.

Η χημική δραστηριότητα των κορεσμένων ελαστικών είναι σημαντικά χαμηλότερη από τη δραστηριότητα των ακόρεστων ελαστικών, επομένως για τον βουλκανισμό είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν ουσίες με υψηλή αντιδραστικότητα, για παράδειγμα διάφορα υπεροξείδια.

Ο βουλκανισμός ακόρεστων και κορεσμένων καουτσούκ μπορεί να πραγματοποιηθεί όχι μόνο παρουσία χημικών παραγόντων βουλκανισμού, αλλά και υπό την επίδραση φυσικών επιρροών που προκαλούν χημικούς μετασχηματισμούς. Αυτές είναι η ακτινοβολία υψηλής ενέργειας (βουλκανισμός ακτινοβολίας), η υπεριώδης ακτινοβολία (φωτοβουλκανισμός), η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες (θερμοβουλκανισμός), η δράση κρουστικών κυμάτων και ορισμένες άλλες πηγές.

Τα ελαστικά που έχουν λειτουργικές ομάδες μπορούν να βουλκανιστούν σε αυτές τις ομάδες χρησιμοποιώντας ουσίες που αντιδρούν με τις λειτουργικές ομάδες για να σχηματίσουν μια διασταυρούμενη σύνδεση.

Βασικές αρχές της διαδικασίας βουλκανισμού.Ανεξάρτητα από τον τύπο του καουτσούκ και το σύστημα βουλκανισμού που χρησιμοποιείται, ορισμένες χαρακτηριστικές αλλαγές στις ιδιότητες του υλικού συμβαίνουν κατά τη διαδικασία βουλκανισμού:

Η πλαστικότητα του μίγματος καουτσούκ μειώνεται απότομα και εμφανίζεται η αντοχή και η ελαστικότητα των βουλκανιζόμενων προϊόντων. Έτσι, η αντοχή ενός μείγματος ακατέργαστου καουτσούκ με βάση το NK δεν υπερβαίνει το 1,5 MPa και η αντοχή ενός βουλκανισμένου υλικού δεν είναι μικρότερη από 25 MPa.

Η χημική δραστηριότητα του καουτσούκ μειώνεται σημαντικά: στα ακόρεστα καουτσούκ μειώνεται ο αριθμός των διπλών δεσμών, στα κορεσμένα καουτσούκ και στα ελαστικά με λειτουργικές ομάδες ο αριθμός των ενεργών κέντρων μειώνεται. Εξαιτίας αυτού, αυξάνεται η αντίσταση του βουλκανισμού σε οξειδωτικές και άλλες επιθετικές επιδράσεις.

Η αντίσταση του βουλκανισμένου υλικού σε χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες αυξάνεται. Έτσι, το NK σκληραίνει στους 0ºС και γίνεται κολλώδες στους +100ºС και το βουλκανιζέ διατηρεί την αντοχή και την ελαστικότητα στο εύρος θερμοκρασίας από -20 έως +100ºС.

Αυτή η φύση της αλλαγής στις ιδιότητες του υλικού κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού δείχνει ξεκάθαρα την εμφάνιση διαδικασιών δόμησης, που καταλήγουν στο σχηματισμό ενός τρισδιάστατου χωρικού δικτύου. Προκειμένου το βουλκανιζέ να διατηρήσει την ελαστικότητά του, οι διασταυρώσεις πρέπει να είναι αρκετά σπάνιες. Έτσι, στην περίπτωση του NC, η θερμοδυναμική ευελιξία της αλυσίδας διατηρείται εάν υπάρχει ένας σταυρωτή σύνδεση ανά 600 άτομα άνθρακα της κύριας αλυσίδας.

Η διαδικασία βουλκανισμού χαρακτηρίζεται επίσης από ορισμένα γενικά πρότυπα μεταβολών των ιδιοτήτων ανάλογα με το χρόνο βουλκανισμού σε σταθερή θερμοκρασία.

Δεδομένου ότι οι ιδιότητες ιξώδους των μιγμάτων αλλάζουν πιο σημαντικά, χρησιμοποιούνται περιστροφικά ιξωδόμετρα διάτμησης, ιδιαίτερα ροόμετρα Monsanto, για τη μελέτη της κινητικής του βουλκανισμού. Αυτές οι συσκευές σας επιτρέπουν να μελετήσετε τη διαδικασία βουλκανισμού σε θερμοκρασίες από 100 έως 200ºС για 12 - 360 λεπτά με διάφορες δυνάμεις διάτμησης. Ο καταγραφέας της συσκευής καταγράφει την εξάρτηση της ροπής από το χρόνο βουλκανισμού σε σταθερή θερμοκρασία, δηλ. καμπύλη κινητικής βουλκανισμού, η οποία έχει σχήμα S και αρκετές τομές που αντιστοιχούν στα στάδια της διαδικασίας (Εικ. 3).

Το πρώτο στάδιο του βουλκανισμού ονομάζεται περίοδος επαγωγής, στάδιο καύσης ή στάδιο προβουλκανισμού. Σε αυτό το στάδιο, το μίγμα καουτσούκ πρέπει να παραμείνει ρευστό και να γεμίσει καλά ολόκληρο το καλούπι, επομένως οι ιδιότητές του χαρακτηρίζονται από την ελάχιστη ροπή διάτμησης M min (ελάχιστο ιξώδες) και τον χρόνο t s κατά τον οποίο η ροπή διάτμησης αυξάνεται κατά 2 μονάδες σε σύγκριση με την ελάχιστη .

Η διάρκεια της περιόδου επαγωγής εξαρτάται από τη δραστηριότητα του συστήματος βουλκανισμού. Η επιλογή ενός συστήματος βουλκανισμού με συγκεκριμένη τιμή t s καθορίζεται από το βάρος του προϊόντος. Κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού, το υλικό θερμαίνεται πρώτα στη θερμοκρασία βουλκανισμού και λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας του καουτσούκ, ο χρόνος θέρμανσης είναι ανάλογος με τη μάζα του προϊόντος. Για το λόγο αυτό, για τον βουλκανισμό προϊόντων μεγάλου βάρους, θα πρέπει να επιλέγονται συστήματα βουλκανισμού που παρέχουν επαρκώς μεγάλη περίοδο επαγωγής και αντίστροφα για προϊόντα χαμηλού βάρους.

Το δεύτερο στάδιο ονομάζεται η κύρια περίοδος βουλκανισμού. Στο τέλος της περιόδου επαγωγής, τα ενεργά σωματίδια συσσωρεύονται στη μάζα του μίγματος καουτσούκ, προκαλώντας ταχεία δόμηση και, κατά συνέπεια, αύξηση της ροπής σε μια ορισμένη μέγιστη τιμή M max. Ωστόσο, η ολοκλήρωση του δεύτερου σταδίου δεν θεωρείται ο χρόνος επίτευξης του M max, αλλά ο χρόνος t 90 που αντιστοιχεί στο M 90. Αυτή η στιγμή καθορίζεται από τον τύπο

M 90 =0,9 M + M min,

όπου M είναι η διαφορά στη ροπή (M = M max – M min).

Ο χρόνος t 90 είναι ο βέλτιστος βουλκανισμός, η τιμή του οποίου εξαρτάται από τη δραστηριότητα του συστήματος βουλκανισμού. Η κλίση της καμπύλης στην κύρια περίοδο χαρακτηρίζει τον ρυθμό βουλκανισμού.

Το τρίτο στάδιο της διαδικασίας ονομάζεται στάδιο επαναβουλκανισμού, το οποίο στις περισσότερες περιπτώσεις αντιστοιχεί σε μια οριζόντια τομή με σταθερές ιδιότητες στην κινητική καμπύλη. Αυτή η ζώνη ονομάζεται οροπέδιο βουλκανισμού. Όσο πιο φαρδύ είναι το οροπέδιο, τόσο πιο ανθεκτικό είναι το μείγμα στον υπερβολικό βουλκανισμό.

Το πλάτος του οροπεδίου και η περαιτέρω πορεία της καμπύλης εξαρτώνται κυρίως από τη χημική φύση του καουτσούκ. Στην περίπτωση των ακόρεστων γραμμικών ελαστικών, όπως το NK και το SKI-3, το πλατό δεν είναι φαρδύ και τότε οι ιδιότητες αλλοιώνονται, δηλ. πτώση στην καμπύλη (Εικ. 3, καμπύλη ΕΝΑ). Η διαδικασία της φθοράς των ιδιοτήτων στο στάδιο του εκ νέου βουλκανισμού ονομάζεται επαναστροφή. Ο λόγος για την αναστροφή είναι η καταστροφή όχι μόνο των κύριων αλυσίδων, αλλά και των σχηματισμένων σταυροδεσμών υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας.

Στην περίπτωση των κορεσμένων καουτσούκ και των ακόρεστων καουτσούκ με διακλαδισμένη δομή (σημαντικός αριθμός διπλών δεσμών στην πλευρά 1,2-μονάδες) στη ζώνη επαναβουλκανισμού, οι ιδιότητες αλλάζουν ελαφρώς και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και βελτιώνονται (Εικ. 3, καμπύλες σιΚαι V), αφού η θερμική οξείδωση διπλών δεσμών πλευρικών μονάδων συνοδεύεται από πρόσθετη δόμηση.

Η συμπεριφορά των μιγμάτων καουτσούκ στο στάδιο του υπερβολικού βουλκανισμού είναι σημαντική για την παραγωγή μαζικών προϊόντων, ιδιαίτερα ελαστικών αυτοκινήτων, καθώς λόγω αναστροφής, μπορεί να συμβεί υπερβουλκανισμός των εξωτερικών στρωμάτων ενώ τα εσωτερικά στρώματα υποβουλκανίζονται. Σε αυτή την περίπτωση, απαιτούνται συστήματα βουλκανισμού που θα παρέχουν μακρά περίοδο επαγωγής για ομοιόμορφη θέρμανση του ελαστικού, υψηλή ταχύτητα στην κύρια περίοδο και ευρύ πλατό βουλκανισμού κατά το στάδιο εκ νέου βουλκανισμού.

3.2. Συστήματα βουλκανισμού θείου για ακόρεστα ελαστικά

Ιδιότητες του θείου ως βουλκανιστικού παράγοντα. Η διαδικασία βουλκανισμού του φυσικού καουτσούκ με θείο ανακαλύφθηκε το 1839 από τον C. Goodyear και ανεξάρτητα το 1843 από τον G. Gencock.

Το φυσικό αλεσμένο θείο χρησιμοποιείται για βουλκανισμό. Το στοιχειακό θείο έχει αρκετές κρυσταλλικές τροποποιήσεις, από τις οποίες μόνο η τροποποίηση  είναι μερικώς διαλυτή στο καουτσούκ. Είναι αυτή η τροποποίηση, η οποία έχει σημείο τήξης 112,7 ºC, που χρησιμοποιείται για βουλκανισμό. Τα μόρια της μορφής  είναι ένας οκταμελής δακτύλιος S 8 με μέση ενέργεια ενεργοποίησης ρήξης δακτυλίου E act = 247 kJ/mol.

Αυτή είναι μια αρκετά υψηλή ενέργεια και η διάσπαση του δακτυλίου θείου συμβαίνει μόνο σε θερμοκρασίες 143ºC και άνω. Σε θερμοκρασίες κάτω από 150ºC, λαμβάνει χώρα ετερολυτική ή ιοντική αποσύνθεση του δακτυλίου θείου με το σχηματισμό του αντίστοιχου βιοιόντος θείου και στους 150ºC και άνω, λαμβάνει χώρα ομολυτική (ριζική) αποσύνθεση του δακτυλίου S με το σχηματισμό διριζικών θείου:

t150ºС S 8 →S + – S 6 – S – → S 8 +–

t150ºС S 8 →Sֹ–S 6 –Sֹ→S 8ֹֹ.

Τα Biradicals S 8 ·· διασπώνται εύκολα σε μικρότερα θραύσματα: S 8 ֹֹ→S x ֹֹ + S 8 ֹֹ.

Τα προκύπτοντα βιοιόντα θείου και τα διριζικά αλληλεπιδρούν με τα μακρομόρια του καουτσούκ είτε στον διπλό δεσμό είτε στη θέση του ατόμου άνθρακα α-μεθυλενίου.

Ο δακτύλιος θείου μπορεί επίσης να αποσυντεθεί σε θερμοκρασίες κάτω των 143ºС εάν υπάρχουν κάποια ενεργά σωματίδια στο σύστημα (κατιόντα, ανιόντα, ελεύθερες ρίζες). Η ενεργοποίηση πραγματοποιείται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

S 8 + A + →A – S – S 6 – S +

S 8 + B – → B – S – S 6 –

S 8 + Rֹ→R – S – S 6 – Sֹ.

Τέτοια ενεργά σωματίδια υπάρχουν στο μίγμα καουτσούκ όταν χρησιμοποιούνται συστήματα βουλκανισμού με επιταχυντές βουλκανισμού και τους ενεργοποιητές τους.

Για να μετατρέψετε το μαλακό πλαστικό καουτσούκ σε σκληρό ελαστικό καουτσούκ, αρκεί μια μικρή ποσότητα θείου - 0,10,15% wt. Ωστόσο, οι πραγματικές δόσεις θείου κυμαίνονται από 12,5 έως 35 μέρη κατά βάρος. ανά 100 μέρη κατά βάρος καουτσούκ.

Το θείο έχει περιορισμένη διαλυτότητα στο καουτσούκ, επομένως η δοσολογία του θείου καθορίζει τη μορφή με την οποία κατανέμεται στο μίγμα του καουτσούκ. Σε πραγματικές δόσεις, το θείο έχει τη μορφή λιωμένων σταγονιδίων, από την επιφάνεια των οποίων τα μόρια θείου διαχέονται στη μάζα του καουτσούκ.

Η προετοιμασία του μίγματος καουτσούκ πραγματοποιείται σε υψηλές θερμοκρασίες (100-140ºС), γεγονός που αυξάνει τη διαλυτότητα του θείου στο καουτσούκ. Επομένως, όταν το μείγμα ψύχεται, ειδικά σε περιπτώσεις υψηλών δόσεων, το ελεύθερο θείο αρχίζει να διαχέεται στην επιφάνεια του μίγματος καουτσούκ με το σχηματισμό λεπτής μεμβράνης ή εναπόθεσης θείου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται εξασθένιση ή εφίδρωση στην τεχνολογία. Το Fade σπάνια μειώνει το κολλώδες των τεμαχίων εργασίας και επομένως, για να φρεσκάρετε την επιφάνεια των τεμαχίων, τα επεξεργάζεστε με βενζίνη πριν από τη συναρμολόγηση. Αυτό επιδεινώνει τις συνθήκες εργασίας των συναρμολογητών και αυξάνει τον κίνδυνο πυρκαγιάς και έκρηξης της παραγωγής.

Το πρόβλημα του ξεθωριάσματος είναι ιδιαίτερα οξύ στην παραγωγή ελαστικών από χαλύβδινο κορδόνι. Σε αυτή την περίπτωση, για να αυξηθεί η αντοχή του δεσμού μεταξύ μετάλλου και καουτσούκ, η δόση του S αυξάνεται στα 5 μέρη κατά βάρος. Για να αποφευχθεί το ξεθώριασμα σε τέτοιες συνθέσεις, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια ειδική τροποποίηση - το λεγόμενο πολυμερές θείο. Αυτή είναι η μορφή , η οποία σχηματίζεται όταν η μορφή  θερμαίνεται στους 170ºC. Σε αυτή τη θερμοκρασία, εμφανίζεται ένα απότομο άλμα στο ιξώδες του τήγματος και σχηματίζεται πολυμερές θείο Sn, όπου το n είναι πάνω από 1000. Στην παγκόσμια πρακτική, χρησιμοποιούνται διάφορες τροποποιήσεις του πολυμερούς θείου, γνωστές με την επωνυμία «Cristex».

Θεωρίες βουλκανισμού θείου.Χημικές και φυσικές θεωρίες έχουν προταθεί για να εξηγήσουν τη διαδικασία βουλκανισμού του θείου. Το 1902, ο Weber παρουσίασε την πρώτη χημική θεωρία του βουλκανισμού, στοιχεία της οποίας έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα. Με την εκχύλιση του προϊόντος της αλληλεπίδρασης του NC με το θείο, ο Weber διαπίστωσε ότι μέρος του εισαγόμενου θείου δεν εκχυλίστηκε. Ονόμασε αυτό το μέρος δεσμευμένο, και το απελευθερωμένο μέρος - ελεύθερο θείο. Το άθροισμα της ποσότητας του δεσμευμένου και του ελεύθερου θείου ήταν ίσο με τη συνολική ποσότητα θείου που εισήχθη στο καουτσούκ: S σύνολο = S ελεύθερο + S δεσμευμένο. Ο Weber εισήγαγε επίσης την έννοια του συντελεστή βουλκανισμού ως την αναλογία του δεσμευμένου θείου προς την ποσότητα του καουτσούκ στο μίγμα καουτσούκ (A): K vulc = S δεσμός / A.

Ο Weber κατάφερε να απομονώσει το πολυσουλφίδιο (C 5 H 8 S) n ως προϊόν ενδομοριακής προσθήκης θείου στους διπλούς δεσμούς των μονάδων ισοπρενίου. Επομένως, η θεωρία του Weber δεν μπορούσε να εξηγήσει την αύξηση της αντοχής ως αποτέλεσμα του βουλκανισμού.

Το 1910, ο Oswald πρότεινε μια φυσική θεωρία του βουλκανισμού, η οποία εξηγούσε την επίδραση του βουλκανισμού από τη φυσική αλληλεπίδραση προσρόφησης μεταξύ καουτσούκ και θείου. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, στο μείγμα καουτσούκ σχηματίζονται σύμπλοκα καουτσούκ-θείο, τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και λόγω δυνάμεων προσρόφησης, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της αντοχής του υλικού. Ωστόσο, το προσροφημένο θείο θα πρέπει να εξαχθεί πλήρως από το βουλκανιζέ, κάτι που δεν παρατηρήθηκε υπό πραγματικές συνθήκες και η χημική θεωρία του βουλκανισμού άρχισε να επικρατεί σε όλες τις περαιτέρω μελέτες.

Τα κύρια στοιχεία της χημικής θεωρίας (θεωρία γέφυρας) είναι τα ακόλουθα:

Μόνο τα ακόρεστα λάστιχα βουλκανίζονται με θείο.

Το θείο αλληλεπιδρά με μόρια ακόρεστων καουτσούκ για να σχηματίσει ομοιοπολικούς σταυροδεσμούς (γέφυρες) διαφόρων τύπων, δηλ. με το σχηματισμό δεσμευμένου θείου, η ποσότητα του οποίου είναι ανάλογη με τον ακόρεστο του καουτσούκ.

Η διαδικασία βουλκανισμού συνοδεύεται από ένα θερμικό αποτέλεσμα ανάλογο με την ποσότητα του προστιθέμενου θείου.

Ο βουλκανισμός έχει συντελεστή θερμοκρασίας περίπου 2, δηλ. κοντά στο συντελεστή θερμοκρασίας μιας χημικής αντίδρασης γενικά.

Η αύξηση της αντοχής ως αποτέλεσμα του βουλκανισμού του θείου συμβαίνει λόγω της δόμησης του συστήματος, ως αποτέλεσμα της οποίας διαμορφώνεται ένα τρισδιάστατο χωρικό δίκτυο. Τα υπάρχοντα συστήματα βουλκανισμού θείου καθιστούν δυνατή την ειδική σύνθεση σχεδόν οποιουδήποτε τύπου διασταύρωσης, την αλλαγή του ρυθμού βουλκανισμού και την τελική δομή του βουλκανισμού. Ως εκ τούτου, το θείο εξακολουθεί να είναι ο πιο δημοφιλής παράγοντας διασύνδεσης για ακόρεστα ελαστικά.

Στείλτε την καλή σας δουλειά στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/

VulcanizΕΝΑtion-- μια τεχνολογική διαδικασία αλληλεπίδρασης των καουτσούκ με έναν παράγοντα βουλκανισμού, κατά την οποία μόρια καουτσούκ διασταυρώνονται σε ένα ενιαίο χωρικό δίκτυο. Οι βουλκανιστικοί παράγοντες μπορεί να είναι: θείο, υπεροξείδια, οξείδια μετάλλων, ενώσεις τύπου αμίνης κ.λπ. Για την αύξηση του ρυθμού βουλκανισμού χρησιμοποιούνται διάφοροι επιταχυντές καταλύτες.

Ο βουλκανισμός αυξάνει τα χαρακτηριστικά αντοχής του καουτσούκ, τη σκληρότητα, την ελαστικότητα, την αντοχή στη θερμότητα και τον παγετό και μειώνει τον βαθμό διόγκωσης και διαλυτότητας σε οργανικούς διαλύτες. Η ουσία του βουλκανισμού είναι ο συνδυασμός γραμμικών μακρομορίων καουτσούκ σε ένα ενιαίο σύστημα «διασταυρούμενης σύνδεσης», το λεγόμενο δίκτυο βουλκανισμού. Ως αποτέλεσμα του βουλκανισμού, σχηματίζονται διασταυρώσεις μεταξύ μακρομορίων, ο αριθμός και η δομή των οποίων εξαρτώνται από τη μέθοδο Β. Κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού, ορισμένες ιδιότητες του βουλκανισμένου μείγματος δεν αλλάζουν μονοτονικά με την πάροδο του χρόνου, αλλά περνούν από ένα μέγιστο ή ελάχιστο. Ο βαθμός βουλκανισμού στον οποίο επιτυγχάνεται ο καλύτερος συνδυασμός διαφόρων φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του καουτσούκ ονομάζεται βέλτιστος βουλκανισμός.

Ο βουλκανισμός πραγματοποιείται συνήθως σε μείγμα καουτσούκ με διάφορες ουσίες που παρέχουν τις απαραίτητες ιδιότητες απόδοσης του καουτσούκ (πληρωτικά, για παράδειγμα, αιθάλη, κιμωλία, καολίνη, καθώς και μαλακτικά, αντιοξειδωτικά κ.λπ.).

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα ελαστικά γενικής χρήσης (φυσικό, βουταδιένιο, στυρολοβουταδιένιο) βουλκανίζονται με θέρμανση με στοιχειακό θείο στους 140-160°C (θειικό οξύ). Οι προκύπτουσες διαμοριακές διασταυρώσεις συμβαίνουν μέσω ενός ή περισσότερων ατόμων θείου. Εάν προστεθεί θείο 0,5-5% στο καουτσούκ, λαμβάνεται ένα μαλακό βουλκανισμό (σωλήνες και ελαστικά αυτοκινήτου, μπάλες, σωλήνες κ.λπ.). Η προσθήκη 30-50% θείου οδηγεί στο σχηματισμό ενός σκληρού, ανελαστικού υλικού - εβονίτη. Ο βουλκανισμός του θείου μπορεί να επιταχυνθεί με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων οργανικών ενώσεων, τους λεγόμενους επιταχυντές βουλκανισμού - captax, thiuram κ.λπ. Η επίδραση αυτών των ουσιών εκδηλώνεται πλήρως μόνο με την παρουσία ενεργοποιητών - οξειδίων μετάλλων (συνήθως οξείδιο ψευδαργύρου).

Στη βιομηχανία, ο βουλκανισμός θείου πραγματοποιείται με θέρμανση του βουλκανισμένου προϊόντος σε καλούπια υπό υψηλή πίεση ή με τη μορφή μη καλουπωμένων προϊόντων (σε «ελεύθερη» μορφή) σε λέβητες, αυτόκλειστα, μεμονωμένους βουλκανιστές και συσκευές συνεχούς βουλκανισμού. κ.λπ. Σε αυτές τις συσκευές, η θέρμανση πραγματοποιείται με ατμό, αέρα, υπέρθερμο νερό, ηλεκτρισμό και ρεύματα υψηλής συχνότητας. Τα καλούπια τοποθετούνται συνήθως ανάμεσα σε θερμαινόμενες πλάκες μιας υδραυλικής πρέσας. Ο βουλκανισμός με θείο ανακαλύφθηκε από τους C. Goodyear (ΗΠΑ, 1839) και T. Hancock (Μεγάλη Βρετανία, 1843). Για τον βουλκανισμό ελαστικών ειδικής χρήσης, χρησιμοποιούνται οργανικά υπεροξείδια (για παράδειγμα, υπεροξείδιο του βενζοϋλίου), συνθετικές ρητίνες (για παράδειγμα, φαινόλη-φορμαλδεΰδη), νιτρο- και διαζω ενώσεις και άλλα. Οι συνθήκες διεργασίας είναι οι ίδιες με αυτές του βουλκανισμού θείου.

Ο βουλκανισμός είναι επίσης δυνατός υπό την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας - g-ακτινοβολία από ραδιενεργό κοβάλτιο, μια ροή γρήγορων ηλεκτρονίων (βουλκανισμός ακτινοβολίας). Οι μέθοδοι καουτσούκ χωρίς θείο και ακτινοβολία καθιστούν δυνατή την απόκτηση ελαστικών που έχουν υψηλή θερμική και χημική αντοχή.

Στη βιομηχανία πολυμερών, ο βουλκανισμός χρησιμοποιείται στην παραγωγή καουτσούκ με εξώθηση.

Βουλκανισμός στη σελεπισκευήμιελαστικά

Η τεχνολογική διαδικασία επισκευής ελαστικών συνίσταται στην προετοιμασία των κατεστραμμένων περιοχών για την εφαρμογή υλικών επισκευής, στην εφαρμογή επισκευαστικών υλικών στις κατεστραμμένες περιοχές και στη βουλκανοποίηση των επισκευασμένων περιοχών.

Ο βουλκανισμός των επισκευασμένων χώρων είναι μια από τις πιο σημαντικές εργασίες κατά την επισκευή ελαστικών.

Η ουσία του βουλκανισμού είναι ότι όταν θερμαίνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, εμφανίζεται μια φυσικοχημική διαδικασία στο μη βουλκανισμένο καουτσούκ, ως αποτέλεσμα της οποίας το καουτσούκ αποκτά ελαστικότητα, αντοχή, ελαστικότητα και άλλες απαραίτητες ιδιότητες.

Όταν δύο κομμάτια καουτσούκ κολλημένα μεταξύ τους με λαστιχένια κόλλα βουλκανίζονται, μετατρέπονται σε μονολιθική δομή και η αντοχή της σύνδεσής τους δεν διαφέρει από την αντοχή πρόσφυσης του υλικού βάσης μέσα σε κάθε κομμάτι. Ταυτόχρονα, για να εξασφαλιστεί η απαραίτητη αντοχή, τα κομμάτια καουτσούκ πρέπει να πιέζονται - πιέζονται υπό πίεση 5 kg/cm 2.

Για να πραγματοποιηθεί η διαδικασία βουλκανισμού, δεν αρκεί να θερμανθεί μόνο στην απαιτούμενη θερμοκρασία, δηλαδή στους 143+2°. Η διαδικασία βουλκανισμού δεν συμβαίνει αμέσως, επομένως τα θερμαινόμενα ελαστικά πρέπει να διατηρούνται για ορισμένο χρονικό διάστημα στη θερμοκρασία βουλκανισμού.

Ο βουλκανισμός μπορεί να συμβεί σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από 143°, αλλά διαρκεί περισσότερο. Έτσι, για παράδειγμα, εάν η θερμοκρασία μειωθεί από την καθορισμένη μόνο κατά 10°, ο χρόνος βουλκανισμού θα πρέπει να διπλασιαστεί. Για να μειωθεί ο χρόνος προθέρμανσης κατά τον βουλκανισμό, χρησιμοποιούνται ηλεκτρικές μανσέτες, οι οποίες επιτρέπουν τη θέρμανση ταυτόχρονα και στις δύο πλευρές του ελαστικού, μειώνοντας έτσι τον χρόνο βουλκανισμού και βελτιώνοντας την ποιότητα των επισκευών. Όταν συμβαίνει μονόπλευρη θέρμανση παχύρρευστων ελαστικών, εμφανίζεται υπερβολικός βουλκανισμός των ελαστικών τμημάτων που έρχονται σε επαφή με τον εξοπλισμό βουλκανισμού και υποβουλκανισμός του ελαστικού στην αντίθετη πλευρά. Ο χρόνος βουλκανισμού, ανάλογα με το είδος της ζημιάς και το μέγεθος του ελαστικού, κυμαίνεται από 30 έως 180 λεπτά για τα ελαστικά και από 15 έως 20 λεπτά για τους σωλήνες

Για βουλκανισμό σε μηχανοκίνητα οχήματα, χρησιμοποιείται μια σταθερή συσκευή βουλκανισμού μοντέλο 601, που παράγεται από την καταπίστευμα GARO.

Το σετ εργασίας της συσκευής βουλκανισμού περιλαμβάνει κορσέδες για τομείς, σύσφιξη κορσέδων, επενδύσεις πέλματος και πλευρικών προφίλ, σφιγκτήρες, μαξιλαράκια πίεσης, σάκους άμμου, στρώματα.

Με πίεση ατμού στο λέβητα 4 kg/cm2, η απαιτούμενη θερμοκρασία επιφάνειας του εξοπλισμού βουλκανισμού είναι 143"+2°. Σε πίεση 4,0--4,1 kg/cm2, η βαλβίδα ασφαλείας πρέπει να ανοίξει.

Οι συσκευές βουλκανισμού πρέπει να επιθεωρούνται από επιθεωρητή λέβητα πριν τεθούν σε λειτουργία.

Οι εσωτερικές βλάβες στα ελαστικά βουλκανίζονται σε τομείς, οι εξωτερικές βλάβες θεραπεύονται σε πλάκες χρησιμοποιώντας επενδύσεις προφίλ. Μέσω φθοράς (παρουσία ηλεκτρικών περιχειρίδων, βουλκανίζονται σε πλάκα με επένδυση προφίλ, ελλείψει ηλεκτρικών περιχειρίδων, χωριστά: πρώτα από το εσωτερικό στον τομέα και μετά από το εξωτερικό σε μια πλάκα με επένδυση προφίλ.

Η ηλεκτρική μανσέτα αποτελείται από πολλά στρώματα καουτσούκ και ένα εξωτερικό στρώμα ελαστικοποιημένης λοξής, στη μέση της οποίας υπάρχει μια σπείρα από σύρμα νιχρώμου για θέρμανση και ένας θερμοστάτης για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας (150°).

επισκευαστικό ελαστικό βιομηχανίας βουλκανισμού

Ρύζι. 4. Σταθερή συσκευή βουλκανισμού GARO μοντέλο 601: 1 - τομέας; 2 -- πλαϊνή πλάκα. 3 -- λέβητας-γεννήτρια ατμού. 4 -- μικροί σφιγκτήρες για κάμερες. 5 -- βραχίονας για κάμερες. 6 -- μανόμετρο; 7-σφιγκτήρας για ελαστικά. 8 - τζάκι. 9 -- γυαλί μετρητή νερού. 10 -- χειροκίνητη αντλία εμβόλου. 11 -- σωλήνας αναρρόφησης

Πριν από τον βουλκανισμό, σημειώνονται τα όρια της περιοχής του ελαστικού που πρόκειται να επισκευαστεί. Για να αποφύγετε το κόλλημα, σκονίστε το με ταλκ, καθώς και μια σακούλα άμμου, μια ηλεκτρική μανσέτα και εξοπλισμό βουλκανισμού (τομείς, επενδύσεις προφίλ κ.λπ.) σε επαφή με το ελαστικό.

Κατά το βουλκανισμό σε έναν τομέα, η πτύχωση επιτυγχάνεται με το σφίξιμο ενός κορσέ και κατά το βουλκανισμό σε μια πλάκα, χρησιμοποιώντας μια σακούλα άμμου και έναν σφιγκτήρα.

Οι επενδύσεις προφίλ (πέλμα και χάντρα) επιλέγονται σύμφωνα με τη θέση του ελαστικού που επισκευάζεται και το μέγεθός του.

Κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού, η ηλεκτρική περιχειρίδα βρίσκεται μεταξύ του ελαστικού και της σακούλας άμμου.

Οι χρόνοι έναρξης και λήξης του βουλκανισμού σημειώνονται με κιμωλία σε ειδική πλακέτα που είναι τοποθετημένη κοντά στον εξοπλισμό βουλκανισμού.

Τα επισκευασμένα ελαστικά πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες απαιτήσεις:

1) τα ελαστικά δεν πρέπει να έχουν μη επισκευασμένους χώρους.

2) Στο εσωτερικό του ελαστικού δεν πρέπει να υπάρχουν διογκώσεις ή ίχνη αποκόλλησης, υποβουλκανισμός, πτυχώσεις ή πάχυνση που επηρεάζουν την απόδοση του σωλήνα.

3) τα ελαστικά τμήματα που εφαρμόζονται κατά μήκος του πέλματος ή του πλευρικού τοιχώματος πρέπει να είναι πλήρως βουλκανισμένα σε σκληρότητα Shore 55-65.

4) οι επιφάνειες πέλματος μεγαλύτερες από 200 mm που έχουν αποκατασταθεί κατά τη διαδικασία επισκευής πρέπει να έχουν μοτίβο πανομοιότυπο με ολόκληρο το πέλμα του ελαστικού· πρέπει να εφαρμόζεται μοτίβο τύπου «όχημα παντός εδάφους» ανεξάρτητα από το μέγεθος της περιοχής του πέλματος που έχει αποκατασταθεί.

5) το σχήμα των σφαιριδίων του ελαστικού δεν πρέπει να παραμορφώνεται.

6) Δεν επιτρέπονται πάχυνση και βαθουλώματα που παραμορφώνουν τις εξωτερικές διαστάσεις και την επιφάνεια του ελαστικού.

7) οι επισκευασμένες περιοχές δεν πρέπει να έχουν καθυστερήσεις. επιτρέπεται η παρουσία κελυφών ή πόρων εμβαδού έως 20 mm 2 και βάθους έως 2 mm σε ποσότητα όχι μεγαλύτερη από δύο ανά τετραγωνικό δεκατόμετρο·

8) η ποιότητα της επισκευής ελαστικών πρέπει να διασφαλίζει την εγγυημένη χιλιομετρική τους απόσταση μετά την επισκευή.

Βουλκανισμός στη σελεπισκευήμικάμερες

Παρόμοια με τη διαδικασία επισκευής ελαστικών, η διαδικασία επισκευής σωλήνα αποτελείται από την προετοιμασία κατεστραμμένων περιοχών για επιδιόρθωση, επιδιόρθωση και σκλήρυνση.

Το πεδίο των εργασιών για την προετοιμασία των κατεστραμμένων περιοχών για επιδιόρθωση περιλαμβάνει: εντοπισμό κρυφών και ορατών ζημιών, αφαίρεση παλαιών μη βουλκανισμένων μπαλωμάτων, στρογγυλοποίηση άκρων με αιχμηρές γωνίες, τραχύτητα ελαστικού γύρω από τη ζημιά, καθαρισμός θαλάμων από τραχύτητα σκόνης.

Ρύζι. 5. Τομέας βουλκανισμού ελαστικών: 1 -- τομέας; 2 -- ελαστικό; 2 -- κορσέ? 4 -- σφίξτε

Ρύζι. 6. Βουλκανισμός ζημιάς από σφαιρίδια στο ελαστικό στην πλάκα σφαιριδίων: 1 - ελαστικό; 2 -- πλαϊνή πλάκα: 3 -- πλευρική επένδυση; 4 -- σάκκος άμμου. 5 -- μεταλλική πλάκα. 6 -- σφιγκτήρας

Οι ορατές ζημιές αποκαλύπτονται με εξωτερική επιθεώρηση σε καλό φωτισμό και σκιαγραφούνται με χημικό μολύβι.

Για τον εντοπισμό κρυφών ζημιών, δηλαδή μικρών τρυπημάτων που είναι αόρατες στο μάτι, η κάμερα, σε φουσκωμένη κατάσταση, βυθίζεται σε ένα λουτρό νερού και το σημείο παρακέντησης καθορίζεται από τις φυσαλίδες αέρα που διαφεύγουν, οι οποίες περιγράφονται επίσης με μια χημική ουσία. μολύβι. Η κατεστραμμένη επιφάνεια του θαλάμου τραχύνεται με μια πέτρα από καρβορούνδιο ή μια συρμάτινη βούρτσα σε πλάτος 25-35 mm από τα όρια της ζημιάς, αποτρέποντας την τραχύτητα σκόνης να εισχωρήσει στο εσωτερικό του θαλάμου. Οι τραχιές περιοχές καθαρίζονται με μια βούρτσα.

Τα υλικά επισκευής για την επισκευή εσωτερικών σωλήνων είναι: μη βουλκανισμένο καουτσούκ εσωτερικού σωλήνα πάχους 2 mm, καουτσούκ για εσωτερικούς σωλήνες που είναι ακατάλληλοι για επισκευή και λάστιχο από καουτσούκ. Όλα τα τρυπήματα και τα σκισίματα μεγέθους έως 30 mm σφραγίζονται με ακατέργαστο, μη βουλκανισμένο καουτσούκ. Οι ζημιές άνω των 30 mm επισκευάζονται με λάστιχο για κάμερες. Αυτό το λάστιχο πρέπει να είναι ελαστικό, χωρίς ρωγμές ή μηχανικές βλάβες. Το ακατέργαστο καουτσούκ ανανεώνεται με βενζίνη, επικαλύπτεται με κόλλα με συγκέντρωση 1:8 και στεγνώνει για 40-45 λεπτά. Οι θάλαμοι τραχύνονται με συρμάτινη βούρτσα ή πέτρα από καρβορούνδιο σε μια μηχανή τραχύτητας, μετά από την οποία καθαρίζονται από τη σκόνη, ανανεώνονται με βενζίνη και στεγνώνουν για 25 λεπτά, στη συνέχεια επικαλύπτονται δύο φορές με κόλλα με συγκέντρωση 1: 8 και στεγνώνουν μετά από κάθε εφαρμογή. για 30-40 λεπτά σε θερμοκρασία 20--30°. Το τσόφλι επικαλύπτεται μία φορά με κόλλα με συγκέντρωση 1:8 και στη συνέχεια στεγνώνει.

Το έμπλαστρο κόβεται με τέτοιο τρόπο ώστε να καλύπτει την τρύπα από όλες τις πλευρές κατά 20-30 mm και να είναι 2-3 mm μικρότερο από τα όρια της τραχιάς επιφάνειας. Εφαρμόζεται στην επισκευασμένη περιοχή του θαλάμου με τη μία πλευρά και σταδιακά τυλίγεται με ρολό σε όλη την επιφάνεια, ώστε να μην μείνουν φυσαλίδες αέρα μεταξύ αυτού και του θαλάμου. Όταν κολλάτε μπαλώματα, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι οι επιφάνειες που πρόκειται να κολληθούν είναι εντελώς καθαρές, απαλλαγμένες από υγρασία, σκόνη και λιπαρούς λεκέδες.

Σε περιπτώσεις όπου ο θάλαμος έχει σχίσιμο μεγαλύτερο από 500 mm, μπορεί να επισκευαστεί κόβοντας το κατεστραμμένο κομμάτι και εισάγοντας στη θέση του ένα πανομοιότυπο κομμάτι από άλλο θάλαμο ίδιου μεγέθους. Αυτή η μέθοδος επισκευής ονομάζεται ένωση θαλάμου. Το πλάτος του αρμού πρέπει να είναι τουλάχιστον 50 mm.

Τα κατεστραμμένα εξωτερικά σπειρώματα των σωμάτων βαλβίδων αποκαθίστανται με μήτρες και τα εσωτερικά σπειρώματα αποκαθίστανται με βρύσες.

Εάν είναι απαραίτητο να αντικαταστήσετε τη βαλβίδα, κόβεται μαζί με τη φλάντζα και μια άλλη βαλβίδα βουλκανίζεται σε νέα θέση. Η θέση της παλιάς βαλβίδας επισκευάζεται ως κανονική βλάβη.

Ο βουλκανισμός των κατεστραμμένων περιοχών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια συσκευή βουλκανισμού μοντέλου 601 ή μια συσκευή βουλκανισμού GARO για θαλάμους βουλκανισμού. Ο χρόνος βουλκανισμού για τα μπαλώματα είναι 15 λεπτά και οι φλάντζες είναι 20 λεπτά σε θερμοκρασία 143+2°.

Κατά τη διάρκεια του βουλκανισμού, ο θάλαμος πιέζεται με σφιγκτήρα μέσω μιας ξύλινης πλάκας στην επιφάνεια της πλάκας. Η επικάλυψη πρέπει να είναι 10-15 mm μεγαλύτερη από το έμπλαστρο.

Εάν ο χώρος που πρόκειται να επισκευαστεί δεν χωράει στην πλάκα, τότε βουλκανίζεται σε δύο ή τρεις διαδοχικές εγκαταστάσεις (rates).

Μετά το βουλκανισμό, οι χάντρες στην ακατέργαστη επιφάνεια κόβονται με ψαλίδι και οι άκρες των μπαλωμάτων και των γρέζων αφαιρούνται στην πέτρα μιας μηχανής τραχύνσεως.

Οι επισκευασμένες κάμερες πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες απαιτήσεις:

1) ο θάλαμος γεμάτος με αέρα πρέπει να σφραγίζεται τόσο κατά μήκος του σώματος του θαλάμου όσο και στο σημείο όπου είναι συνδεδεμένη η βαλβίδα.

2) τα μπαλώματα πρέπει να είναι σφιχτά βουλκανισμένα, χωρίς φυσαλίδες και πορώδες, η σκληρότητά τους πρέπει να είναι ίδια με το λάστιχο της κάμερας.

3) οι άκρες των μπαλωμάτων και των φλαντζών δεν πρέπει να έχουν πάχυνση ή ξεφλούδισμα.

4) το σπείρωμα της βαλβίδας πρέπει να είναι σε καλή κατάσταση.

Δημοσιεύτηκε στο Allbest.ru

...

Παρόμοια έγγραφα

Η έννοια των μη μεταλλικών υλικών. Σύνθεση και ταξινόμηση του καουτσούκ. Εθνική οικονομική σημασία του καουτσούκ. Καουτσούκ γενικής και ειδικής χρήσης. Βουλκανισμός, στάδια, μηχανισμοί και τεχνολογία. Ιδιότητες παραμόρφωσης-αντοχής και τριβής καουτσούκ και καουτσούκ.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 29/11/2016

Κινητική βουλκανισμού καουτσούκ. Χαρακτηριστικά βουλκανισμού μειγμάτων με βάση τον συνδυασμό ελαστικών SKD-SKN-40 με συμβατικά συστήματα βουλκανισμού θείου. Μηχανισμός καταστροφής πολυμερών. Χαρακτηριστικά της καταστροφής πολυμερών σε διάφορες φυσικές και φασικές καταστάσεις.

έκθεση πρακτικής, προστέθηκε 04/06/2015

Τύποι καουτσούκ, χαρακτηριστικά χρήσης του στη βιομηχανία και την τεχνολογία κατασκευής. Η επίδραση της εισαγωγής πρόσθετων συστατικών και της χρήσης βουλκανισμού στην κατασκευή καουτσούκ στις τελικές ιδιότητες του προϊόντος. Προστασία της εργασίας κατά την εργασία.

διατριβή, προστέθηκε 20/08/2009

Παρασκευή δυναμικών θερμοπλαστικών ελαστομερών με ανάμειξη καουτσούκ με θερμοπλαστικό με ταυτόχρονο βουλκανισμό του ελαστομερούς κατά τη διαδικασία ανάμιξης (μέθοδος δυναμικής βουλκανισμού). Χαρακτηριστικά της επίδρασης της συγκέντρωσης καουτσούκ στις ιδιότητες των μηχανικών μιγμάτων.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 06/08/2011

Τεχνολογία για την κατασκευή πλαστικών προϊόντων με πίεση. Οι κύριες ομάδες πλαστικών, οι φυσικές τους ιδιότητες, τα μειονεκτήματα και οι μέθοδοι επεξεργασίας τους. Ειδικές ιδιότητες του καουτσούκ, ανάλογα με τον τύπο του καουτσούκ που χρησιμοποιείται. Η ουσία και η σημασία του βουλκανισμού.

εργαστηριακές εργασίες, προστέθηκε 05/06/2009

Ανάλυση σχεδίασης μηχανών. Η ουσία της διαδικασίας βουλκανισμού και η λειτουργία του εξοπλισμού. Ένα καλούπι χαμηλών αποβλήτων και μια μέθοδος για την παραγωγή εξαρτημάτων με τη χρήση του. Περιεχόμενα εργασιών μηχανικής επισκευής. Ανάπτυξη προτάσεων για εκσυγχρονισμό και βελτίωση.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 22/12/2014

Η έννοια και τα κύρια στάδια της διαδικασίας συναρμογής καλωδίων, μέθοδοι και αρχές εφαρμογής της. Ακολουθία εργασίας με την ψυχρή μέθοδο συναρμογής καλωδίων με χρήση της ένωσης K115N ή K-15, με ελεύθερη θέρμανση που ακολουθείται από βουλκανισμό.

περίληψη, προστέθηκε 12/12/2009

Σκοπός, συσκευή, αρχή λειτουργίας ενός κιβωτίου ταχυτήτων τύπου ατέρμονα με ένα σκουλήκι από πάνω. Χημική σύνθεση και ιδιότητες χάλυβα 20Χ. Εργαλεία μέτρησης που χρησιμοποιούνται σε επισκευές. Προφυλάξεις ασφαλείας κατά την επισκευή τεχνολογικού εξοπλισμού.

διατριβή, προστέθηκε 28/04/2013

Τεχνολογία για την παραγωγή πέλλετ καυσίμου και μπρικέτες, κάρβουνο, ροκανίδια, καυσόξυλα. Βιοαέριο, βιοαιθανόλη, βιοντίζελ: κατασκευαστικά χαρακτηριστικά και τομείς πρακτικής χρήσης, απαραίτητος εξοπλισμός και υλικά, προοπτικές χρήσης στην Κόμη.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 28/10/2013

Βασικές τεχνολογίες για την επεξεργασία ελαστικών αυτοκινήτων και προϊόντων από καουτσούκ. Πιθανοί τρόποι χρήσης λάστιχου ψίχουλα. Περιοχές εφαρμογής του κορδονιού. Κατάλογος εξοπλισμού για την επεξεργασία ελαστικών με πυρόλυση και μηχανικές μεθόδους.

Το φυσικό καουτσούκ δεν είναι πάντα κατάλληλο για την κατασκευή εξαρτημάτων. Αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική του ελαστικότητα είναι πολύ χαμηλή και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εξωτερική θερμοκρασία. Σε θερμοκρασίες κοντά στο 0, το καουτσούκ γίνεται σκληρό ή όταν χαμηλώνει περισσότερο γίνεται εύθραυστο. Σε θερμοκρασία περίπου + 30 μοίρες, το καουτσούκ αρχίζει να μαλακώνει και με περαιτέρω θέρμανση μετατρέπεται σε κατάσταση τήξης. Όταν κρυώσει ξανά, δεν αποκαθιστά τις αρχικές του ιδιότητες.

Για να εξασφαλιστούν οι απαραίτητες λειτουργικές και τεχνικές ιδιότητες του καουτσούκ, προστίθενται διάφορες ουσίες και υλικά στο καουτσούκ - αιθάλη, κιμωλία, μαλακτικά κ.λπ.

Στην πράξη, χρησιμοποιούνται πολλές μέθοδοι βουλκανισμού, αλλά έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό - την επεξεργασία πρώτων υλών με θείο βουλκανισμού. Ορισμένα εγχειρίδια και κανονισμοί αναφέρουν ότι οι ενώσεις θείου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βουλκανιστικοί παράγοντες, αλλά στην πραγματικότητα μπορούν να θεωρηθούν ως τέτοιες μόνο επειδή περιέχουν θείο. Διαφορετικά, μπορούν να επηρεάσουν το βουλκανισμό όπως και άλλες ουσίες που δεν περιέχουν θειούχες ενώσεις.

Πριν από λίγο καιρό, πραγματοποιήθηκε έρευνα σχετικά με την επεξεργασία του καουτσούκ με οργανικές ενώσεις και ορισμένες ουσίες, για παράδειγμα:

φώσφορος;
σελήνιο;
τρινιτροβενζόλιο και πλήθος άλλων.

Όμως, μελέτες έχουν δείξει ότι αυτές οι ουσίες δεν έχουν καμία πρακτική αξία όσον αφορά τον βουλκανισμό.

Διαδικασία βουλκανισμού

Η διαδικασία βουλκανισμού από καουτσούκ μπορεί να χωριστεί σε κρύο και ζεστό. Το πρώτο μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους. Το πρώτο περιλαμβάνει τη χρήση ημιχλωριούχου θείου. Ο μηχανισμός βουλκανισμού με τη χρήση αυτής της ουσίας μοιάζει με αυτό. Ένα τεμάχιο εργασίας από φυσικό καουτσούκ τοποθετείται στον ατμό αυτής της ουσίας (S2Cl2) ή στο διάλυμά της, κατασκευασμένο με βάση κάποιου διαλύτη. Ο διαλύτης πρέπει να πληροί δύο απαιτήσεις:

Δεν πρέπει να αντιδρά με ημιχλωριούχο θείο.
Θα πρέπει να διαλύσει το λάστιχο.

Κατά κανόνα, ως διαλύτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν δισουλφίδιο του άνθρακα, βενζίνη και πολλά άλλα. Η παρουσία ημιχλωριούχου θείου στο υγρό εμποδίζει τη διάλυση του καουτσούκ. Η ουσία αυτής της διαδικασίας είναι να κορεστεί το καουτσούκ με αυτή τη χημική ουσία.

Η διάρκεια της διαδικασίας βουλκανισμού με τη συμμετοχή του S2Cl2 καθορίζει τελικά τα τεχνικά χαρακτηριστικά του τελικού προϊόντος, συμπεριλαμβανομένης της ελαστικότητας και της αντοχής.

Ο χρόνος βουλκανισμού σε διάλυμα 2% μπορεί να είναι αρκετά δευτερόλεπτα ή λεπτά. Εάν η διαδικασία διαρκέσει πολύ, μπορεί να συμβεί το λεγόμενο υπερβολικό βουλκανισμό, δηλαδή τα τεμάχια χάνουν την πλαστικότητά τους και γίνονται πολύ εύθραυστα. Η εμπειρία δείχνει ότι με πάχος προϊόντος περίπου ένα χιλιοστό, η λειτουργία βουλκανισμού μπορεί να πραγματοποιηθεί σε λίγα δευτερόλεπτα.

Αυτή η τεχνολογία βουλκανισμού είναι η βέλτιστη λύση για την επεξεργασία εξαρτημάτων με λεπτό τοίχωμα - σωλήνες, γάντια κ.λπ. Όμως, σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να τηρούνται αυστηρά οι τρόποι επεξεργασίας, διαφορετικά το επάνω στρώμα των εξαρτημάτων μπορεί να βουλκανιστεί περισσότερο από το εσωτερικά στρώματα.

Στο τέλος της λειτουργίας βουλκανισμού, τα προκύπτοντα μέρη πρέπει να πλυθούν είτε με νερό είτε με αλκαλικό διάλυμα.

Υπάρχει μια δεύτερη μέθοδος ψυχρού βουλκανισμού. Τα τεμάχια από καουτσούκ με λεπτό τοίχωμα τοποθετούνται σε ατμόσφαιρα κορεσμένη με SO2. Μετά από ορισμένο χρόνο, τα τεμάχια προς κατεργασία μετακινούνται σε ένα θάλαμο όπου αντλείται H2S (υδρόθειο). Ο χρόνος διατήρησης των τεμαχίων σε τέτοιους θαλάμους είναι 15 – 25 λεπτά. Αυτός ο χρόνος είναι αρκετός για την ολοκλήρωση του βουλκανισμού. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται με επιτυχία για την επεξεργασία κολλημένων ραφών, γεγονός που τους δίνει υψηλή αντοχή.

Τα ειδικά λάστιχα επεξεργάζονται με χρήση συνθετικών ρητινών, η χρήση τους δεν διαφέρει από βουλκανισμό.

Ζεστό βουλκανισμό

Η τεχνολογία για τέτοιο βουλκανισμό είναι η εξής. Στο χυτευμένο ακατέργαστο καουτσούκ προστίθεται μια ορισμένη ποσότητα θείου και ειδικά πρόσθετα. Κατά κανόνα, ο όγκος του θείου πρέπει να κυμαίνεται από 5 - 10% το τελικό ποσοστό καθορίζεται με βάση το σκοπό και τη σκληρότητα του μελλοντικού τμήματος. Εκτός από το θείο, προστίθεται το λεγόμενο καουτσούκ horn (σκληρό καουτσούκ) που περιέχει 20–50% θείο. Στο επόμενο στάδιο, σχηματίζονται κενά από το προκύπτον υλικό και θερμαίνονται, δηλ. ωρίμανση.

Η θέρμανση πραγματοποιείται με διάφορες μεθόδους. Τα κενά τοποθετούνται σε μεταλλικά καλούπια ή τυλίγονται σε ύφασμα. Οι δομές που προκύπτουν τοποθετούνται σε φούρνο που θερμαίνεται στους 130 - 140 βαθμούς Κελσίου. Προκειμένου να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα του βουλκανισμού, μπορεί να δημιουργηθεί υπερβολική πίεση στο φούρνο.

Τα σχηματισμένα κενά μπορούν να τοποθετηθούν σε αυτόκλειστο που περιέχει υπερθερμασμένο υδρατμό. Ή τοποθετούνται σε θερμαινόμενη πρέσα. Στην πραγματικότητα, αυτή η μέθοδος είναι η πιο κοινή στην πράξη.

Οι ιδιότητες του βουλκανισμένου καουτσούκ εξαρτώνται από πολλές συνθήκες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο βουλκανισμός θεωρείται μια από τις πιο σύνθετες λειτουργίες που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή καουτσούκ. Επιπλέον, σημαντικό ρόλο παίζει η ποιότητα της πρώτης ύλης και ο τρόπος προεπεξεργασίας της. Δεν πρέπει να ξεχνάμε τον όγκο του προστιθέμενου θείου, τη θερμοκρασία, τη διάρκεια και τη μέθοδο βουλκανισμού. Τελικά, οι ιδιότητες του τελικού προϊόντος επηρεάζονται επίσης από την παρουσία ακαθαρσιών διαφόρων προελεύσεων. Πράγματι, η παρουσία πολλών ακαθαρσιών επιτρέπει τον κατάλληλο βουλκανισμό.

Τα τελευταία χρόνια, οι επιταχυντές χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία καουτσούκ. Αυτές οι ουσίες που προστίθενται στο μείγμα καουτσούκ επιταχύνουν τις διαδικασίες, μειώνουν το ενεργειακό κόστος, με άλλα λόγια, αυτά τα πρόσθετα βελτιστοποιούν την επεξεργασία του τεμαχίου εργασίας.

Κατά την εφαρμογή θερμού βουλκανισμού στον αέρα, είναι απαραίτητη η παρουσία οξειδίου του μολύβδου, επιπλέον, η παρουσία αλάτων μολύβδου μπορεί να απαιτείται σε συνδυασμό με οργανικά οξέα ή με ενώσεις που περιέχουν υδροξείδια οξέος.

Ως επιταχυντές χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες ουσίες:

Θειουραμίδη;
ξανθικά?
Μερκαπτοβενζοθειαζόλη.

Ο βουλκανισμός που πραγματοποιείται υπό την επίδραση υδρατμών μπορεί να μειωθεί σημαντικά εάν χρησιμοποιείτε χημικές ουσίες όπως αλκάλια: Ca(OH)2, MgO, NaOH, KOH ή άλατα Na2CO3, Na2CS3. Επιπλέον, τα άλατα καλίου θα βοηθήσουν στην επιτάχυνση των διαδικασιών.

Υπάρχουν επίσης οργανικοί επιταχυντές, αυτοί είναι αμίνες, και μια ολόκληρη ομάδα ενώσεων που δεν περιλαμβάνονται σε καμία ομάδα. Για παράδειγμα, αυτά είναι παράγωγα ουσιών όπως οι αμίνες, η αμμωνία και μια σειρά άλλων.

Η διφαινυλγουανιδίνη, η εξαμεθυλενοτετραμίνη και πολλές άλλες χρησιμοποιούνται συχνότερα στην παραγωγή. Δεν είναι ασυνήθιστο το οξείδιο του ψευδαργύρου να χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της δραστηριότητας των επιταχυντών.

Εκτός από τα πρόσθετα και τους επιταχυντές, σημαντικό ρόλο παίζει και το περιβάλλον. Για παράδειγμα, η παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα δημιουργεί δυσμενείς συνθήκες για βουλκανισμό σε τυπική πίεση. Εκτός από τον αέρα, αρνητικό αποτέλεσμα έχουν ο ανθρακικός ανυδρίτης και το άζωτο. Εν τω μεταξύ, η αμμωνία ή το υδρόθειο έχουν θετική επίδραση στη διαδικασία βουλκανισμού.

Η διαδικασία βουλκανισμού δίνει στο καουτσούκ νέες ιδιότητες και τροποποιεί τις υπάρχουσες. Συγκεκριμένα, βελτιώνεται η ελαστικότητά του κ.λπ. Η διαδικασία βουλκανισμού μπορεί να ελεγχθεί με συνεχή μέτρηση των μεταβαλλόμενων ιδιοτήτων. Κατά κανόνα, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται ο προσδιορισμός της αντοχής σε εφελκυσμό και της αντοχής σε εφελκυσμό. Αλλά αυτές οι μέθοδοι ελέγχου δεν είναι ακριβείς και δεν χρησιμοποιούνται.

Το καουτσούκ ως προϊόν βουλκανισμού καουτσούκ

Το τεχνικό καουτσούκ είναι ένα σύνθετο υλικό που περιέχει έως και 20 συστατικά που παρέχουν διάφορες ιδιότητες αυτού του υλικού. Το καουτσούκ παράγεται με βουλκανισμό του καουτσούκ. Όπως σημειώθηκε παραπάνω, κατά τη διαδικασία βουλκανισμού, σχηματίζονται μακρομόρια που εξασφαλίζουν τις ιδιότητες απόδοσης του καουτσούκ, εξασφαλίζοντας έτσι υψηλή αντοχή καουτσούκ.

Η κύρια διαφορά μεταξύ του καουτσούκ και πολλών άλλων υλικών είναι ότι έχει την ικανότητα να υφίσταται ελαστικές παραμορφώσεις, οι οποίες μπορούν να συμβούν σε διαφορετικές θερμοκρασίες, που κυμαίνονται από θερμοκρασία δωματίου έως πολύ χαμηλότερες. Το καουτσούκ υπερβαίνει σημαντικά το καουτσούκ σε μια σειρά από χαρακτηριστικά, για παράδειγμα, διακρίνεται από ελαστικότητα και αντοχή, αντοχή στις αλλαγές θερμοκρασίας, έκθεση σε επιθετικά περιβάλλοντα και πολλά άλλα.

Τσιμέντο για βουλκανισμό

Το τσιμέντο για βουλκανισμό χρησιμοποιείται για λειτουργία αυτοβουλκανισμού, μπορεί να ξεκινήσει από 18 βαθμούς και για θερμό βουλκανισμό έως 150 βαθμούς. Αυτό το τσιμέντο δεν περιέχει υδρογονάνθρακες. Υπάρχει επίσης τσιμέντο τύπου OTR που χρησιμοποιείται για εφαρμογή σε τραχιές επιφάνειες εντός ελαστικών, καθώς και κόλλες τύπου Top RAD και PN OTR με εκτεταμένο χρόνο στεγνώματος. Η χρήση τέτοιου τσιμέντου καθιστά δυνατή την επίτευξη μεγάλης διάρκειας ζωής για αναγομωμένα ελαστικά που χρησιμοποιούνται σε ειδικό εξοπλισμό κατασκευής με μεγάλη απόσταση σε μίλια.

Φτιάξτο μόνος σου τεχνολογία θερμού βουλκανισμού για ελαστικά

Για να εκτελέσετε θερμό βουλκανισμό ενός ελαστικού ή σωλήνα, θα χρειαστείτε μια πρέσα. Η αντίδραση συγκόλλησης μεταξύ του καουτσούκ και του εξαρτήματος λαμβάνει χώρα σε μια ορισμένη χρονική περίοδο. Αυτός ο χρόνος εξαρτάται από το μέγεθος της περιοχής που επισκευάζεται. Η εμπειρία δείχνει ότι θα χρειαστούν 4 λεπτά για την αποκατάσταση ζημιών βάθους 1 mm, ανάλογα με την καθορισμένη θερμοκρασία. Δηλαδή, για να επιδιορθώσετε ένα ελάττωμα βάθους 3 mm, θα πρέπει να αφιερώσετε 12 λεπτά καθαρού χρόνου. Δεν λαμβάνουμε υπόψη τον χρόνο προετοιμασίας. Εν τω μεταξύ, η θέση σε λειτουργία της συσκευής βουλκανισμού, ανάλογα με το μοντέλο, μπορεί να διαρκέσει περίπου 1 ώρα.

Η θερμοκρασία που απαιτείται για τον θερμό βουλκανισμό κυμαίνεται από 140 έως 150 βαθμούς Κελσίου. Για να επιτευχθεί αυτή η θερμοκρασία δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε βιομηχανικό εξοπλισμό. Για να επισκευάσετε μόνοι σας τα ελαστικά, είναι αρκετά αποδεκτό να χρησιμοποιείτε οικιακές ηλεκτρικές συσκευές, για παράδειγμα, σίδερο.

Η εξάλειψη των ελαττωμάτων σε ένα ελαστικό ή σωλήνα αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας μια συσκευή βουλκανισμού είναι μια αρκετά απαιτητική εργασία. Έχει πολλές λεπτές αποχρώσεις και λεπτομέρειες, και ως εκ τούτου θα εξετάσουμε τα κύρια στάδια της επισκευής.

Για να παρέχεται πρόσβαση στο σημείο της ζημιάς, το ελαστικό πρέπει να αφαιρεθεί από τον τροχό.
Καθαρίστε το λάστιχο κοντά στην κατεστραμμένη περιοχή. Η επιφάνειά του πρέπει να γίνει τραχιά.
Φυσήξτε την υπό θεραπεία περιοχή χρησιμοποιώντας πεπιεσμένο αέρα. Το κορδόνι που εμφανίζεται έξω πρέπει να αφαιρεθεί και μπορεί να κοπεί με συρματοκόφτες. Το καουτσούκ πρέπει να υποβάλλεται σε επεξεργασία με ειδική ένωση απολίπανσης. Η επεξεργασία πρέπει να πραγματοποιείται και στις δύο πλευρές, έξω και μέσα.
Στο εσωτερικό, ένα προπαρασκευασμένο έμπλαστρο μεγέθους θα πρέπει να τοποθετηθεί στην κατεστραμμένη περιοχή. Η τοποθέτηση ξεκινά από το πλάι του σφαιριδίου του ελαστικού προς το κέντρο.
Από το εξωτερικό, κομμάτια ακατέργαστου καουτσούκ, κομμένα σε κομμάτια 10-15 mm, πρέπει να τοποθετηθούν στο σημείο της ζημιάς, πρέπει πρώτα να θερμανθούν στη σόμπα.
Το στρωμένο λάστιχο πρέπει να πιεστεί και να ισοπεδωθεί πάνω από την επιφάνεια του ελαστικού. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το στρώμα του ακατέργαστου καουτσούκ είναι 3-5 mm υψηλότερο από την επιφάνεια εργασίας του θαλάμου.
Μετά από λίγα λεπτά, χρησιμοποιώντας έναν γωνιακό μύλο (γωνιακό μύλο), είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε το στρώμα του εφαρμοσμένου ακατέργαστου καουτσούκ. Εάν η γυμνή επιφάνεια είναι χαλαρή, δηλαδή υπάρχει αέρας σε αυτήν, πρέπει να αφαιρεθεί όλο το εφαρμοζόμενο καουτσούκ και να επαναληφθεί η λειτουργία της εφαρμογής καουτσούκ. Εάν δεν υπάρχει αέρας στο στρώμα επισκευής, δηλαδή η επιφάνεια είναι λεία και δεν περιέχει πόρους, το τμήμα που επισκευάζεται μπορεί να σταλεί υπό προθέρμανση στη θερμοκρασία που υποδεικνύεται παραπάνω.
Για να τοποθετήσετε με ακρίβεια το ελαστικό στην πρέσα, είναι λογικό να επισημάνετε το κέντρο της ελαττωματικής περιοχής με κιμωλία. Για να μην κολλήσουν οι θερμαινόμενες πλάκες στο λάστιχο, πρέπει να τοποθετηθεί ανάμεσά τους χοντρό χαρτί.

DIY βουλκανιστής

Κάθε συσκευή θερμού βουλκανισμού πρέπει να περιέχει δύο εξαρτήματα:

ένα θερμαντικό στοιχείο?
τύπος.

Για να φτιάξετε το δικό σας βουλκανιζατέρ μπορεί να χρειαστείτε:

σίδερο;
ηλεκτρική κουζίνα?
έμβολο από κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Ένας βουλκανιστής do-it-yourself πρέπει να είναι εξοπλισμένος με ρυθμιστή που να μπορεί να τον απενεργοποιήσει όταν φτάσει σε θερμοκρασία λειτουργίας (140-150 βαθμοί Κελσίου). Για αποτελεσματική σύσφιξη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν συνηθισμένο σφιγκτήρα.