Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

Каким уплотнителям отдать предпочтение

Часть Производство уплотнителей из резиновых смесей

 

Традиционно уплотнители для строительных конструкций изготавливались из резиновой смеси. Резиновая смесь - многокомпонентная однородная система, включающая каучук и другие компоненты (ингредиенты), предназначенная для получения резин(резиновых продуктов) в результате вулканизации. Отличительная особенность резин - их способность к большим обратимым, т.н. высокоэластическим, деформациям. В наиболее общем виде резиновая смесь содержит следующие компоненты: каучук или смесь каучуков; вулканизующую систему (вулканизующие агенты, ускорители вулканизации, активаторы вулканизации, замедлители подвулканизации, при необходимости - акцепторы галогенводородов и соагенты вулканизации); наполнители; пластификаторы (мягчители), стабилизаторы (например, антиоксиданты, антиозонанты, светостабилизаторы). Наиболее простые резиновые смеси содержат 5-6 ингредиентов, сложные - до 15-2 Разработка резиновой смеси включает: определение основных и дополнительных свойств резины, ответственных за работоспособность изделия, и допустимых значений показателей этих свойств; выбор типа каучука; определение необходимых технологических свойств смеси и допустимых пределов значений показателей этих свойств применительно к циклу изготовления изделия; выбор ингредиентов, обеспечивающих заданные свойства резиновой смеси.

 

Для изготовления уплотнителей для светопрозрачных конструкций используют следующие синтетические непредельные каучуки: бутадиен-стирольный (БСК), хлоропреновый(ХПК), этилен-пропилендиеновый (ЭПДК), и силиконовый (СК) . БСК самый дешевый из всех перечисленных выше каучуков, но при этом резины из него имеют невысокую атмосферо- и озоностойкость. Резины на основе хлоропренового каучука при хорошей озоно-, свето- и термостойкости характеризуются значительным накоплением остаточной деформации при сжатии (до 90 %), и не стабильны при хранении. Силиконовые (кремнийорганические) каучуки имеют высокую морозо- и термостойкость, но при термическом старении на воздухе сшиваются (ухудшаются эластические свойства), при наличии влаги в воздухе или в образце - деструктируются. Ничтожные примеси веществ ионного характера (щелочи, кислоты, амины и др.) могут вызвать быстрое разрушение резин в эксплуатации. Резины из этилен-пропилендиенового каучука характеризуются высокой стойкостью к действию тепла, озона, атмосферных факторов, многократных деформаций, низких температур. Из всех перечисленных выше каучуков ЭПДК наиболее отвечает требованиям, предъявляемым к уплотнителям. В то же время этот эластомер и самый дорогостоящий.

 

но свойства исходных каучуков - как основы резины - могут не реализоваться, если в смесь будет введен хотя бы один некачественный ингредиент. Поэтому весьма важным является тщательное проведение входного контроля сырья. Многокомпонентность резиновых смесей предусматривает также четкое соблюдение технологических режимов их изготовления (порядок введения компонентов, температурных и временных параметров). Качество уплотнителей в значительной степени зависит и от способа переработки резиновых смесей, осуществляемого по периодической или непрерывной схемам. В первом случае экструдированную заготовку, уложенную на лотки, вулканизуют в котле; во втором - в аппарате непрерывной вулканизации, который работает в потоке с экструдером, имеющим зону дегазации.

 

Котловая вулканизация является наиболее старым, малопроизводительным и энергоемким способом получения неформовых резиновых продуктов. Для обеспечения оптимальных вулканизационных свойств резиновые смеси обычно содержат повышенное количество ускорителей вулканизации и антиоксидантов, в результате чего уплотнители, изготовленные по этому способу, часто имеют характерный резкий запах из-за миграции этих соединений из резины. Главный же недостаток вулканизации в котле - реверсия (снижение) свойств резин на основе непредельных каучуков вследствие термического окисления. весьма часто на поверхности уплотнителей, полученных по данному способу, можно наблюдать появление белесого налета. Происходит так называемое выпотевание вулканизующих агентов, чаще всего несвязанной серы. Это первый признак недолговечности продуктов при эксплуатации.

 

Непрерывную вулканизацию экструдированных продуктов можно осуществлять в расплаве солей, в псевдоожиженном слое, в поле токов высокой частоты, и за счет внешнего источника энергии ионизирующего излучения (радиационная вулканизация).

 

Наиболее применяемым в производстве уплотнителей для светопрозрачных ограждающих конструкций является способ вулканизации в среде расплава солей (например, сплав СС-4, представляющий эвтектическую смесь из 53% КNО3, 40% NaNO2, 7% NaNO3: плотность 1926 кг/м3, токсичен) при температуре расплава 170-300оС. Промышленная линия состоит из экструдера, вулканизатора (ванны с горячим жидким теплоносителем), оборудования для окончательной обработки продуктов (очистка поверхности от остатков теплоносителя, охлаждение, резка на отрезки заданной длины или намотка в бухты, контроль внешнего вида и размеров), очистных сооружений для рекуперации солей. Профильная заготовка, выходящая из головки экструдера, с помощью гибкой транспортирующей ленты непрерывно протягивается через вулканизационную ванну. Поскольку плотность расплава выше плотности резиновой смеси, транспортируемую заготовку принудительно погружают в массу расплава. В зависимости от способа погружения заготовки различают вулканизаторы с подвижным в вертикальном направлении погружным транспортером или ванной, и с поливом горячим теплоносителем. Для предупреждения образования пор и раковин в готовом изделии (удаления влаги, летучих продуктов и воздуха), особенно для резиновых смесей с низкой вязкостью используют экструдеры с вакуумированием, но производительность линии при этом уменьшается на 30-50%. В результате вакуумирования улучшаются технические свойства резин и повышается монолитность продуктов. Достоинством способа вулканизации в расплаве солей является хорошая теплопередача от расплава к изделию, высокая v вулканизации (до 10-17 м/мин при длине ванны 10 м), что соответственно уменьшает энергоемкость цикла, отсутствие термического окисления изделия. Недостатки - ограничение размера продуктов по сечению (монолитные до 25 мм, пористые до 15 мм). Кроме того, необходима тщательная промывка полностью готовых продуктов от остатков теплоносителя, влияние которого может сказаться на эксплуатационных свойствах уплотнителей, снижая их долговечность. Унос массы расплава солей выходящим из ванны изделием возрастает для профилей сложной конфигурации и пористых (вспененных), достигая 80-160 кг расплава на 1 т продуктов. Необходимым является такжерекуперация теплоносителя вследствие его значительной токсичности.

 

Обогрев тепловой энергией, генерируемой переменным электрическим полем сверхвысокой частоты равномерно по всей массе изделия, применяют, в основном, для вулканизации пористых уплотнителей. Промышленная линия вулканизации в поле токов высокой частоты включает экструдер с вакуумированием, приемный транспортер, микроволновые нагреватели, вулканизатор тоннельного типа для завершения вулканизации в среде горячего воздуха, охлаждающую ванну, отборочно-режущее устройство. Необходимое условие быстрого разогрева заготовки изделия микроволновой энергией - полярность резиновой смеси. Из перечисленных выше каучуков, применяемых в производстве уплотнителей, полярным является только хлоропреновый. Возможно использование смеси каучуков, например, в смеси на основе ЭПДК добавляют до 25 масс.ч ХПК.

 

Для получения пористых уплотнителей, и полых резиновых профилей сложной конфигурации может использоваться вулканизация в псевдоожиженном слое - в среде стеклянных шариков (диаметр 0,15-0,25 мм) или кварцевого песка (размер частиц0,2-0,3 мм), поддерживаемых во взвешенном состоянии горячим воздухом (150-250оС, продуваемом с определенной скоростью. Производственная линия включает экструдер, транспортер, устройство для антиадгезионной обработки заготовки (предотвращение залипания частиц теплоносителя), вулканизатор, устройство дляочистки (от частиц теплоносителя) и охлаждения (воздухом или водой) полностью готовых продуктов, протягивающее устройство, резательную машину, приемник полностью готовых продуктов, систему подачи и циркуляции теплоносителей.

 

Радиационная вулканизация для получения уплотнителей, предназначенных для строительных конструкций, не применяется.

 

изготовление уплотнителей из резиновых смесей - это сложный, трудоемкий и весьма энергоемкий цикл. Качество резинового уплотнителя зависит от множественных факторов, и не ссылка на то, что уплотнитель сделан из ЭПДК (или, как часто пишут в рекламе производители окон, - EPDM), говорит о его безупречных эксплуатационных характеристиках. Определяющим, в конечном счете, является культура производства, строгое соблюдение всех норм технологических режимов.

 



Нормой по потерям. Автоматизированная система. Наш взгляд на АСКУЭ 0. Приводная техника Schneider Elec.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0064
 
Яндекс.Метрика