Участок изготовления резиновых смесей для технических пластин мощностью 20000 тонн в год

Таблица 8 - Стоимость сырья и материалов смеси ТМКЩ-1 и ТМКЩ-2 

Обоснование рецептуры МБС-С-1 

С учетом вышеизложенных требований к резиновой  смеси и резине целесообразно  в качестве полимерной основы использовать бутадиен- нитрильный каучук БНКС-28АМН. Он обладает хорошими технологическими свойствами, потому что является мягким, с пониженной жесткостью. Он не требует пластикации.Так как каучук нестереорегулярен, он не кристаллизуется, поэтому декристаллизации не требуется.

          Основной особенностью БНКС является наличие полярных нитрильных групп, которые придают ему ряд специфических свойств: стойкость к действию масел и алифатических углеводородов (так как нет сродства), повышенная теплостойкость и хорошее водопоглощение. Каучук с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты, равным 28 %, является компромиссным вариантом, который позволяет обеспечить сочетание достаточно высокой маслобензостойкости и приемлемой водостойкости.

Огромное  влияние на свойства вулканизатов играет содержание нитрила акриловой кислоты в составе каучука. В моем каучуке ее содержание равняется 28 %. Это придает резиновой смеси такие свойства как повышенное сопротивление раздиру и медленное окисление кислородом воздуха. Резины на основе БНКС имеют высокую стойкость к тепловому старению, что связано с образованием промежуточных продуктов окисления, которые, являясь ингибиторами окисления, замедляют старение резин. В процессе теплового старения бутадиен-нитрильные каучуки структурируются.

          Так как БНКС непредельный  каучук, то его можно вулканизовать с помощью серы или доноров серы. Поскольку в рассматриваемом случае одним из основных требований является высокая теплостойкость, то целесообразно использовать эффективную серную систему, включающую серу в малом количестве(0,3 мас.ч) и комбинацию каптакса и тиурама. В присутствии такой системы формируются С-С поперечные связи и серные мостики малой степени сульфидности. В принципе тиурам в такой сисчтеме играет роль вулканизующего агента, являясь донором серы. По существу это тиурамная вулканизация. Использование тиурама в малосерной системе в комбинации с тиазольным ускорителем обеспечивает повышенные теплостойкость и жесткость резины и пониженные остаточные деформации. Тиурам Д обуславливает склонность смесей к подвулканизации, поэтому необходимо применение антискорчинга.

          Оба ускорителя обеспечивают  образование связей малой степени  сульфидности, что важно в плане  обеспечения повышенной теплостойкости  резины: чем меньше число атомов серы в поперечной связи, тем выше ее энергия диссоциации и больше устойчивость к действию повышенных температур. Тиурам является ультраускорителем, а каптакс дает небольшой индукционный период вулканизации. В обоих случаях скорость вулканизации в основном периоде высокая.

          В качестве активаторов вулканизации используют цинковые белила (первичный активатор) и как вторичный активатор – стеариновую кислоту. Белила цинковые - неорганический активатор вулканизации, который улучшает технические свойства резин и несколько сокращает время достижения оптимума вулканизации. Стеариновая кислота помимо роли активатора является еще диспергатором порошкообразных компонентов, снижает вязкость резиновой смеси, уменьшает прилипаемость смеси к поверхности рабочих органов при переработке и  уменьшает степень сульфидности. С применением активаторов получаются резины с более высоким значением модуля, а также повышаются сопротивление разрыву, раздиру и динамическая выносливость.

       В качестве наполнителей применяется смесь технических углеродов- малоактивный П-803 и полуактивный П-514. Техуглерод П-803 незначительно влияет на технические свойства, однако обеспечивает хорошие технологические свойства. Полуактивный техуглерод П-514 используется для снижения теплообразования. Резиновые смеси с полуактивным техническим углеродом обладают хорошими технологическими свойствами, хорошо каландруются. Применение 2 марок технического углерода приводит к снижению усадки, смеси хорошо формуются.

          При введении большого количества технического углерода затрудняется переработка резиновых смесей, увеличивается теплообразование. Для устранения этих недостатков в рецепт введены пластификаторы. Они снижают теплообразование при изготовлении и переработке смеси, при эксплуатации изделия, улучшают технологические свойства, но снижают модули и прочность резин, повышают эластичность вулканизатов, в том числе при пониженных температурах.

     В данной рецептуре в качестве пластификаторов используются битум нефтяной и дибутилфталат. Дибутилфталат повышает морозостойкость пластикатов, хорошо взаимодействует с полярным каучуком БНКС, при этом вследствие взаимодействия эфирной и полярной групп полимера устраняется выпотевание сложных эфиров на поверхность. Битум практически не меняет вязкость, однако улучшает формование за счет уменьшения эластического восстановления и повышения каркасности смеси.

          Защитный воск – физический противостаритель, который мигрирует на поверхность резины и образует на ней тонкую пленку, которая и защищает от светоозонного старения. Кроме того, воск, мигрируя на поверхность, растворяет в себе химические противостарители и также выносит их на поверхность, что повышает активность последних.

     Ацетонанил  Н защищает от атмосферного и теплового  старения, повышает сопротивление резин озонному растрескиванию.

N-нитрозодифениламин является замедлителем подвулканизации. Эффект действия объясняется дезактивирующим влиянием на радикальные процессы, протекающие при переработке резиновой смеси. При этом в его присутствии возможны выделения оксидов азота, что обусловливает возможное получение пористых вулканизатов. Использование его необходимо, прежде всего вследствие наличия в рецепте ускорителей высокой активности.  
 

Таблица 9 - Рецепт резиновой смеси для МБС-С пластины 

Таблица 10 - Стоимость сырья и материалов смеси МБС-С-1 и МБС-С-2