Смешение резиновых смесей проводят в резиносмесителях или на вальцах с регулируемым расстоянием между валами и различной скоростью их вращения (фрикция), составляющей для большинства промышленных вальцев значение 1:1,1.
Сначала на вальцы подают смесь каучуков. После достижения необходимой пластичности в каучук постепенно вводят порошкообразные и жидкие ингредиенты. Сначала добавляют регенерат и стабилизаторы, затем остальные ингредиенты, кроме серы и тиурама (антискорчинг). Жидкие пластификаторы (веретенное масло) вводят с последней порцией наполнителей. После снятия смеси с вальцев и охлаждения до комнатной температуры резиновую смесь вновь возвращают на вальцы и вводят серу и тиурам. После смешения сырую резиновую смесь оформляют в виде листов, для чего отключают фрикцию.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
1. Ознакомиться со стандартной рецептурой резиновых смесей.
2. Изучить процесс приготовления резиновой смеси на вальцах.
3. Изучить основные технологические параметры процесса вулканизации резины на вулканизационном прессе.
4. Оценить качество материала для изготовления резиновой обуви:
5. Выявить влияние состава и режимов процесса вулканизации на показатели физико-механических свойств резин.
ОБОРУДОВАНИЕ:
1. Вальцы смесительные.
2. Вулканизационный пресс.
3. Разрывная машина РТ-250.
4. Весы дозировочные.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:
Задание 1: Выбрать одну из рецептур резиновых смесей, приведённых в приложении А, и занести в таблицу 1. Изменить по указанию преподавателя соотношения некоторых компонентов в данной рецептуре.
Таблица 1 Стандартные рецепты обувных подошвенных резин
| Название компонента | Количество компонента, масс.ч. на 100 масс.ч. каучука |
Задание 2: Провести дозировку всех компонентов в соответствии с таблицей 1. Приготовить сырую резиновую смесь на вальцах (типовая технология смешения компонентов приведена в приложении В). Составить карту технологического процесса смешения компонентов и заполнить таблицу 2.
Таблица 2 Карта технологического процесса смешения на вальцах
| Последовательность введения компонентов смеси | Зазор, мм | Время от начала процесса смешения, мин |
Задание 3: Лист сырой резиновой смеси обрезать, взвесить и поместить в прямоугольную пресс-форму размером 150 х 150 х 6 мм. Объем сырой резиновой смеси не должен отличаться от объема пресс-формы более чем на 5%.
Провести вулканизацию сырой резиновой смеси, изменяя температуру и время вулканизации.
Из пластины вырубить 3-5 образцов размером 90 х 20 для физико – механических испытаний, результаты которых внести в таблицу 3 и 4.
Таблица 3 Деформационно-прочностные характеристики вулканизата
| Наименование показателя | № образца | Среднее значение | ||
| Предел прочности при разрыве, МПа | ||||
| Относительное удлинение при разрыве, % | ||||
| Остаточное удлинение, % |
Таблица 4 Изменение деформационно-прочностных показателей вулканизатов в ходе процесса вулканизации
| Температура вулканизации | 1500С | 1700С | - | ||||||||
| Время вулканизации, мин | |||||||||||
| Предел прочности при разрыве sр, МПа | |||||||||||
| Относительное удлинение eотн, % | |||||||||||
| Остаточное удлинение eост, % |
Для оценки влияния состава резиновой смеси и режимов процесса вулканизации на показатели свойств обувных резин следует построить графики σр= f(t), εотн= f(t), εост= f(t) для двух значений температур процесса вулканизации, и графики σр, εотн, εост как функция продолжительности времени вулканизации для Т=150 С0 и Т=170 С0, сравнить результаты эксперимента с характеристиками синтетических материалов, приведенных в приложении В.
Расчеты по работе:
Выводы по результатам эксперимента:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Литература для подготовки к лабораторной работе:
1. Справочник резинщика. Материалы резинового производства.- М.: Химия, 1971.-608с.
2. Востокнутов Е.Г., Новиков М.И, Новиков В.И. Переработка каучуков и резиновых смесей. – М.: Химия, 1980. –280с.
3. Гвоздев Ю.М. Химическая технология изделий из кожи.- М.: Академия, 2003.- 250с.
4. Раяцкас В.Л., Нестеров В.П. Технология изделий из кожи. Часть 2.-М.: Легпромбытиздат, 1988.– 320с.
5. Технология переработки пластических масс и эластомеров в производстве полимерных пленочных материалов и искусственной кожи./Под ред. Андриановой Г.П. Ч.1 и 2.- М.:«КолоС», 2008.-367c.
6. Махлис Ф.А. Федюкин Д.Л. Терминологический справочник по резине: Справ. изд.-М.: Химия, 1989. – 398с.
7. Вострокнутов Е.Г., Виноградов Г.В. Реологические основы переработки эластомеров. – М.: Химия, 1988. – 232с.
8. Карпухин А.А. Развитие научных основ технологии создания и переработки обувных термопластичных резин методом динамической вулканизации: Автореферат дисс.…….. д.т.н. – М.: МГУДТ, 2007.–48 с.
9. Полимерные материалы для деталей низа обуви./ П.С. Карабанов, А.П. Жихарев, В.С. Белгородский. – М.:Изд. «КолоС», 2008.–148 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Типовые рецепты цветных и черных подошвенных резин
(масс.ч. на 100 масс.ч. смеси)
| Компонент | Цветная пористая резина | Кожволон | Износостойкая резина литьевая ДС |
| Полимеры: | |||
| БС 45 АКН | 24,2 | ||
| СКМС 30 РП | |||
| СКД | 14,3 | ||
| СКИ - 3 | 9,5 | ||
| Регенерат подошвенный | |||
| Вулканизирующая группа: | |||
| сера техническая | 1,8 | 1,5 | |
| сульфенамид Ц | 0,5 | 0,6 | |
| гуанидин Ф | 0,2 | 0,2 | |
| оксид цинка | 3,4 | 2.,5 | 3,2 |
| стеариновая кислота | 1,5 | ||
| Мягчители: | |||
| канифоль | 3,5 | 2,8 | |
| масло МП 75 | 1,5 | 2,5 | |
| Наполнители и пигменты: | |||
| волокнистый наполнитель | 7,5 | ||
| Диоксид кремния БС 120 | 11,2 | 14,5 | |
| Диоксид кремния А 175 | |||
| Углерод технический П 80 | 12,8 | ||
| Углерод технический П 32 | 14,0 | ||
| Мука резиновая | 4,5 | ||
| Пигменты | |||
| Порообразователи: | |||
| азодикарбонамид ЧХЗ 21 | 3,4 | 0,2 | |
| гидрокарбонат натрия | |||
| Стабилизаторы: | |||
| диафтен ФП или нафтан 2 | 0,2 | ||
| антискорчинг (фталевый ангидрид) | 0,5 | 0,5 | - |
| ИТОГО |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Сопоставительная характеристика пористых синтетических материалов для низа обуви
| Показатель | Резина марки "Мипора" | Формованные подошвы | |
| пенополи-уретановые | из термоэлас-топластов | ||
| Плотность, кг/м3 | 350-500 | 600-1000 | 750-830 |
| Условная прочность при разрыве, МПа, не менее | 2,5 | 4/5,5 | 2,0 |
| Удлинение, % | |||
| при разрыве, не менее | |||
| остаточное, не более | |||
| Твердость, усл. ед. | 42/60 | 60/80 | 45/60 |
| Сопротивление истиранию, Дж/мм3, не менее | 2.5 | ||
| Прочность склеивания с тканью, кН/м, не менее | 2,7 | 2,7 | 2,7 |
| Усадка, %, не более | -- | -- |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Последовательность подачи компонентов при изготовлении резиновых смесей
| N | Последовательность подачи компонентов | Время от начала подачи компонентов, в мин | |
| Подача каучука | |||
| Подача 1/2 части технического углерода, ускорителей, активаторов, противостарителей, стеарина, и 1/2 части пластификаторов | 1 – 2 | ||
| Добавление второй половины технического углерода и остальных пластификаторов | 3 – 5 | ||
| Продолжительность смешения | 10 – 15 | ||
| Охлаждение смеси | - | ||
| Поступление смеси на вальцы | |||
| Введение серы | |||
| Продолжительность процесса смешения | 5-6 | ||