Характеристика эластомеров

К эластомерам в настоящее время относят каучуки и резины.Резиновые смеси представляют собой композиционный материал на основе каучуков.

Каучуки – это полимеры, состоящие из макромолекул, связанных между собой только относительно малопрочными силами межмолекулярного взаимодействия. По этой причине, если образец каучука или сырой резиновой смеси подвергнуть каким-либо механическим воздействиям ( например, растяжению или сжатию), силы межмолекулярного взаимодействия не в состоянии помешать смещению молекул полимера относительно друг друга. Оно становится необратимым. Поэтому после снятия нагрузки образец не принимает исходных размеров. Этим объясняется пластичность сырых невулканизованных резиновых смесей. Необратимое смещение полимерных цепей можно свести к минимуму, если каким-либо способом связать отдельные молекулы между собой связями, не разрушающимися при приложении к материалу механических нагрузок. Процесс образования подобных связей приводит к формированию резин и называется вулканизацией. Таким образом, резина представляет собой продукт вулканизациикаучука, так называемый вулканизат.

Истинной плотностью называется масса единицы объема зерен вещества без учета замкнутых пор.

Сущность метода заключается в сравнении массы пикнометра, толстостенного стеклянного сосуда, предварительно заполненного высушенным и просеянным порошком исследуемого материала,

взвешенного в воздухе, с массой пикнометра без воздуха, который

откачивается специальным приспособлением для вакуумирования.

2.Определение насыпной плотности и плотности утряски

Насыпную плотность в кг/м³ рассчитывают по формуле:

, где:

Р_С – масса цилиндра со свободно насыпанным материалом;

Р_О – масса пустого цилиндра;

V – объем цилиндра.

Плотность утряски в кг/м³ рассчитывают по формуле:

, где;

Р_У – масса цилиндра с уплотненным материалом;

3. Определение сыпучести

Сыпучесть характеризуется массой материала, истекающего из бункера с отверстием диаметром 6 мм за 1 мин.

Сыпучесть в кг/мин подсчитывается по уравнению:

, где:

Р – навеска смолы, кг; t – время высыпания.

4. Определение гранулометрического состава

Сущность метода заключается в подсчете числа частиц опреде-

ленного размера и построение кривой их распределения (гистограммы).

5. Определение влажности

Влажность в % подсчитывают по формуле:

, где:

а – масса порошка до высушивания;

b – масса высушенного порошка.

6. Определение угла естественного откоса

Угол естественного откоса характеризуется величиной острого угла между образующей поверхности свободно насыпанного материала и горизонтальной плоскостью.

По углу естественного откоса рассчитывают коэффициент внутреннего трения материала по следующей формуле:

, где:

φ – угол естественного откоса [1].

Подготовительные операции

весьма многообразны и определяются видом перемешиваемых материалов. Несмотря на это можно установить наиболее общие операции, проводимые при подготовке к смешению как термопластов и реактопластов, так и резиновых смесей.

Просеивание

Назначение этой операции – очистка материала от посторонних включений на специальном сите при помощи вакуум-насосов.

Взвешивание

В условиях крупномасштабного непрерывного процесса взвешивание производится в специальных дозаторах – весовых и объемных. При мелкосерийном и опытном производстве взвешивание выполняют на технических весах с точностью, предусмотренной в технических условиях для каждого отдельного случая. Иногда взвешивание малого количества ингредиентов производят на аналитических весах.

Сушка

Сушку ингредиентов чаще всего предпринимают тогда, когда в процессе транспортировки или хранения содержание влаги увеличивается выше допустимого предела, определенного нормативным документом на данный ингредиент. В результате повышенного содержания влаги в процессе переработки композиции в изделиях могут образовываться пузыри, внутренние пустоты, раковины или существенно ухудшается их внешний вид.

Для сушки ингредиентов используются различные виды сушилок: ленточные непрерывного действия, турбинные, полочные вакуум-сушилки, барабанные и др.

После того, как все ингредиенты полимерной композиции высушены и проведена их дозировка, необходимо осуществить их перемешивание [3].

Смешение композиций

Смешение полимеров с различными компонентами полимерных композиций, имеющих разнообразную форму, агрегатное состояние, различающихся растворимостью и скоростью распределения в полимере, представляет собой сложную техническую задачу, которую приходится решать в условиях повышенных температур, ускоряющих механические процессы.

Смешение, как начальный этап производства полимерных материалов во многом определяет их качество. Высокая однородность физико-химических характеристик композиции достигается только при равномерном распределении ингредиентов в объеме полимера.

Основные этапы смешения

Смешение можно представить как сумму двух процессов:

- простое смешение (гомогенизация), заключающаяся в равномерном распределении ингредиентов в объеме полимера;

- диспергирующее смешение, приводящее к разрушению комков и агрегатов ингредиентов до частиц меньших размеров (в пределе до растворения компонентов в смеси).

Фактически оба процесса идут одновременно, поскольку механическое воздействие на систему обязательно приводит к дроблению агрегатов, однако преобладание одного из них зависит от условий смешения, в частности от скоростей и напряжений, возникающих в системе.

Оценку качества смешения на практике проводят путем статистической обработки результатов, полученных при испытании проб, отобранных из готовой смеси.

В зависимости от исходного состояния компонентов различают следующие виды смешения:

1. смешение сыпучих веществ, происходящее вследствие перемещения частиц под действием на систему механических сил или сжатого воздуха;

2. смешение сыпучих и жидких веществ, осуществляемое при механическом воздействии;

3. смешение жидкостей, протекающее в результате молекулярной диффузии и механических сил;

4. смешение полимеров в вязкотекучем состоянии, осуществляемое при механическом воздействии.

Кроме того, процессы смешения подразделяются на периодические и непрерывные, однако во всех случаях смешение является результатом воздействия механических сил на компоненты, находящиеся в рабочем объеме смесителя.

При периодическом процессе смешения ингредиенты вводятся в некоторый ограниченный объем полимера, и смешение продолжается до тех пор, пока не будет достигнута нужная степень однородности распределения ингредиентов.

Непрерывный процесс смешения - это процесс, в котором смешиваемый материал загружается в смеситель в одном месте, а продукт смешения извлекается в другом.

Для проведения некоторых процессов переработки, например, получения пленок поливом на бесконечную ленту или на барабан, необходимо растворять полимерные композиции в соответствующем растворителе.

Основным компонентом, по которому производят выбор растворителя, является полимер.

Растворение представляет собой частный случай смешения ингредиентов, когда низкомолекулярный и высокомолекулярный компоненты самопроизвольно перемешиваются на молекулярном уровне за счет теплового движения [1].

Дата добавления: 2014-05-17; просмотров: 451; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!