Сейчас производство РТИ набрало большие обороты, резина используется повсеместно. Разберёмся, какое место в создании эластомера занимает молотая сера.
Серу и её соединения активно используют в производстве резины, а именно — в процессе вулканизации каучука. В частности, при введении значительных процентов серы от общего количества материала образуется эбонит — состав с высокой прочностью и электроизоляционными свойствами. Такой эластомер — более упругий, с повышенной износостойкостью. В современном мире резины применяют в различных сферах.
Получение каучуков с помощью серы
Сам по себе каучук природного происхождения не является эластичным материалом, а его физические показатели сильно зависят даже от небольших колебаний факторов внешней среды. В летнюю жару он плавится, а при небольших заморозках становится твердым и хрупким. Также природный каучук сильно подвержен действию органических растворителей. Чтобы закрепить его достоинства и избавиться от недостатков, применяется такой метод воздействия, как вулканизация каучуков. Стандартно для этого используются добавки из мела, сажи, различных мягчителей, но лучше всего для производства подходит сера молотая ГОСТ 127.4-93.
✔ Ещё недавно основным способом получения натурального каучука было его производство из сока экзотических растений. Но в ближайшее время учёные планируют найти способ получать его из более распространённого в нашем климате обычного одуванчика.
В ХХ в. благодаря использованию металлоорганических катализаторов удалось получить резину, соответствующую потребностям развивающейся промышленности. Синтетический материал промышленным способом впервые был получен еще в СССР по способу С. В. Лебедева. На полузаводской установке получили несколько килограмм синтетического дивинилового каучука. В 1932 году мир ждало новое достижение — первый эксперимент по его промышленному синтезу. Полученный материал обладал хорошей водо- и газонепроницаемостью, но был менее эластичным, чем натуральный, так как имел нерегулярное строение.
Способы серной вулканизации
Выделяют два способа вулканизации:
❶ холодный
❷ и горячий.
При холодном методе заготовки размещаются в парах органического растворителя, который позволяет раствориться каучуку, но не реагирует с серой. Обычно применяются растворители, в основе которых лежат сероуглерод, бензин и подобные вещества. Воздействие молотой серы не дает каучуку менять свое агрегатное состояние, что позволяет заготовкам пропитаться раствором, в котором они находятся. Подсчитано, что для полной вулканизации требуется не больше нескольких минут — время зависит от толщины и материалов изделия, — иначе может произойти перевулканизация и изделие станет твердым и хрупким. При этом требуется строгий контроль за всем процессом, так как наружные слои могут вулканизироваться сильнее, чем внутренние. Для завершения процесса изделия требуется обработать щелочным раствором либо же просто водой.
По количеству добавленной серы различают мягкие резины, средние и твёрдые. При добавлении максимального количества серы образуется очень прочный и твёрдый эбонит, который не обладает эластичностью.
✔ На содержание S в вулканизирующем агенте указывает обозначение сорта. ГОСТ 127.4-93 регламентирует выпуск серы сортов 9990, 9950 и 9995.
Процесс горячей вулканизации также имеет несколько отличительных особенностей. Твердость производящегося материала напрямую зависит количества серы в заготовках.
Поэтапно изготовление вулканизированного каучука из серы горячим способом выглядит следующим образом:
- Заготовке из сырого каучука придется форма, добавляется вулканизирующий агент — чаще всего на основе технической серы по ГОСТ 127.1-93 — и другие добавки.
- Далее заготовкам придают форму и нагревают, то есть проходит непосредственно процесс вулканизации. После этого заготовки помещают в печи с нагревом до 130 °C.
- Чтобы повысить качество изделий и скорость производства, их кладут в места с повышенным давлением. К примеру — в специальную печь, автоклав с горячим паром или нагреваемый пресс. Именно такая методика чаще всего используется на практике.
В современном производстве кроме самих реагентов в реакцию добавляют так называемые ускорители. Они помогают ускорить процесс, снизить затраты — энергетические, материальные и временные — и оптимизировать создание заготовок.
✔ На процесс влияют не только катализаторы и примеси, но и условия среды реакции. Например, при нормальном давлении присутствие воздуха понижает скорость и качество вулканизации. Поэтому для контроля качества необходимо постоянное регулирование второстепенных факторов.
Применение молотой технической серы
Общепромышленное назначение резины обширно, этим объясняется постоянная потребность производств в сырье для неё.
✔ Интересно, что на протяжении почти 80 лет с её открытия в Европе первым и единственным применением эластомера было использование в качестве ластика для стирания карандаша. Сейчас из резины производят спецодежду с электроизолирующими свойствами, саму электроизоляцию, обувь, игрушки, автомобильные шины, запчасти к промышленным установкам и многое другое.
Иногда позволяется добавление рогового каучука, в котором содержание требуемого компонента также достаточно велико, однако возможность такой замены имеет ограничения. Потому вулканизирующий агент из технической серы остаётся неизменно востребованным.
Не пропустите новые публикации!
Занимательная статья? Поставьте лайк 👍
Также приглашаем подписаться на канал — вас ждут интересная аналитика о металлопрокате, химикатах и оборудовании, посты в формате FAQ, опросы. Мы рады вашей активности в комментариях!
Больше материалов о металлургическом сырье и методах его применения от нашего научно-производственного предприятия:
Где купить серу молотую для каучуков?
Сырьё для различных изделий из резины и каучука вы можете приобрести на сайте нашей компании «НПП «ТрубТехАрматура». Заказать серу молотую, соответствующую ГОСТ 127.4-93 и другим стандартам, возможно с доставкой. Постоянное наличие всех сортов на складе!