Вулканізація і її особливості

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Вулканізація - технологічний процес взаємодії каучуку з вулканизующего агентом, при якому відбувається зшивання молекул каучуку в єдину просторову сітку. Вулканізуючими агентами можуть бути: сірка, пероксиди, оксиди металів, сполуки аминного типу та ін. Для підвищення швидкості вулканізації використовують різні каталізатори-прискорювачі.

При вулканізації підвищуються міцнісні характеристики каучуку, його твердість, еластичність, тепло- і морозостійкість, знижуються ступінь набухання і розчинність в органічних розчинниках. Сутність вулканізації - з'єднання лінійних макромолекул каучуку в єдину "зшиту" систему, так звану вулканізаційних сітку. В результаті вулканізації між макромолекулами утворюються поперечні зв'язки, число і структура яких залежать від методу В. При вулканізації деякі властивості вулканизуемих суміші змінюються з часом не монотонно, а проходять через максимум або мінімум. Ступінь вулканізації, при якій досягається оптимальне поєднання різних фізико-механічних властивостей гум, називається оптимумом вулканізації.

Вулканізації піддається зазвичай суміш каучуку з різними речовинами, що забезпечують необхідні експлуатаційні властивості гум (наповнювачі, наприклад сажа, крейда, каолін, а також пом'якшувальні, противостарители і ін.).

У більшості випадків каучуки загального призначення (натуральний, бутадієн, бутадієн-стірольний) вулканізуют, нагріваючи їх з елементарною сіркою при 140-160 ° С (сірчана В.). Утворені міжмолекулярні поперечні зв'язку здійснюються через один або кілька атомів сірки. Якщо до каучуку приєднується 0,5-5% сірки, виходить м'який вулканізат (автомобільні камери і покришки, м'ячі, трубки і т.д.); приєднання 30-50% сірки призводить до утворення жорсткого нееластичного матеріалу - ебоніту. Сірчана вулканізація може бути прискорена додаванням невеликих кількостей органічних сполук, так званих прискорювачів вулканізації - каптакс, тіурами і ін. Дія цих речовин в повній мірі проявляється лише в присутності активаторів - оксидів металів (найчастіше окису цинку).

У промисловості сірчану вулканізацію виробляють нагріванням вулканизуемих вироби в формах під підвищеним тиском або ж у вигляді неформових виробів (в "вільному" вигляді) в казанах, автоклавах, індивідуальних вулканізаторах, апаратах для безперервної вулканізації. і ін. В цих апаратах нагрівання здійснюють парою, повітрям, перегрітою водою, електрикою, струмами високої частоти. Форми зазвичай поміщають між обігріваються плитами гідравлічного преса. Вулканізація за допомогою сірки була відкрита Ч. Гудьіром (США, 1839) і Т. Генкоком (Великобританія, 1843). Для вулканізації каучуків спеціального призначення застосовують органічні перекису (наприклад, перекис бензоїлу), синтетичні смоли (наприклад, феноло-формальдегідні), нітро- і діазосполуки і інші; умови процесу ті ж, що і для сірчаної вулканізації.

Вулканізація можлива також під дією іонізуючої радіації - g-випромінювання радіоактивного кобальту, потоку швидких електронів (радіаційна вулканізації). Методи бессерной та радіаційної В. дозволяють отримувати гуми, що володіють високою термічною і хімічною стійкістю.

В полімерної промисловості вулканізація застосовується в екструзійне виробництві каучуків.

Вулканізація при ремонтепокришек

Технологічний процес ремонту покришок складається з підготовки пошкоджених ділянок для накладення починочная матеріалів, накладення починочная матеріалів на пошкоджені ділянки і вулканізації ремонтованих місць.

Вулканізація ремонтованих місць є однією з найважливіших операцій при ремонті покришок.

Сутність вулканізації полягає в тому, що при нагріванні до певної температури в невулканізованої гумі протікає фізико-хімічний процес, в результаті якого гума набуває еластичність, міцність, пружність і інші необхідні якості.

При вулканізації двох шматків гуми, склеєних гумовим клеєм, вони перетворюються в монолітну конструкцію і міцність їх з'єднання не відрізняється від міцності зчеплення основного матеріалу всередині кожного шматка. При цьому для забезпечення необхідної міцності шматки гуми повинні бути притиснуті - опресовані під тиском 5 кг / см 2.

Для того щоб відбувся процес вулканізації, недостатньо провести тільки нагрів до необхідної температури, т. Е. До 143 + 2 °; процес вулканізації не здійснюється миттєво, тому нагріті покришки необхідно витримати певний час при температурі вулканізації.

Вулканізація може статися і при більш низькій температурі, ніж 143 °, але при цьому потрібно більше часу. Так, наприклад, при зниженні температури проти зазначеної всього лише на 10 ° час вулканізації повинно бути збільшено в два рази. З метою скорочення часу на попереднє прогрівання при вулканізації застосовують електроманжети, що дозволяють вести прогрів одночасно з двох сторін покришки, скорочуючи при цьому час вулканізації і покращуючи якість ремонту. При односторонньому прогріванні покришок великої товщини відбувається перевулканизации ділянок гум, що стикаються з вулканізаційних обладнанням, і недовулканізація гум з протилежного боку. Час вулканізації в залежності від виду пошкодження і розміру покришки коливається від 30 до 180 хвилин - для покришок і від 15 до 20 хвилин для камер

Для вулканізації в автогосподарствах застосовується стаціонарний вулканізаційний апарат моделі 601, що випускається трестом ГАРО.

У робочий комплект вулканізаційного апарату входять корсети для секторів, затягування корсетів, протекторні і бортові профільні пoдкладкі, струбцини, притискні накладки, пісочний мішки, матраци ,.

При тиску пари в котлі 4 кг / см 2 забезпечується необхідна температура поверхні вулканізаційного обладнання 143 '+ 2 °. При тиску 4,0--4,1 кг / см 2 запобіжний клапан повинен відкриватися.

Вулканізаційні апарати перед пуском в експлуатацію повинні бути оглянуті інспектором котлонагляду.

Внутрішні пошкодження покришок вулканизуются на секторах, зовнішні - на плитах із застосуванням профільних підкладок. Наскрізні пошкодження (при наявності електроманжет вулканизуются на плиті з профільної підкладкою, при відсутності електроманжет окремо: спочатку з внутрішньої сторони на секторі, потім з зовнішньої на плиті з профільної накладкою.

Електроманжета складається з декількох шарів гуми і зовнішнього шару прогумованого чефера, в середині яких поміщена спіраль з ніхромового дроту для нагріву і терморегулятор для підтримки постійної температури (150 °).

вулканізація промисловість ремонт покришка

Мал. 4. Стаціонарний вулканізаційний апарат ГАРО моделі 601: 1 - сектор; 2 - бортова плита; 3 - котел-парообразователь; 4 - малі струбцини для камер; 5 - кронштейн для камер; 6 - манометр; 7 - струбцина для покришок; 8 - топка; 9 - водомірне скло; 10 - річний плунжерний насос; 11 - усмоктувальна трубка

Перед вулканизацией відзначають кордону ремонтованої ділянки покришки. Для усунення прилипання тальком опудрить-ють його, а також пісочний мішечок, електроманжету і вулканізаційних-ганізаційні обладнання (сектори, профільні підкладки та ін.), Що стикаються з покришкою.

При вулканізації на секторі опресовування досягається за допомогою затягування корсета, а при вулканізації на плиті за допомогою мішка з піском і струбцини.

Профільні підкладки (протекторні і бортові) підбираються відповідно до ремонтованих місцем покришки і її розміром.

Електроманжета при вулканізації розташовується між покришкою і пісочним мішком.

Час початку і кінця вулканізації відзначається крейдою на спеціальній дошці, встановленій у вулканізаційного обладнання.

Відремонтовані покришки повинні відповідати наступним вимогам:

1) покришки не повинні мати невідремонтованих місць;

2) на внутрішній стороні покришки не повинно бути здуття і слідів відслонень латок, недовулканізаціі, складок і потовщень, що погіршують роботу камери;

3) накладені по протектору або боковині ділянки гуми повинні бути повністю свулканізовани до твердості по Шору 55--65;

4) відновлені в процесі ремонту ділянки протектора розміром більше 200 мм повинні мати малюнок, однаковий з усім протектором шини; малюнок типу «Всюдихід» повинен бути нанесений незалежно від розміру відновленого ділянки протектора;

5) форма бортів покришки не повинна бути спотворена;

6) потовщення і западини, що спотворюють зовнішні габарити і поверхню покришки, не допускаються;

7) відремонтовані ділянки не повинні мати відставань; допускається наявність раковин або пір до 20 мм 2 по площі і до 2 мм глибиною в кількості не більше двох на квадратний дециметр;

8) якість ремонту покришок повинно забезпечувати гарантійний їх пробіг після ремонту.

Вулканізація при ремонтекамер

Подібно технологічним процесом ремонту покришок технологічний процес ремонту камер складається з підготовки пошкоджених ділянок для накладення латок, накладення латок і вулканізації.

В обсяг робіт з підготовки пошкоджених ділянок для накладення латок входять: виявлення прихованих і видимих ​​пошкоджень, зняття старих невулканізованому латок, закруглення країв з гострими кутами, шероховки гум навколо ушкодження, очищення камер від шероховальний пилу.

Мал. 5. Сектор для вулканізації покришок: 1 - сектор; 2 - покришка; 2 - корсет; 4 - затяжка

Мал. 6. Вулканізація бортових пошкоджень покришки на бортовий плиті: 1 - покришка; 2 - бортова плита: 3 - бортова підкладка; 4 - мішок з піском; 5 - металева накладка; 6 - струбцина

Видимих ​​пошкоджень виявляються зовнішнім оглядом при хорошому освітленні і обводятся хімічним олівцем.

Для виявлення прихованих пошкоджень, т. Е. Невеликих проколів, непомітних на око, камера в надутому стані занурюється у ванну з водою, і по вихідним бульбашок повітря визначається місце проколу, яке також обводиться хімічним олівцем. Пошкоджена поверхня камери піддається шероховки карборундовим каменем або дротяною щіткою на ширині 25-35 мм від кордонів ушкодження, не допускаючи попадання шероховальний пилу всередину камери. Зашерохованние місця очищаються щіткою.

Починочная матеріалами для ремонту камер є: Невулканізовані камерна гума товщиною 2 мм, гума камер, негідних для ремонту, і прогумований чефер. Сирий, невулканізованої гумою закладаються всі проколи і розриви розміром до 30 мм. Гумою для камер ремонтуються пошкодження більше 30 мм. Ця гума повинна бути еластичною, без тріщин і механічних пошкоджень. Сиру гуму освіжають бензином, промазують клеєм концентрації 1. 8 і просушують протягом 40-45 хвилин. Камери шорст дротяною щіткою або карборундовим каменем на шероховальний верстаті, після чого їх очищають від пилу, освіжають бензином і просушують протягом 25 хвилин, потім промащують два рази клеєм концентрації 1. 8 і просушують після кожної намазки протягом 30-40 хвилин при температурі 20-30 °. Чефер промащують один раз клеєм концентрації 1. 8, потім просушують.

Латку вирізують з таким розрахунком, щоб вона з усіх боків перекривала отвір на 20-30 мм і була менше кордонів зашерохованной поверхні на 2-3 мм. Накладається вона на ремонтується ділянку камери однією стороною і поступово накочується роликом по всій поверхні, так, щоб між нею і камерою не залишилося бульбашок повітря. При наклейці латок необхідно стежити, щоб склеювані поверхні були абсолютно чистими, вільними від вологи, пилу і жирних плям.

У тих випадках, коли камера має розрив понад 500 мм, її можна відремонтувати шляхом вирізки пошкодженого шматка і вставки на його місце такого ж шматка з іншої камери того ж розміру. Цей метод ремонту отримав назву стикування камер. Ширина стику повинна бути не менше 50 мм.

Пошкоджена у корпусів вентилів зовнішня різьба відновлюється за допомогою плашок, а внутрішня - мітчиками.

При необхідності заміни вентиля його вирізують разом з фланцем і привулканізовуються на новому місці інший вентиль. Місце розташування старого вентиля ремонтують, як звичайне ушкодження.

Вулканізація пошкоджених місць проводиться на вулканізаційному апараті моделі 601 або на вулканізаційному апараті ГАРО для вулканізації камер. Час вулканізації латок - 15 хвилин і фланців - 20 хвилин при температурі 143 + 2 °.

При вулканізації камера пріжімаётся струбциной через дерев'яну накладку до поверхні плити. Накладка повинна бути більше латки на 10-15 мм.

Якщо ремонтується ділянка не збожеволіє на плиті, то вулканізується він в дві-три послідовні установки (ставки).

Після вулканізації напливи на незашерохованную поверхню зрізають ножицями, а краю латок і задирки знімають на камені шероховальний верстата.

Відремонтовані камери повинні відповідати наступним вимогам:

1) камера, наповнена повітрям, повинна бути герметична як по тілу камери, так і в місці кріплення вентиля;

2) латки повинні бути щільно прівулканізовани, не мати міхурів і пористості, їх твердість повинна бути однаковою з гумою камери;

3) краю латок і фланців не повинні мати потовщень і відслонень;

4) різьблення вентиля повинна бути справною.

Розміщено на Allbest.ru