Применяются для подачи бензина, авиационного топлива, реактивного и дизельного масла на нефтяной основе, жидкостных смазок, охлаждающих жидкостей, слабых растворов кислот, воздуха и газов при температурах от -60°С до +120°С.
Состоят из внутреннего резинового слоя, нитяного каркаса (усилия) с одним или несколькими промежуточными слоями (или без них) из резины или клеевой пасты и наружного резиново слоя или без него. Работоспособны в районах с умеренным климатом при температуре от -50 до +120°С, в районах с холодным климатом при температуре от -60 до +90°С.
Методы получения РТИ
Основные стадии при производстве резинотехнических изделий состоят из:
подготовка каучука и ингредиентов
- смешение
шприцевание резиновой смеси для получения заготовок
вулканизация
механическая обработка деталей
Подготовка каучука, ингредиентов резиновой смеси. С каучука снимают первичную упаковку. Далее кипы режут на куски и укладывают на поддон. Твердые ингредиенты растаривают, подают на взвешивание.
Смешение. Резиновую смесь готовят на вальцах смесительных. Ингредиенты резиновой смеси подаются на вальцы, где происходит их интенсивное смешение при температуре 550С. На третьей минуте вводится активатор - белила цинковые, потивостарители - ацетонанил Р, диафен ФП, на 13 минуте вводится противостаритель - воск защитный и наполнитель -каолин, на 21 минуте вводится активатор - стеариновая кислота, наполнитель -углерод П 324, в последнюю очередь на вводится вулканизатор - сера, ускоритель вулканизации-сульфенамид Ц, пластификатор - масло И-8А. Резиновая смесь в виде листов толщиной (10±2) мм подают непосредственно на шприц - машину. [9]
При получении формовых изделий прессованием заготовки виде цилиндрической формы шприцуют в червячной машине теплого питания, а затем на станке разрезают на отрезки определенной длины. Нарезанные заготовки подают в приемный бункер, откуда их периодически выгружают и направляют в вулканизационный пресс. [3]
Для вулканизации используются следующие оборудования: вулканизационный котел, вулканизационный пресс верхнего давления.
Вулканизационные котлы работают под давлением, поэтому работа данных аппаратов контролируется гостехнадзором. Вулканизационный котел представляет собой обечайку с двумя днищами. Длина котла 6000 мм, диаметр - 1500 мм, давление (максимальное) 1500 МПа. Нагрев изделий в вулканизационном котле может производится двумя способами: путем подачи теплоносителя внутрь котла или путем подачи теплоносителя в рубашку котла. Изделия для вулканизации расположены на тележках. При помощи подъемного моста рельсы совмещаются и тележки с изделиями закатываются внутрь котла. Крышка закрывается. В процессе вулканизации повышается температура (140 - 170ºС) и давление. После вулканизации давление снижается и ключ в байонетном затворе поворачивается, при этом стержень вынимается из колец и днище открывается. [3;4]
Для изготовления резиновых изделий сложной конфигурации с высокой плотностью большой точностью широко используют формовой способ вулканизации в прессах. При этом способе вулканизации одновременно сочетают два процесса - формование методом компрессионного прессования (запрессовки) резиновой смеси в специальной пресс-форме и последующую вулканизацию под давлением. В некоторых случаях эти процессы можно проводить раздельно. Заполнение пресс-формы резиновой смесью происходит под давлением благодаря вязко-текучим свойствам смеси. Для улучшения текучести смеси их подогревают; резиновые смеси запрессовывают, как правило, в нагретую форму. При этом следует учитывать, что в процессе прессования подвулканизация резиновой смеси, не должна происходить до момента полного растекания смеси (до заполнения формы).
Вулканизационные гидравлические прессы оснащены контрольно-измерительными приборами - терморегуляторами и регуляторами давления. Управление прессом осуществляется с помощью специальной коробки (дистрибутора) автоматически или полуавтоматически.
Для получения изделий высокого качества в пресс-форму помещают заготовки резиновой смеси, выполненные таким образом, чтобы они не препятствовали вытеснению воздуха из полости форма при прессовании. Масса заготовок для обеспечения плотного заполнения формы должна быть на 3 - 8% больше массы получаемого готового изделия. Для сложных резинометаллических изделий заготовки включают металлическую арматуру. Если прессование совмещается с вулканизацией, заготовки помещают в нагретые формы, которые затем располагают на нагревательных плитах и прессуют.
Недостатками формовой вулканизации являются - высокая трудоемкость процесса; необходимость применения заготовок, масса которых превышает массу готового изделия, а, следовательно, и вулканизованных отходов (выпрессовок); неравномерность вулканизации толстостенных изделий; необходимость дополнительной отделки изделий (обрезание заусенцев и выпрессовок).
Вулканизация в прессах является наиболее выгодным и качественным способом вулканизации, т.к. пресс занимает гораздо меньшую по объему площадь; пресс обогревается электрически, что способствует меньшей энергоемкости, чем при вулканизации в котлах, где прогрев и поддержание температуры осуществляется, горячим паром; перед каждым циклом вулканизации из котла необходимо откачать воздух и произвести перезарядку, для чего требуется значительное время, что опять является недостатком по сравнению с вулканизационным прессом. При продолжительной перезарядке формы сильно остывают, что приводит к повышенному расходу пара. Операции, связанные с перезарядкой котлов и форм, трудно механизировать, поэтому способ вулканизации резиновых изделий в формах в горизонтальных вулканизационных котлах применяется только для изделий больших размеров, которые нельзя вулканизировать в гидравлических прессах или в пресс - автоклавах, а также для изделий средних размеров, выпускаемых в небольших количествах.
Помимо вулканизации на сегодняшний день один из самый эффективный способов изготовления РТИ является и метод литья под давлением. Так как этот процесс легко автоматизируется и приводит к малым потерям компонентов резиновой смеси. [9]
Основной компонент резиновой смеси для производства резиновых технических изделий типа сальниковых уплотнителей является каучук. Кроме каучука в состав входят и еще некоторые вещества: сера, ускорители вулканизации, активаторы, противостарители, модификаторы и некоторые другие компоненты. Вулканизации подвергается обычно смесь каучука с различными компонентами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин: наполнителями (технический углерод, мел, каолин, полидисперсная кремнекислота и т.д.), пластификаторами (нефтяные и талловые масла, дибутилфталат и т.д.), противостарителями (бисфенолы, диамины и т.д.), ускорителями вулканизации (ксантогенатами, тиазолами, сульфенамидами и т.д.), активаторами вулканизации (оксидом цинка, оксидом магния и т.д.), замедлителями подвулканизации (фталевый ангидрид, N-нитрозодифениламин и т.д.). Активаторы- компоненты резиновых смесей, повышающие эффективность структурирования каучуков при вулканизации. Применение активирующих веществ. в системах, содержащих вулканизующие агенты и ускорители вулканизации, позволяет повысить модуль, прочность при растяжении, сопротивление раздиру и динамические свойства вулканизатов. Активаторы используют главным образом при вулканизации каучуков серой и серосодержащими соединениями. Противостарители - вещества, повышающие стойкость пластических масс, каучуков, резин и др. материалов к старению.
К нормам физико-механических показателей резиновой смеси которые необходимо знать, можно отнести: условная прочность при растяжении, твердость единицы по ШОР А, относительная остаточная деформация при 25% статической деформации сжатия в течение 72 ч. при 100ºС,%, температурный предел хрупкости, стойкость к озонному старению при 50ºС в течение 72 ч. с концентрацией озона (5±0,5)*10-5 объемных долей при статической деформации растяжения 20%, стойкость к термическому старению в воздухе при 100ºС в течение 72ч