Главная » Пористые резины

Пористые резины

Отличительной особенностью пористых резин является наличие диспергированного в них газа, образующего определенную структуру пор, которая характеризуется степенью равномерности их распределения, размером, формой и количеством.

По характеру пор резины разделяются на следующие классы:

- ячеистые, в которых газ заполняет несообщающиеся между собой макро- или микрополости,

- губчатые, которые имеют сообщающиеся между собой, заполненные газом поры,

- пористые, имеющие как ячеистую, так и губчатую структуру пор.

Практически под термином «пористые» резины подразумеваются резины без учета вида пор.

Пористые резины имеют большое значение, в связи с бурным развитием авиационной и космической промышленности, судостроения и автомобилестроения, холодильной техники и химического машиностроения, радиоэлектроники и медицинского приборостроения. Данные отросли требуют пористые резино-технические изделия, обладающие низкой плотностью, высокими прочностными характеристиками, незначительной остаточной деформацией, работоспособностью при высоких и низких температурах, высокой амортизирующей способностью, электро-, тепло-, и звукоизоляционными свойствами.

Принципы построения рецептуры пористых резиновых смесей 

При создании пористых резиновых смесей, в зависимости от способа и условий их переработки, важное значение имеет выбор типа каучука и основных ингредиентов резиновой смеси. От подбора рецептуры в значительной степени зависит, насколько готовые изделия по своим свойствам будут соответствовать предъявляемым к ним требованиям. Резиновая смесь, предназначенная для изготовления пористых изделий непрерывным способом, должна быть достаточно пластической, что бы обеспечить равномерное парообразование во всей массе, и вместе с тем, смесь должна быть каркасной, что бы изделие после прихода из головки червячного пресса до поступления на вулканизацию сохранила свою форму. Кроме того, резиновые смеси должны содержать минимальное количество компонентов, способных разлагаться или реагировать друг с другом с выделением кипящих жидкостей или газов как в процессе шприцевания, так и в процессе вулканизации, за исключением порообразователей.

Важными условиями получения изделий пористой структуры с заданными физико-механическими показателями и размерами, в непрерывных технологических процессах, является правильный выбор температурно-временных параметров вулканизации, поддержание рабочих температур в зонах червячного пресса на необходимых уровнях, равномерное питание резиновой смесью и применение специальной конструкции профилирующих шайб.

КАУЧУКИ

Большое влияние на свойства пористых материалов оказывает структура пор – их геометрическая форма, размер, взаимное расположение, которое, в свою очередь, определяется природой полимера, а также молекулярным взаимодействием, характером надмолекулярных образований, физическим состоянием полимера в момент газообразования и фиксации.

Для изготовления пористых изделий различного назначения широко применяются такие виды каучуков как натуральный (НК), натрий-бутадиеновый (СКБ), стирольный (СКС), хлоропреновый (наирит), так и их комбинация с нитрильными (СКН), изопреновыми (СКИ). В последнее время нашли применение силиконовые и этилен-пропилен-диеновые каучуки. До внедрения непрерывных технологических процессов, использование хлоропреновых каучуков было крайне ограничено из-за больших трудностей, связанных с обеспечением точной заготовки как по размеру, так и по весу.

Изготовление пористых резин для изделий, полученных формовым методом, производилось в основном из натурального, натрий-бутадиенового и стирольного каучука. При использовании НК и СКС необходимо проводить их предварительную пластикацию. В случае использования каучуков, которые выпускаются с определенной вязкостью или пластичностью, их предварительную пластикацию не проводят. При использовании кристаллизующихся каучуков можно изготовлять пористые резиновые смеси с малым наполнением и хорошими физико-механическими свойствами.

На образование пористой структуры в резине большое влияние оказывает способность каучука, на основе которого изготовлена данная резиновая смесь, растворять выделяющиеся при разложении парообразователя газы и обеспечить диффузию их из резиновой смеси.

Растворимость газа в каучуке, в свою очередь, зависит от пластичности и вязкости каучука, а так же свойств газов, температуры окружающей среды и давления, развиваемого газом в период парообразования. Газопроницаемость, в значительной мере, зависит от типа и строения каучука, от структуры вулканизата, объемного содержания и формы частиц наполнителей.

Уменьшение плотности упаковки, вследствие разветвленности молекул полимера, приводит к повышению газопроницаемости, растворимости и диффузии вследствие ослабления межмолекулярного взаимодействия. В тоже время увеличение плотности сетки, за счет увеличения количества связанной серы в резине, приводит к снижению проницаемости и растворимости газов. При введении в резиновую смесь наполнителей и пластификаторов газопроницаемость резины, как правило, понижается. Пористая структура образуется тем легче, чем выше сорбционная способность каучука и меньше его проницаемость для газов, образующихся при разложении порообразователя. Поэтому, для получения пористых резин с большим числом замкнутых пор непрерывными способами вулканизации при температурах 180-250^оС рекомендуется применять каучуки с малой газопроницаемостью и стойкие к высоким температурам:

 - хлоропреновые,

- этилен-пропилен-диеновые,

-  ниприльные.

Для получение резин с сообщающими порами более целесообразно применять неполярные каучуки с большой газопроницаемостью:

- натрий-бутадиеновые,

- бутадиен-метил-стирольные.

При быстрой вулканизации, как правило, не более двух минут, можно применять:

- стирольные каучуки,

- натрий-бутадиеновые каучуки.

Каучуки должны иметь как можно меньше летучих веществ и быть стабильными по физико-механическим показателям, особенно по вязкости и пластичности, так как эти показатели, в первую очередь, влияют на равномерное протекание процесса порообразования в резине и, следовательно, на получение более стабильных размеров вулканизата.

Одно из основных требований, предъявляемых к пористым уплотнительным деталям:

- высокая озоностойкость,

- высокая светопогодостойкость.

Выпускаемые в настоящее время пористые уплотнителе на основе натурального каучука, натрий-бутадиенового, стирольного и их комбинаций, не в полной мере удовлетворяют этим требованиям. Поэтому, за основу при составлении рецептуры пористых резиновых смесей массового назначения, могут быть взяты только хлоропреновые и этиленпропиленовые каучуки, хорошо удовлетворяющие как этим требованиям, так и требованиям высокотемпературной непрерывной вулканизации.

К списку