Основные технологии уплотнительных профилей из резины
Уплотнительные профили из резины — это неформовые резинотехнические изделия (РТИ). К группе неформовых изделий относится более 10 000 видов РТИ. Это: все рукава (рукава напорные, рукава напорно-всасывающие, рукава высокого давления, рукава резинотканевые и проч.), ремни клиновые, конвейерные ленты, трубки резиновые, шнуры уплотнительные резиновые, профили различных сечений и т.д.
Производство неформовых РТИ осуществляется в два этапа на автоматизированных линиях. Первый этап — экструзия резиновой смеси. Экструзией называют способ изготовления профильных изделий большой длины из сырой резины. При таком способе производство РТИ сводится к смешиванию сырья в соответствии с рецептурой до однородного состояния и продавливанию нагретой смеси через отверстия определенного сечения (экструдеры). Сырая резиновая смесь в виде полосы попадает в экструдер, в котором смесь нагревается и становится пластичной. На выходе из экструдера находится фильера, формирующая из смеси соответствующий профиль поперечного сечения уплотнителя.
Вторым этапом производства неформовых РТИ является вулканизация резиновой смеси в специально предназначенных аппаратах или котлах (вулканизаторах), где при высокой температуре происходит процесс вулканизации.
Вулканизация — технологический процесс резинового производства, при котором пластичный «сырой» каучук превращается в резину. При вулканизации повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость, эластичность, тепло- и морозостойкость, снижаются степень набухания и растворимость в органических растворителях. Сущность вулканизации — соединение линейных макромолекул каучука в единую «сшитую» систему, так называемую вулканизационную сетку. В результате вулканизации между макромолекулами образуются поперечные связи, число и структура которых зависят от метода вулканизации. При вулканизации некоторые свойства вулканизуемой смеси изменяются со временем не монотонно, а проходят через максимум или минимум. Степень вулканизации, при которой достигается наилучшее сочетание различных физико-механических свойств резин, называется оптимумом вулканизации.
По видам химических реакций, происходящих в процессе вулканизации, можно отметить два основных метода:
- серная вулканизация — вулканизирующим веществом является сера с ускорителями, содержащимися в резиновой смеси;
- вулканизация с органическими перекисями (без серы) — вулканизирующим веществом являются органические перекиси, содержащиеся в резиновой смеси.
Серная вулканизация может быть проведена как в солевом составе, так и в горячем воздухе. Вулканизацию с органическими перекисями осуществляют только в солевом составе (солевой ванне). Метод вулканизации оказывает решающее значение на физико-химические характеристики получаемых уплотнительных профилей из резины. В частности, в данный момент для изготовления резиновых уплотнителей на основе EPDM, используемых в оконных системах, применяется только вулканизация с органическими перекисями (без серы).
Уплотнители на основе таких резиновых смесей характеризуются повышенной стойкостью к воздействию:
- высоких и низких температур;
- атмосферных осадков (вода, снег и т. п.);
- солнечной радиации (УФ-излучение);
- кислорода и азота воздуха.
Использование метода вулканизации с органическими перекисями придает готовым изделиям высокие эксплуатационные характеристики, такие как:
- устойчивое восстановление после снятия нагрузки (минимальное изменение геометрии после длительного сжатия);
- высокая стойкость и сохранение эластичности после многократных циклических температурных воздействий (температурная стабильность);
- высокая теплостойкость (до 120°С).
Уплотнители, изготовленные из серосодержащих смесей, независимо от процесса вулканизации, имеют худшие параметры в части указанных выше характеристик.
Фактически в данный момент на рынке используется одна ключевая технология производства уплотнительных профилей из резины, которая описана в разделе 1.2.1 текущего отчета и состоит из двух этапов:
1) На первом этапе осуществляется экструзия резиновой смеси с помощью экструдера;
2) На втором этапе осуществляется вулканизация резиновой смеси с целью придания уплотнительным профилям соответствующих функциональных характеристик.
Естественно, что могут меняться различные нюансы данной технологии, в частности существует два основных метода вулканизации (серная вулканизация и вулканизация без серы) и т.д. Тем не менее, с существенной точки зрения это одна технология, которая является в данный момент единственной для производства уплотнительных профилей из резины. А функциональные качества и области использования УПР различаются в зависимости от поперечного сечения профиля (типа используемой фильеры) и марки используемой для производства УПР резиновой смеси.
В силу выше представленной информации сравнительный анализ различных технологий производства уплотнительных профилей из резины в данном разделе отчета не проводился.
Данная информация является выдержкой из проведенного исследования. Для актуализации данных отправьте заявку.
