Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






И резин с активным техуглеродом (II) на основе каучуков общего назначения




Показатели НК СКИ-3 СКД БСК
I II I II I II I II
Напр.при.удл.300%,МПа 2-3 12-14 1,5-3,0 8-13 1,0-1,3 7-11 0,8-1,3 10-11
Прочн. при раст.,МПа 25-33 25-35 23-35 23-35 2-5 16-19 2-3 19-25
Относит. удлинение, % 800-850 600-850 700-950 600-800 250-750 400-600 700-800 550-650
Сопротив. раздиру, кН/м 50-100 130-150 30-90 110-160 5-7 35-45 7-10 70-90
Твердость по ТМ-2 35-40 60-75 30-40 60-70 40-52 57-68 32-43 50-60
Эластичн. по отскоку, % 68-75 40-55 65-75 37-51 65-78 45-50 50-55 35-46
Истираемость, см3/кВт-ч - 270-330 - 280-340 - 170-190 - 300-340
Динамич. модуль, МПа 1.6-1.8 5,5-6,0 1,6-1,8 5,7-6,2 1,8-2,0 5,5-7,0 2,0-2,5 5,4-5,8
Модуль внутреннего трения, МПа 0,12-0,26 1,8-2,2 0,13-0,26 2,0-2,4 0,25-0,50 1,6-1,8 0,28-0,35 2,2-2,6
Выносливость, тыс.ц. - 170-180 - 130-160 - 100-130 - 60-85

 

Выбор марки и содержания техуглерода определяется особенностями работы шины, технологией и экономичностью её производства, так как он дешевле каучука. Чем выше дисперсность техуглерода, тем больше растут напряжение при удлинениях и твёрдость резин с повышением его содержания и снижаются эластичность и относительное удлинение; износостойкость больше повышается с ростом структурности техуглерода. В протектор вводят высокодисперсный техуглерод повышенной структурности, но из-за большого теплообразования при многократных деформациях он может привести к саморазогреву шины, поэтому в брекере более подходит менее активный техуглерод П514. В протекторе «зеленых» шин применяют коллоидную кремнекислоту, а взаимодействие каучуков с наполнителями улучшают промоторы, что повышает модули, прочность и износостойкость резин. В смеси с техуглеродом вводят нитрозосоединения (нитрозан К, эластопар, нитрол, N-нитрозодифениламин), а с кремнекислотой - органосиланы.

Вулканизующее вещество для шинных смесей - природная молотая сера высшего сорта, являющаяся продуктом дробления комовой серы с последующим отвеиванием. Ускорители вулканизации улучшают физико-механические свойства резин, а активируют их действие активаторы – чаще оксид цинка, особенно в присутствии стеариновой, пальметиновой, олеиновой кислот и их цинковых солей. В зависимости от температуры критического действия и влияния на скорость вулканизации ускорители подразделяют на ультраускорители (дитиокарбаматы, некоторые тиурамсульфиды), средней (сульфенамиды, тиазолы) и низкой (гуанидины) активности, последние применяют в комбинации с более активными ускорителями. В протекторных резинах применяют сульфенамидные ускорители, чаще N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид (сульфенамид Ц) с критической температурой действия 120оС, в количествах 0,5-1,5 мас.ч. при содержании 1,5-3 мас.ч. серы на 100 мас.ч. каучуков. В их присутствии кинетика вулканизации характеризуется наибольшим индукционным периодом пребывания смеси в вязкотекучем состоянии, высокой скоростью сшивания в главном периоде и широком плато (отсутствием реверсии) при температурах до 160оС. Ускорители других классов активируют вулканизацию с сульфенамидами, но уменьшают индукционный период. Дисульфидные ускорители вулканизации (тиурам), одновременно являются вулканизующими веществами – донорами серы.



Выбор вулканизующей группы определяется типом каучука, условиями переработки смесей в полуфабрикаты и их вулканизации в покрышке. В смесях из БК для ездовых камер применяют серу с тиурамом, а для диафрагм к форматорам-вулканизаторам – смоляную вулканизующую группу. В смесях из других каучуков серу частично заменяют её донорами, сульфенамид комбинируют с тиазолами и тиурамами, а часто добавляют и замедлители подвулканизации, увеличивающие время их нахождения в вязкотекучем состоянии, что предотвращает преждевременное сшивание при переработке. К замедлителям подвулканизации относятся бензойная кислота и другие органические кислоты, фталевый ангидрид, N-нитрозодифениламин и сантогард PVI (N-циклогексилтиофталимид). Эффективность последнего объясняется взаимодействием с меркаптобензтиазолом с образованием ускорителя с большим индукционным периодом - циклогексилдитиобензотиазола.



Армирующие материалы в конструкции пневматической шины – металлический и текстильный корд, стальная проволока и технические ткани (чефер и бязь). Корд представляет собой полотно из тонких, прочных нитей основы и слабых, редких нитей утка (уточный) или нити без утка (безуточный), собираемые в полотно при обработке на шинных заводах. Он составляет 15-38% массы шины и является основным армирующим материалом, определяющим её технический ресурс, ремонтопригодность и другие показатели качества.

Металлокорд занимает лидирующее положение среди армирующих материалов, оставаясь непревзойдённым для брекера радиальных шин, и представляет собой свитый трос из специальной высококачественной стальной латунированной проволоки диаметром 0,15-0,27мм холодного волочения. Применяют сталь состава: углерод-0,7%; марганец-0,5%; кремний-0,3%; сера не более 0,3% и свинец не более 0,03%, а одним из перспективных путей увеличения выносливости корда является повышение чистоты металла. Маркировка корда: первые три цифры указывают число свитых проволок, последующие – диаметр использованных проволок (в мм×100), а буквы Л – латунированный, А - высшей категории качества. Конструкция корда записывается, начиная с сердечника с указанием числа проволок, а при разной их толщине – и толщину. Например, корд 9Л15/27 структуры 3×15+6×27 означает одну прядь из трёх стренг диаметром 0,15мм и шесть окружающих её – диаметром 0,27мм. Для изготовления металлокорда применяют проволоку диаметром 0,15мм; 0,175 (0,18)мм; 0,265 (0,27)мм и 0,30мм. С увеличением толщины металлокорда повышается его прочность и ухудшаются технологические характеристики (становится жёстче)

Работоспособность металлокорда во многом определяется качеством исходного материала – катанки. Снижают её качество наличие микротрещин и высокий уровень неметаллических включений. Прочность металлокорда и её сохранность при эксплуатации повышают за счёт использования проволок с высокой удельной прочностью (НТ), а также их контактного расположения в витой структуре. По мнению ведущих специалистов, в современных конструкциях шин требования к металлокорду для каркаса и брекера должны различаться. При линейном касании проволок повышается интенсивность износа их поверхности, что меньше снижает прочность металлокорда по сравнению с точечным касанием проволок, когда уменьшается площадь поперечного износа в месте контакта. Поэтому для каркаса рекомендуют конструкции: 0,20+18×0,175; 0,22+18×0,20 и 0,25+18×0,22. Металлокорд с высокой прочностью проволок дороже аналогичных конструкций из проволок нормальной прочности из-за пониженных скоростей переработки, кроме конструкций с большим диаметром проволок: 3×0,20+6×0,35 и 3×0,365/9×0,34+0,15НТ. Применение металлокорда с высокой прочностью и большим (на 20%) шагом укладки при равной прочности слоёв становится также экономически оправданным.

Качество металлокорда оценивается показателями прямолинейности, нераскручиваемости, выносливости и остаточного кручения. Металлокорд на прямолинейность оценивается по отрезку нити длиной в три метра, который должен лежать в состоянии покоя на плоскости, ограниченной двумя прямыми линиями с расстоянием между ними 75мм. Показатель улучшается путём снятия внутренних напряжений, влияет на точность расположения нитей в полотне и равномерность распределения нагрузок в шине, и у отечественного металлокорда он хуже по сравнению с зарубежным. Нераскручиваемость влияет на прочность связи металлокорда с резиной и проявляется в том, что после разрыва он не расплетается при однократном надавливании на конец нити. Выносливость металлокорда определяет устойчивость прилагаемых к шине нагрузок «сжатие-растяжение-перегиб» и зависит от геометрии расположения проволок, качества катанки и величины остаточных напряжений в проволоках после свивки. Остаточное кручение характеризуется крутящим моментом находящегося в свободном состоянии металлокорда и определяет его технологические свойства, а большие значения этого показателя приводят к выходу единичных проволок из брекера покрышек и его разрушению.

Недостатки металлокорда - высокая плотность, низкие значения коррозионной стойкости и выносливости при многократных деформациях изгиба. Эксплуатационные свойстваметаллокорда зависят от его адгезионной способности, прочности связи с резиной, на которые в свою очередь влияют условия и срок его хранения. Поэтому за рубежом для контроля условий хранения металлокорда в полиэтиленовую тару помещают, кроме силикагеля-осушителя, видимый через оболочку индикатор влажности.

Текстильный корд в большом ассортименте разных типов и плотностей (количество нитей на 10см ширины полотна) применяется в конструкции шин различного назначения. Частота нитей корда в слоях диагональной покрышки определяется отношением толщины нити (b) к шагу (t) и равна 0,7-0,75 в основных слоях каркаса, 0,5-0,6 в последних слоях каркаса и 0,3-0,4 в брекере. В основных слоях каркаса применяют плотный корд с 89-95 нитями на 10см ширины полотна (25А или 28КНТС), в последних слоях – разрежённый с плотностью 72-75 нитей (252А или 282КНТС), а в брекере - редкий корд, обозначенный третьей цифрой 3 в марке (133А, 133КНТС), с плотностью 47-61 нить. Снижение плотности корда позволяет за счёт увеличения резиносодержания от жёсткого каркаса к резиновому протектору повысить прочность связи между слоями покрышки, что обусловлено различиями в деформации слоёв при эксплуатации шины – верхние слои деформируются больше нижних. В технологии шин применяют полиамидный, полианидный, вискозный, полиэфирный и стеклокорд.

Полиамидный корд занимает в технологии шин России одно из ведущих мест и имеет маркировку КНТС, где К обозначает капроновый, Н - изготавливается из непромытого волокна, Т - требующий термовытяжки, С - заправленный стабилизатором (табл.1.12). Анидный корд по свойствам превосходит капроновый, для каркаса однослойных радиальных легковых шин имеет маркировку 13АЛТДУ, где А – анидный, Т – термообработанный, Л – для легковых шин, ДУ – двухкомпонентный уток (х/б+анид). Для каркаса и брекера СКГШ применяют высокопрочный корд марок 30А и 302А. Полиэфирный корд (лавсан) за рубежом применяется при армировании каркаса легковых и грузовых шин небольшого размера. Вискозный корд – это первый корд из искусственных волокон низкой стоимости, высокой теплостойкости и низкой усадки, заменивший хлопчатобумажный, но в последние годы активно заменяется синтетическими кордами - полиамидным и полиэфирным. Недостатки – высокая гигроскопичность, пониженные разрывная прочность и усталостные свойства. Стеклокорд из волокон алюмоборсиликатного стекла, которые обработаны для снижения хрупкости кремнийорганическими соединениями, реагирующими с поверхностью силикатного стекла и полимерным пропиточным составом. По свойствам он близок к металлокорду и позволяет на 10-14% уменьшить массу шины и на 20-30% - её стоимость. С точки зрения повышения качества шин перспективны новые высокомодульные корда из ароматических полиамидов, близкие по деформационным характеристикам к металлокорду, при этом имеют меньшую массу, в пять раз меньшую плотность и не подвержены коррозии.

 

Приемка и складирование. Хранение и дозирование материалов на современных шинных заводах. Транспортные системы для техуглерода, химикатов и жидких материалов. Декристаллизация НК и дозирование каучуков.

Каучуки, большинство ингредиентов и армирующие материалы упакованы в мешки, бочки и контейнеры и поступают на завод по железной дороге или автотранспортом. На современных шинных заводах упакованные грузы с рампы к высотным стеллажным складам подают подвесные толкающие конвейеры (ПТК), а перегружают автоматические краны-штабелеры с вилами одинарной или двойной глубины (рис.2.19). Стеллажные склады имеют высоту 12-15м (за рубежом - до 35м) и оборудованы автоматизированной системой управления транспортными средствами для приёмки материалов и выдачи в производство по принципу «первым загружен – первым выгружен». Контролируются масса, номенклатура, упаковка и дата поступления грузов, время их хранения, маршруты приёмки и выдачи, связь с заводской ЭВМ. При этом подготовка и транспортирование каучуков остаётся наиболее трудоёмким процессом.

Дозирование материалов проводят с точностью до 3%, а системы автоматического дозирования применяют на предприятиях с ассортиментом не более 20-25 видов шин и не более 40-50 наименований ингредиентов. Централизованная система дозирования включает общее оборудование для нескольких смесителей на отдельном участке, что позволяет изготовлять много разных смесей с большим числом компонентов. Индивидуальная системадозирования включает бункера и ёмкости с автоматическими весами, дозаторами и транспортирующими механизмами у каждого смесителя для всех поступающих материалов. Применение ее ограничено невозможностью установки около одного смесителя более 20-25 бункеров. Комбинированные полуавтоматические системы дозирования применяют на заводах с большим ассортиментом изделий и позволяют большие навески, например 10-15кг техуглерода, взвешивать автоматически у смесителя, а малые количества - на централизованных участках. При этом подача к смесителям и загрузка ингредиентов могут не автоматизироваться. Каучуки, регенерат, ускорители вулканизации и сера, трудно поддающиеся автоматической развеске, взвешиваются и загружаются оператором.

 

Металлокорд поступает в виде стандартных шпуль с одиночными нитями в металлических или картонных коробках с влагопоглотителем. Объём входного контроля его качества и свойств резин определяется в каждом конкретном случае. Сплошной контроль качества металлокорда и резиновых смесей применяют при технологических авариях, освоении новой продукции и новых видов сырья, технологических процессов и оборудования, а выборочный и статистический контроль - при стабильном производстве освоенной продукции. Окисление поверхности и влажная коррозия металлокорда снижают его адгезионные свойства, что обуславливает жёсткие требования к его хранению, транспортированию и переработке. При хранении в сухой среде (при относительной влажности менее 40%) его адгезионные свойства не изменяются в течение продолжительного времени, а в условиях повышенной влажности - быстро ухудшаются. Хранить металлокорд необходимо в неповрежденной таре поставщика и в условиях, исключающих конденсацию влаги, что достигается при использовании отапливаемых и вентилируемых хранилищ. Транспортируют металлокорд только упакованным и в крытых транспортных средствах, не допускается попадание атмосферных осадков на его упаковку, а для морского транспорта применяется специальная упаковка.

 

Пневмотранспортные системы приёмки техуглерода из железнодорожных вагонов-хопперов, подачи в складские бункера и далее в расходные бункера смесителей наиболее герметичны, надёжны в работе, компактны и автоматизированы (рис.2.21). Техуглерод из приёмной ёмкости 1 загружается с помощью винтового питателя 2 в стальной материалопровод 4 и потоком воздуха от вентилятора 3 посредством переключателя трубопроводов 5 направляется к одному из двух пунктов. Распределитель 8 направляет отделившийся в циклоне 7 техуглерод в один из трёх бункеров 6, а распределитель 9 отделившийся в таком же циклоне техуглерод - в один из расходных бункеров 10. Далее из бункеров винтовые дозаторы 11 направляют навески техуглерода через материалопровод в одну из расходных ёмкостей 12, расположенных над резиносмесителями. Система закольцована воздуховодом с всасывающим патрубком вентилятора 3. Снижение скорости перемещения техуглерода струями над постилающим слоем уменьшило разрушение его гранул, а применение на отдельных участках эластичных рукавов или шлангов исключило налипание пыли на его внутренних стенках. Систему продолжают улучшать путём повышения концентрации псевдоожиженного и пробкообразного потоков техуглерода и комбинирования сил воздействия на материал – вибрации, аэрирования, ультразвука и т.д. На ОАО «Омскшина» продолжает работать автоматизированная механическая схема приёмки, по которой техуглерод ссыпают из хоппера с помощью гибкого шланга в ёмкость и перемещают в горизонтальном и вертикальном направлениях с помощью системы винтовых конвейеров и ковшовых элеваторов соответственно.

Транспортирование химикатов начинают с растаривания, пересыпания в контейнеры массой около 0,5т и подачи их с помощью ПТК напрямую в расходные бункера у резиносмесителей или к установкам дозирования централизованного участка, а далее – пневмотранспортом. Бумажные мешки освобождают от химикатов с помощью растарочных машин 1 марки ОКАС-150 с максимальной производительностью 150 мешков/час и прессуют в кипы прессом 4, а материал высыпают в приёмные точки – шлюзовые питатели 2 вместимостью по 5-7л, (рис.2.22). Отечественная схема пневмотранспорта состоит из семи линий стальных материалопроводов для химикатов больших объёмов потребления: сульфенамида Ц, каптакса, альтакса, продукта 4010NA, неозона Д, диафена ФП и фталевого ангидрида. Оксид цинка, кремнекислоту и каолин подают по отдельной линии с растарочной машиной 3 и загрузочной воронкой 5, а загружают через шлюзовые продуваемые питатели 6 вместимостью по 13л. С помощью переключателей трубопроводов материалы распределяют по расходным бункерам 9, на которых установлены насадочные фильтры 10 с регенерацией обратной импульсной продувкой воздухом среднего давления. Отработанный воздух отсасывают вентилятором 11, а воздушный поток создают ротационными воздуходувками 12 производительностью 17-20 м3/мин. Дальность транспортирования материалов - 340м, производительность - от 0,9т/ч для белой сажи до 1,2-3т/ч для остальных химикатов.

Централизованный участок дозирования химикатов насчитывает до двенадцати станций дозирования, связанных с группами из шести бункеров с различными химикатами. Автоматизированная система дозирования фирмы «Нокия» (Финляндия) состоит из десяти передвижных бункеров 2, пяти автоматических узлов дозирования 3,4 и системы перемещения контейнеров 5 (рис.2.23). Химикаты для одной закладки маточной смеси распределяют не более чем в три полиэтиленовых мешка, а для приготовления готовой смеси – в один мешок. Пакеты с готовыми навесками устанавливают на ленточные конвейеры, перегружают на полки ПТК и далее на ленточный конвейер для загрузки в воронку смесителя. Подвеска ПТК для химикатов оборудована тремя полками, и на каждой находится навеска для одной закладки в смеситель.

Жидкие и легкоплавкие материалы с температурой плавления до 70оС поступают на завод в бочках, автомобильных и железнодорожных цистернах. Сливают их через нижние штуцеры цистерны 1 в отапливаемом помещении 2 по трубопроводу 6 в складские резервуары-хранилища 7 вместимостью 25-75м3 с фильтрами, змеевиками и паровыми рубашками для их подогрева

Автоматическую развеску мягчителей ведут из циркуляционной системы трубопроводов 3, куда их перекачивают циркуляционными насосами 2 по обогреваемым трубопроводам из расходных ёмкостей 1 подготовительного цеха (рис.2.25). Мягчители через автоматические весы 5 направляются в сборные ёмкости 6 и нагнетаются инжектором 8 в рабочую камеру смесителя 7. Автоматическая система подачи, развески и дозирования пяти типов мягчителей установлена на АО «Воронежшина». Пять стальных расходных баков вместимостью по 1.5м3 служат резервуарами для систем кольцевых магистралей трубопроводов. Каждый бак имеет уровнемеры для автоматического контроля наполнения. Четыре бака имеют контрольно-измерительные приборы парового обогрева, один бак – обогрева горячей водой. В дополнение к системам кольцевых трубопроводов имеются два плавильных бака твёрдых мягчителей с системой их обогрева паром, к которым они транспортируются на поддонах, а стеарин подают по дополнительному кольцу трубопроводов.

 

 

Декристаллизация НК в камерах периодического действия имеет низкую производительность, а высокочастотные установки не дают равномерности нагрева и трудно поддаются управлению. Поэтому кипы НК массой около 112кг, предварительно разрезанные гидравлическим ножом на 4-5 частей, декристаллизуют в камерах непрерывного действия с цепным конвейером. По рольгангу куски НК скатываются на подвески цепного конвейера, двигающегося со скоростью 0,7м/мин, и проходят через распарочную камеру. Воздух внутри камеры нагревается калорифами до 90-100оС и циркулирует с помощью вентиляторов, а места проёмов для входа и выхода подвесок теплоизолированы воздушными завесами. Полки подвесок посыпаны тальком для предотвращения прилипания каучука, а после выхода из камеры опрокидываются над ленточным транспортером 8, который доставляет каучук на пластикацию.

Дозирование каучуков осуществляют на установке фирмы FATA четырёх модификаций: для одного (ДАК-300/1), двух (ДАК-300/2), трёх (ДАК-300/3) и четырёх (ДАК-300/4) каучуков (рис.2.20). Она состоит из системы приводных конвейеров (1, 5-7), машины 2 для грубой резки брикета и тонкого реза, в котором ленточный нож совершает возвратно-поступательное движение, устройства 3 для зажима брикета и автоматических весов 4. Установка может на централизованном участке автоматически перекладывать комплексную навеску заданной точности на подвеску ПТК для подачи в резиносмеситель, или у смесителей подавать её на загрузочный транспортёр.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал