Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин
0 |18,8|15,5|15,1 |15,4 |18,1 |16,3 |17,1 |16,7|
| |60 |19,2|14,0|15,0 |14,4 |16,9 |15,9 |17,2 |17,0|
|Относительно|30 |640 |570 |590 |690 |680 |660 |650 |690 |
|е удлинение | | | | | | | | | |
|при разрыве,| | | | | | | | | |
|% | | | | | | | | | |
| |50 |610 |500 |470 |560 |640 |600 |610 |620 |
| |60 |620 |480 |460 |530 |620 |590 |610 |630 |
При изготовлении смесей использовали свежий термопластикат каучука СКМС-
10К, придающий резиновой смеси высокую липкость к оборудованию. Для
контроля использовали олеиновую и стеариновую кислоты. Обычно олеиновая
кислота в производстве используется как технологическая добавка,
обеспечивающая помимо функции вторичного активатора предотвращение
залипания резиновых смесей. В присутствии стеариновой кислоты смеси
залипают.
При изготовлении резиновых смесей было отмечено, что бутиловый эфир
снижал липкость резиновых смесей лучше олеиновой кислоты, в то время как
бутиловый эфир, содержащий в виде примесей сложные кислоты, по
эффективности действия уступал даже стеариновой кислоте.
Результаты испытаний метиловых эфиров, как предотвратителей липкости,
не позволили сделать однозначных выводов по эффективности их действия из-за
нестабильности результатов.
Следует отметить, что технологические свойства резиновых смесей с
анализируемыми и контрольными продуктами, а также физико-механические
показатели их вулканизатов соответствовали нормам контроля для этих смесей.
Таким образом, можно утверждать, что олеохимикаты могут выполнять в
резиновых смесях функцию технологической добавки, снижая липкость резиновых
смесей. По-видимому, снижению липкости способствуют наличие ненасыщенных
структур в олеохимикатах и разветвленность молекулярных структур,
обеспечивающая снижение совместимости олеохимиката с каучуком, вследствие
чего он легче выделяется из резиновой смеси. Однако для доказательства
сделанных выводов необходимы дополнительные эксперименты, проще всего, по
влиянию примесей, присутствующих в целевых продуктах.
Выводы по работе
1. Исследовано влияние химического строения и содержания олеохимикатов –
сложных эфиров карбоновых кислот на технологические свойства
резиновых смесей, кинетику их вулканизации и физико-механические
характеристики вулканизатов.
2. Показано, что в зависимости от содержания олеохимикаты могут
выполнять функции диспергатора ингредиентов, вторичного активатора
вулканизации резиновых смесей, технологической добавки и мягчителя
резиновых смесей.
3. Установлено, что химическое строение олеохимикатов определяет их
совместимость с каучуками. С использованием уравнения Флори-Ренера
рассчитаны значения константы взаимодействия в системе олеохимикат-
каучук, параметры растворимости и совместимости олеохимикатов с
каучуками. Выявлено, что наилучшей совместимостью с каучуками общего
назначения обладают нормальные алифатические эфиры жирных кислот.
Совместимость олеохимикатов снижается с переходом к димеризованным
продуктам и продуктам трехатомного спирта-глицерина.
4. Установлено, что набухшие в олеохимикатах вулканизаты на воздухе
окисляются и деструктируют до пастообразного состояния. Показано, что
в основе такой деструкции лежит механизм сопряженного окисления
полимера и олеохимиката.
5. Разработана методика оценки адсорбции олеохимикатов из их растворов
на твердых наполнителях методом УФ-спектроскопии. Изучена адсорбция
олеохимикатов на оксиде цинка. Показано, что с ростом концентрации
растворов олеохимикатов и продолжительности контакта раствор – оксид
цинка нарастает отрицательная адсорбция, связанная с химическим
взаимодействием олеохимикатов с оксидом цинка.
6. Показано, что олеохимикаты, в сравнении с олеиновой и стеариновой
кислотами, снижают время начала вулканизации и оптимальное время
вулканизации резиновых смесей без увеличения склонности к
подвулканизации. Обеспечивая получение более однородных резин при
практической равнозначности их прочностных характеристик.
4 Технико-экономическое обоснование работы
Технологические добавки являются одним из основных компонентов
резиновых смесей, которые улучшают ряд его важных технологических
характеристик при переработке на резиноперерабатывающем оборудовании
(вальцуемость, каландруемость, шприцуемость и т.д.). Немаловажное влияние
добавки оказывают на комплекс технических показателей готового изделия.
Некоторые технологические добавки, такие как стеариновая кислота, в
небольших дозировках (до 4-5 масс.ч.) являются активаторами ускорителей
вулканизации, диспергаторами наполнителей и других ингредиентов, улучшает
смешение и предохраняет резиновые смеси от прилипания к валкам вальцам.
Стеариновая кислота вводится непосредственно в каучук и используется
практически во всех рецептурах резин на основе натурального и
синтетического каучука.
На современном этапе рыночных отношений в России проблемы, связанные с
разработкой научных основ производства и технологии оформления процессов, а
также ассортимента химических продуктов и реактивов химического синтеза
претерпевают некоторые изменения. Это связано с резким повышением цен на
нефтехимическое сырье и, как следствие, значительным сокращением их
производства, а подчас и остановки ряда промышленных предприятий,
использующих эти соединения [41].
По оценкам отечественных и зарубежных экономистов, а также
маркетинговых служб, в настоящее время, в качестве заменителя таких
компонентов наиболее целесообразным оказалось применение натуральных
продуктов природного происхождения, как наиболее дешевых и экологически
безопасных. Причем эта тенденция может сохраниться и в будущем.
Данная работа посвящена исследованию свойств резиновых смесей и
вулканизатов, содержащих в качестве вторичного активатора продукты
переработки “олеохимикатов”. “Олеохимикаты” – продукты переработки
биоразлагаемого, нетоксичного сырья растительного и животного
происхождения. В качестве продуктов переработки “олеохимикатов” были взяты
эфиры жирных кислот. Это связано с тем, что процессы дистилляции, хранения,
транспортирования и переработки эфиров экономически более выгодны и
безопасны, чем соответствующие процессы с жирными кислотами, растительными
и животными жирами.
Оценка свойств резиновых смесей и вулканизатов, содержащих данные
вторичные активаторы, проводилась в сравнении с резинами содержащими в
качестве вторичного активатора стеариновую и олеиновую жирные кислоты, т.е.
широко используемые в отечественной промышленности в течение ряда лет
вторичные активаторы.
Цель работы заключалась в выявлении активирующего влияния эфиров
жирных кислот.
В результате работы был изучен механизм активирующего действия эфиров
жирных кислот. Показано, что данные продукты могут являться вторичными
активаторами вулканизации, и по ряду самых важных свойств не уступают
стандартным вторичным активаторам.
Результаты проделанной работы могут найти применение при выборе типа
активатора для резины, удешевить производство, сделать производство более
экологически безопасным, и позволили отказаться от продуктов на основе
нефтяного сырья, которое становится с каждым годом все дефицитнее.
5 Расчет затрат на проведение научно исследовательской работы
5.1 Затраты на сырье и материалы
Зм=Пм*Цм
где, Зм – сумма затрат на сырье и материалы, руб;
Пм – потребность в сырье и материалах с учетом потерь, кг;
Цм – цена сырья и материалов, руб/кг.
Таблица 47 - Затраты на основные материалы*
|Наименование материалов |Пм, кг |Цм, руб/кг |Зм, руб |
|СКМС-30АРК |10,2 |12,37 |126,17 |
|СКМС-30АРКМ-15 |3,15 |9,59 |30,21 |
|СКМС-10К |3,15 |5,9 |18,59 |
|СКС 30АРК |8,0 |12,37 |98,96 |
|СКИ-3 |19,8 |13,8 |273,24 |
|НК |3,5 |10,42 |36,47 |
|Сера техническая |0,78 |1,67 |1,30 |
|Оксид цинка |1,8 |12,43 |22,37 |
|Сульфенамид Ц |0,4 |23,78 |9,51 |
|Сульфенамид М |0,06 |31,0 |1,86 |
|Альтакс |0,03 |21,6 |0,65 |
|Каптакс |0,07 |19,4 |1,36 |
|Тиурам |0,01 |30,05 |0,30 |
|Ацетонанил Р |0,05 |16,0 |0,.80 |
|Стеарин |0,36 |19,45 |7,0 |
|Олеин |0,27 |15,5 |4,19 |
|Масло ЯП-1 |0,55 |1,27 |0,70 |
|Битум |0,2 |2,45 |0,49 |
|Воск защитный |0,1 |1,62 |0,16 |
Продолжение таблицы 47 - Затраты на основные материалы
|Наименование материалов |Пм, кг |Цм*, руб/кг|Зм, руб |
|Парафин |0,18 |1,71 |0,14 |
|Диафен ФП |0,1 |46,67 |4,67
| |  скачать работу |
Влияние технологических добавок на структуру и свойства резин |
