Gumijām ir tendence novecot trieciena ietekmē. Gumijas izstrādājumu kopšana un uzglabāšana

16.07.2019

Dzinējs

Riepas spēlē svarīga loma automašīnas vadāmībā un drošībā, taču ar vecumu tie zaudē savas īpašības un ir jāaizstāj ar jauniem. Tāpēc katram autovadītājam būtu jāspēj noteikt riepu vecumu un tās izgatavot. savlaicīga nomaiņa. Par to, kāpēc ir jāmaina vecās riepas, kā noteikt to vecumu un maiņas laiku, lasiet šajā rakstā.

Riepu dzīves standarti

Riepas ir viena no retajām automašīnu detaļām, kas ekspluatācijas laikā ne tikai nolietojas, bet arī tiek pakļauta dabiskai novecošanai. Tāpēc riepas tiek nomainītas ne tikai to kritiskā nodiluma vai bojājumu dēļ, bet arī tad, kad kalpošanas laiks pārsniedz pieļaujamo. Pārāk vecas riepas zaudē savas īpašības, elastību un izturību, tāpēc kļūst pārāk bīstamas automašīnai.

Mūsdienās Krievijā ir pretrunīga situācija ar riepu kalpošanas laiku. No vienas puses, automobiļu riepu tā sauktais garantijas laiks (kalpošanas laiks) mūsu valstī ir noteikts ar likumu, kas vienāds ar 5 gadiem no to izgatavošanas datuma. Šajā periodā riepai ir jānodrošina deklarētā veiktspējas īpašības, savukārt ražotājs ir atbildīgs par savu preci visā darbības laikā. 5 gadu termiņš ir noteikts ar diviem standartiem - GOST 4754-97 un 5513-97.

No otras puses, Rietumvalstīs un ražotājiem šādu likumu nav auto riepas Viņi apgalvo, ka viņu produktu kalpošanas laiks ir 10 gadi. Tajā pašā laikā pasaulē un Krievijā nav tiesību aktu, kas uzliktu pienākumu vadītājiem un īpašniekiem Transportlīdzeklis ražot obligāta nomaiņa riepas garantijas perioda beigās. Lai gan iekšā Krievijas satiksmes noteikumi ir noteikums atlikušais augstums protektors, un, kā liecina prakse, riepu nodilums parasti notiek ātrāk, nekā beidzas to kalpošanas laiks.

Tomēr pastāv arī tāda lieta kā automašīnu riepu glabāšanas laiks Krievijas likumdošana nenosaka laika ierobežojumu. Tāpēc ražotāji un pārdevēji parasti paļaujas uz garantijas laiku un saka, ka riepa, ievērojot pareizi apstākļi var nogulēt 5 gadus, un pēc tam var lietot kā jaunu. Taču vairākās Eiropas un Āzijas valstīs maksimālais glabāšanas laiks ir 3 gadi, un pēc šī perioda riepu vairs nevar uzskatīt par jaunu.

Tātad, cik ilgi jūs varat izmantot automašīnai uzstādītās riepas? Piecus, desmit gadus vai vairāk? Galu galā visi šie skaitļi ir ieteicami, taču neviens neuzliek vadītājam pienākumu nomainīt riepas, pat pēc piecpadsmit gadiem, galvenais, lai tās nav nolietotas. Taču paši ražotāji iesaka riepas nomainīt 10 gadu vecumā, un vairumā gadījumu riepas kļūst nelietojamas pēc 6-8 gadu ekspluatācijas.

Ar ko saistīti norādītie auto riepu ekspluatācijas un uzglabāšanas periodi? Tas viss attiecas uz pašu gumiju, no kuras tiek izgatavotas riepas - šis materiāls ar visām tā priekšrocībām ir pakļauts dabiskai novecošanai, kā rezultātā tiek zaudētas pamatīpašības. Novecošanās rezultātā gumija var zaudēt elastību un izturību, tajā parādās mikroskopiski bojājumi, kas galu galā pārvēršas pamanāmās plaisās utt.

Riepu novecošana galvenokārt ir ķīmisks process. Gaismas, temperatūras atšķirību, gaisā esošo gāzu, eļļu un citu vielu ietekmē tiek iznīcinātas elastomēra molekulas, kas veido gumiju, un tiek iznīcinātas arī saites starp šīm molekulām - tas viss noved pie elastības un izturības zuduma. no gumijas. Gumijas novecošanas rezultātā riepas sliktāk iztur nodilumu, tās burtiski sadrūp un vairs nevar nodrošināt nepieciešamos veiktspējas raksturlielumus.

Tieši gumijas novecošanas procesu dēļ ražotāji un iekšzemes GOST nosaka riepu ekspluatācijas garantijas laiku. iekšzemes standarts nosaka periodu, pēc kura gumijas novecošanai vēl nav negatīvas ietekmes, un riepu ražotāji nosaka faktisko kalpošanas laiku, kurā novecošanās jau ir manāma. Tāpēc ar riepām, kas vecākas par 6-8 gadiem, jābūt ļoti uzmanīgiem, un riepas, kas nosvinējušas savu 10 gadu "jubileju", noteikti ir jāmaina.

Lai nomainītu riepu, jums ir jānosaka tās vecums - tas ir pavisam vienkārši.

Veidi, kā pārbaudīt riepu vecumu

Uz automašīnu riepām, kā arī uz jebkuras citas preces, ir jānorāda izgatavošanas datums - tieši pēc šī datuma var spriest par iegādāto vai automašīnai uzstādīto riepu vecumu. Līdz šim riepu izgatavošanas datuma marķējums tiek veikts saskaņā ar ASV Transporta departamenta (ASV Transporta departamenta) standarta 2000. gadā apstiprināto standartu.

Uz jebkuras riepas ir ovāls spiediens, kura priekšā ir saīsinājums DOT un burtciparu indekss. Ovālā tiek iespiesti arī cipari un burti – tie ir tie, kas norāda riepas izgatavošanas datumu. Precīzāk, datums ir šifrēts ar pēdējiem četriem cipariem, kas nozīmē:

Pirmie divi cipari ir gada nedēļa;
Pēdējie divi cipari ir gads.

Tātad, ja gofrēšanas ovāla pēdējie četri cipari ir 4908, tad riepa tika ražota 2008. gada 48. nedēļā. Pēc Krievijas standartiem šāda riepa jau ir izsmēlusi savus resursus, un pēc pasaules standartiem tā jau ir jānomaina.

Tomēr uz riepām var atrast citus ražošanas laika apzīmējumus. Jo īpaši ovālā gofrēšanā var būt nevis četri, bet trīs skaitļi, un ir arī mazs trīsstūris - tas nozīmē, ka šī riepa tika ražots no 1990. līdz 2000. gadam. Skaidrs, ka tagad šādas riepas vairs nevar izmantot, pat ja tās būtu noliktavā vai uzstādītas uz auto, kas ilgus gadus stāvējis garāžā.

Tādējādi, lai noteiktu riepas vecumu, pietiek ar vienu skatienu. Taču ne visi auto īpašnieki to zina, ko izmanto negodīgi pārdevēji, kuri vecās riepas nodod kā jaunas. Tāpēc, pērkot gumiju, jums jābūt uzmanīgiem un noteikti pārbaudiet ražošanas datumu.

Noteikt, kad mainīt riepas

Kad ir pienācis laiks mainīt riepas? Ir vairāki gadījumi, kad nepieciešams iegādāties jaunas riepas:

Vecums no 10 gadiem – pat ja šī riepa no ārpuses izskatās labi, tai nav redzamu bojājumu un tās nodilums ir neliels, tā ir jānoņem un jānosūta pārstrādei;
Riepas vecums ir 6-8 gadi, savukārt tās nodilums tuvojas kritiskajam;
kritisks vai nevienmērīgs nodilums, lielas punkcijas un plīsumi neatkarīgi no riepas vecuma.

Kā liecina prakse, riepas, it īpaši Krievijā ar tās ceļa iezīmes, reti "izdzīvo" līdz desmit gadu vecumam. Tāpēc riepas visbiežāk tiek nomainītas nodiluma vai bojājumu dēļ. Taču mūsu valstī nereti pārdošanā nonāk ne gluži jaunas riepas, tāpēc katram autovadītājam būtu jāspēj noteikt savu vecumu – tikai tādā gadījumā var pasargāt sevi un savu auto.

Citi raksti

30. aprīlis

Maija brīvdienas ir pirmā patiesi siltā nedēļas nogale, ko var lietderīgi pavadīt pie dabas ģimenes un tuvāko draugu lokā! AvtoALL interneta veikala preču klāsts palīdzēs padarīt jūsu aktivitātes brīvā dabā pēc iespējas ērtākas.

29. aprīlis

Ir grūti atrast bērnu, kuram nepatīk aktīvas spēles uz ielas, un katrs bērns jau no paša sākuma sapņo par vienu lietu - velosipēdu. Bērnu velosipēdu izvēle ir atbildīgs uzdevums, kura risinājums nosaka bērna prieku un veselību. Bērnu velosipēda veidi, īpašības un izvēle ir šī raksta tēma.

28. aprīlis

Siltais gadalaiks, īpaši pavasaris un vasara, ir riteņbraukšanas, dabas pastaigu un ģimenes brīvdienu sezona. Taču velosipēds būs ērts un sagādās prieku tikai tad, ja tas būs pareizi izvēlēts. Par pieaugušajiem (vīriešiem un sievietēm) velosipēda iegādes izvēli un iespējām lasiet rakstā.

aprīlī, 4

Zviedru instruments Husqvarna ir pazīstams visā pasaulē, tas ir patiesas kvalitātes un uzticamības simbols. Cita starpā ar šo zīmolu tiek ražoti arī motorzāģi – viss par Husqvarna zāģiem, to strāvu modeļu klāsts, funkcijas un īpašības, kā arī izvēles jautājums, lasiet šajā rakstā.

11. februāris

Sildītāji un priekšsildītāji Vācijas uzņēmums Eberspächer - pasaulē pazīstamas ierīces, kas palielina komfortu un drošību ziemas operācija tehnoloģija. Par šī zīmola produktiem, to veidiem un galvenajām īpašībām, kā arī sildītāju un sildītāju izvēli - lasiet rakstā.

2018. gada 13. decembris

Daudziem pieaugušajiem nepatīk ziema, redzot to kā aukstu, nomācošu sezonu. Taču bērniem ir pavisam cits viedoklis. Viņiem ziema ir iespēja pagulēt sniegā, braukt ar amerikāņu kalniņiem, t.i. izklaidējies. Un viens no labākajiem palīgiem bērniem garlaicīgajā laika pavadīšanā ir, piemēram, visādas ragavas. Bērnu ragavu klāsts tirgū ir ļoti plašs. Apskatīsim dažus no tiem.

2018. gada 1. novembris

Reti celtniecības un remontdarbi tiek veikti, neizmantojot vienkāršu sitamo instrumentu - āmuru. Bet, lai darbu paveiktu efektīvi un ātri, ir jāizvēlas pareizais rīks – šajā rakstā tiks runāts par āmuru izvēli, to esošajiem veidiem, īpašībām un pielietojamību.

Gumijām, kuru pamatā ir perfluorelastomēri, nav būtisku priekšrocību temperatūrā, kas zemāka par 250 ˚С, un zem 150 ˚С tās ir ievērojami zemākas par gumijām, kas izgatavotas no SKF-26 tipa gumijām. Tomēr temperatūrā virs 250 ˚С to karstumizturība kompresijā ir augsts.

Izturība pret termisko novecošanos, saspiežot gumijas no Viton GLT un VT-R-4590 gumijām, ir atkarīga no organiskā peroksīda un TAIC satura. ODS vērtība gumijai no Viton GLT gumijas, kas satur 4 masas. Kalcija hidroksīda, peroksīda un TAIC stundas pēc novecošanas 70 stundas 200 un 232˚C temperatūrā ir attiecīgi 30 un 53%, kas ir daudz sliktāk nekā Viton E-60C gumijai. Tomēr ogļu N990 aizstāšana ar smalki samaltām bitumena oglēm var samazināt ODR attiecīgi līdz 21% un 36%.

Uz FA bāzes izgatavotu gumiju vulkanizāciju parasti veic divos posmos. Veicot otro posmu (temperatūras kontrole), var ievērojami samazināt NDR un stresa relaksācijas ātrumu paaugstinātā temperatūrā. Parasti vulkanizācijas otrā posma temperatūra ir vienāda ar darba temperatūru vai augstāka par to. Amīna vulkanizātu temperatūras kontrole tiek veikta 200-260 °C 24 stundas.

Gumijas uz organisko silīcija gumiju bāzes

Gumiju spiedes karstumizturība uz KK bāzes ievērojami samazinās līdz ar novecošanos ierobežotas gaisa piekļuves apstākļos. Tādējādi RDR (280°C, 4 h) pie atvērtās virsmas un 50 mm diametra cilindriskā parauga centrā, kas izgatavots no gumijas, kura pamatā ir SKTV-1 un kas iestiprināts starp divām paralēlām metāla plāksnēm, ir 65 un 95–100%. , attiecīgi.

Atkarībā no ODS mērķa (177 ° C, 22 stundas) gumijām no KK var būt: parastā - 20-25%, blīvējuma - 15%; paaugstināta salizturība-50%; paaugstināta izturība - 30-40%, eļļas un benzīna izturīgs - 30%. Paaugstinātu CR gumiju termisko stabilitāti gaisā var panākt, izveidojot siloksāna šķērssaites vulkanizātā, kuru stabilitāte ir vienāda ar gumijas makromolekulu stabilitāti, piemēram, polimēra oksidēšanas laikā, kam seko karsēšana vakuumā. Šādu vulkanizātu stresa relaksācijas ātrums skābeklī ir daudz zemāks nekā peroksīda un starojuma vulkanizēto vielu SKTV-1. Tomēr vērtība τ (300 °C, 80%) gumijām, kas izgatavotas no karstumizturīgākajām gumijām SKTFV-2101 un SKTFV-2103, ir tikai 10-14 stundas.

ODS vērtība un gumijas ķīmiskā sprieguma relaksācijas ātrums no CC paaugstinātā temperatūrā samazinās, palielinoties vulkanizācijas pakāpei. To panāk, palielinot vinila vienību saturu gumijā līdz noteiktai robežai, palielinot organiskā peroksīda saturu, termiski apstrādājot griezto maisījumu (200-225 C, 6-7 stundas) pirms vulkanizācijas.

Mitruma un sārmu pēdu klātbūtne gumijas maisījumā samazina karstumizturību saspiešanā. Stresa relaksācijas ātrums palielinās, palielinoties mitrumam inertā vidē vai gaisā.

ODS vērtība palielinās, izmantojot aktīvo silīcija dioksīdu.

GUMIJAS AIZSARDZĪBA NO RADIĀCIJAS NOVEKOŠANAS

Lielākā daļa efektīvs veids Nevēlamu gumijas struktūras un īpašību izmaiņu novēršana jonizējošā starojuma ietekmē ir speciālu aizsargājošu anti-radi piedevu ievadīšana gumijas maisījumā. Ideālai aizsardzības sistēmai vajadzētu "strādāt" vienlaicīgi, izmantojot dažādus mehānismus, nodrošinot konsekventu nevēlamu reakciju "pārtveršanu" visos radiācijas ķīmiskā procesa posmos. Zemāk ir paraugshēma polimēru aizsardzībai, izmantojot

dažādas piedevas dažādos radiācijas ķīmiskā procesa posmos:

Skatuves	Aizsargājošās piedevas darbība
Radiācijas enerģijas absorbcija. Elektroniskās ierosmes iekšējās un starpmolekulārās enerģijas pārnese	Elektroniskās ierosmes enerģijas izkliedēšana, ko tie saņem siltuma vai garo viļņu elektromagnētiskā starojuma veidā, bez būtiskām izmaiņām.
Polimēra molekulas jonizācija, kam seko elektrona un pamatjona rekombinācija. Super ierosmes stāvokļu veidošanās un polimēra molekulas disociācija.	Elektrona pārnešana uz polimēra jonu bez sekojošas ierosmes. Elektronu pieņemšana un neitralizācijas reakciju iespējamības samazināšanās ar ierosinātu molekulu veidošanos.
C ¾ H saites pārrāvums, ūdeņraža atoma abstrakcija, polimēra radikāļa veidošanās. Otrā ūdeņraža atoma eliminācija ar H 2 un otrās makroradikālās jeb dubultsaites veidošanos	Ūdeņraža atoma pārnešana uz polimēra radikāli. Ūdeņraža atoma pieņemšana un turpmāko tā reakciju novēršana.
Polimēru radikāļu disproporcija vai rekombinācija, veidojot starpmolekulāru ķīmisko saiti	Mijiedarbība ar polimēru radikāļiem, veidojot stabilu molekulu.

Kā nepiesātināto kaučuku antiradus visplašāk izmanto sekundāros amīnus, kas nodrošina ievērojamu šķērssavienojumu un NC vulkanizātu iznīcināšanas ātruma samazinājumu gaisā, slāpeklī un vakuumā. Tomēr stresa relaksācijas ātruma samazināšanās NR gumijām, kas satur N-fenil-N"-cikloheksil-p-fenilēndiamīna antioksidantu (4010) un N,N`-difenil-n-fenilēndiamīnu, netika novērota. Šo savienojumu iedarbība ir saistīta ar aromātisko amīnu, hinonu un hinonimīnu klātbūtni, kas ir efektīvi antiradi nedeformētām gumijām, kuru pamatā ir SKN, SKD un NK, un praktiski neietekmē šo gumiju spriedzes relaksācijas ātrumu. jonizējošais starojums gāzveida slāpekļa vidē.

Tā kā antiradu darbība gumijā ir saistīta ar dažādiem mehānismiem, visvairāk efektīva aizsardzība var nodrošināt ar dažādu antiradu vienlaicīgu lietošanu. Aizsarggrupas izmantošana, kas satur aldol-alfa-naftilamīna, N-fenil-N "-izopropil-n-fenilēndiamīna (diafēna FP), dioktil-n-fenilēndiamīna un monoizopropildifenila kombināciju, nodrošināja pietiekami augsta εp gumija uz BNR bāzes līdz 5∙10 6 Gy devai gaisā.

Piesātinātos elastomērus ir daudz grūtāk aizsargāt. Hidrohinons, FCPD un DOPD ir efektīvi antiradi gumijām, kuru pamatā ir etilakrilāta un 2-hloretilvinilētera kopolimērs, kā arī fluorelastomērs. Gumijām uz CSPE bāzes ieteicams cinka dibutilditiokarbamāts un polimerizēts 2,2,4-trimetil-1,2-dihidrohinolīns (acetonanils). Sēra vulkanizātu BC iznīcināšanas ātrumu samazina, gumijas maisījumam pievienojot cinka dibutilditiokarbamātu vai naftalīnu; MMBF ir efektīvs sveķu vulkanizācijā.

Daudzi aromātiskie savienojumi (antracēns, di - tret - butil- n-krezols), kā arī vielas, kas mijiedarbojas ar makroradikāļiem (jods, disulfīdi, hinoni) vai satur labilus ūdeņraža atomus (benzofenons, merkaptāni, disulfīdi, sērs), aizsargājot nepildītos polisiloksānus, nav atradušas praktisku pielietojumu radiāciju izturīgu silīcija organisko gumiju izstrādē. .

Darbības efektivitāte dažādi veidi jonizējošais starojums uz elastomēriem ir atkarīgs no lineāro enerģijas zudumu lieluma. Vairumā gadījumu lineāro enerģijas zudumu palielināšanās ievērojami samazina starojuma ķīmisko reakciju intensitāti, kas ir saistīts ar intratrack reakciju ieguldījumu palielināšanos un starpposma aktīvo daļiņu iespējamības samazināšanos no trases. Ja reakcijas trasē ir nenozīmīgas, kas var būt saistīta ar strauju elektroniskā ierosinājuma vai lādiņa migrāciju no trases, piemēram, pirms tajā paspēj izveidoties brīvie radikāļi, tad starojuma veida ietekme uz izmaiņām. īpašībās netiek ievērots. Tāpēc starojuma iedarbībā ar lielu lineāru enerģijas zudumu krasi samazinās aizsargājošo piedevu efektivitāte, kurām nav laika, lai novērstu intratrack procesu un reakciju rašanos, kas saistītas ar skābekli. Patiešām, sekundārajiem amīniem un citiem efektīviem antirādiem nav aizsargājošas iedarbības, ja polimēri tiek apstaroti ar smagi lādētām daļiņām.

Bibliogrāfija:

1. D.L. Fedjukins, F.A. Mahlis "Gumiju tehniskās un tehnoloģiskās īpašības". M., "Ķīmija", 1985.

2. Sestd. Art. "Zinātnes un tehnikas sasniegumi gumijas jomā". M., "Ķīmija", 1969.

3. V.A. Ļepetovs "Gumija tehniskajiem produktiem", M., "Ķīmija"

4. Soboļevs V.M., Borodina I.V. "Rūpnieciskās sintētiskās gumijas". M., "Ķīmija", 1977

1. LITERĀRAS APSKATS.
1.1. IEVADS
1.2. GUMIJAS NOVECUŠANA.
1.2.1. Novecošanās veidi.
1.2.2. Termiskā novecošana.
1.2.3. Ozona novecošana.
1.3. PRETNOVEcošanās UN ANTIOZONANTI.
1.4. POLIVINILHLORĪDS.
1.4.1. PVC plastizoli.

2. PĒTĪJUMA VIRZIENA IZVĒLE.
3. PRODUKTA TEHNISKIE NOSACĪJUMI.
3.1. TEHNISKĀS PRASĪBAS.
3.2. DROŠĪBAS PRASĪBAS.
3.3. TESTA METODES.
3.4. RAŽOTĀJA GARANTIJA.
4. EKSPERIMENTĀLS
5. REZULTĀTI UN DISKUSIJA.
SECINĀJUMI.
IZMANTOTĀS LITERATŪRAS SARAKSTS:

Anotācija.

Antioksidantus, ko izmanto augstas molekulmasas pastas veidā, plaši izmanto vietējā un ārvalstu rūpniecībā riepu un gumijas izstrādājumu ražošanā.
Šajā darbā mēs pētām iespēju iegūt pretnovecošanās pastu, kuras pamatā ir divu pretnovecošanās līdzekļu – diafēna FP un diafēna FF – kombinācijas ar polivinilhlorīdu kā dispersijas vidi.
Mainot PVC un antioksidantu saturu, iespējams iegūt pastas, kas piemērotas gumijas aizsardzībai no termooksidējošām un ozona novecošanās.
Darbs tiek veikts uz lapām.
Tika izmantoti 20 literārie avoti.
Darbā ir 6 tabulas.

Ievads.

Tēvzemes rūpniecībā visplašāk izmantotie bija divi antioksidanti diafēns FP un acetanils R.
Nelielais divu antioksidantu sortiments ir izskaidrojams ar vairākiem iemesliem. Dažu antioksidantu ražošana ir beigusi pastāvēt, piemēram, neozons D, bet citi neatbilst mūsdienu prasībām uzklāts uz tiem, piemēram, diafēns FF, tas izbalē uz gumijas savienojumu virsmas.
Iekšzemes antioksidantu trūkuma un ārvalstu analogu augsto izmaksu dēļ šajā rakstā mēs pētām iespēju izmantot antioksidantu diafēna FP un diafēna FF sastāvu ļoti koncentrētas pastas veidā, dispersijas vidē, kurā PVC. ir.

1. Literatūras apskats.
1.1. Ievads.

Šī darba galvenais mērķis ir aizsargāt gumiju no termiskās un ozona novecošanas. Kā sastāvdaļas, kas aizsargā gumiju no novecošanas, tiek izmantots diafēna FP sastāvs ar diafēnu FF un polivinilporīds (dispersijas vide). Pretnovecošanas pastas ražošanas process ir aprakstīts eksperimentālajā daļā.
Pretnovecošanas pasta tiek izmantota gumijās, kuru pamatā ir SKI-3 izoprēna gumija. Uz šīs gumijas bāzes izgatavotās gumijas ir izturīgas pret ūdens, acetona, etilspirta iedarbību un nav izturīgas pret benzīna, minerālu un dzīvnieku eļļu u.c. iedarbību.
Gumijas uzglabāšanas un gumijas izstrādājumu ekspluatācijas laikā notiek neizbēgams novecošanās process, kas noved pie to īpašību pasliktināšanās. Lai uzlabotu gumijas īpašības, diafēns FF tiek izmantots kombinācijā ar diafēnu FP un polivinilhlorīdu, kas arī ļauj zināmā mērā atrisināt gumijas izbalēšanas problēmu.

1.2. Gumijas novecošana.

Gumijas glabāšanas laikā, kā arī gumijas izstrādājumu uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā notiek neizbēgams novecošanās process, kas noved pie to īpašību pasliktināšanās. Novecošanas rezultātā samazinās stiepes izturība, elastība un relatīvais pagarinājums, palielinās histerēzes zudumi un cietība, samazinās nodilumizturība, mainās nevulkanizētās gumijas plastiskums, viskozitāte un šķīdība. Turklāt novecošanās rezultātā gumijas izstrādājumu kalpošanas laiks ievērojami samazinās. Tāpēc gumijas izturības pret novecošanos palielināšanai ir liela nozīme, lai palielinātu gumijas izstrādājumu uzticamību un veiktspēju.
Novecošana ir gumijas skābekļa, siltuma, gaismas un īpaši ozona iedarbības rezultāts.
Turklāt gumiju un gumiju novecošana tiek paātrināta daudzvērtīgu metālu savienojumu klātbūtnē un atkārtotu deformāciju rezultātā.
Vulkanizātu izturība pret novecošanos ir atkarīga no vairākiem faktoriem, no kuriem svarīgākie ir:
- gumijas raksturs;
- gumijas sastāvā esošo antioksidantu, pildvielu un plastifikatoru (eļļu) īpašības;
- vulkanizatoru un vulkanizācijas paātrinātāju raksturs (no tiem ir atkarīga vulkanizācijas laikā radušos sulfīdu saišu struktūra un stabilitāte);
- vulkanizācijas pakāpe;
- skābekļa šķīdība un difūzijas ātrums gumijā;
- attiecība starp gumijas izstrādājuma tilpumu un virsmu (palielinoties virsmai, palielinās skābekļa daudzums, kas iekļūst gumijā).
Vislielāko izturību pret novecošanos un oksidēšanu raksturo polārās gumijas - butadiēna-nitrils, hloroprēns uc Nepolārās gumijas ir mazāk izturīgas pret novecošanos. To izturību pret novecošanos galvenokārt nosaka molekulārās struktūras īpatnības, dubultsaišu novietojums un to skaits galvenajā ķēdē. Lai palielinātu gumiju izturību pret novecošanos, tajās tiek ievadīti antioksidanti, kas palēnina oksidēšanos un novecošanos.

1.2.1. Novecošanās veidi.

Tā kā oksidāciju aktivizējošo faktoru loma mainās atkarībā no polimērmateriāla rakstura un sastāva, atkarībā no viena no faktoriem dominējošās ietekmes izšķir šādus novecošanas veidus:
1) termiskā (termiskā, termiski oksidatīvā) novecošana termiski aktivizētas oksidācijas rezultātā;
2) nogurums - novecošanās noguruma rezultātā, ko izraisa mehānisko spriegumu un mehāniskās iedarbības aktivēto oksidatīvo procesu iedarbība;
3) oksidēšanās, ko aktivizē mainīgas valences metāli;
4) gaismas novecošana - ultravioletā starojuma aktivizētas oksidācijas rezultātā;
5) ozona novecošana;
6) radiācijas novecošana jonizējošā starojuma ietekmē.
Šajā rakstā mēs pētām anti-novecošanās PVC dispersijas ietekmi uz gumiju, kuru pamatā ir nepolāras gumijas, termisko oksidatīvo un ozona izturību. Tāpēc turpmāk ir sīkāk aplūkota termiski oksidatīvā un ozona novecošana.

1.2.2. Termiskā novecošana.

Termiskā novecošana ir vienlaicīgas siltuma un skābekļa iedarbības rezultāts. Oksidācijas procesi ir galvenais iemesls termiskā novecošana gaisā.
Lielākā daļa sastāvdaļu vienā vai otrā veidā ietekmē šos procesus. Oglekļa un citas pildvielas adsorbē antioksidantus uz to virsmas, samazina to koncentrāciju gumijā un līdz ar to paātrina novecošanos. Stipri oksidēti oglekli var būt gumijas oksidācijas katalizatori. Nedaudz oksidēti (krāsns, termiski) sodrēji, kā likums, palēnina gumiju oksidēšanos.
Gumijas termiskās novecošanas laikā, kas notiek laikā paaugstinātas temperatūras, gandrīz visas fizikālās un mehāniskās pamatīpašības mainās neatgriezeniski. Šo īpašību izmaiņas ir atkarīgas no strukturēšanas un iznīcināšanas procesu attiecības. Termiskās novecošanas laikā lielākajai daļai gumiju, kuras pamatā ir sintētiskās gumijas, pārsvarā notiek strukturēšana, ko pavada elastības samazināšanās un stingrības palielināšanās. Termiskās novecošanas laikā gumijām no dabiskās un sintētiskās izopropēnkaučuka un butilgumijas lielākā mērā attīstās destruktīvie procesi, kas izraisa nosacīto spriegumu samazināšanos pie dotajiem pagarinājumiem un paliekošo deformāciju palielināšanos.
Pildvielas un oksidācijas attiecība būs atkarīga no tā rakstura, no gumijā ievadīto inhibitoru veida un no vulkanizācijas saišu veida.
Oksidācijas procesos var piedalīties vulkanizācijas paātrinātāji, kā arī produkti, to pārvērtības, kas paliek gumijās (merkaptāni, karbonāti u.c.). Tie var izraisīt hidroperoksīdu noārdīšanos ar molekulāru mehānismu un tādējādi veicināt gumijas aizsardzību pret novecošanos.
Vulkanizācijas sieta raksturs būtiski ietekmē termisko novecošanos. Mērenā temperatūrā (līdz 70o) brīvais sērs un polisulfīds aizkavē oksidēšanos. Tomēr, paaugstinoties temperatūrai, polisulfīda saišu pārkārtošanās, kurā var būt iesaistīts arī brīvais sērs, izraisa paātrinātu vulkanizātu oksidēšanos, kas šajos apstākļos izrādās nestabili. Tāpēc ir jāizvēlas vulkanizācijas grupa, kas nodrošina izturīgu pret pārkārtošanos un šķērssaišu oksidēšanu veidošanos.
Lai aizsargātu gumiju no termiskās novecošanas, tiek izmantoti antioksidanti, kas palielina gumijas un gumijas izturību pret skābekli, t.i. vielas ar antioksidanta īpašībām – primāri sekundārie aromātiskie amīni, fenoli, bisfinoli u.c.

1.2.3. Ozona novecošana.

Ozonam ir spēcīga ietekme uz gumijas novecošanos pat zemās koncentrācijās. Dažreiz tas tiek konstatēts jau gumijas izstrādājumu uzglabāšanas un transportēšanas procesā. Ja tajā pašā laikā gumija ir izstieptā stāvoklī, tad uz tās virsmas parādās plaisas, kuru augšana var izraisīt materiāla plīsumu.
Acīmredzot ozons gumijai pievienojas ar dubultsaišu starpniecību, veidojot ozonīdus, kuru sadalīšanās noved pie makromolekulu plīsumiem, un to pavada plaisu veidošanās uz izstieptu gumiju virsmas. Turklāt ozonēšana vienlaikus attīsta oksidatīvos procesus, kas veicina plaisu veidošanos. Ozona novecošanās ātrums palielinās, palielinoties ozona koncentrācijai, deformācijas vērtībai, temperatūrai un gaismas iedarbībai.
Temperatūras pazemināšana izraisa strauju šīs novecošanās palēnināšanos. Testa apstākļos pie nemainīgas deformācijas vērtības; temperatūrā, kas par 15-20 grādiem pēc Celsija pārsniedz polimēra stiklošanās temperatūru, novecošanās gandrīz pilnībā apstājas.
Gumijas izturība pret ozonu galvenokārt ir atkarīga no gumijas ķīmiskās īpašības.
Gumijas, kuru pamatā ir dažādas gumijas, var iedalīt 4 grupās pēc ozona izturības:
1) ļoti izturīgas gumijas (fluorkaučuki, SKEP, HSPE);
2) izturīga gumija (butilkaučuks, perīts);
3) vidēji izturīgas gumijas, kas neplaisā vairākus mēnešus atmosfēras ozona koncentrācijas ietekmē un ir izturīgas pret ozona koncentrāciju aptuveni 0,001% ilgāk par 1 stundu, pamatojoties uz hloroprēna gumiju bez aizsargājošām piedevām un gumijām, kuru pamatā ir nepiesātinātās gumijas ( NK, SKS, SKN, SKI -3) ar aizsargājošām piedevām;
4) nestabila gumija.
Visefektīvākā aizsardzība pret ozona novecošanos ir kombinēta antiozontisko un vaska vielu lietošana.
Ķīmiskie antiozonanti ietver N-aizvietotus aromātiskos amīnus un dihidrohinolīna atvasinājumus. Antiozonanti reaģē ar ozonu uz gumijas virsmām lielā ātrumā, daudz ātrāk nekā ātrums, kādā ozons mijiedarbojas ar gumiju. Tā rezultātā ozona novecošanās process palēninās.
Sekundārie aromātiskie diamīni ir visefektīvākie pretnovecošanās un antiozontiskie līdzekļi gumijas aizsardzībai pret termisko un ozona novecošanos.

1.3. Antioksidanti un antiozonanti.

Visefektīvākie antioksidanti un antiozonanti ir sekundārie aromātiskie amīni.
Tos neoksidē molekulārais skābeklis ne sausā veidā, ne šķīdumos, bet tos oksidē gumijas peroksīdi termiskās novecošanas un laikā. dinamisks darbs izraisot ķēdes pārrāvumu. Tātad difenilamīns; N,N'-difenil-n-fenilēndiamīns tiek patērēts gandrīz 90% gumijas dinamiskā noguruma vai termiskās novecošanas laikā. Šajā gadījumā mainās tikai NH grupu saturs, bet slāpekļa saturs gumijā paliek nemainīgs, kas liecina par antioksidanta pievienošanu gumijas ogļūdeņražiem.
Šīs klases antioksidantiem ir ļoti augsta aizsargājoša iedarbība pret termisko un ozona novecošanos.
Viens no plaši izmantotajiem šīs antioksidantu grupas pārstāvjiem ir N,N'-difenil-n-fenilēndialīns (Diafen FF).

Tas ir efektīvs antioksidants, kas palielina uz SDK, SKI-3 un dabiskā kaučuka bāzes izgatavotu gumiju izturību pret atkārtotu deformāciju iedarbību. Diafen FF krāsas gumija.
Labākais antioksidants gumijas aizsardzībai pret termisko un ozona novecošanos, kā arī no noguruma ir diafēns FP, tomēr tas ir salīdzinoši ļoti gaistošs un viegli ekstrahējams no gumijas ar ūdeni.
N-fenil-N'-izopropil-n-fenilēndiamīnam (Diafen FP, 4010 NA, Santoflex IP) ir šāda formula:

Palielinoties aizvietotāja alkilgrupas izmēram, palielinās sekundāro aromātisko diamīnu šķīdība polimēros; palielināta izturība pret ūdens izskalošanos, samazināta nepastāvība un toksicitāte.
Salīdzinošās īpašības diafēns FF un diafēns FP ir doti, jo šajā darbā tiek veikti pētījumi, kurus izraisa fakts, ka diafēna FF kā atsevišķa produkta izmantošana noved pie tā “izbalēšanas” uz gumijas savienojumu un vulkanizātu virsmas. Turklāt aizsargdarbības ziņā tas ir nedaudz zemāks par diafēna FP; salīdzinājumā ar pēdējo ir vairāk paaugstināta temperatūra kušana, kas negatīvi ietekmē tā sadalījumu gumijā.
PVC tiek izmantots kā saistviela (dispersijas vide), lai iegūtu pastu, kuras pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas.

1.4. Polivinilhlorīds.

Polivinilhlorīds ir vinilhlorīda (CH2=CHCl) polimerizācijas produkts.
PVC tiek ražots pulvera veidā ar daļiņu izmēru 100-200 mikroni. PVC ir amorfs polimērs ar blīvumu 1380-1400 kg/m3 un stiklošanās temperatūru 70-80°C. Tas ir viens no polārākajiem polimēriem ar augstu starpmolekulāro mijiedarbību. Tas labi savienojas ar lielāko daļu komerciāli pieejamo plastifikatoru.
Augstais hlora saturs PVC padara to par pašdziestošu materiālu. PVC ir vispārējas nozīmes polimērs. Praksē viņi nodarbojas ar plastizoliem.

1.4.1. PVC plastizoli.

Plastizoli ir PVC dispersijas šķidros plastifikatoros. Plastifikatoru (dibutilftalātu, dialkilftalātu u.c.) daudzums svārstās no 30 līdz 80%.
Parastā temperatūrā PVC daļiņas šajos plastifikatoros praktiski neuzbriest, kas padara plastizolus stabilus. Sildot līdz 35-40 ° C, pietūkuma procesa (želatinizācijas) paātrināšanās rezultātā plastizoli pārvēršas ļoti saistītās masās, kas pēc atdzesēšanas pārvēršas elastīgos materiālos.

1.4.2. Plastizolu želatinizācijas mehānisms.

Želatinizācijas mehānisms ir šāds. Temperatūrai paaugstinoties, plastifikators lēnām iekļūst polimēra daļiņās, kuru izmērs palielinās. Aglomerāti sadalās primārajās daļiņās. Atkarībā no aglomerātu stipruma sadalīšanās var sākties istabas temperatūrā. Temperatūrai paaugstinoties līdz 80-100°C, stipri palielinās plastosola viskozitāte, pazūd brīvais plastifikators un saskaras uzbriedušie polimēra graudi. Šajā posmā, ko sauc par iepriekšēju želatinizāciju, materiāls izskatās pilnīgi viendabīgs, bet no tā izgatavotajiem izstrādājumiem nav pietiekamu fizisko un mehānisko īpašību. Želatinizācija tiek pabeigta tikai tad, kad plastifikatori ir vienmērīgi sadalīti polivinilhlorīdā un plastizols pārvēršas par viendabīgu ķermeni. Šajā gadījumā uzbriedušo primāro polimēru daļiņu virsma saplūst un veidojas plastificēts polivinilhlorīds.

2. Pētījuma virziena izvēle.

Pašlaik vietējā rūpniecībā galvenās sastāvdaļas, kas aizsargā gumiju no novecošanas, ir diafēns FP un acetils R.
Pārāk mazais divu antioksidantu sortiments ir skaidrojams ar to, ka, pirmkārt, daļa antioksidantu ražošanas pārstāja eksistēt (neozons D), otrkārt, citi antioksidanti neatbilst mūsdienu prasībām (diafēns FF).
Lielākā daļa antioksidantu izbalē uz gumijas virsmas. Antioksidantu maisījumus ar sinerģiskām vai aditīvām īpašībām var izmantot, lai samazinātu antioksidantu izbalēšanu. Tas savukārt ļauj ietaupīt deficītu antioksidantu. Antioksidantu kombinācijas lietošanu ierosināts veikt, katram antioksidantam individuāli dozējot, bet antioksidantus vēlams lietot maisījuma veidā vai pastas veidojošu kompozīciju veidā.
Dispersijas vide pastās ir mazmolekulāras vielas, piemēram, naftas izcelsmes eļļas, kā arī polimēri - gumijas, sveķi, termoplasti.
Šajā darbā mēs pētām iespēju izmantot polivinilhlorīdu kā saistvielu (dispersijas vidi), lai iegūtu pastu, kuras pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas.
Pētījumu veikšana ir saistīta ar to, ka diafēna FF kā atsevišķa produkta izmantošana noved pie tā “izbalēšanas” uz gumijas savienojumu un vulkanizātu virsmas. Turklāt diafēna FF aizsargājošā iedarbība ir nedaudz zemāka par diafēna FP; ir augstāka kušanas temperatūra, salīdzinot ar pēdējo, kas negatīvi ietekmē diafēna FF sadalījumu gumijās.

3. Produkta specifikācijas.

Šis tehniskais nosacījums attiecas uz PD-9 dispersiju, kas ir polivinilhlorīda sastāvs ar amīna tipa antioksidantu.
PD-9 dispersija ir paredzēta lietošanai kā sastāvdaļa gumijas maisījumos, lai uzlabotu vulkanizātu ozona izturību.

3.1. Tehniskās prasības.

3.1.1. Dispersija PD-9 jāveic saskaņā ar šo noteikumu prasībām specifikācijas saskaņā ar tehnoloģiskajiem noteikumiem noteiktajā kārtībā.

3.1.2. Runājot par fiziskajiem rādītājiem, PD-9 izkliedei jāatbilst tabulā norādītajiem standartiem.
Tabula.
Indikatora nosaukums Norm* Pārbaudes metode
1. Izskats. Drupatu izkliede no pelēkas līdz tumši pelēkai Saskaņā ar 3.3.2.
2. Lineārais drupatas izmērs, mm, ne vairāk. 40 Saskaņā ar šo noteikumu 3.3.3.
3. Dispersijas masa plastmasas maisiņā, kg, ne vairāk. 20 Saskaņā ar šo noteikumu 3.3.4.
4. Mooney viskozitāte, vienības Mooney 9-25 Saskaņā ar 3.3.5.
*) normas tiek precizētas pēc eksperimentālās partijas izlaišanas un rezultātu statistiskās apstrādes.

3.2. Drošības prasības.

3.2.1. Dispersija PD-9 ir degoša viela. Uzliesmošanas temperatūra nav zemāka par 150°C. Pašaizdegšanās temperatūra 500oC.
Ugunsdzēšanas līdzeklis ugunsgrēka gadījumā ir ūdens migla un ķīmiskās putas.
nozīmē personīgā aizsardzība- gāzmasku magones "M".

3.2.2. Dispersija PD-9 ir maz toksiska viela. Ja nokļūst acīs, izskalojiet tās ar ūdeni. Noņemiet produktu uz ādas, mazgājot ar ziepēm un ūdeni.

3.2.3. Visām darba telpām, kurās tiek veikts darbs ar PD-9 dispersiju, jābūt aprīkotām ar pieplūdes un izplūdes ventilāciju.
PD-9 izkliedēšanai nav nepieciešams noteikt higiēnas noteikumus (maksimālās koncentrācijas robeža un SHEE).

3.3. Pārbaudes metodes.

3.3.1. Ņem vismaz trīs punktu paraugus, tad tos apvieno, rūpīgi samaisa un ņem vidējo paraugu, sadalot ceturtdaļās.

3.3.2. Izskata definīcija. Izskats tiek noteikts vizuāli paraugu ņemšanas laikā.

3.3.3. Drupaču izmēra noteikšana. Lai noteiktu PD-9 dispersijas drupatas izmēru, izmanto metrisko lineālu.

3.3.4. PD-9 dispersijas masas noteikšana plastmasas maisiņā. Lai noteiktu PD-9 dispersijas masu plastmasas maisiņā, tiek izmantota RN-10Ts 13M tipa skala.

3.3.5. Mooney viskozitātes noteikšana. Mooney viskozitātes noteikšana balstās uz noteikta daudzuma polimēra komponenta klātbūtni PD-9 dispersijā.

3.4. Ražotāja garantija.

3.4.1. Ražotājs garantē PD-9 dispersijas atbilstību šo specifikāciju prasībām.
3.4.2. Garantijas periods uzglabāšanas dispersija PD-9 6 mēneši no izgatavošanas datuma.

4. Eksperimentālā daļa.

Šajā darbā mēs pētām iespēju izmantot polivinilhlorīdu (PVC) kā saistvielu (dispersijas vidi), lai iegūtu pastu, kuras pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas. Tiek pētīta arī šīs pretnovecošanās dispersijas ietekme uz gumiju, kuru pamatā ir SKI-3 gumija, termiski oksidatīvo un ozona izturību.

Pretnovecošanas pastas sagatavošana.

Uz att. 1. Parādīts augs pretnovecošanas pastas pagatavošanai.
Sagatavošana tika veikta stikla kolbā (6) ar tilpumu 500 cm3. Kolbu ar sastāvdaļām karsēja uz elektriskās plīts (1). Kolbu ievieto vannā (2). Temperatūru kolbā kontrolēja, izmantojot kontakttermometru (13). Maisīšanu veic 70±5°C temperatūrā, izmantojot lāpstiņu mikseri (5).

1. att. Uzstādīšana pretnovecošanas pastas pagatavošanai.
1 - elektriskā plīts ar slēgtu spirāli (220 V);
2 - vanna;
3 - kontakta termometrs;
4 - kontakta termometra relejs;
5 - lāpstiņu maisītājs;
6 - stikla kolba.

Sastāvdaļu iekraušanas secība.

Kolbā tika ievietots aprēķinātais diafēna FF, diafēna FP, stearīna daudzums un daļa (10 % masas) dibutilftalāna (DBP). Pēc tam maisīja 10-15 minūtes, līdz iegūta viendabīga masa.
Pēc tam maisījumu atdzesē līdz istabas temperatūrai.
Pēc tam maisījumā tika ievietots polivinilhlorīds un pārējais DBP (9% masas). Iegūtais produkts tika izvadīts porcelāna stiklā. Pēc tam produkts tika termostats 100, 110, 120, 130, 140 °C temperatūrā.
Iegūtā sastāva sastāvs ir parādīts 1. tabulā.
1. tabula
Pretnovecošanas pastas P-9 sastāvs.
Sastāvdaļas masas %. Iekraušana reaktorā, g
PVC 50,00 500,00
Diafen FF 15,00 150,00
Diafen FP (4010 NA) 15,00 150,00
DBF 19,00 190,00
Stearīns 1,00 10,00
Kopā 100,00 1000,00

Lai pētītu pretnovecošanās pastas ietekmi uz vulkanizātu īpašībām, tika izmantots gumijas maisījums uz SKI-3 bāzes.
Iegūtā pretnovecošanās pasta tika ievadīta gumijas maisījumā, kura pamatā ir SKI-3.
Gumijas savienojumu sastāvi ar pretnovecošanās pastu ir parādīti 2. tabulā.
Vulkanizātu fizikālās un mehāniskās īpašības tika noteiktas saskaņā ar GOST un TU, kas parādīts 3. tabulā.
2. tabula
Gumijas maisījuma sastāvs.
Sastāvdaļas Grāmatzīmju numuri
I II
Sajauciet kodus
1-9 2-9 3-9 4-9 1-25 2-25 3-25 4-25
Gumijas SKI-3 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
Sērs 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Altax 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
Guanīds F 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00
Cinka balts 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Stearīns 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Oglekļa P-324 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00
Diafen FP 1,00 - - - 1,00 - - -
Pretnovecošanas pasta (P-9) - 2,3 3,3 4,3 - - - -
Pretnovecošanas pasta P-9 (100оС*) - - - - - 2,00 - -
P-9 (120оС*) - - - - - - 2,00 -
P-9 (140оС*) - - - - - - - 2.00
Piezīme: (оС*) – iekavās norādīta pastas priekšželatinizācijas temperatūra (P-9).

3. tabula
Nē p.p. GOST indikatora nosaukums
1 Nosacītā stiepes izturība, % GOST 270-75
2 Nominālais spriegums pie 300%, % GOST 270-75
3 Pārrāvuma pagarinājums, % GOST 270-75
4 Pastāvīgais pagarinājums, % GOST 270-75
5 Iepriekš minēto rādītāju izmaiņas pēc novecošanas, gaiss, 100°C * 72 h, % GOST 9.024-75
6 Dinamiskā stiepes izturība, tūkstotis ciklu, Е?=100% GOST 10952-64
7 Šora cietība, parastā vienība GOST 263-75

Pretnovecošanas pastas reoloģisko īpašību noteikšana.

1. Mooney viskozitātes noteikšana.
Mooney viskozitātes noteikšana tika veikta ar Mooney viskozimetru (GDR).
Paraugu izgatavošana testēšanai un tiešai pārbaudei tiek veikta saskaņā ar tehniskajās specifikācijās noteikto metodiku.
2. Pastaveida kompozīciju kohēzijas stiprības noteikšana.
Pastas paraugi pēc želatinizācijas un atdzesēšanas līdz istabas temperatūrai tika izlaisti caur 2,5 mm biezu veltņu spraugu. Pēc tam no šīm loksnēm vulkanizācijas presē tika izgatavotas plāksnes ar izmēru 13,6 * 11,6 mm un biezumu 2 ± 0,3 mm.
Pēc plākšņu diennakts konservēšanas lāpstiņas tika izgrieztas ar štancēšanas nazi saskaņā ar GOST 265-72 un tālāk ar RMI-60 stiepes mašīnu ar ātrumu 500 mm/min tika noteikta pārrāvuma slodze.
Īpašā slodze tika uzskatīta par kohēzijas spēku.

5. Iegūtie rezultāti un to apspriešana.

Pētot iespēju izmantot PVC, kā arī polāro plastifikatoru sastāvu kā saistvielu (dispersijas vidi), lai iegūtu pastas, kuru pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas, tika konstatēts, ka diafēna FF sakausējums ar diafēnu FP masas attiecība 1:1 ir raksturīga ar mazu kristalizācijas ātrumu un kušanas temperatūru aptuveni 90°C.
Zems ātrums kristalizācijai ir pozitīva loma PVC plastizola, kas pildīts ar antioksidantu maisījumu, ražošanas procesā. Šajā gadījumā ievērojami samazinās enerģijas patēriņš, lai iegūtu viendabīgu sastāvu, kas laikā neatslāņojas.
Diafēna FF un diafēna FP kausējuma viskozitāte ir tuva PVC plastizola viskozitātei. Tas ļauj sajaukt kausējumu un plastizolu reaktoros ar enkurveida maisītājiem. Uz att. 1 parādīta pastas ražošanas iekārtas shēma. Pastas apmierinoši izplūst no reaktora pirms to iepriekšējas želatinizācijas.
Ir zināms, ka želatinizācijas process notiek 150°C un augstāk. Tomēr šajos apstākļos ir iespējama ūdeņraža hlorīda izvadīšana, kas, savukārt, spēj bloķēt kustīgo ūdeņraža atomu sekundāro amīnu molekulās, kas šajā gadījumā ir antioksidanti. Šis process notiek saskaņā ar šādu shēmu.
1. Polimēra hidroperoksīda veidošanās izoprēna gumijas oksidēšanas laikā.
RH+O2 ROOH,
2. Viens no polimēru hidroperoksīda sadalīšanās virzieniem.
ROOH RO°+O°H
3. Izveidojot oksidācijas stadijas antioksidanta molekulas dēļ.
AnH+RO° ROH+An°,
Kur An ir antioksidanta radikālis, piemēram,
4.
5. Amīnu, tostarp sekundāro (diafēna FF) īpašības veidot alkil-aizvietotus ar minerālskābēm saskaņā ar shēmu:
H
R-°N°-R+HCl + Cl-
H

Tas samazina ūdeņraža atoma reaktivitāti.

Veicot želatinizācijas (iepriekšželatinizācijas) procesu salīdzinoši zemās temperatūrās (100-140°C), iespējams izvairīties no iepriekš minētajām parādībām, t.i. samazina ūdeņraža hlorīda atdalīšanas iespēju.
Galīgajā želejas procesā tiek iegūtas pastas ar Mooney viskozitāti, kas ir zemāka par pildītā gumijas maisījuma viskozitāti un zemu kohēzijas spēku (sk. 2.3. attēlu).
Pastas ar zemu Mooney viskozitāti, pirmkārt, labi izkliedējas maisījumā, otrkārt, nenozīmīgas pastas sastāvdaļu daļas spēj diezgan viegli migrēt vulkanizātu virsmas slāņos, tādējādi pasargājot gumiju no novecošanas.
Jo īpaši jautājumā par pastas veidojošo kompozīciju "sasmalcināšanu" liela nozīme ir tam, lai izskaidrotu dažu kompozīciju īpašību pasliktināšanās iemeslus ozona iedarbībā.
Šajā gadījumā pastas sākotnējā zemā viskozitāte, kas turklāt uzglabāšanas laikā nemainās (4. tabula), nodrošina vienmērīgāku pastas sadalījumu un ļauj tās komponentiem migrēt uz pastas virsmu. vulkanizēt.

4. tabula
Viskozitātes indikatori pēc Mooney pastas (P-9)
Sākotnējie rādītāji Indikatori pēc pastas glabāšanas 2 mēnešus
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25

Mainot PVC un antioksidantu saturu, iespējams iegūt pastas, kas piemērotas gumijas aizsardzībai no termiski oksidatīvās un ozona novecošanas, gan uz nepolāro, gan polāro gumiju bāzes. Pirmajā gadījumā PVC saturs ir 40-50% masas. (pasta P-9), otrajā - 80-90% masas.
Šajā darbā mēs pētām vulkanizātus, kuru pamatā ir SKI-3 izoprēna gumija. Vulkanizātu fizikālās un mehāniskās īpašības, izmantojot pastu (P-9), ir parādītas 5. un 6. tabulā.
Pētīto vulkanizātu izturība pret termiski oksidatīvo novecošanos palielinās, palielinoties pretnovecošanās pastas saturam maisījumā, kā redzams 5. tabulā.
Regulārā sastāva nosacītā spēka izmaiņu rādītāji (1-9) ir (-22%), savukārt sastāvam (4-9) - (-18%).
Jāņem vērā arī tas, ka, ieviešot pastu, kas veicina vulkanizātu izturības palielināšanos pret termiski oksidatīvu novecošanos, tiek piešķirta nozīmīgāka dinamiskā izturība. Turklāt, skaidrojot dinamiskās izturības pieaugumu, acīmredzot nav iespējams aprobežoties tikai ar antioksidanta devas palielināšanas faktoru gumijas matricā. Iespējams, ka ne pēdējo lomu spēlē PVC. Šajā gadījumā var pieņemt, ka PVC klātbūtne var izraisīt nepārtrauktu ķēdes struktūru veidošanos, kas vienmērīgi sadalās gumijā un novērš mikroplaisu veidošanos, kas rodas plaisāšanas laikā.
Samazinot pretnovecošanas pastas saturu un līdz ar to PVC īpatsvaru (6. tabula), dinamiskās izturības palielināšanas efekts praktiski tiek atcelts. Šajā gadījumā pastas pozitīvā iedarbība izpaužas tikai termiski oksidatīvās un ozona novecošanas apstākļos.
Jāpiebilst, ka vislabākās fizikālās un mehāniskās īpašības tiek novērotas, lietojot pretnovecošanās pastu, kas iegūta maigākos apstākļos (pirmsželatinizācijas temperatūra 100°C).
Šādi pastas iegūšanas nosacījumi nodrošina vairāk augsts līmenis stabilitāte, salīdzinot ar pastu, kas iegūta, termostatējot stundu 140°C.
PVC viskozitātes palielināšanās pastā, kas iegūta noteiktā temperatūrā, arī neveicina vulkanizātu dinamiskās izturības saglabāšanu. Un, kā izriet no 6. tabulas, dinamiskā izturība ir ievērojami samazināta pastās, kas termostatētas 140°C.
Diafēna FF izmantošana sastāvā ar diafēnu FP un PVC ļauj zināmā mērā atrisināt izbalēšanas problēmu.

5. tabula

1-9 2-9 3-9 4-9
1 2 3 4 5
Nosacītā stiepes izturība, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
Nominālais spriegums pie 300%, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7

1 2 3 4 5
Pārrāvuma pagarinājums, % 660 670 680 650
Pastāvīgais pagarinājums, % 12 12 16 16
Cietība, Shore A, arb. 40 43 40 40
Nosacītā stiepes izturība, MPa -22 -26 -41 -18
Nominālais spriegums pie 300%, MPa 6 -5 8 28
Pārrāvuma relatīvais pagarinājums, % -2 -4 -8 -4
Pastāvīgais pagarinājums, % 13 33 -15 25

Dinamiskā izturība, Piem.=100%, tūkst. ciklu. 121 132 137 145

6. tabula
Vulkanizātu, kas satur pretnovecošanās pastu (P-9), fizikālās un mehāniskās īpašības.
Indeksa nosaukums Maisījuma kods
1-25 2-25 3-25 4-25
1 2 3 4 5
Nosacītā stiepes izturība, MPa 22 23 23 23
Nominālais spriegums pie 300%, MPa 3,5 3,5 3,3 3,5

1 2 3 4 5
Pārrāvuma pagarinājums, % 650 654 640 670
Pastāvīgais pagarinājums, % 12 16 18 17
Cietība, Shore A, arb. 37 36 37 38
Indeksa izmaiņas pēc novecošanas, gaiss, 100°C*72 h
Nosacītā stiepes izturība, MPa -10,5 -7 -13 -23
Nominālais spriegums pie 300%, MPa 30 -2 21 14
Pārrāvuma pagarinājums, % -8 -5 -7 -8
Atlikušais pagarinājums, % -25 -6 -22 -4
Ozona izturība, E=10%, stunda 8 8 8 8
Dinamiskā izturība, Piem.=100%, tūkst. ciklu. 140 116 130 110

Simbolu saraksts.

PVC - polivinilhlorīds
Diafēns FF - N,N' - Difenils - n - fenilēndiamīns
Diaphen FP - N - fenil - N ' - izopropil - n - fenilēndiamīns
DBP - dibutilftalāts
SKI-3 - izoprēna gumija
P-9 - pretnovecošanās pasta

1. Diafēna FP un diafēna FF plastizola sastāva izpēte uz PVC bāzes ļauj iegūt pastas, kas laikā neatslāņojas, ar stabilām reoloģiskām īpašībām un Mooney viskozitāti, kas ir augstāka par izmantotā gumijas maisījuma viskozitāti.
2. Ja diafēna FP un diafēna FF kombinācijas saturs pastā ir 30% un PVC plastizola saturs 50%, optimālā deva gumijas aizsardzībai pret termiski oksidatīvu un ozona novecošanos var būt deva, kas vienāda ar 2,00 svara daļām. , 100 svara daļas gumijas gumijas maisījumu.
3. Antioksidantu devas palielināšana virs 100 gumijas svara daļām palielina gumijas dinamisko izturību.
4. Gumijām uz izoprēna gumijas bāzes, kas darbojas statiskā režīmā, iespējams diafēnu FP aizstāt ar pretnovecošanās pastu P-9 apjomā 2,00 wt h uz 100 wt h gumijas.
5. Gumijām, kas darbojas dinamiskos apstākļos, diafēna FP nomaiņa ir iespējama ar antioksidantu saturu 8-9 mas.h uz 100 mas.h gumijas.
6.
Izmantotās literatūras saraksts:

– Tarasovs Z.N. Sintētisko gumiju novecošana un stabilizācija. - M.: Ķīmija, 1980. - 264 lpp.
– Garmonovs I.V. Sintētiskā gumija. - L.: Ķīmija, 1976. - 450 lpp.
– Polimēru novecošana un stabilizācija. / Red. Kozminskis A.S. - M.: Ķīmija, 1966. - 212 lpp.
– Soboļevs V.M., Borodina I.V. Rūpnieciskās sintētiskās gumijas. – M.: Ķīmija, 1977. – 520 lpp.
- Belozerovs N.V. Gumijas tehnoloģija: 3. izdevums, pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1979. - 472 lpp.
– Košeļevs F.F., Korņevs A.E., Klimovs N.S. Vispārējā gumijas tehnoloģija: 3. izdevums Pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1968. - 560 lpp.
– Plastmasas tehnoloģija. / Red. Koršaks V.V. Ed. 2., pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1976. - 608 lpp.
– Kirpičņikovs P.A., Averko-Antonovičs L.A. Sintētiskā kaučuka ķīmija un tehnoloģija. - L .: Ķīmija, 1970. - 527 lpp.
– Dogadkins B.A., Doncovs A.A., Šertnovs V.A. Elastomēru ķīmija. - M.: Ķīmija, 1981. - 372 lpp.
– Zuev Yu.S. Polimēru iznīcināšana agresīvas vides ietekmē: 2. izd. un papildu - M.: Ķīmija, 1972. - 232 lpp.
– Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Elastomēru izturība ekspluatācijas apstākļos. - M.: Ķīmija, 1980. - 264 lpp.
– Ogņevskaja T.E., Boguslavskaja K.V. Gumijas laika apstākļu izturības palielināšana, ieviešot ozona izturīgus polimērus. - M.: Ķīmija, 1969. - 72 lpp.
– Kudinova G.D., Prokopčuka N.R., Prokopoviča V.P., Klimovcova I.A. // Gumijas rūpniecības izejvielas: tagadne un nākotne: Krievijas piektās jubilejas gumijas darbinieku zinātniskās un praktiskās konferences tēzes. - M.: Ķīmija, 1998. - 482 lpp.
- Khrulev M.V. Polivinilhlorīds. - M.: Ķīmija, 1964. - 325 lpp.
- PVC iegūšana un īpašības / Red. Zilbermans E.N. - M.: Ķīmija, 1968. - 440 lpp.
– Rakhmans M.Z., Izkovskis N.N., Antonova M.A. //Gumija un gumija. - M., 1967, 6.nr. - Ar. 17-19
– Ābrams S.V. // Berzēt. vecums. 1962. V. 91. Nr.2. 255-262 lpp
- Polimēru enciklopēdija / Red. Kabanova V.A. un citi: 3 sēj., 2. sēj. - M .: Padomju enciklopēdija, 1972. - 1032 lpp.
- Rokasgrāmatas gumija. Gumijas ražošanas materiāli / Red. Zaharčenko P.I. un citi - M.: Ķīmija, 1971. - 430 lpp.
– Tager A.A. Polimēru fizikālķīmija. Ed. 3., pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1978. - 544 lpp.

Gumija un to vulkanizētie savienojumi, tāpat kā visi nepiesātinātie savienojumi, spēj veikt dažādas ķīmiskas pārvērtības. Vissvarīgākā reakcija, kas nepārtraukti notiek gumijas izstrādājumu uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā, ir gumijas oksidēšanās, kas izraisa izmaiņas tās ķīmiskajā, fizikālajā un mehāniskās īpašības. Tikai ebonīts, kas pārvēršas par pilnībā piesātinātu savienojumu, gumijas makromolekulām pievienojot maksimāli iespējamo sēra daudzumu, ir ķīmiski inerts materiāls. To sauc par visu to izmaiņu kopumu, kas notiek gumijā ilgstošas oksidācijas laikā novecošanās.

Novecošana pieder pie sarežģītu daudzpakāpju transformāciju kategorijas, kuras noteiktos posmos ievērojami samazinās gumijas elastība, nodilumizturība un zināmā mērā arī izturība. Citiem vārdiem sakot, laika gaitā samazinās gumijas izstrādājumu veiktspēja un līdz ar to arī automašīnas uzticamība. Nelabvēlīgāko gumijas izmaiņu kategorijā novecošanās rezultātā ietilpst neatgriezenisks tās elastības samazinājums. Rezultātā gumijas, galvenokārt tās virsmas slāņu, palielinātais trauslums izraisa deformējamās daļās plaisu parādīšanos, kas pakāpeniski padziļinās un galu galā noved pie izstrādājuma iznīcināšanas.

Gumijas novecošanās sekas ir līdzīgas temperatūras pazemināšanās ietekmei, ar vienīgo atšķirību, ka pēdējie ir īslaicīgi un daļēji vai pilnībā noņemami, karsējot, savukārt pirmo nevar nekādā veidā vājināt, nemaz nerunājot par novēršanu.

Notiek cīņa pret novecošanos dažādas metodes. Papildinājums ir ļoti efektīvs. antioksidanti(inhibitori), no kuriem 1 ... 2% attiecībā pret gumijas sastāvā esošo gumiju palēnina oksidācijas procesu simtiem un tūkstošiem reižu. Šim pašam nolūkam daži gumijas izstrādājumi tiek ražoti no rūpnīcām noslēgtā iepakojumā (polietilēna kārbās).

Taču ar tehnoloģiskajiem līdzekļiem nepietiek, tāpēc papildus jāpiemēro virkne operatīvo pasākumu. Paaugstinoties temperatūrai, novecošanās pastiprinās, un, karsējot par katriem 10 ° C, novecošanās ātrums dubultojas. Ir arī pamanīts, ka gumijas oksidēšanās ir intensīvāka tajās vietās, kurās ir lielāks stress. Tāpēc ir nepieciešams, lai gumijas izstrādājumi būtu pēc iespējas nedeformēti.

Riteņi un riepas

Automašīnu riteņi atšķiras pēc to mērķa, izmantoto riepu veida, dizaina un ražošanas tehnoloģijas.

Dažu vietējo automašīnu riteņu galvenie parametri ir norādīti tabulā. 11.2.

Pneimatiskās riepas vieglās automašīnas tiek sadalītas pēc iekšējā tilpuma blīvēšanas metodes, auklas vītņu atrašanās vietas rāmī, augstuma un profila platuma attiecības, protektora veida un vairākām citām specifiskām iezīmēm, ko nosaka to mērķis un ekspluatācijas apstākļi. .

Saskaņā ar iekšējā tilpuma blīvēšanas metodi tie atšķiras kamera Un bezkameru riepas.

Caurules riepas sastāv no riepas, kameras ar vārstu un loka lentes, kas pieguļ lokam. Kameras izmērs vienmēr ir nedaudz mazāks par riepas iekšējo dobumu, lai izvairītos no saburzīšanās piepumpēšanas laikā. Vārsts ir pretvārsts, kas ļauj riepā iespiest gaisu un neļauj tai izplūst. Loka lente aizsargā cauruli no bojājumiem un berzes pret riteni un riepas bortu.

Tabula 11.2

Dažu vietējo vieglo automašīnu riteņu galvenie parametri

Automašīnas

Rīsi. 11.9. Bezkameru automašīnas riepa:

1 - aizsargs; 2 - hermētiskā gumijas slāņa blīvēšana; 3 - rāmis; 4 - vārsts; 5 - dziļa mala

Bezkameru riepas (11.9. att.) izceļas ar hermētisku gumijas slāni, kas uzklāts uz karkasa pirmā slāņa (kameras vietā), un tām ir šādas priekšrocības (salīdzinājumā ar kamerām):

mazāks svars un labāka siltuma apmaiņa ar riteņiem;

paaugstināta drošība, vadot automašīnu, jo caurduršanas gadījumā gaiss izplūst tikai caurduršanas vietā (ar nelielu punkciju, diezgan lēni);

Vienkāršots remonts pārduršanas gadījumā (nav nepieciešams izjaukt).

Tajā pašā laikā bezkameru riepu montāža un demontāža ir sarežģīta un prasa lielākas prasmes, un bieži vien ir iespējama tikai ar speciālu riepu mainītāju.

Bezkameru riepas tiek izmantotas riteņiem ar īpaša profila diskiem un augstas precizitātes ražošanu.

Palāta un bezkameru riepas atbilstoši kordu vītņu novietojumam karkasā riepas var būt vai nu diagonālas, vai radiālas.

Riepu marķēšana

Slīpās un radiālās riepas atšķiras ne tikai pēc konstrukcijas, bet arī pēc marķējuma.

Piemēram, apzīmējumā slīpā riepa 6,15-13/155-13:

6.15 - nosacītā riepas profila platums (IN) collās;

13 - nosēšanās diametrs (d) riepas (un riteņi) collās;

155 - nosacītā riepas profila platums mm.

Pēdējā skaitļa 13 vietā var norādīt urbuma diametru mm (330).

Radiālajām riepām ir viens jaukts milimetru collu apzīmējums. Piemēram, marķējumā 165/70R13 78S Steel Radial Tubeless:

165 - nosacīts riepas profila platums (IN) mm;

70 - riepas profila augstuma (R) attiecība pret tā platumu (IN) procentos;

R - radiāls;

13 - nosēšanās diametrs collās;

78 - nosacītā riepu kravnesības indekss;

8 - riepu ātruma indekss (maksimālais pieļaujamais transportlīdzekļa ātrums) km/h.

Priekš ikdienas braukšana Autors Krievijas ceļi piemēroti ierobežot N/A ne zemāks par 0,65, un tas attiecas uz diezgan lielas riepas, t.i. riepas GAZ-3110 Volga tipa automašīnām. VAZ modeļos labāk nelietot riepas ar N/A zem 0,70, un automašīnai VAZ-111 Oka ir pilnīgi nepiemēroti uzstādīt citas riepas, izņemot rūpnīcas izmēru 135R12.

Modernas ātrgaitas īpaši zema profila riepas ar N/V== 0,30...0,60 der darbam tikai uz gludām maģistrālēm ar labu seguma kvalitāti, kuras mūsu valstī praktiski nav.

Katram Krievijas riepu ražotājam ir savs uzņēmuma logotips vai, piemēram, Maskavas riepu rūpnīca, modeļa TAGANKA zīme.

Riepas marķējumā ir iekļauts burts (vai burti), kas kodē ražotāju (piemēram, K - Kirovas riepu rūpnīca; Ya - Jaroslavļas riepu rūpnīca utt.) un šīs riepas iekšējā rūpnīcas indeksa skaitļi (cipari).

Uz riepas sānu malas ir izvietots tās sērijas numurs un iekodēta cita, visai noderīga (sūdzības gadījumā) informācija (11.3. tabula).

Saturs

Anotācija.

Antioksidantus, ko izmanto augstas molekulmasas pastas veidā, plaši izmanto vietējā un ārvalstu rūpniecībā riepu un gumijas izstrādājumu ražošanā.
Šajā darbā mēs pētām iespēju iegūt pretnovecošanās pastu, kuras pamatā ir divu pretnovecošanās līdzekļu – diafēna FP un diafēna FF – kombinācijas ar polivinilhlorīdu kā dispersijas vidi.
Mainot PVC un antioksidantu saturu, iespējams iegūt pastas, kas piemērotas gumijas aizsardzībai no termiski oksidatīvās un ozona novecošanas.
Darbs tiek veikts uz lapām.
Tika izmantoti 20 literārie avoti.
Darbā ir 6 tabulas.

Ievads.

Tēvzemes rūpniecībā visplašāk izmantotie bija divi antioksidanti diafēns FP un acetanils R.
Nelielais divu antioksidantu sortiments ir izskaidrojams ar vairākiem iemesliem. Dažu antioksidantu ražošana ir beigusi pastāvēt, piemēram, neozons D, savukārt citi neatbilst mūsdienu prasībām tiem, piemēram, diafēns FF, tas izbalo uz gumijas savienojumu virsmas.
Iekšzemes antioksidantu trūkuma un ārvalstu analogu augsto izmaksu dēļ šajā rakstā mēs pētām iespēju izmantot antioksidantu diafēna FP un diafēna FF sastāvu ļoti koncentrētas pastas veidā, dispersijas vidē, kurā PVC. ir.

1. Literatūras apskats.
1.1. Ievads.

1.2. Gumijas novecošana.

1.2.1. Novecošanās veidi.

1.2.2. Termiskā novecošana.

Termiskā novecošana ir vienlaicīgas siltuma un skābekļa iedarbības rezultāts. Oksidatīvie procesi ir galvenais termiskās novecošanās cēlonis gaisā.
Lielākā daļa sastāvdaļu vienā vai otrā veidā ietekmē šos procesus. Oglekļa un citas pildvielas adsorbē antioksidantus uz to virsmas, samazina to koncentrāciju gumijā un līdz ar to paātrina novecošanos. Stipri oksidēti oglekli var būt gumijas oksidācijas katalizatori. Nedaudz oksidēti (krāsns, termiski) sodrēji, kā likums, palēnina gumiju oksidēšanos.
Gumijas termiskās novecošanas laikā, kas notiek paaugstinātā temperatūrā, gandrīz visas galvenās fizikālās un mehāniskās īpašības mainās neatgriezeniski. Šo īpašību izmaiņas ir atkarīgas no strukturēšanas un iznīcināšanas procesu attiecības. Termiskās novecošanas laikā lielākajai daļai gumiju, kuras pamatā ir sintētiskās gumijas, pārsvarā notiek strukturēšana, ko pavada elastības samazināšanās un stingrības palielināšanās. Termiskās novecošanas laikā gumijām no dabiskās un sintētiskās izopropēnkaučuka un butilgumijas lielākā mērā attīstās destruktīvie procesi, kas izraisa nosacīto spriegumu samazināšanos pie dotajiem pagarinājumiem un paliekošo deformāciju palielināšanos.
Pildvielas un oksidācijas attiecība būs atkarīga no tā rakstura, no gumijā ievadīto inhibitoru veida un no vulkanizācijas saišu veida.
Oksidācijas procesos var piedalīties vulkanizācijas paātrinātāji, kā arī produkti, to pārvērtības, kas paliek gumijās (merkaptāni, karbonāti u.c.). Tie var izraisīt hidroperoksīdu noārdīšanos ar molekulāru mehānismu un tādējādi veicināt gumijas aizsardzību pret novecošanos.
Vulkanizācijas sieta raksturs būtiski ietekmē termisko novecošanos. Mērenā temperatūrā (līdz 70o) brīvais sērs un polisulfīds aizkavē oksidēšanos. Tomēr, paaugstinoties temperatūrai, polisulfīda saišu pārkārtošanās, kurā var būt iesaistīts arī brīvais sērs, izraisa paātrinātu vulkanizātu oksidēšanos, kas šajos apstākļos izrādās nestabili. Tāpēc ir jāizvēlas vulkanizācijas grupa, kas nodrošina izturīgu pret pārkārtošanos un šķērssaišu oksidēšanu veidošanos.
Lai aizsargātu gumiju no termiskās novecošanas, tiek izmantoti antioksidanti, kas palielina gumijas un gumijas izturību pret skābekli, t.i. vielas ar antioksidanta īpašībām – primāri sekundārie aromātiskie amīni, fenoli, bisfinoli u.c.

1.2.3. Ozona novecošana.

1.3. Antioksidanti un antiozonanti.

Visefektīvākie antioksidanti un antiozonanti ir sekundārie aromātiskie amīni.
Tos neoksidē molekulārais skābeklis ne sausā veidā, ne šķīdumos, bet oksidē gumijas peroksīdi termiskās novecošanas un dinamiskas darbības laikā, izraisot ķēdes atdalīšanu. Tātad difenilamīns; N,N^-difenil-n-fenilēndiamīns tiek patērēts gandrīz 90% gumijas dinamiskā noguruma vai termiskās novecošanas laikā. Šajā gadījumā mainās tikai NH grupu saturs, bet slāpekļa saturs gumijā paliek nemainīgs, kas liecina par antioksidanta pievienošanu gumijas ogļūdeņražiem.
Šīs klases antioksidantiem ir ļoti augsta aizsargājoša iedarbība pret termisko un ozona novecošanos.
Viens no plaši izmantotajiem šīs antioksidantu grupas pārstāvjiem ir N,N^-difenil-n-fenilēndialīns (diafēns FF).

Tas ir efektīvs antioksidants, kas palielina uz SDK, SKI-3 un dabiskā kaučuka bāzes izgatavotu gumiju izturību pret atkārtotu deformāciju iedarbību. Diafen FF krāsas gumija.
Labākais antioksidants gumijas aizsardzībai pret termisko un ozona novecošanos, kā arī no noguruma ir diafēns FP, tomēr tas ir salīdzinoši ļoti gaistošs un viegli ekstrahējams no gumijas ar ūdeni.
N-fenil-N^-izopropil-n-fenilēndiamīnam (diaphen FP, 4010 NA, Santoflex IP) ir šāda formula:

Palielinoties aizvietotāja alkilgrupas izmēram, palielinās sekundāro aromātisko diamīnu šķīdība polimēros; palielināta izturība pret ūdens izskalošanos, samazināta nepastāvība un toksicitāte.
Diafēna FF un diafēna FP salīdzinošie raksturlielumi ir doti, jo šajā darbā tiek veikti pētījumi, kurus izraisa fakts, ka diafēna FF kā atsevišķa produkta izmantošana izraisa tā “izbalēšanu” uz gumijas savienojumu un vulkanizātu virsmas. . Turklāt aizsargdarbības ziņā tas ir nedaudz zemāks par diafēna FP; ir augstāka kušanas temperatūra, salīdzinot ar pēdējo, kas negatīvi ietekmē tā sadalījumu gumijās.
PVC tiek izmantots kā saistviela (dispersijas vide), lai iegūtu pastu, kuras pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas.

1.4. Polivinilhlorīds.

1.4.1. PVC plastizoli.

1.4.2. Plastizolu želatinizācijas mehānisms.

2. Pētījuma virziena izvēle.

3. Produkta specifikācijas.

3.1. Tehniskās prasības.

3.1.1. Dispersija PD-9 jāražo saskaņā ar šo tehnisko specifikāciju prasībām atbilstoši tehnoloģiskajiem noteikumiem noteiktajā kārtībā.

3.2. Drošības prasības.

3.2.1. Dispersija PD-9 ir degoša viela. Uzliesmošanas temperatūra nav zemāka par 150°C. Pašaizdegšanās temperatūra 500oC.
Ugunsdzēšanas līdzeklis ugunsgrēka gadījumā ir ūdens migla un ķīmiskās putas.
Individuālie aizsardzības līdzekļi - gāzmasku magones "M".

3.2.2. Dispersija PD-9 ir maz toksiska viela. Ja nokļūst acīs, izskalojiet tās ar ūdeni. Noņemiet produktu uz ādas, mazgājot ar ziepēm un ūdeni.

3.3. Pārbaudes metodes.

3.3.1. Ņem vismaz trīs punktu paraugus, tad tos apvieno, rūpīgi samaisa un ņem vidējo paraugu, sadalot ceturtdaļās.

3.3.2. Izskata definīcija. Izskats tiek noteikts vizuāli paraugu ņemšanas laikā.

3.3.3. Drupaču izmēra noteikšana. Lai noteiktu PD-9 dispersijas drupatas izmēru, izmanto metrisko lineālu.

3.3.4. PD-9 dispersijas masas noteikšana plastmasas maisiņā. Lai noteiktu PD-9 dispersijas masu plastmasas maisiņā, tiek izmantota RN-10Ts 13M tipa skala.

3.3.5. Mooney viskozitātes noteikšana. Mooney viskozitātes noteikšana balstās uz noteikta daudzuma polimēra komponenta klātbūtni PD-9 dispersijā.

3.4. Ražotāja garantija.

3.4.1. Ražotājs garantē PD-9 dispersijas atbilstību šo specifikāciju prasībām.
3.4.2. Garantētais PD-9 dispersijas glabāšanas laiks ir 6 mēneši no izgatavošanas datuma.

4. Eksperimentālā daļa.

Pretnovecošanas pastas sagatavošana.

Sastāvdaļu iekraušanas secība.

Pretnovecošanas pastas reoloģisko īpašību noteikšana.

5. Iegūtie rezultāti un to apspriešana.

Pētot iespēju izmantot PVC, kā arī polāro plastifikatoru sastāvu kā saistvielu (dispersijas vidi), lai iegūtu pastas, kuru pamatā ir antioksidantu diafēna FF un diafēna FP kombinācijas, tika konstatēts, ka diafēna FF sakausējums ar diafēnu FP masas attiecība 1:1 ir raksturīga ar mazu kristalizācijas ātrumu un kušanas temperatūru aptuveni 90°C.
Zemajam kristalizācijas ātrumam ir pozitīva nozīme PVC plastizola ražošanas procesā, kas pildīts ar antioksidantu maisījumu. Šajā gadījumā ievērojami samazinās enerģijas patēriņš, lai iegūtu viendabīgu sastāvu, kas laikā neatslāņojas.
Diafēna FF un diafēna FP kausējuma viskozitāte ir tuva PVC plastizola viskozitātei. Tas ļauj sajaukt kausējumu un plastizolu reaktoros ar enkurveida maisītājiem. Uz att. 1 parādīta pastas ražošanas iekārtas shēma. Pastas apmierinoši izplūst no reaktora pirms to iepriekšējas želatinizācijas.
Ir zināms, ka želatinizācijas process notiek 150°C un augstāk. Tomēr šajos apstākļos ir iespējama ūdeņraža hlorīda izvadīšana, kas, savukārt, spēj bloķēt kustīgo ūdeņraža atomu sekundāro amīnu molekulās, kas šajā gadījumā ir antioksidanti. Šis process notiek saskaņā ar šādu shēmu.
1. Polimēra hidroperoksīda veidošanās izoprēna gumijas oksidēšanas laikā.
RH+O2 ROOH,
2. Viens no polimēru hidroperoksīda sadalīšanās virzieniem.
ROOH RO°+O°H
3. Izveidojot oksidācijas stadijas antioksidanta molekulas dēļ.
AnH+RO° ROH+An°,
Kur An ir antioksidanta radikālis, piemēram,
4.
5. Amīnu, tostarp sekundāro (diafēna FF) īpašības veidot alkil-aizvietotus ar minerālskābēm saskaņā ar shēmu:
H
R-°N°-R+HCl + Cl-
H

Tas samazina ūdeņraža atoma reaktivitāti.

4. tabula
Viskozitātes indikatori pēc Mooney pastas (P-9)
Sākotnējie rādītāji Indikatori pēc pastas glabāšanas 2 mēnešus
10 8
13 14
14 18
14 15
17 25

Mainot PVC un antioksidantu saturu, iespējams iegūt pastas, kas piemērotas gumijas aizsardzībai no termiski oksidatīvās un ozona novecošanas, gan uz nepolāro, gan polāro gumiju bāzes. Pirmajā gadījumā PVC saturs ir 40-50% masas. (pasta P-9), otrajā - 80-90% masas.
Šajā darbā mēs pētām vulkanizātus, kuru pamatā ir SKI-3 izoprēna gumija. Vulkanizātu fizikālās un mehāniskās īpašības, izmantojot pastu (P-9), ir parādītas 5. un 6. tabulā.
Pētīto vulkanizātu izturība pret termiski oksidatīvo novecošanos palielinās, palielinoties pretnovecošanās pastas saturam maisījumā, kā redzams 5. tabulā.
Regulārā sastāva nosacītā spēka izmaiņu rādītāji (1-9) ir (-22%), savukārt sastāvam (4-9) - (-18%).
Jāņem vērā arī tas, ka, ieviešot pastu, kas veicina vulkanizātu izturības palielināšanos pret termiski oksidatīvu novecošanos, tiek piešķirta nozīmīgāka dinamiskā izturība. Turklāt, skaidrojot dinamiskās izturības pieaugumu, acīmredzot nav iespējams aprobežoties tikai ar antioksidanta devas palielināšanas faktoru gumijas matricā. Iespējams, ka ne pēdējo lomu spēlē PVC. Šajā gadījumā var pieņemt, ka PVC klātbūtne var izraisīt nepārtrauktu ķēdes struktūru veidošanos, kas vienmērīgi sadalās gumijā un novērš mikroplaisu veidošanos, kas rodas plaisāšanas laikā.
Samazinot pretnovecošanas pastas saturu un līdz ar to PVC īpatsvaru (6. tabula), dinamiskās izturības palielināšanas efekts praktiski tiek atcelts. Šajā gadījumā pastas pozitīvā iedarbība izpaužas tikai termiski oksidatīvās un ozona novecošanas apstākļos.
Jāpiebilst, ka vislabākās fizikālās un mehāniskās īpašības tiek novērotas, lietojot pretnovecošanās pastu, kas iegūta maigākos apstākļos (pirmsželatinizācijas temperatūra 100°C).
Šie pastas pagatavošanas apstākļi nodrošina augstāku stabilitātes līmeni nekā pasta, kas iegūta, inkubējot stundu 140°C.
PVC viskozitātes palielināšanās pastā, kas iegūta noteiktā temperatūrā, arī neveicina vulkanizātu dinamiskās izturības saglabāšanu. Un, kā izriet no 6. tabulas, dinamiskā izturība ir ievērojami samazināta pastās, kas termostatētas 140°C.
Diafēna FF izmantošana sastāvā ar diafēnu FP un PVC ļauj zināmā mērā atrisināt izbalēšanas problēmu.

5. tabula

1-9 2-9 3-9 4-9
1 2 3 4 5
Nosacītā stiepes izturība, MPa 19,8 19,7 18,7 19,6
Nominālais spriegums pie 300%, MPa 2,8 2,8 2,3 2,7

Simbolu saraksts.

PVC - polivinilhlorīds
Diafēns FF – N,N^ – Difenils – n – fenilēndiamīns
Diafēns FP-N-fenil-N^-izopropil-n-fenilēndiamīns
DBP - dibutilftalāts
SKI-3 - izoprēna gumija
P-9 - pretnovecošanās pasta

– Tarasovs Z.N. Sintētisko gumiju novecošana un stabilizācija. - M.: Ķīmija, 1980. - 264 lpp.
– Garmonovs I.V. Sintētiskā gumija. - L.: Ķīmija, 1976. - 450 lpp.
– Polimēru novecošana un stabilizācija. / Red. Kozminskis A.S. - M.: Ķīmija, 1966. - 212 lpp.
– Soboļevs V.M., Borodina I.V. Rūpnieciskās sintētiskās gumijas. – M.: Ķīmija, 1977. – 520 lpp.
- Belozerovs N.V. Gumijas tehnoloģija: 3. izdevums, pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1979. - 472 lpp.
– Košeļevs F.F., Korņevs A.E., Klimovs N.S. Vispārējā gumijas tehnoloģija: 3. izdevums Pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1968. - 560 lpp.
– Plastmasas tehnoloģija. / Red. Koršaks V.V. Ed. 2., pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1976. - 608 lpp.
– Kirpičņikovs P.A., Averko-Antonovičs L.A. Sintētiskā kaučuka ķīmija un tehnoloģija. - L .: Ķīmija, 1970. - 527 lpp.
– Dogadkins B.A., Doncovs A.A., Šertnovs V.A. Elastomēru ķīmija. - M.: Ķīmija, 1981. - 372 lpp.
– Zuev Yu.S. Polimēru iznīcināšana agresīvas vides ietekmē: 2. izd. un papildu - M.: Ķīmija, 1972. - 232 lpp.
– Zuev Yu.S., Degtyareva T.G. Elastomēru izturība ekspluatācijas apstākļos. - M.: Ķīmija, 1980. - 264 lpp.
– Ogņevskaja T.E., Boguslavskaja K.V. Gumijas laika apstākļu izturības palielināšana, ieviešot ozona izturīgus polimērus. - M.: Ķīmija, 1969. - 72 lpp.
– Kudinova G.D., Prokopčuka N.R., Prokopoviča V.P., Klimovcova I.A. // Gumijas rūpniecības izejvielas: tagadne un nākotne: Krievijas piektās jubilejas gumijas darbinieku zinātniskās un praktiskās konferences tēzes. - M.: Ķīmija, 1998. - 482 lpp.
- Khrulev M.V. Polivinilhlorīds. - M.: Ķīmija, 1964. - 325 lpp.
- PVC iegūšana un īpašības / Red. Zilbermans E.N. - M.: Ķīmija, 1968. - 440 lpp.
– Rakhmans M.Z., Izkovskis N.N., Antonova M.A. //Gumija un gumija. - M., 1967, 6.nr. - Ar. 17-19
– Ābrams S.V. // Berzēt. vecums. 1962. V. 91. Nr.2. 255-262 lpp
- Polimēru enciklopēdija / Red. Kabanova V.A. un citi: 3 sēj., 2. sēj. - M.: Padomju enciklopēdija, 1972. - 1032 lpp.
- Rokasgrāmatas gumija. Gumijas ražošanas materiāli / Red. Zaharčenko P.I. un citi - M.: Ķīmija, 1971. - 430 lpp.
– Tager A.A. Polimēru fizikālķīmija. Ed. 3., pārskatīts. un papildu - M.: Ķīmija, 1978. - 544 lpp.