Изготовление изделий из неметаллических материалов (стр. 2 из 2)
Вулканизация — сложный физико-химический процесс, в результате которого макромолекулы каучука образуют определенную пространственную структуру. В результате вулканизации повышаются прочность, твердость, эластичность, тепло- и морозостойкость каучука, снижается степень его набухания в органических растворителях.
Основное вулканизирующее вещество — сера. Изменяя ее количество в составе резиновых смесей, можно получить резину, обладающую различными степенями эластичности. При добавке 2...8 % серы получают мягкую резину, при 12...20 % — полутвердую и при 25... 50 % — твердую резину (эбонит).
Для нужд современной техники применяют мягкие, жесткие (эбонит), пористые и пастообразные (для герметизации и уплотнения) резины.
Порядок выполнения работы. Изучить устройство и работу оборудования, приспособлений и инструментов, используемых при проведении лабораторной работы.
Ознакомиться с правилами техники безопасности.
Рассчитать необходимое усилие, прессования Р п по формуле
где р — давление прессования, МПа; в зависимости от состава резиновой смеси выбирается в пределах I... 2 МПа; Snp — площадь сечения прессовки, перпендикулярного к направлению приложения усилия прессования, м2.
Рис. 2. Схема прямого прессования резинового изделия:
1 - пуансон; 2 - изделие; 3 – матрица
Рис. 3. Схема сжатия пресс-формы при вулканизации:
1—струбцина; 2 — прижимной винт; 3 — пресс форма
Рассчитать необходимое манометрическое давление А, по формуле
где Sпл — площадь поперечного сечения прессующего плунжера, м2.
Произвести дозировку взвешиванием резиновой смеси (сырой резины) пяти-шести составов с содержанием вулканизатора от 5 до 30 %. Подогреть пресс-формы в лабораторной печи на 10... 15 °С выше температуры вулканизации. Загрузить резиновую смесь в нагретые пресс-формы и произвести прессование (рис. 2) с выдержкой 20...30 с.
Снять пресс-формы с пресса, сжать их струбцинами (рис. 3) и поместить в лабораторную печь, нагретую до 150 °С, для вулканизации в течение 40 мин.
Извлечь пресс-формы из печи, освободить от струбцин, извлечь изделия из пресс-форм.
Изделия из резины разного состава испытать на твердость.
Построить зависимость твердости от содержания вулканизатора в резиновой смеси.
Оборудование, инструмент, материалы, шт.
Пресс гидравлический усилием 5...10 кН 1
Пресс-формы 6
Весы технические 1
Электропечь лабораторная с рабочей 6
температурой до 300 °С
Резиновые смеси с содержанием серы 1 кг
(каждого 5, 10, 15, 20, 25, 30 % состава)
Содержание отчета. Кратко описать процесс изготовления изделий из резины. Привести эскиз изделия и схему процесса прессования.
Построить график зависимости между содержанием вулканизирующей группы в резине и ее твердостью после вулканизации.
Контрольные вопросы и задания
1. Что представляет собой резина?
2. Перечислите основные ингредиенты, входящие в состав резины.
3. Какова роль вулканизаторов при изготовлении резиновых изделий?
4. Как влияет количество вулканизаторов на свойства резины?
5. Какова роль наполнителя в резинах?
6. Перечислите основные способы изготовления резиновых изделий.
7. Как классифицируются резины по применению?
8. Где применяются мягкие, жесткие, пористые и пастообразные резины?