Ռետինե խառնուրդ. Էլաստոմերի կատարողականի կարման գիտությունը

Ռետինե խառնուրդների պատրաստումը բարդ, բազմաճյուղ գիտություն է, որը վերաբերում է էլաստոմերների ընտրությանը և խառնմանը տարբեր հավելանյութերով՝ ռետինե ապրանքների համար որոշակի կատարողականի, մշակման, շրջակա միջավայրի և արժեքի պահանջները բավարարելու համար: Հում ռետինե պոլիմերները՝ բնական կամ սինթետիկ, իրենց անփոփոխ վիճակում ունեն սահմանափակ մեխանիկական և ջերմային հատկություններ: Խառնուրդների պատրաստումը այս հիմնական պոլիմերները վերածում է հատուկ մշակված նյութերի՝ ճշգրիտ նախագծված բնութագրերով, ինչպիսիք են առաձգականությունը, կարծրությունը, քայքայման դիմադրությունը, ջերմակայունությունը և քիմիական դիմադրությունը:

Ռետինե միացության բաղադրիչները

Սովորական ռետինե միացությունը կարող է պարունակել երեքից մինչև տասնհինգ տարբեր բաղադրիչներ՝ հազարավոր հնարավոր բաղադրամասային տատանումներով։ Բանաձևերը սովորաբար արտահայտվում են հարյուր մաս ռետինի հաշվով (phr), որտեղ հիմնական պոլիմերը ստանդարտացված է 100 phr-ում։

Էլաստոմերը կամ պոլիմերային խառնուրդը հիմք է հանդիսանում՝ որոշելով միացության հիմնական քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները: Հաճախ օգտագործվող տարբերակներից են բնական կաուչուկը (NR), որը գնահատվում է բարձր ձգման ամրության և պատռվածքի դիմադրության համար, ստիրոլ-բուտադիենային կաուչուկը (SBR)՝ անվադողերի ակոսների համար, EPDM-ը՝ եղանակային պայմաններին և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներին դիմադրության համար, և նիտրիլային կաուչուկը (NBR)՝ յուղի և վառելիքի դիմադրության համար:

Ամրանացնող լցանյութերը, մասնավորապես՝ ածխածնային սևը, ավելացվում են մեխանիկական հատկությունները, ինչպիսիք են ձգման ամրությունը, քայքայման դիմադրությունը և պատռման դիմադրությունը, բարելավելու համար: Ածխածնային սևի մասնիկների չափը և մակերեսային ակտիվությունը կարող են փոփոխվել՝ որոշակի հատկությունները կարգավորելու համար: Սիլիցիումը ավելի ու ավելի է օգտագործվում, մասնավորապես՝ էներգախնայող անվադողերի միացություններում, որտեղ գլորման դիմադրության նվազումը կարևոր է: Ռետինե մանրացման գործընթաց, Հանքային լցանյութերը և կավերը ծառայում են որպես ավելի էժան այլընտրանքներ, հատկապես գունավոր միացությունների համար:

Վուլկանացման (կարծրացման) համակարգը խաչաձև կապում է պոլիմերային շղթաները՝ ջերմապլաստիկ միացությունը վերածելով դիմացկուն ջերմամեկուսիչ նյութի: Ծծումբը մնում է ամենատարածված կարծրացնողը, որը սովորաբար օգտագործվում է 0.5–35 phr արագությամբ՝ արագացուցիչների (0.5–5 phr) և ակտիվատորների (1.0–5 phr) հետ միասին: Արագացուցիչները մեծացնում են կարծրացման արագությունն ու արդյունավետությունը: Պերօքսիդի վրա հիմնված համակարգերը առաջարկում են այլընտրանքային տարբերակներ այն պոլիմերների համար, որոնք չեն կարող կարծրացվել ծծմբի միջոցով՝ ապահովելով ավելի բարձր սպասարկման ջերմաստիճաններ և ավելի ցածր սեղմման կարծրացումներ:

Պաշտպանիչ նյութերի թվում են հակաօքսիդանտները, որոնք պաշտպանում են միացությունները ջերմային քայքայումից խառնման և սպասարկման ընթացքում, և հակաօզոնանտները, ինչպիսիք են մոմերը, որոնք ծլում են մակերեսին՝ օզոնի ազդեցությունից պաշտպանելու համար: Մշակման օժանդակ նյութերը՝ յուղերը, պլաստիկացնողները և պեպտիզատորները, նպաստում են բաղադրիչների ներթափանցմանը, նվազեցնում են մածուցիկությունը և ազդում վերջնական կարծրության վրա:

Խառնման գործընթացը

Խառնուրդը սկսվում է ծամելով՝ պոլիմերի մեխանիկորեն քայքայմամբ՝ մոլեկուլային քաշը նվազեցնելու համար: Խառնումն իրականացվում է երկու հիմնական մեթոդով: Բաց երկգլանային աղացը բաղկացած է հակադարձ պտտվող գլաններից, որոնց կարգավորվող ծայրը ստեղծում է ինտենսիվ կտրման գործողություն: Այս ձեռքով մեթոդը ապահովում է գերազանց տեսանելիություն իրական ժամանակի կարգավորումների համար, ինչը այն դարձնում է իդեալական մշակման և ջերմազգայուն միացությունների համար, չնայած այն ներմուծում է խմբաքանակից խմբաքանակ փոփոխականություն: Ներքին խառնիչը (Banbury խառնիչ) գործում է լիովին փակ խցիկում՝ երկու հակադարձ պտտվող ռոտորներով և խցիկով, որը նյութը մղում է բարձր կտրման գոտի: Ավտոմատացված և բարձր արագությամբ ներքին խառնիչները ապահովում են կայուն, մեծածավալ արտադրություն:

Կարևոր պարամետրերից են խառնման ժամանակը, ջերմաստիճանը, խցիկի ճնշումը, ռոտորի արագությունը և բաղադրիչների ավելացման հաջորդականությունը: Ավելացման հերթականությունը անվիճելի է. նախ պոլիմերը, ապա լցանյութերը և յուղերը, իսկ ամրացնող նյութերը ավելացվում են վերջում՝ ավելի ցածր ջերմաստիճաններում՝ այրվածքը (վաղաժամ կարծրացում) կանխելու համար: Ջերմաստիճանի վերահսկումը կարևոր է. լցանյութի լավ ցրման համար պետք է ներդրվի բավարար էներգիա՝ առանց վաղաժամ խաչաձև կապակցման առաջացման:

Կիրառություններ և միտումներ

Ռետինե միացությունները անփոխարինելի են գրեթե բոլոր արտադրական ոլորտներում: Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը մնում է ամենամեծ սպառողը, որի կիրառությունները ներառում են անվադողեր, կնիքներ, միջադիրներ, խողովակներ, գոտիներ և թրթռումը մեղմացնող բաղադրիչներ: Արդյունաբերական կիրառությունները ներառում են փոխադրիչ ժապավեններ, արդյունաբերական խողովակներ, ձուլված բաղադրիչներ և գլաններ: Այլ ոլորտներ են բժշկական սարքավորումները, ավիատիեզերական արդյունաբերությունը, մետաղալարերը և մալուխները, կոշիկը և շինարարությունը:

Ժամանակակից խառնուրդների արտադրությունը բախվում է կայունության աճող պահանջարկի: Պոլիկլիկ արոմատիկ ածխաջրածինների (ՊԱԱ) վրա կարգավորող ճնշումները խթանում են կենսահիմքով ընդլայնիչ յուղերի, ինչպիսիք են արդյունաբերական կանեփի սերմերի յուղը, զարգացումը՝ որպես նավթային հիմքով յուղերի այլընտրանք: Կայուն լցոնիչների, վերամշակված նյութերի և ցինկի օքսիդի մակարդակի նվազեցման հետազոտությունները արտացոլում են արդյունաբերության հանձնառությունը շրջակա միջավայրի պաշտպանության նկատմամբ: Էլեկտրական մեքենաների մարտկոցային համակարգերի, ջերմային կառավարման և խիստ բժշկական կիրառությունների համար բարձր արդյունավետությամբ մասնագիտացված միացությունների միտումը շարունակում է խթանել նորարարությունը:

Ռետինե խառնուրդների պատրաստումը մնում է և՛ արվեստ, և՛ գիտություն՝ քիմիայի, ֆիզիկայի, բաց աղացի ռետինե խառնուրդի գործարանի և ճարտարագիտական ​​​​փորձագիտության նուրբ հավասարակշռություն, որտեղ բաղադրիչների հազարավոր համադրություններ պետք է մանրակրկիտ ստուգվեն և կատարելագործվեն: Յուրաքանչյուր բանաձև ներկայացնում է անթիվ ժամերի մշակում՝ մշակման բնութագրերի, վերջնական հատկությունների և ծախսարդյունավետության օպտիմալ հավասարակշռությանը հասնելու համար, այդ իսկ պատճառով խառնուրդների պատրաստման մեծ մասը պահպանում է իրենց բանաձևերը որպես սեփական մտավոր սեփականություն: