Резина как многокомпонентная система

Резина представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы и различных химических добавок (ингредиентов). Для получения резины применяют высокомолекулярные полимеры с низкой (ниже комнатной) темпера турой перехода из стеклообразного или твердого кристаллического» состояния в высокоэластическое - эластомеры. Эластомеры, которые могут быть переработаны в резину, обычно называются каучуками. Большинство каучуков превращается в резину при возникновении между их макромолекулами прочных поперечных связей и образовании пространственной сетки. До 1932 г. практически единственным материалом, из которого получали резину, был натуральный каучук (НК). Успешное

решение проблемы промышленного синтеза каучуков относится к числу наиболее значительных достижений науки и техники XX столетия.

Синтез каучука из бутадиена, осуществленный в СССР в 1932 г. в крупном заводском масштабе, по способу, разработанному С. В. Лебедевым, послужил началом развития новой отрасли промышленности промышленности синтетического каучука (СК) - основного сырья резиновой промышленности. Предсказывая дальнейшее развитие производства каучуков, С. В. Лебедев говорил: «Синтез каучуков - источник бесконечного многообразия. Теория не кладет границ этому многообразию. А так как каждый новый каучук является носителем своей оригинальной шкалы свойств, то резиновая промышленность, пользуясь наряду с натуральными: также и синтетическими каучуками, получит недостающую ей сейчас широкую свободу в выборе нужных свойств. Для одного каучука характерна большая механическая прочность, для другого - сопротивление истиранию, для третьего - стойкость при повышенных температурах и т. д. Вот почему сейчас с полной уверенностью можно утверждать, что резиновая промышленность недалекого будущего будет базироваться на нескольких каучуках - натуральном и синтетических».

Действительно в настоящее время каучуки являются одним из наиболее широко распространенных видов полимерных материалов. Их мировое потребление уже в 1974 г. превысило 10 млн. т, а ассортимент весьма разнообразен и непрерывно расширяется.

Кроме каучуков при изготовлении резиновых изделий применяются различные компоненты (ингредиенты), которые необходимы как для осуществления химических превращений каучуков в процессах их переработки (повышение пластичности, поперечное сшивание и др.), так и для придания резиновым изделиям определенных свойств.

По своему действию ингредиенты разделяются на вулканизующие агенты, ускорители^ и активаторы вулканизаций, наполнители, пластификаторы, противостарители и др. Они относятся к различным классам химических соединений: от элементарной серы и оксидов металлов до органических веществ весьма сложного строения; их содержание колеблется от долей до десятков процентов от содержания каучука. Для улучшения физико-механических свойств резин: износостойкости, прочности, твёрдости и ряда других — применяют большие количества тонкодисперсного технического углерода (сажи).

Большинство резиновых изделий изготовлено не из одной резины; а содержит текстильные или металлические армирующие материалы. К ним относятся волокна, нити, проволока, металл. В качестве примера можно привести современную автомобильную шину, в которой текстильные материалы (корд) составляют 15 - 35 % массы.

В резиновой промышленности применяют как природные, так и химические волокна — искусственные и синтетические. Природные волокна

неуклонно вытесняются химическими, резко увеличивается производство и применение синтетических волокон, расширяется их ассортимент. Основную долю синтетических волокон составляют полиамидные и полиэфирные.

Сырье и материалы составляют главную часть всех затрат при производстве резиновых изделий, причем высокая материалоемкость производства приводит к большим затратам на транспортирование сырья и хранение его на складах.