Что делают из резины: Из чего и как делают резину (шины). Для колес вашего автомобиля.

Резина и ее применение

В машиностроении часто используется резина — слож­ная смесь, в которой основным компонентом является каучук. Резина обладает высокой эластичностью, кото­рая  сочетается с рядом других важнейших технических свойств: высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, высокими электроизоляционными свойствами и малым удельным весом. К недостаткам резины относятся ее не­высокая теплостойкость и малая стойкость к действию минеральных масел (за исключением специальной маслостойкой резины).

Применение резины. Резиновые изделия находят са­мое широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Ассортимент резиновых изделий исчисляется в настоящее время десятками тысяч наименований. Основное применение резина находит в производстве шин.

Кроме шин, в автомобиле насчитывается около 200 самых различных резиновых деталей: шланги, ремни, прокладки, втулки, муфты, буфера, мембраны, манжеты и т. д.

Резина обладает высокими электроизоляционными свойствами, поэтому ее широко применяют для изоля­ции кабелей, проводов, магнето, защитных средств — перчаток, галош, ковриков.

Состав резины. В состав резины входят каучук, реге­нерат, вулканизирующие вещества, ускорители вулкани­зации, наполнители, мягчители, противостарители, кра­сители. Каучук натуральный и синтетический является основным сырьем для получения резиновых изделий. В настоящее время резиновые материалы преимуществен­но производятся из синтетического каучука, который до­бывается из этилового спирта, нефти, природного газа и других веществ.

Регенерат — пластичный материал, получаемый пу­тем переработки старых   резиновых изделий и отходов резинового производства. Применение регенерата умень­шает содержание каучука в резиновой смеси, снижает себестоимость резиновых изделий и несколько повыша­ет их пластичность.

Основным вулканизирующим веществом является се­ра. Изменяя количество серы в составе резиновых сме­сей, можно получить резину, обладающую различными степенями эластичности. Процесс химического соедине­ния каучука с серой при нагревании называется вулка­низацией. При получении эластичных резин сера вводит­ся в количестве 1—4% от массы каучука. Резина, со­держащая 25—35% серы, представляет собой твердый материал, называемый эбонитом. Для сокращения про­должительности и температуры вулканизации вводятся в небольшом количестве (0,5—2,5%) ускорители (каптакс, окись свинца и т. д.).

Наполнители бывают активные, неактивные и спе­циальные. К активным наполнителям (усилителям) от­носятся сажа, цинковые белила, каолин и другие веще­ства, повышающие механические свойства резины (проч­ность на разрыв и сопротивление истиранию). Сажа яв­ляется основным наполнителем для получения прочной резины, обладающей высоким сопротивлением истира­нию. К неактивным наполнителям относятся тальк, мел, инфузорная земля и др. Их вводят с целью увеличения объема и удешевления резины. К специальным напол­нителям относятся каолин и асбест, придающие резине химическую стойкость, и диатомит, повышающий элект­роизоляционные свойства резины.

Мягчители (пластификаторы) придают резиновой смеси мягкость, пластичность и облегчают ее обработку.

Противостарители — это вещества, предохраняющие резину от старения.

Основные виды резин. Армированной называют рези­ну, внутрь которой введены прокладки из металлической сетки или спирали с целью повышения прочности и гиб­кости, что особенно важно для таких изделий, как авто­мобильные шины, приводные ремни, ленты транспорте­ров, трубопроводы и т. д. При ее приготовлении в рези­новую смесь закладывают металлическую сетку, покры­тую слоем латуни и обмазанную клеем, и подвергают одновременному прессованию и вулканизации.

Пористые резины по характеру пор и способу полу­чения разделяются на губчатые — с крупными открытыми порами, однородные ячеистые — с закрытыми порами и микропористые. Способ их получения основан на способности каучука абсорбировать газы и на диффузии тазов через каучук. Пористая резина применяется при изготовлении амортизаторов, сидений, оконных прокла­док, протекторных слоев покрышек.

Твердая резина, или эбонит, имеет темно-коричневую или красную окраску, теплостойкость от 50 до 90°С, вы­держивает высокое пробивное напряжение (25— 60 кВ/мин).

Эбонит применяется для изготовления конструкцион­ных деталей, измерительных приборов и различной электроаппаратуры и поставляется для этих целей в ви­де пластин, прутков и трубок двух марок: А и Б. Кроме этого, выпускаются, эбонитовые аккумуляторные моно­блоки, сепараторы (в виде гладких и ребристых плас­тин) и различные детали для щелочных аккумуляторов.

Мягкие резины — это подавляющее большинство ре­зин с самой различной твердостью, применяемые в про­изводстве изделий промышленной техники, изделий ши­рокого потребления и изделий электроизоляционного назначения.

Из чего получают резину, резинотехническое производство

Натуральные и синтетические составляющие

Как добывается натуральный каучук

Резину для автомобилей делают из каучука, который может быть природного либо синтетического происхождения. Натуральный каучук добывают из каучуковых деревьев. Дословно название «каучук» переводится как плачущее дерево. Сок указанного дерева имеет очень большую ценность, из него производится авторезина. Синтетический каучук имеет меньшую себестоимость, его чаще применяют для производства.

Примерно 30% от общего состава резины составляет технический углерод (сажа). Он выступает скрепляющим компонентом, действующим на молекулярном уровне. Сажа увеличивает такие характеристики резины:

• эксплуатационный период;
• прочность изделия;
• износостойкость.

Иногда технический углерод заменяется кремниевой кислотой. Этот компонент используют с целью уменьшения себестоимости продукции. Указанная кислота дешевле сажи. При ее использовании увеличивается сцепление колес с мокрым дорожным покрытием, при этом уменьшается стойкость шин к износу.

При производстве резины, для обеспечения ей определенных свойств домешивают разнообразные масла и смолы. Они уменьшают жесткость покрышек, предназначенных для зимы.

Каждый производитель покрышек применяет особый состав авторезины, делает упор на определенные характеристики покрышек:

• сцепление с дорожной поверхностью;
• устойчивость к абразивным частицам дороги;
• улучшение скоростных характеристик и так далее.

Рекомендуем посмотреть видео о том, из чего делают резину:

Технология производства авторезины

Производство автопокрышек

Летняя резина отличается от зимней авторезины количеством и качеством, входящего в ее состав каучука. Чтоб сделать летние автошины, необходим каучук ненатурального происхождения. Он обеспечивает жесткость автопокрышкам. Натуральное сырье наоборот смягчает резину, поэтому его используют в зимних шинах. Присутствие натурального каучука позволяет зимним покрышкам не «дубеть» при очень низких температурах.

Сок каучуковых деревьев собирают, затем помещают его в большие чаны, наполненные кислотой на 10 и более часов. Такая технология позволяет сырью затвердеть и в результате получается латекс. Из полученного латекса убирают излишнюю влагу и пропускают его через специальные валы, для образования широкой ленты. Указанная лента с помощью специальных ножей измельчается, в итоге получается легкая воздушная масса, которую с помощью обжига в специальных печах преобразуют в эластичные блоки.

Указанные блоки помещают в специальный котел, в который производителем добавляются дополнительные элементы с учетом четких пропорций для придания резине определенных качественных характеристик. Этот «коктейль», состоящий из каучука и химических элементов нагревается и превращается в резину. Разогретую смесь раскатывают специальными валами в полосы определенной толщины, затем охлаждают.

Процесс изготовления автопокрышек

Из чего делаются покрышки? Готовые автопокрышки состоят не только из резины. Каркас автопокрышек изготавливают из специальных нитей. Они могут быть:

• текстильными;
• металлическими;
• полимерными.

Технология производства корда напоминает работу ткацкого станка. Образованный корд помещается в экструдер, в котором осуществляется его обрезинивание. Готовый каркас раскатывается на полосы, имеющие различную ширину для изготовления покрышек разной размерности.

Для создания протекторного слоя обрезиненный корд помещается на специальный станок, превращающий методом экструзии заготовку в протектор.

Борт авторезины изготавливается следующим образом:

1. Металлическая проволока обрезинивается.
2. Производится нарезка обрезиненной проволоки кругами (с учетом радиуса будущей покрышки).
3. На специальном станке проводится сборка боковин.

Для сбора составляющих элементов шин в единую конструкцию применяют специальный станок. На него устанавливают бортовые кольца и катушки с компонентами. Станок автоматически соединяет все части автопокрышки, затем наполняет заготовку воздухом под протектор с брекетом.

Завершающим этапом создания шин есть вулканизация. После обработки покрышки горячим паром под давлением, каучук с всевозможными присадками спекается. Затем с применением специальных форм для пресса наносится протекторный рисунок с разнообразными надписями. Готовая продукция проверяется на соответствие всем необходимым характеристикам.

Автомобильная резина состоит, в большинстве случаев, из таких компонентов:

• каучук;
• смолы;
• кремниевая кислота;
• сажа;
• секретные химические элементы, добавляемые в резину для придания ей определенных качеств (мел, глицерин, ацетилированный ланолин и так далее).

От качественных и количественных характеристик указанных компонентов зависит качество готовой продукции. Не стоит поддаваться рекламному воздействию и отдавать предпочтение автошинам, изготовленным с применением новых химических компонентов. Перед покупкой таких покрышек, стоит поинтересоваться, насколько заявленные производителем авторезины параметры соответствуют реальности.

Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии.

В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки.

На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия.

Рис. 1 Применение каучуков

Рис. 2 Изделия, где используются каучуки

Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их молекул. Линейные и слаборазветвлённые молекулы каучуков имеют зигзагообразную или спиралевидную конфигурацию и отличаются большой гибкостью (рис. 3, верхний). Чистый каучук ползёт при комнатной температуре и особенно при повышенной, хорошо растворяется в органических растворителях. Такой каучук не может использоваться в готовых изделиях. Для повышения упругих и других физико-механических свойств в каучуке формируют редкосетчатую молекулярную структуру. Это осуществляют вулканизацией – путём введения в каучук химических веществ – вулканизаторов, образующих поперечные химические связи между звеньями макромолекул каучука (рис. 3, нижний). В зависимости от числа возникших при вулканизации поперечных связей получают резины различной твёрдости – мягкие, средней твёрдости, твёрдые.

Рис. 3 Структуры каучука и резины

Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твёрдость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по значению измеренной деформации оценивают твёрдость (рис. 4).

Рис. 4 Определение твёрдости резины протектора

При испытании на растяжение определяют прочность Ϭz (МПа), относительное удлинение в момент разрыва εz (%) и остаточное относительное удлинение Ѳz (%) (рис. 5).

Рис. 5 Лабораторная установка для проведения механических испытаний резины

В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства – стареют. Старение резины оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70оС в течение 144 час, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет. Морозостойкие резины определяется температурой хрупкости Тхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке хрупко разрушается.

Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км, равный отношению удлинения δм образца при температуре замораживания к удлинению δо при комнатной температуре.

Состав резины

Резины являются сложной смесью различных ингредиентов, каждый из которых выполняет определённую роль в формировании её свойств (рис. 6). Основу резины составляет каучук. Основным вулканизирующим веществом является сера.

Рис. 6 Компоненты, которые входят в состав резины

Вулканизирующие вещества (сера, оксиды цинка или магния) непосредственно участвуют в образовании поперечных связей между макромолекулами. Их содержание в резине может быть от 7 до 30 %.

Наполнители по воздействию на каучуки подразделяют на активные, которые повышают твёрдость и прочность резины и тем самым увеличивают её сопротивление к изнашиванию и инертные, которые вводят в состав резин в целях их удешевления.

Пластификаторы присутствия в составе резин (8 – 30%), облегчают их переработку, увеличивают эластичность и морозостойкость.

Противостарители замедляют процесс старения резин, препятствуют присоединению кислорода. Кислород способствует разрыву макромолекул каучука, что приводит к потере эластичности, хрупкости и появлению сетки трещин на поверхности.

Красители выполняют не только декоративные функции, но и задерживают световое старение, поглощая коротковолновую часть света. Наибольшее распространение получили сорта натурального каучука янтарного цвета и светлого тона.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков синтетических по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и т.п.), или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (напр., полисульфидные, уретановые, кремнийорг), фторкаучуки.

Каучуки синтетические подразделяют также по другим признакам, например, по содержанию наполнителей – на ненаполненные и наполненные каучуки, по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме – на твердые, жидкие и порошкообразные.

Получение и применение каучуков

Более широкое применение в производстве резин получили синтетические каучуки, отличающиеся разнообразием свойств. Синтетические каучуки получают из спирта, нефти, попутных газов нефтедобычи, природного газа и т.д. (рис. 7).

Рис. 7 Схема получения синтетических каучуков

СКБ – бутадиеновый каучук, чаще идёт на изготовление специальных резин (рис. 8).

Рис. 8 Уплотнители – упругие прокладки трубчатого или иного сечения

СКС – бутадиенстирольный каучук. Каучук СКС – 30, наиболее универсальный и распространённый, идёт на изготовление автомобильных шин, резиновых рукавов и других резиновых изделий (рис. 9). Каучуки СКС отличаются повышенной морозостойкостью (до -77оС).

Рис. 9 Изделия из каучука СКС

СКИ – изопреновый каучук. Промышленностью выпускается каучуки СКИ-3 – для изготовления шин, амортизаторов; СУИ-3Д – для производства электроизоляционных резин; СКИ-3В – для вакуумной техники (рис. 10).

Рис. 10 Вакуумный выключатель-прерыватель (а), электрозащитные перчатки (б)

СКН – бутадиеннитрильный каучук. В зависимости от содержания нитрила акриловой кислоты бутадиеннитрильные каучуки разделяют на марки СКН-18, СКН-26, СКН-40. Они стойки в бензине и нефтяных маслах. На основе СКН производят резины для топленных и масляных шлангов, прокладок и уплотнителей мягких топливных баков (рис. 11).

СКТ – синтетический каучук теплостойкий имеет рабочую температуру от -60 до +250оС, эластичный. На основе этих каучуков производят резины, предназначенные для изоляции электрических кабелей и для герметизирующих и уплотняющих прокладок (рис. 12).

Рис. 11 Масляные шланги и уплотнители топливных баков

Рис. 12 Уплотняющая прокладка и изоляция электрических кабелей

Технология формообразования деталей из резины

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Каждый метод имеет только ему присущие технологические возможности и применяется для изготовления определённого вида деталей.

Прессование. Детали из сырой резины формуют в специальных прессформах на гидравлических прессах под давлением 5 – 10 МПа (рис. 13).

Рис. 13 Гидравлический пресс и готовые изделия

В том случае, если прессование проходило в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании одновременно с формовкой протекает вулканизация. Методом прессования изготавливают уплотнительные кольца, муфты, клиновые ремни.

Литьё под давлением. При этом более прогрессивном методе форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30 – 150 МПа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости пресс-формы. Прочность резиновых изделий увеличивается при армировании их стенок проволокой, сеткой, капроновой или стеклянной нитью (рис. 14).

Рис. 14 Резиновые изделия с увеличенной прочностью

Сложные изделия – автопокрышки, гибкие бронированные шланги и рукава – получают последовательно. Сначала наматывают на полый металлический стержень слои резины, затем изолирующие и армирующие материалы (рис. 15).

Рис. 15 Бронированные шланги и устройство автопокрышки

Сборку этих изделий выполняют на специальных дорновых станках (рис. 16).

Рис. 16 Один из разновидностей дорновых станков литья под давлением резины

Вулканизация. В результате вулканизации – завершающей операции технологического процесса – формируются физико-механические свойства резины. Горячую вулканизацию проводят в котлах, вулканизационных прессах, пресс-автоматах (рис. 17), машинах и вулканизационных аппаратах непрерывного действия под давлением при строгом температурном режиме в пределах 130 – 150оС. Вулканизационной средой могут быть горячий воздух, водяной пар, горячая вода, расплав соли. Основной параметр вулканизации – время – определяется составом сырой резины, температурой вулканизации, формой изделий, природой вулканизационной среды и способом нагрева.

Вулканизацию можно проводить и при комнатной температуре (рис. 18). в этом случае сера отсутствует в составе сырой резины, а изделие обрабатывают в растворе или парах дихлорида серы или в атмосфере сернистого газа.

Рис. 17 Пресс-автомат и котёл для вулканизации резины

Рис. 18 Вулканизация (ремонт) шин при комнатной температуре

В результате вулканизации увеличиваются прочность и упругость резины, сопротвление старению, действию различных органических растворителей, изменяются электроизоляционные свойства.

На фото 1 и 2 показано сборочное оборудование Нижнекамского завода и цех вулканизации шин ЦМК (цельнометаллокордных покрышек).

Фото 1

Фото 2

Главное преимущество цельнометаллокордных покрышек — возможность их двукратного восстановления путем наварки протектора. Это позволяет в конечном итоге удвоить срок их службы и довести до 500 тыс. км пробега. Помимо ресурсосбережения достигается значительный экологический эффект — вдобавок к уменьшению выхлопных газов сокращаются и отходы в виде изношенных покрышек.

Просмотров: 433

Что такое резина: из чего делают, сферы применения

10 октября 2018 г.

Резина – широко известный материал, который применяется практически во всех сферах человеческой жизни. Медицина, сельское хозяйство, промышленность не могут обойтись без этого полимера. Во многих производственных процессах также используется резина. Из чего делают этот материал и в чем его особенности, описано в статье.

Что такое резина

Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы.

В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина.

Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет.

Отличие каучука от резины

Каучук и резина – высокомолекулярные полимеры, полученные натуральным или синтетическим способом. Эти материалы отличаются физико-химическими свойствами и способами производства. Натуральный каучук являет собой вещество, изготовленное из сока тропических дерев — латекса. Он вытекает из коры при ее повреждении. Синтетический каучук получают путем полимеризации стирола, неопрена, бутадиена, изобутилена, хлоропрена, нитрила акриловой кислоты. При вулканизации искусственного каучука образуется резина.

Из чего делают разные типы каучуков? Для отдельных видов синтетических материалов применяют органические вещества, позволяющие получить материал, идентичный натуральному каучуку.

Свойства резины

Резина является универсальным материалом, который обладает следующими свойствами:

1. Высокая эластичность – способность к большим обратным деформациям в широком диапазоне температур.
2. Упругость и стабильность форм при малых деформациях.
3. Аморфность – легко деформируется при незначительном нажатии.
4. Относительная мягкость.
5. Плохо поглощает воду.
6. Прочность и износостойкость.
7. В зависимости от типа каучука резина может характеризоваться водо-, масло-, бензо-, термостойкостью и стойкостью к действию химических веществ, ионизирующих и световых излучений.

Резина со временем утрачивает свои свойства и теряет форму, что проявляется разрушением и снижением прочности. Срок службы резиновых изделий зависит от условий использования и может составлять от нескольких дней до нескольких лет. Даже при длительном хранении резина стареет и становится непригодной к эксплуатации.

Производство резины

Резина изготовляется методом вулканизации каучука с добавлением смесей. Обычно 20-60% перерабатываемой массы составляет каучук. Другие компоненты резиновой смеси – наполнители, вулканизующие вещества, ускорители, пластификаторы, противостарители. В состав массы могут также добавляться красители, душистые вещества, модификаторы, антипирены и другие компоненты. Набор компонентов определяется требуемыми свойствами, условиями эксплуатации, технологией использования готового резинового изделия и экономическими расчетами. Таким способом создается высококачественная резина.

Из чего делают резиновые полуфабрикаты? Для этой цели на производствах применяется технология смешивания каучука с другими компонентами в специальных смесителях или вальцах, предназначенных для изготовления полуфабрикатов, с последующей порезкой и раскройкой. В производственном цикле используются прессы, автоклавы, барабанные и тоннельные вулканизаторы. Резиновой смеси придается высокая пластичность, благодаря которой будущее изделие приобретает необходимую форму.

Изделия из резины

На сегодняшний день резина используется в спорте, медицине, строительстве, сельском хозяйстве, на производстве. Общее количество изделий, изготовляемых из резины, превышает более 60 тыс. разновидностей. Наиболее популярные из них — уплотнители, амортизаторы, трубки, сальники, герметики, прорезиненые покрытия, облицовочные материалы.

Изделия из резины массово используются в производственных процессах. Этот материал также незаменим в производстве перчаток, обуви, ремней, непромокаемой ткани, транспортных лент.

Большая часть производимой резины используется для изготовления шин.

Резина в производстве шин

Резина является основным материалом в производстве автомобильных шин. Этот процесс начинается с приготовления резиновой смеси из натурального и синтетического каучука. Затем к резиновой массе добавляется силика, сажа и другие химические компоненты. После тщательного перемешивания смесь отправляется по конвейерной ленте в печь. На выходе получаются резиновые ленты определенной длины.

На следующем этапе происходит обрезинивание корда. Текстильный и металлический корд заливается горячей резиновой массой. В такой способ изготавливается внутренний, текстильный и брекерный слой шины.

Из чего делают резину для шин? Все производители автомобильных шин используют разные рецептуры и технологии изготовления резины. Для придания готовому изделию прочности и надежности могут добавляться разные пластификаторы и усиливающие наполнители.

Для производства шин используют натуральный каучук. Его добавление в резиновую смесь уменьшает нагревание покрышки. Большую часть резиновой смеси занимает синтетический каучук. Этот компонент придает шинам упругость и способность выдерживать большие нагрузки.

Автомобильная шина

Шины для легковых автомобилей. Шины для грузовых автомобилей. Тракторные шины. Эта статья об автомобильных пневматических шинах; для прочих значений, смотрите шина.

Автомобильная шина — один из наиболее важных элементов колеса, представляющий собой упругую резино-металло-тканевую оболочку, установленную на обод диска. Шина обеспечивает контакт транспортного средства с дорожным полотном, предназначена для поглощения незначительных колебаний, вызываемых несовершенством дорожного покрытия, компенсации погрешности траекторий колёс, реализации и восприятия сил. Отработанные покрышки являются отходами IV класса опасности.

В общепринятой в отечественном автомобилестроении терминологии колесом называется только узел, расположенный между шиной и ступицей, но без самой шины, состоящий, в свою очередь, из обода, на который сажается шина, и диска или спиц, служащих для соединения обода со ступицей. Шина, в свою очередь, включает в себя покрышку, камеру (для камерных шин) и ободную ленту (например, в велосипедных колёсах). В этой статье данная терминология не соблюдается.

Из чего делают шины для автомобиля

Расскажем из чего делают шины для автомобиля и какие компоненты используют. Хотя рецептуры приготовления для производства некоторых шин держатся в секрете, основные компоненты состава известны.

Химический состав

Главным материалом является резина. Она бывает разной и может изготавливаться из синтетического или натурального каучука. Наиболее часто встречаются шины изготовленные из синтетического каучука, т.к. он прост в разработке, намного дешевле и по качестве не уступает натуральному каучуку.

Второй по количественным показателям – углерод технический (сажа). На его долю приходится примерно 30% всей смеси. Для чего используется углерод? Это скрепляющий компонент смеси, действующий на молекулярном уровне. Без использования сажи покрышки были бы недолговечными, непрочными и отличались бы повышенным износом.

Вместо технического углерода используется сера. Но выбор того или иного компонента – вопрос в стоимости. С технологической точки зрения разница невелика.

Еще одна альтернатива техническому углероду – кремниевая кислота.

Используется в качестве замены сажи по причине, что последняя постоянно дорожает. Это решение вызывает споры в кругу профессионалов, и связаны с тем, что кремниевая кислота при низкой прочности обладает более высокой способностью к сцеплению с мокрой поверхности дороги. Теряя в износостойкости, обретаем лучшее сцепление.

Какие бывают добавки

В качестве добавок для приготовления компаундов применяются различные масла и смолы. Они выполняют смягчающую функцию, что особенно важно при производстве зимней резины.

Факт присутствия в резине кремниевой кислоты, крахмала кукурузы или других добавок, на которых делается реклама — ничего не значит. Важно изобрести, а потом и соблюсти рецепт, который бы с применением этих компонентов обеспечил превосходные характеристики покрышки. Это удается не всем производителям.

Можно подвести итог, что автомобильные шины изготавливаются из резины или других материалов, но с добавлением каучука. У производителей имеется свой оптимальный химический состав, который определяет различные характеристики. Один производитель делает упор на срок службы, другой — на динамику машины, а третий — на поведение шины на мокрой дороге. Они определяют цену и качество покрышки.При выборе поможет новая маркировка шин, где указаны такие параметры как шумность, сопротивление качению и поведение на мокрой дороге.

Из чего делают шины?

Любой шинный продукт имеет те или иные свойства в первую очередь благодаря своему составу. Шинный коктейль, пожалуй, самый значительный фактор влияющий на технические характеристики той или иной модели. Изготовители автошин обычно держат в строжайшем секрете состав резиновой смеси своих изделий, это является коммерческой тайной любой компании. Но так или иначе, основные компоненты резины известны всем, как и известно об их химических свойствах, которые отражаются на качестве передвижения.

Главные составляющие материалы, используемые при производстве, влияющие на технические показатели автошины:

• Натуральный каучук. Компонент добываемый из сока бразильской гевеи. На данный момент используется чаще всего в резиновом составе боковин моделей, гарантирую эластичность и упругость. Таким образом существенно улучшается маневренность. Натуральный каучук обладает белым молочным цветом, поэтому до того как стали использовать синтетический каучук шины обладали белым цветом.
• Искусственный каучук. Главный элемент в шинном коктейле, занимает большую долю резинового состава и непосредственно влияет на ходовые показатели. Натуральный каучук использовался на протяжении львиной часть 20 века, до тех пор пока не был синтезирован искусственный каучук (Бутадиен-стирольный, изопреновый, бутилкаучук и т.д.). От твердости каучуковой смеси зависит показатели износа, сцепления и торможения. То есть основные технические свойства. В зависимости от предназначения резины производители обозначают необходимую жесткость. Например, для высокоскоростных моделей состав используется более жесткий каучук, а для классических дождевых — более мягкий (так как такая резина хорошо сцепляется с мокрой дорогой).
• Технический углерод (ТУ) или сажа. Представленный материал занимает 1/3 состава и, как правило, обозначает для изделия такие характеристики как износоустойчивость и прочность. Также дает изделию характерную цветовую гамму. Технический углерод синтезируют путём деструкции природного газа, то есть, по сути, данный материал является отходом при добыче природного газа. Шины произведенные в СССР включали в себя большую долю сажи, по причине легкодоступности материала. К сожалению данный материал экологически вредный, поэтому с каждым годом производители стараются сократить его долю в своих изделиях.
• Диоксид кремния или силика. Заменой технического углерода являются специфические кремниевые кислоты в различных вариациях. Силика используется, прежде всего, в производстве зимней автошины. Она лучше чем ТУ внедряется в соединения каучука и не вытесняется из смеси подобно саже (черные следы идущие от шины ничто иное как вытесненный из состава технический углерод). Диоксид кремния обеспечивает резину эластичностью, мягкостью, комфортностью и великолепным сцеплением с мокрой дорогой. Но главным преимуществом кремниевой кислоты является стойкость к низким температурам. Шины с большим содержанием силики обычно характеризуются как экологически чистые.
• Сера. Сера используется как вспомогательный элемент для связи молекул вышеописанных полимеров. Это отражается на целостности, прочности и эластичности шины.
• Натуральные масла или смолы. Смягчающие элементы природного происхождения (например рапсовое масло или канола). Обычно используются в зимних моделях.
• Помимо прочего используется большое количество уникальных натуральных элементов для предоставления тех или иных свойств. Например крахмал кукурузы снижает сопротивление качению, а молотая скорлупа грецкого ореха увеличивает сцепление на заледенелой поверхности.

Резиновая смесь того или иного изделия — залог безопасного передвижения того или иного автотранспорта. При выборе шины обязательно нужно поинтересоваться у продавца составом резины. Как правило, чем дороже автошины, тем шинный коктейли в них более сложный и, соответственно, более эффективный. При выборе следует учитывать и предназначенность шины. Например для UHP-класса необходим жесткий резиновый состав, а для зимней шины нужен мягкий, с большой долей силики. Есть много нюансов, поэтому лучше всего следует обратится к профессионалам.

Из чего делают резину для машины — как делают шины для автомобилей

Производители покрышек скрывают точную рецептуру их изготовления. Основные же составляющие остаются неизменными. Характеристики разных моделей отличаются. Это необходимо учитывать при выборе покрышек для машины.

Виды резины

Независимо от производителя, на рынке представлены шины из материалов двух видов. Их технические характеристики практически не отличаются. Виды резины:

1. Из натурального сырья. В основе состава лежит растительный каучук. Он является натуральным веществом, которое добывают из сока деревьев. На начальном этапе производства автомобильных шин использовался только каучук растительного происхождения.
2. Из синтетического сырья. Современные покрышки делают из каучука, изготовленного на производстве с использованием химических веществ. Материал устойчив к маслам растительного и животного происхождения. Изделия, изготовленные из синтетического каучука, хорошо удерживают воздух. Благодаря этому материал получил широкое распространение при изготовлении покрышек автомобиля.

Резина, изготовленная из натурального или синтетического сырья, используется на авто по всему миру. Производителям выпускают шины с разными техническими характеристики, благодаря внесению изменений в состав резины. Так удается улучшить сцепление колес с сухой, мокрой или обледенелой поверхностью.

Химический состав

Точный химический состав и рецепт у каждого производителя отличается. Компании не разглашают ингредиенты и точную их дозировку. Известны основные составляющие, используемые для производства покрышек. К ним относятся каучук, кремниевая кислота, технический углерод, смолы и масла.

Что такое натуральный каучук

Сырье представляет собой эластичный материал, имеющий водоотталкивающие свойства. Натуральный каучук добывают из сока деревьев. Для этого на коре растений делают надрезы. После сборки жидкость отправляют на переработку.

Из натурального сырья производят латекс. Он используется для изготовления различных резиновых изделий, в том числе и покрышек авто. Чтобы получить латекс, натуральный сок деревьев смешивают с кислотой. В итоге получается густая эластичная масса.

Из латекса удаляют лишнюю влагу. Для этого массу помещают под пресс или пропускают ее через прокатные валы. Так удается получить чистый латекс из природного сырья.

Другие элементы состава шин

Помимо каучука при изготовление покрышек добавляют в состав другие элементы. Они необходимы для улучшения прочностных свойств изделия и изменения его технических характеристик. Производители добавляют в состав следующие ингредиенты:

1. Технический углерод. Массовая доля вещества может составлять до 30%. Технический углерод необходим для улучшения прочностных характеристик резины. Колесо машины становится устойчивым к истиранию при движении по покрытиям различного качества.
2. Кремниевая кислота. Улучшает степень сцепления колес с мокрым дорожным покрытием. Производители используют ее в качестве заменителя технического углерода. Это связано с тем, что кремниевая кислота имеет более низкую стоимость. Следует учитывать, что покрышки, изготовленные с содержанием кремниевой кислоты, менее устойчивы к истиранию.
3. Масла и смолы. Применяются для улучшения эластичных свойств резины. Производители вносят в состав добавки такого типа для достижения мягкости покрышки. Это востребовано в шинах, предназначенных для зимнего использования.
4. Секретные ингредиенты. Производители добавляют в состав специализированные химические вещества. Они позволяют изменить характеристики резины. Так удается улучшить управляемость автомобиля, уменьшить тормозной путь и т.д.

Массовая доля составляющих у продукции разных производителей отличается. При подборе шин учитывают их характеристики.

Поэтапный процесс производства покрышек

Способ изготовления у разных компаний может отличаться. Благодаря современному оборудованию, удается автоматизировать некоторые процессы. Основные этапы производства покрышек:

1. Переработка сока деревьев в латекс.
2. Удаление лишней влаги из эластичного материала.
3. Измельчение латекса.
4. Вулканизация. Для прохождения этого процесса латекс смешивается с серой.

После вулканизации с добавлением нужных ингредиентов удается получить резину, устойчивую к истиранию и высоким температурам. Из нее изготавливают автомобильные покрышки.

Современная резина для шин

Рост количества транспортных средств привел к недостатку натурального каучука. В результате был изготовлен синтетический материал. По своим свойствам он не уступает растительному каучуку.

Современные покрышки сделаны из резины, которая имеет в своем составе натуральный или синтетический каучук. На характеристики изделий больше влияют дополнительные ингредиенты. Несмотря на это, стоимость покрышек из натурального каучука выше, чем из синтетического.

Как собирают шины

Для сборки покрышек используются специализированное оборудование. Количество и тип станков подбирается отдельно для каждого случая в зависимости от мощностей производства.

Покрышки состоят из металлического каркаса и резины. Это позволяет придавать изделию нужно форму. Конструкция покрышек разных производителей отличается.

Современные шины изготавливают из натурального или синтетического каучука. Для улучшения характеристик резины в состав включают специализированные добавки. Так удается уменьшить тормозной путь и улучшить управляемость транспортного средства, независимо от качества дорожного покрытия.

5 / 5 ( 176 голосов )

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Из чего делают шины для автомобиля: материалы и технологии

Автовладельцы заинтересованы в безопасном передвижении по дорогам. Во многом это зависит от надежности и износостойкости шин. Крупные автоконцерны тратят миллионы на разработку и приобретение новых технологий, в том числе и на улучшение качества автомобильных покрышек. Они являются единственными комплектующими автотранспорта, которые контактируют с дорогой. Современные шины – это не только комфортная езда. Сегодня они помогают снижать расход топлива и дополняют внешний вид автомобиля.

Состав шины для колеса автомобиля

Из чего делают шины? Этот наиболее важный элемент колеса представляет собой упругую оболочку, сделанную из резины. Для прочности и эластичности производители дополнительно используют металл и тканевые материалы. Описать на 100% состав автомобильной шины практически невозможно. Компании стараются держать в секрете процесс изготовления шинной массы. Но основные составляющие смеси известны. 

Основой служит резина, изготовленная из каучука. Используется как натуральный, так и искусственный каучук. Натуральный материал добывается из гевеи бразильской или, так называемого, «плачущего дерева». Каучуковый сок, выделяемый деревом, является главным источником натуральной резины на планете. Шины, сделанные из этого материала, недешевое удовольствие. Поэтому на помощь приходят химики. Они создают искусственную резину.  

В каждом крупном концерне созданы лаборатории. В них проводятся эксперименты по созданию новых формул для повышения износостойкости автомобильных шин. Первый синтетический каучук был изобретен еще в 30-е годы прошлого века немецкими химиками. Для его создания использовалась нефть. В настоящее время синтезируется более 10 видов искусственной резины и это не является пределом для химической промышленности. Синтетический изопреновый каучук наиболее приближен к натуральному. Сегодня именно он широко применяется при производстве автомобильных шин.

Кроме каучука в состав входят:

 промышленная сажа или технический углерод. Материал применяется в качестве наполнителя и придает покрышке привычный темный цвет. В процессе вулканизации резиновых покрышек с серой, технический углерод обеспечивает стойкое молекулярное соединение, благодаря которому у покрышки увеличивается коэффициент износостойкости. Сажу получают в процессе переработки природного газа, поэтому в странах, чьи недра богаты этим полезным ископаемым, нет проблем с техническим углеродом;

 кремниевая кислота. Ее ввели в состав шин там, где природный газ не добывается, а автомобилестроение процветает. Такие покрышки называют «зелеными шинами». В отличие от технического углерода, кремниевая кислота наносит окружающей природе меньший урон. Она не обеспечивает такую же износостойкость, как сажа, зато автомобиль надежнее держится при езде по мокрым дорогам. Кремниевая кислота отлично соединяется с резиной и меньше из нее вытирается при эксплуатации;

 технические масла;

 смолы.

Два последних ингредиента служат вспомогательными материалами для достижения эластичности, повышенной прочности и износостойкости покрышек.

В качестве вулканизирующих агентов и активаторов используются сера, оксид цинка, стеариновые кислоты. Элементы связывают молекулы полимера, ускоряют и регулируют процесс вулканизации. Это основные материалы, из чего делают шины для автомобиля. Остальные компоненты и их процентное соотношение являются промышленной тайной изготовителей.

Производство шин

Производители уделяют огромное внимание трем основным характеристикам шин, которые отвечают за безопасность передвижения транспортного средства. Кроме повышенной износостойкости важным моментом является сцепление с дорожным покрытием. Автомобилю не всегда доводится ездить по автомагистралям. Поэтому шины должны быть устойчивыми к воздействию абразивных материалов дорог. Кроме этого они не должны сдерживать указанный в технических характеристиках скоростной режим.

Создателям моделей необходимо сочетать эти разные характеристики. В производстве используются новейшие химические исследования и технологические разработки. Производитель должен учитывать запросы потребителей его продукции, поэтому привлекает к созданию новых моделей специалистов из разных областей науки и техники.

Процесс изготовления автопокрышек разделен на 4 основные этапа:

 Производство резиновой смеси. Масса является основой автомобильной покрышки, а значит самой секретной ее частью. Кроме технического углерода, кремниевой кислоты, натурального или искусственного каучука в состав может входить до 20 дополнительных элементов. Рецептура изготовления массы является собственностью производителя. Около 25-30% смеси составляет технический углерод. Он придает прочность и помогает конструкции выдерживать высокие температуры. В смесь может быть добавлена кремниевая кислота. Она повышает уровень безопасности при движении по мокрым дорогам. Но некоторые производители отказываются добавлять этот компонент из-за того, что он не способствует износостойкости покрышек.

 Создание основных составляющих шины. Протекторная лента изготавливается на специальных червячных машинах. Профиль получается за счет шприцевания горячей ленты. Затем заготовка остужается водой и разрезается по размеру будущих шин. Для изготовления каркаса и брекера используются высокопрочный металлический корд и прорезиненный текстиль. Жесткая часть (борт и крыло) исполняются из обрезиненной проволоки. Эта часть является нерастяжимой и предназначена для крепления на ободе колеса.

 Создание модели. Все заготовки отправляются на сборные станки. Они оборудованы специальными барабанами, на которые друг за другом накладываются слои покрышки. 

 Вулканизация. Собранная шина помещается в вулканизатор. Пресс-форма и сама покрышка нагреваются до температуры +200⁰С, шину наполняют водой или паром и включают пресс. Под действием давления появляется характерный для данной модели рельефный рисунок. В процессе применяются химические реактивы, которые делают изделие прочным и эластичным.

После изготовления каждая шина проходит обязательное тестирование. 

Летние и зимние шины

Автовладельцев часто интересует, из чего делают резину для шин автомобиля летнего и зимнего использования. Главное отличие состоит в использовании разных видов каучука. Летняя резина обычно изготавливается из искусственного каучука. Он более жесткий и больше подходит для летних дорог. Для изготовления зимней резины используется натуральный каучук. Он придает покрышкам мягкость и не дает им затвердеть при сильных морозах. Кроме этого шины проходят процедуру ошиповки протектора. Элементы противоскольжения используются в шинах для любого вида транспорта: легковых автомобилей, грузовых, спецтехники и мототранспорта.

Как определить качество автомобильных шин

При покупке новой или бывшей в употреблении резины для авто следует обратить внимание на следующие вещи:

 срок изготовления;

 уровень износа;

 отсутствие потертостей, порезов, трещин.

О сохранении сцепных свойств свидетельствует мягкость протектора. При надавливании пальцы не должны проваливаться внутрь. Шина должна немного пружинить. Только в этом случае можно говорить о хорошей эластичности.

Из чего делают автомобильную резину

Условия суровой конкуренции заставляют многих производителей автомобильных покрышек утаивать состав резиновой смеси, используемый для производства автошин. Этапы технологического процесса держатся в строгой секретности. При этом основные составляющие, из которых изготавливается авторезина, известны. Без них невозможно создание покрышек. Давайте разберемся, из чего делают резину.

Натуральные и синтетические составляющие

Как добывается натуральный каучук

Резину для автомобилей делают из каучука, который может быть природного либо синтетического происхождения. Натуральный каучук добывают из каучуковых деревьев. Дословно название «каучук» переводится как плачущее дерево. Сок указанного дерева имеет очень большую ценность, из него производится авторезина. Синтетический каучук имеет меньшую себестоимость, его чаще применяют для производства.

Примерно 30% от общего состава резины составляет технический углерод (сажа). Он выступает скрепляющим компонентом, действующим на молекулярном уровне. Сажа увеличивает такие характеристики резины:

• эксплуатационный период;
• прочность изделия;
• износостойкость.

Иногда технический углерод заменяется кремниевой кислотой. Этот компонент используют с целью уменьшения себестоимости продукции. Указанная кислота дешевле сажи. При ее использовании увеличивается сцепление колес с мокрым дорожным покрытием, при этом уменьшается стойкость шин к износу.

При производстве резины, для обеспечения ей определенных свойств домешивают разнообразные масла и смолы. Они уменьшают жесткость покрышек, предназначенных для зимы.

Каждый производитель покрышек применяет особый состав авторезины, делает упор на определенные характеристики покрышек:

• сцепление с дорожной поверхностью;
• устойчивость к абразивным частицам дороги;
• улучшение скоростных характеристик и так далее.

Рекомендуем посмотреть видео о том, из чего делают резину:

Технология производства авторезины

Производство автопокрышек

Летняя резина отличается от зимней авторезины количеством и качеством, входящего в ее состав каучука. Чтоб сделать летние автошины, необходим каучук ненатурального происхождения. Он обеспечивает жесткость автопокрышкам. Натуральное сырье наоборот смягчает резину, поэтому его используют в зимних шинах. Присутствие натурального каучука позволяет зимним покрышкам не «дубеть» при очень низких температурах.

Сок каучуковых деревьев собирают, затем помещают его в большие чаны, наполненные кислотой на 10 и более часов. Такая технология позволяет сырью затвердеть и в результате получается латекс. Из полученного латекса убирают излишнюю влагу и пропускают его через специальные валы, для образования широкой ленты. Указанная лента с помощью специальных ножей измельчается, в итоге получается легкая воздушная масса, которую с помощью обжига в специальных печах преобразуют в эластичные блоки.

Указанные блоки помещают в специальный котел, в который производителем добавляются дополнительные элементы с учетом четких пропорций для придания резине определенных качественных характеристик. Этот «коктейль», состоящий из каучука и химических элементов нагревается и превращается в резину. Разогретую смесь раскатывают специальными валами в полосы определенной толщины, затем охлаждают.

Процесс изготовления автопокрышек

Из чего делаются покрышки? Готовые автопокрышки состоят не только из резины. Каркас автопокрышек изготавливают из специальных нитей. Они могут быть:

• текстильными;
• металлическими;
• полимерными.

Технология производства корда напоминает работу ткацкого станка. Образованный корд помещается в экструдер, в котором осуществляется его обрезинивание. Готовый каркас раскатывается на полосы, имеющие различную ширину для изготовления покрышек разной размерности.

Для создания протекторного слоя обрезиненный корд помещается на специальный станок, превращающий методом экструзии заготовку в протектор.

Борт авторезины изготавливается следующим образом:

1. Металлическая проволока обрезинивается.
2. Производится нарезка обрезиненной проволоки кругами (с учетом радиуса будущей покрышки).
3. На специальном станке проводится сборка боковин.

Для сбора составляющих элементов шин в единую конструкцию применяют специальный станок. На него устанавливают бортовые кольца и катушки с компонентами. Станок автоматически соединяет все части автопокрышки, затем наполняет заготовку воздухом под протектор с брекетом.

Завершающим этапом создания шин есть вулканизация. После обработки покрышки горячим паром под давлением, каучук с всевозможными присадками спекается. Затем с применением специальных форм для пресса наносится протекторный рисунок с разнообразными надписями. Готовая продукция проверяется на соответствие всем необходимым характеристикам.

Заключение

Автомобильная резина состоит, в большинстве случаев, из таких компонентов:

• каучук;
• смолы;
• кремниевая кислота;
• сажа;
• секретные химические элементы, добавляемые в резину для придания ей определенных качеств (мел, глицерин, ацетилированный ланолин и так далее).

От качественных и количественных характеристик указанных компонентов зависит качество готовой продукции. Не стоит поддаваться рекламному воздействию и отдавать предпочтение автошинам, изготовленным с применением новых химических компонентов. Перед покупкой таких покрышек, стоит поинтересоваться, насколько заявленные производителем авторезины параметры соответствуют реальности.

Как производится резина для промышленного использования

Процесс производства резины

Производство каучука — это многоступенчатый процесс, который начинается с каучукового дерева или нефтехимии и заканчивается широким спектром конечных продуктов. Резиновые штампы, обувь, резинки, гидрокостюмы для серферов, шланги и множество промышленных товаров — все это сделано из резины.

Каучук перерабатывался людьми еще с 1600 г. до н.э., когда первые культуры коренных народов Мезоамерики производили стабилизированный каучук для контейнеров, гидроизоляции и мячей для отдыха.

Процесс затвердевания резины — вулканизация — был заново открыт Чарльзом Гудиером в 1839 году, когда он случайно уронил натуральный каучук на горячую плиту, где он затвердел и стабилизировался во время «варки».

Сегодня существует такой спрос на каучук, что большая часть его синтетическая, а не натуральный каучук, который получают из каучуковых деревьев. Процесс создания этих двух типов сильно различается, но оба производят некоторые из важных объектов для современной промышленности.

Типы резины

Процесс изготовления резины зависит от типа резины, о которой вы говорите.Метод изготовления натурального каучука полностью отличается от метода изготовления синтетического каучука. Натуральный каучук начинается с латекса каучукового дерева, а синтетический каучук — с основы нефтехимии.

Один вид каучукового дерева в основном отвечает за большую часть существующего сегодня натурального каучука, произрастающего в Южной Америке и распространенного на плантациях Юго-Восточной Азии. Разные каучуковые деревья производят разные составы резины.

Как производится натуральный каучук

Когда толкатели отрывают кору каучукового дерева, они разрушают протоки растений.При этом высвобождается латекс, вещество молочно-белого цвета. Оттуда латекс стекает по канавкам в большие чашки, где они собираются резиновыми толкателями и отправляются на переработку в известную нам резину.

Как латекс превращается в натуральный каучук?

Технически переработка резины начинается с момента сбора урожая, когда сборщики забирают латексный сок с каучуковых деревьев.

Затем латекс фильтруют и упаковывают в бочки, а затем отправляют на изготовление листов.Для этого в латекс добавляют кислоту, в результате чего материал становится комковатым. Эту комковатую жидкость можно свернуть в листы на мельнице, которая удаляет воду для сушки и копчения.

Затем следует предварительная вулканизация, при которой латексные листы обрабатываются химическими веществами и медленно нагреваются.

Когда латекс готов к превращению в дымчатые листы резины, компании добавляют в латекс кислоту. Это вызывает комкование материала. Затем скомканная жидкость раскатывается в листы на мельнице.Вода удаляется, и листы можно сушить и коптить.

Наконец, латекс подвергается предвулканизации. Превулканизация включает химическую обработку и щадящее нагревание при низких температурах. При дальнейшем нагревании материал превращается в затвердевшую черную резину, с которой все мы так хорошо знакомы.

Что такое синтетический каучук?

Производство синтетического каучука начинается с использования нефтехимических продуктов на химических заводах, включая неопрен (полихлоропрен) и эмульсионный бутадиен-стирольный каучук (E-SBR), синтетический каучук, из которого состоит большинство автомобильных шин.

Производство синтетического каучука начинается с нефти, угля или других углеводородов, которые очищаются для получения нафты. Затем нафта объединяется с природным газом для получения мономеров, таких как бутадиен, стирол, изопрен, хлоропрен, этилен или пропилен.

Затем вещество полимеризуется с использованием катализатора и технологического пара. В результате цепочки полимеров образуют резину, которую при необходимости можно вулканизировать.

Свойства натурального каучука и синтетического каучука

Синтетические каучуки доступны во многих формах благодаря широкому спектру применения на промышленном рынке.Несколько примеров включают стирол-бутадиеновый каучук, полибутадиеновый каучук и полиизопреновый каучук.

Поскольку синтетический каучук используется по-разному, его свойства варьируются от формы к форме. Но в целом между натуральным и синтетическим каучуком есть несколько явных различий, которые важно отметить.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук устойчив к износу от сколов и разрывов благодаря своей высокой прочности на разрыв. Однако повреждения от тепла, света и озона более вероятны.Его липкие свойства, особенно по отношению к стальному корду, делают его обычным для автомобильных шин.

Синтетический каучук

Синтетический каучук более устойчив к истиранию, чем натуральный каучук. Устойчивость к жирам и маслам также делает его популярным выбором для работы в агрессивных средах.

Синтетический каучук также обладает высокой устойчивостью к нагреванию и времени — многие разновидности синтетического каучука даже являются огнестойкими. Это делает его обычным выбором для электрической изоляции. Синтетический каучук также эластичен даже при относительно низких температурах.

Синтетический каучук сегодня более широко используется из-за его доступности и простоты производства, а также в особых обстоятельствах, требующих его устойчивости к экстремальным температурам и коррозии.

Чтобы проверить свойства натурального или синтетического каучука в различных средах и ситуациях, обратитесь в ACE Products and Consulting.

Использование синтетического каучука

Для изготовления различных резиновых изделий используются разные типы синтетического каучука, в зависимости от уникальных свойств разновидности.

Полихлоропрен (CR):

• Чехлы для ноутбуков
• Прокладки
• Ремни автомобильных вентиляторов
• Шланги

Стирол-бутадиен (SBR):

• Автобусные шины
• Авиационные шины
• Конвейерные ленты
• Подошвы

Этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM):

• Коллекторы солнечные панели
• Механические вибраторы
• Электроизоляция
• Радиаторы

Акрилонитрилбутадиен (NBR):

• Лабораторные перчатки
• Сальники
• Синтетическая кожа
• Ремни клиновые
• Кольца уплотнительные

Полисилоксан (SI):

• Покрытия
• Герметики
• Формы (в стоматологии и др.)

Существует бесчисленное множество других областей применения различных синтетических каучуков, от жевательной резинки до спортивных товаров и ремней и молдингов.

Натуральный каучук обычно используется для производства автомобильных шин с высокими эксплуатационными характеристиками, требующих отличной прочности на разрыв даже при высоких температурах, вызванных трением. Шины для самолетов, шины для тяжелых грузовиков и даже шины для сложных гоночных автомобилей часто изготавливаются из натурального каучука.

Что такое силиконовая резина?

Силиконовый каучук, как и резина, является эластомером.Чтобы отличить их друг от друга, необходимо взглянуть на атомную структуру двух веществ. Основа силикона состоит из кремния и кислорода, в то время как у большинства каучуков основы состоят из углерод-углеродных связей.

Силикон обычно не реагирует, стабилен и устойчив к экстремальным воздействиям окружающей среды. По сравнению с резиной силикон более устойчив к нагреванию, химическим веществам и озону.

Силиконовая резина использует

Желаемые свойства силикона и отвержденного силиконового каучука делают его обычным для широкого спектра продуктов.

Силиконовый каучук используется в изоляторах, автомобилях, кулинарии, выпечке и хранении продуктов, в одежде, особенно в спортивной, и обуви. Силиконовый каучук также часто встречается в электронике, медицинских устройствах и силиконовых герметиках для домашнего ремонта.

Услуги по тестированию резины от ACE Products and Consulting

Готовы испытать пределы возможностей вашего натурального или синтетического каучука? Усовершенствованная аккредитованная лаборатория ACE по стандарту ISO / IEC 17025 и эксперты по испытанию резины всегда готовы помочь.

Расскажите нам о своих задачах и целях сегодня — мы готовы приступить к работе!

Вещей из резины | Sciencing

Несмотря на то, что большинство людей считают, что первые применения каучука появились в Европе в 19 веке, ученые обнаружили, что в 1600 году до нашей эры древние мезоамериканцы добавляли сок видов ипомеи Ipomoea alba в натуральный латекс дерева эластика Кастилья для изготовления резиновых мячей. , эластичные переплеты и полые фигурки.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Натуральный каучук и изделия из него, взятые из сока тропических деревьев, были частью умирающей промышленности в 1830-х годах, прежде чем Чарльз Гудиер разработал вулканизацию — процесс, который стабилизировал резину путем смешивания нагретого натурального латекса и кислот, чтобы сделать его более прочным, пластичным и не липким.Без вулканизации натуральный каучук летом превращается в липкую пасту, а зимой в холодную затвердевшую хрупкую массу. Goodyear превратил ботинки Веллингтона, названные в честь Артура Уэллсли, первого герцога Веллингтона и победителя Наполеона, в резиновые сапоги. В начале 19 века Goodyear открыла обувную компанию, массово производившую обувь с парусиновым верхом и резиновой подошвой для детей, торговая марка, известная как Keds .

Дом и сад

••• BananaStock / BananaStock / Getty Images

Среднее домашнее хозяйство использует синтезированный каучук во всем: от эластичных лент в одежде и резинках для волос до перчаток для мытья посуды, игрушек, крышек для банок и шин.Начиная с приветственного коврика у входной двери дома и переходя к садовым шлангам на заднем дворе, люди в течение своей жизни используют сотни резиновых изделий. Другие предметы домашнего обихода из резины включают сапоги, плащи, подкладки для пруда, матрасы и подушки, подушки, ручки садовых инструментов, пробки для ванн, дверные упоры, затычки для ушей, бутылки с горячей водой, трубки для аквариума, мойки смесителей и основы для ковров.

Медицинское и лабораторное использование

••• Photos.com/Photos.com/Getty Images

Несмотря на то, что от 5 до 10 процентов всех медицинских работников имеют аллергию на натуральный латексный каучук, он остается основным источником материала. для хирургических трубок и перчаток в лабораториях и медицинских учреждениях.Нитрил и неопрен, фирменные формулы, представляющие собой синтетические каучуки, используются для изготовления пробок для лабораторных колб и флаконов, химически стойких матов и прокладок, противозачаточных устройств, протезов и других специализированных продуктов и оборудования.

Домашние животные и домашний скот

••• Райан МакВэй / Photodisc / Getty Images

Люди, у которых есть домашние животные, понимают ценность небьющихся предметов для ухода, игр и кормления. Резиновые миски для еды и воды бывают разных размеров для каждого питомца, от чихуахуа до лошадей, и вы также можете купить ошеломляющее количество жевательных игрушек и мячей.С практической стороны, наматрасники из поролона, коврики для стойл, эластичные ветеринарные бинты, ошейники от блох, защитные рукавицы и резиновые гребни — все это резиновые изделия, которые помогут вашим питомцам выглядеть и чувствовать себя лучше.

Школа и офис

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

И в школах, и в офисах используются резинки и ластики для карандашей, или резинки, как их называют британцы. Это название произошло из-за открытия, что эластичное вещество стирает карандашные следы.Другие распространенные резиновые изделия, которые можно найти в школах и офисах, включают коврики для мыши, клавиатуры, клеи и колеса для катания на стульях. Коврики для защиты от усталости, ковровое покрытие, накладки для наушников и резиновые штампы — вот некоторые из полезных резиновых изделий, используемых в офисах и школах.

Развлечения и игры

••• Jupiterimages / Brand X Pictures / Getty Images

Не было бы лета без плавательных плотов и камер, колец и дротиков для игр в бросок, баскетбольных мячей, волейболов, воланов для бадминтона, теннисной обуви, черепов. и шлепанцы или те пенки для напитков, которые используются для охлаждения напитков.Другие резиновые изделия, связанные с отдыхом, включают надувные кровати для кемпинга, плитки для игровых площадок, резиновые утки, спортивную одежду и акваланг.

Каковы наиболее важные области применения резиновых изделий?

3 декабря 2019
|

Джастин Сэмюэл

Давайте рассмотрим множество вариантов использования резины. Каучук, натуральный полимер, был одним из самых популярных и универсальных материалов современности.

Если бы не тот факт, что у ряда людей, особенно в медицинском сообществе, есть аллергия на латекс (разновидность резины), это было бы даже более распространенным явлением, чем сейчас.

В настоящее время резина используется в диапазоне от автомобильных и велосипедных шин до медицинского оборудования и мячей, используемых в нескольких популярных видах спорта. В этой статье мы рассмотрим их использование, а также обсудим, как возникла резина.

Из чего сделана резина и как она производится?

Необработанный каучук получают из сока дерева гевеи, произрастающего в тропических лесах Южной Америки. Хотя гевея является предпочтительным видом каучукового дерева, сейчас она более обильно растет в Шри-Ланке и других частях Юго-Восточной Азии.

Коренные обитатели тропических лесов веками использовали резину, в основном, для изготовления игрушек и водонепроницаемой обуви, когда стало известно о ней. Прибывшие европейские исследователи узнали об этом веществе и даже отправили его обратно в Европу.

Только в 1839 году американец Чарльз Гудиер пролил смесь жидкой резины и серы на плиту, заставив ее затвердеть, но оставаясь податливой, и появился каучук, который мы знаем сегодня.

Не случайно, что у него на плите одновременно лежали резина и сера.Несколькими годами ранее он купил процесс неполной обработки каучука серой для придания ему прочности и устойчивости к атмосферным воздействиям.

Гудиер назвал процесс вулканизации в честь римского бога огня и кузницы. В то время как он продолжал совершенствовать процесс, спрос на каучук во всем мире резко вырос, поскольку новые применения были найдены для замечательной новой версии каучука.

После многих личных и деловых проблем Goodyear умер в 1860 году без гроша в кармане.Но в 1898 году на его имя была основана компания Goodyear Tire and Rubber.

Каковы виды использования резины?

Вулканизированный каучук обладает многими качествами, которые делают его настолько популярным и широко используемым. Среди них его способность защищать что-либо без зазоров или утечек, его прочность и долговечность, а также его способность поглощать удары (электрические или иные).

Это одни из тех качеств, которые необходимы для множества применений, которые мы перечислим и обсудим ниже. Но сначала давайте посмотрим на раннее использование резины, которое навсегда изменило представление о больницах и медицине.

Больница Джона Хопкинса и доктор Холстед

Первым и новаторским применением резины стало изобретение латексных хирургических перчаток выдающимся хирургом Уильямом Стюартом Холстедом из больницы Джона Хопкинса в Балтиморе.

Холстед заинтересовался защитой рук, когда у хирургической медсестры (на которой он позже женился) возникло очень неудобное состояние кожи на руках из-за многократной чистки рук.

Понимая это, Холстед взял на себя задачу разработать некоторые спецификации для пары перчаток, которые подошли бы его медсестре.Затем он рассказал о своей проблеме недавно основанной компании Goodyear Tire and Rubber и попросил их о помощи.

Перчатки, которые они отправили обратно, имели огромный успех — были хорошо приняты не только медсестрой, но и другим персоналом операционной, и вскоре они потребовали, чтобы вся хирургическая бригада была оснащена латексными хирургическими перчатками.

По большей части медицинское сообщество XIX века относилось к протоколам стерильной операционной весьма вяло. Когда использование латексных хирургических перчаток стало популярным, количество успешных операций резко возросло.

Обычные вещи из резины

Мы сгруппировали их по категориям, поскольку в этой короткой статье мы не можем обсуждать каждый пункт отдельно, хотя были бы счастливы, если бы могли.

Тем не менее, мы надеемся, что это позволит вам сформировать мысленные картины того времени и мест, где вы сталкиваетесь с изделиями на основе резины, чтобы вы могли увидеть, сколько их на самом деле.

Транспорт

Transportation сочетает в себе свойства амортизирующей, плотно прилегающей и нескользящей резины.

• Шины и камеры
• Прокладки под железнодорожные пути
• Стеклоочистители
• Ремни трансмиссионные
• Колодки тормозные (автомобили и велосипеды)

Товары для искусства, школы и офиса

Варианты использования здесь интересны, поскольку обычно включают нанесение или удаление чернил или аналогичных веществ.

• Ластик для карандашей
• Ластик для резинок
• Резинки
• Чернильницы для печати
• Резиновые ручки для пальцев

Одежда и личные вещи

Все они квалифицируются как пригодность для обслуживания и / или защита.

• Подошвы
• Ботинки Веллингтона
• Презервативы / диафрагмы
• Одежда из лайкры

Спорт и отдых

Здесь мы видим множество применений качества «отскока» резины, которое, как мы полагаем, является видом сопротивления или упругости.

• Хоккейные шайбы
• Коврики для детских площадок
• Игрушки для собак
• Воланы для бадминтона
• Акваланг
• Воздушные шары
• Мячи для гольфа
• Бейсбольные мячи
• Шапочки и зажимы для носа
• супер мизинцы

Товары для здоровья и ребенка

Многое из того, что относится к этой категории, включает простоту очистки или стерилизации, способность выдерживать высокие температуры и гибкость в доставке жидкостей.

• Литые щиты
• Бутылки с горячей водой
• Соски для детских бутылочек
• Пустышки
• Шланги и трубки
• Катетеры
• Дыхательные мешки

Использование в промышленности

Здесь мы видим потребность в защите, эластичности, адгезии, простоте очистки и амортизации.

• Конвейерные ленты
• Резиновые подшипники
• Крылья док-станции
• Кольца уплотнительные
• Одежда и обувь защитные
• Катки
• Лепные изделия
• Шланги
• Напольные покрытия и / или коврики
• Высококачественные резиновые детали для формования, литья и нанесения покрытий.Для них доступна более подробная информация!

Товары для дома

Использование в быту охватывает весь спектр лучших качеств резины — и это замечательно, поскольку в домашнем хозяйстве выполняется множество различных занятий.

• Краска латексная для дома
• Лопатки варочные (скребки)
• Коврики
• Коврики для душа
• Перчатки для мытья посуды
• Уплотнения для банок
• Коврики напольные
• Ткани прорезиненные
• Гидроизоляция
• Детали и покрытия матрасов

Мы уверены, что мы почти не затронули всю область применения резины, поэтому, если вы думаете о большем, дайте нам знать.

Там, где резина встречается с дорогой

Если бы использование каучука сегодня вообще сократилось, это произошло бы из-за увеличения случаев аллергии на латекс, которая может быть довольно серьезной.

Но, благодаря разработкам в области полимерных материалов, которые имитируют свойства резины и могут даже вулканизироваться, как резина, это вызывает меньшую озабоченность, чем это было всего несколько лет назад.

Неопрен является одним из первых примеров этих материалов), и нитрил (нитрилбутадиеновый каучук или NBR) также является очень популярной синтетической альтернативой латексу.

Надеемся, вам понравилось наше небольшое путешествие по истории и использованию каучука, а также по некоторым его альтернативам. Резина, настоящая или синтетическая, всегда найдет применение.

И когда вы думаете о резиновых изделиях, вспомните нас.

Знаете ли вы эти общие резиновые изделия?

Вы когда-нибудь задумывались, из чего сделаны предметы повседневного обихода? Вы будете удивлены, узнав, что каучук был переработан в повседневные товары, которые вы знаете и любите.

Но откуда же Rubber ? Конечно же, сок тропических деревьев! Однако не всегда он присутствовал в объектах в таком большом количестве. В 1830-х годах резиновые изделия устаревали из-за нестабильной структуры каучука. Но затем Чарльз Гудиер придумал процесс вулканизации, который превратил неустойчивую резину в гораздо более прочный и надежный компонент.

Вулканизация — это процесс, при котором натуральный латекс нагревается при высоких температурах, а затем смешивается с кислотой для образования более плотной формы каучука.До вулканизации резина теряла текстуру с течением времени года. Летом он превращался в липкую массу, а зимой становился твердой, нерушимой массой.

Перенесемся в 2020 год; теперь каучук вездесущ в вещах, которые мы используем каждый день. Каучук можно найти практически везде, от карандаша до автомобиля.

Чтобы помочь вам найти вокруг себя резиновых изделий , мы решили составить список предметов, которые сделаны из резины, но вы так и не осознали этого.

Вот три удивительные вещи, сделанные из резины.

Резиновые изделия: матрасы

Да, это правда! Матрасы частично резиновые. Хотя матрасы в основном сделаны из губки, они содержат значительное количество резины, которая обеспечивает им структурную стабильность и сцепление.

Кроме того, в ваших подушках и подушках содержится значительное количество резины.

Резиновые изделия: резиновые сапоги и пальто

Ваши ботинки и плащи сделаны из материалов, отталкивающих воду.Вот почему они обычно изготавливаются из одного или нескольких материалов. Обычно для изготовления плащей и ботинок используются два материала: хлопок, полиэстер, нейлон или вискоза. Однако один компонент, который присутствует каждый раз, — это, как вы уже догадались, РЕЗИНА!

Ваши сапоги и плащи действительно из резины, хотя вы можете этого не узнать.

Изделия из резины: спасательные жилеты и поплавки

Поскольку резина водонепроницаема, она не повреждается водой ни при каких обстоятельствах.Кроме того, он очень эластичный. Поэтому из резины получаются отличные поплавки и спасательные жилеты. Кроме того, он также используется для изготовления многих игрушек для плавания и плотов для плавания, в которые люди любят играть в летний сезон.

Если бы не резина, мы не смогли бы проводить время в воде и с водой в жаркие летние дни.

Каучук можно найти во всем, от садовых инструментов и кухонной утвари до предметов ухода! Его высокая термостойкость, водостойкость и гибкость в сочетании с доступностью делают резину отличным материалом для использования во всех видах объектов.

Узнайте больше о резиновых изделиях

Хотите узнать больше о резине? Свяжитесь с нами в BSV TIRE RECYCLE и получите ответы на все ваши вопросы, связанные с резиной!

вещей из резины | eHow UK

Каучук — настолько распространенный материал, что мы можем принять его как должное. Однако так было не всегда. До того, как Чарльз Гудиер изобрел вулканизацию — процесс, включающий добавление серы к нагретому натуральному латексу, — наиболее распространенными применениями резины были гидроизоляция и резиновые шары.Вулканизация стабилизировала резину и сделала ее более прочной, что привело к более широкому применению. Теперь синтетические каучуки позволяют расширить ассортимент доступных резиновых изделий.

1

Дом и сад

Среднее домашнее хозяйство использует резину во всем: от эластичных лент в одежде и резиночках до перчаток для мытья посуды, игрушек, крышек для банок и шин. Начиная с приветственного коврика перед дверью и переходя к садовым шлангам на заднем дворе, мы используем в своей жизни сотни резиновых изделий.Другие предметы домашнего обихода из резины включают сапоги, плащи, подкладки для пруда, матрасы и подушки, подушки, ручки для садовых инструментов, пробки для ванн, дверные упоры, затычки для ушей, бутылки с горячей водой, трубки для аквариума, мойки смесителей и основу для ковров.

2

Медицинское и лабораторное использование

Несмотря на то, что от 5% до 10% медицинских работников имеют аллергию на натуральный латексный каучук, он остается основным источником материала для хирургических трубок и перчаток в лабораториях и медицинских учреждениях.Нитрил и неопрен — это синтетические каучуки, используемые для изготовления таких вещей, как «пробки» для лабораторных колб и флаконов, химически стойкие маты и прокладки, противозачаточные устройства, протезы и другие специализированные продукты и оборудование.

3

Домашние животные и домашний скот

Если у вас есть домашние животные, вы знаете цену прочным предметам для ухода, игр и кормления. Резиновые миски для еды и воды бывают разных размеров для каждого питомца, от чихуахуа до лошадей, и вы также можете купить ошеломляющее количество жевательных игрушек и мячей.С практической точки зрения, наматрасники из поролона, коврики для стойл, эластичные ветеринарные бинты, ошейники от блох, защитные рукавицы и резиновые гребни — все это резиновые изделия, которые помогут вашим питомцам выглядеть и чувствовать себя лучше всего.

4

Школа и офис

В любом месте, где книги и бумага являются неотъемлемой частью декора, используются резинки и ластики для карандашей или резинки, как их называют британцы. (Слово «резина» возникло с открытием того, что это вещество можно использовать для стирания карандашных следов).Другие распространенные резиновые изделия, которые можно найти в школах и офисах, включают коврики для мыши, клавиатуры, клеи и колеса для катания на стульях. Коврики против усталости, ковровое покрытие, подкладки для наушников и резиновые штампы — это лишь некоторые полезные резиновые изделия, которые можно найти в офисах и школах.

5

Развлечения и игры

Не было бы лета без плавательных плотов и камер, колец и дротиков для игр в бросок, баскетбольных мячей, волейболов, воланов для бадминтона, теннисных туфель, черепов и шлепанцев или тех рукавов для напитков из пенки, которые мы использовать, чтобы напитки оставались прохладными.Другие резиновые изделия, связанные с развлечениями, включают надувные кровати для кемпинга, плитки для игровых площадок, резиновые утки, спортивную одежду, акваланг и, конечно же, «суперболлы» и глупую замазку.

Что такое натуральный каучук и почему мы ищем новые источники? · Границы для молодых умов

Абстрактные

Что такое резина и откуда она берется? Каучук — это натуральный продукт, производимый растениями, и он присутствует во многих товарах, используемых в нашей повседневной жизни. Каучук играл важную роль в истории человечества, на протяжении всего развития человеческих цивилизаций.Он по-прежнему играет важную роль, и поэтому нам необходимо искать новые источники каучука. В настоящее время 99% используемого нами натурального каучука добывается из дерева под названием Hevea brasiliensis . В этой статье мы подробно расскажем о лучших альтернативных источниках резины, доступных в настоящее время.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук производится на заводах и классифицируется как полимер . Полимер — это химическое соединение с большими молекулами, состоящими из множества более мелких молекул одного вида.Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на фабриках.

Натуральный каучук — один из важнейших полимеров для человеческого общества. Натуральный каучук является важным сырьем, используемым при создании более 40 000 продуктов. Он используется в медицинских устройствах, хирургических перчатках, авиационных и автомобильных шинах, пустышках, одежде, игрушках и т. Д. Натуральный каучук получают из латекса , молочной жидкости, присутствующей либо в латексных сосудах (каналах), либо в клетках резины. -производящие растения.Около 20 000 видов растений производят латекс, но было обнаружено, что только 2 500 видов содержат каучук в своем латексе. Биологическая функция каучука для растений до конца не изучена. Однако было показано, что каучук помогает растениям заживать после повреждения, покрывая раны и останавливая кровотечение. Это блокирует попадание вредных бактерий и вирусов в растения.

Свойства резины включают высокую прочность и способность многократно растягиваться без разрушения.Смеси натурального каучука исключительно гибкие, хорошие электроизоляторы и устойчивы ко многим агрессивным веществам [1].

Синтетический (искусственный) каучук можно производить с помощью химического процесса, но люди не смогли произвести синтетический каучук, обладающий всеми свойствами натурального каучука. Таким образом, натуральный каучук невозможно заменить синтетическим каучуком в большинстве областей его применения. Вот почему натуральный каучук по-прежнему очень важен для человеческого общества [2].

История натурального каучука

Еще в 1600 г.C., мезоамериканские народы в Мексике и Центральной Америке использовали жидкий каучук для лекарств, в ритуалах и для рисования. Только после завоевания Америки каучук стал использоваться в западном мире. Христофор Колумб был ответственным за открытие каучука в начале 1490-х годов. Коренные жители Гаити играли в футбол с мячом, сделанным из резины, а позже, в 1615 году, Фрай Хуан де Торквемада писал о коренных и испанских поселенцах Южной Америки, носящих обувь, одежду и головные уборы, сделанные путем погружения ткани в латекс, что делает эти предметы более прочными и водонепроницаемыми. .Но с резиной были проблемы: она становилась липкой в ​​теплую погоду, а в холодную погоду затвердевала и трескалась.

Спустя столетие, в 1734 году, Шарль Мари де ла Кондамин отправился в путешествие по Южной Америке. Там он нашел два разных дерева, содержащих латекс: Hevea brasiliensis (рис. 1B) и Castilla elastica [3], но только первое стало важным источником натурального каучука. Причина, по которой дерево гевеи преуспела над деревом Кастилья, заключалась в способе транспортировки латекса по стволу.Дерево гевеи соединяет латексные трубки (рис. 1А), которые образуют сеть, тогда как дерево Кастилия не образует связанную систему. Благодаря подключенной системе дерево гевеи истекает латексом, когда на его стволе делается специальный разрез (рис. 2). Без латексных трубок дерево Кастилья не истекает латексом, что затрудняет сбор каучука.

• Рисунок 1 — (A) Hevea brasiliensis сечение ствола и увеличенное изображение продольного сечения соединенных трубок.
• (B) A Hevea brasiliensis плантация и рисунок листьев, цветов и плодов этого растения.

• Рисунок 2 — Hevea brasiliensis , со специальным разрезом для извлечения латекса.

В 1839 году Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации , решив многие проблемы, связанные с резиной. Вулканизация — это процесс обработки резины серой и нагреванием с целью ее упрочнения при сохранении ее эластичности.Он предотвращает плавление резины летом и растрескивание зимой. Спустя несколько лет после этого важного открытия, в 1888 году, Данлоп изобрел резиновую шину с воздушным наполнением, сделав резину чрезвычайно важным сырьем во всем мире. Резина стала важным материалом для промышленной революции.

С 1850 по 1920 год бизнесмены подталкивали предпринимателей и торговцев к увеличению количества каучука, добываемого с деревьев Амазонки. В то время бразильская Амазонка была единственным источником каучука, и они контролировали цены, что делало каучук дорогим.В то же время, по мере того, как все больше и больше промышленности развивались в Европе и США, находили все больше применений для каучука [4]. Каучук был настолько важным материалом для бразильцев, что они запретили экспорт семян или саженцев каучука. Однако в 1876 году Х. А. Уикхему удалось контрабандой переправить 70 000 семян каучука, спрятанных в банановых листьях, и доставить их в Англию. Из этих семян уцелело только 1900 саженцев, которые были отправлены в Малайзию, чтобы заложить первые каучуковые плантации в Азии. Это стало началом конца для Бразилии как главного производителя каучука в мире.Спустя 12 лет производство каучука на новых плантациях в Малайзии стало таким же конкурентоспособным, как и на плантациях Амазонки, и вскоре эти плантации стали основными мировыми поставщиками натурального каучука (рис. 3).

• Рис. 3 — (A) Hevea brasiliensis возникла в Амазонии и попала в Малайзию, основного производителя натурального каучука.
• (B) Hevea brasiliensis . (C) Альтернативный источник каучука, гваюла ( Parthenium argentatum ). (D) Альтернативный источник каучука, одуванчик казахский ( Taraxacum koksaghyz ).

Генри Николас Ридли был ученым, который стал директором Сингапурского ботанического сада в 1888 году. Работая там, он обнаружил первые 11 каучуковых деревьев, посаженных в Малайзии, и начал способствовать созданию плантаций каучуковых деревьев. Некоторое время спустя он разработал революционный метод сбора латекса с дерева Hevea путем непрерывного постукивания.Постукивание — это процесс удаления латекса с дерева. Это открытие позволило достичь гораздо более высокого выхода латекса, и каучук стал важным материалом в развитии Сингапура. Новые плантации были более конкурентоспособными по цене, поэтому с конца девятнадцатого века до Первой мировой войны сбор каучука из диких источников в тропической Америке резко сократился. Во время войны поставки резины были перекрыты. США, Германия и Россия начали поиск альтернативных источников каучука, натурального или синтетического, поскольку деревья Амазонки не давали достаточно каучука для их нужд [3].В этих странах было начато несколько исследовательских программ, но после войны поставки каучука с малазийских плантаций возобновились, и усилия по поиску новых источников каучука почти прекратились.

В настоящее время около 90% натурального каучука производится в Азии, при этом Таиланд и Индонезия являются наиболее важными поставщиками каучука (поставляя более 60% натурального каучука в мире).

Почему мы ищем новые источники каучука?

В последние годы снова начались поиски альтернативных источников каучука.Для этого есть три основных причины:

1. Угрозы дереву Hevea brasiliensis и его производству каучука

Прежде всего, каучуковые деревья подвержены нескольким болезням, а поскольку азиатские каучуковые плантации начинались с небольшого количества семян, все деревья генетически очень похожи. Меньшая генетическая изменчивость означает меньшую способность бороться с болезнями растений. Если заболевает одно дерево, болезнь может быстро распространиться на всю плантацию.Сегодня наиболее серьезное и опасное заболевание, которым страдает Hevea brasiliensis , называется южноамериканской фитофторозом. Это заболевание может вызвать разрушение целой плантации. Он по-прежнему ограничен тропической Америкой, но если он прибудет в Азию, это может означать конец каучуковых плантаций. В естественных условиях каучуковые деревья обычно растут с большим пространством между ними. В природе серьезное повреждение гевеи гевеи в результате ожога листьев в Южной Америке является необычным, потому что другие виды деревьев, растущие между каучуковыми деревьями, не восприимчивы к болезни и действуют как барьеры.Но на плантациях, где каучуковые деревья растут очень близко друг к другу, это может привести к летальному исходу.

Во-вторых, серьезной угрозой для рынка натурального каучука является очень конкурентный и быстрорастущий рынок пальмового масла и его побочных продуктов. Растет спрос как на каучук, так и на пальмовое масло, но в Малайзии площадь выращивания Hevea brasiliensis не уменьшается, однако площади, предназначенные для выращивания масличной пальмы, увеличиваются. Если непрерывный рост плантаций масличных пальм не прекратится, естественный лес или плантации Hevea должны будут стать меньше, чтобы освободить место для новых посевов масличных пальм.

И, наконец, что не менее важно, нарезание резины — работа не очень хорошо оплачиваемая и трудная. Молодые люди склонны выбирать более привлекательную работу, что может привести к нехватке квалифицированных сборщиков каучука.

2. Резина из Hevea brasiliensis может вызывать серьезную аллергию

Белки латекса в каучуке, изготовленном из Hevea brasiliensis , могут вызывать у некоторых людей тяжелую аллергию, даже если они подвергаются воздействию очень малых количеств.Белки латекса очень трудно отделить от каучука в процессе очистки. Поскольку эти аллергии могут быть очень опасными, альтернатива каучуку, не содержащая этих латексных белков, была бы предпочтительной.

3. Hevea brasiliensis производится только на одном участке

Условия, необходимые для выращивания этих каучуковых деревьев, очень специфичны и встречаются только в определенных регионах мира. Большая часть нашего натурального каучука производится в небольшом регионе Азии, что делает его поставки уязвимыми.Если азиатские плантации не смогут производить достаточно каучука, запасов каучука может оказаться недостаточно для удовлетворения мировых потребностей. Было бы полезно найти другие заводы, производящие каучук, которые можно было бы выращивать в других частях света.

Есть ли альтернативные источники каучука?

Не все каучуковые заводы производят каучук хорошего качества. Некоторые растения, которые считались альтернативными источниками каучука, — это гваюла, русский одуванчик, резиновая кисть для кроликов, золотарник, подсолнечник, фиговое дерево и салат.Два из этих растений кажутся лучшей альтернативой Hevea brasiliensis : гваюле и одуванчик.

Гуаюле ( Parthenium argentatum ) — кустарник, произрастающий в районе северного плато в Мексике, который обычно растет на известняковых почвах в районах с очень низким уровнем осадков (рис. 3C). Гуаюле лучше всего растет при температуре от 18 до 49,5 ° C. В этих условиях он может прожить 30–40 лет. Каучук содержится в стеблях и корнях гваюлы, а также в отдельных клетках растения, а не в латексных сосудах или трубках.Содержание каучука в гваюле увеличивается в течение нескольких лет. Менее 1% каучука в мире производится из гваюли. Каучук из этого растения изучается для биомедицинских применений, потому что он не вызывает аллергии. Чтобы извлечь каучук из растения, ткань гваюлы должна быть тщательно размягчена и измельчена, чтобы высвободить частицы каучука, содержащиеся в отдельных клетках. Качество каучука из гваюли недостаточно для всех целей, поскольку в нем больше примесей, чем в каучуке из Hevea brasiliensis .

Другой хороший вариант для каучука, русского или казахского одуванчика ( Taraxacum koksaghyz ) — это быстрорастущее растение с высококачественным каучуком, которое было обнаружено в 1931 году в Казахстане (Рисунок 3D). Одуванчик казак растет очень близко к земле, может выращиваться в регионах с умеренными температурами и дает желтые цветочные головки (они выглядят как цветок, но представляют собой густую группу маленьких цветков без стебля). Одуванчик казахский содержит каучук в листьях, цветках и корнях, но только каучук из корней подходит для экстракции из-за его более высокого качества и количества.Для экстракции каучука российские одуванчики необходимо прессовать или смешать [5]. У казахских одуванчиков есть еще одно преимущество — они также производят углевод, называемый инулин, который является веществом, которое можно использовать в пищевых продуктах, а также для производства лекарств от рака, биотоплива или даже биопластика (пластика, сделанного из натуральных продуктов). На данный момент извлекать каучук из казахских одуванчиков все еще слишком дорого. Надеемся, что благодаря исследованиям можно будет вывести растение с более крупной корневой системой и более высоким содержанием каучука.

Заключение

Несмотря на то, что каучуковое дерево является лучшим источником каучука на сегодняшний день, оно сталкивается с некоторыми серьезными угрозами. Каучук производится только из растений, выращенных в определенных уникальных районах. Чтобы расширить источники натурального каучука и избежать опасностей ограниченного производства, мы должны искать новые каучуковые заводы и улучшать уже известные, чтобы попытаться сделать их экономически конкурентоспособными.

Глоссарий

Полимер : ↑ Химическое соединение, большие молекулы которого состоят из множества более мелких молекул одного вида.Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на фабриках.

Латекс : ↑ Беловато-молочная жидкость, содержащая белки, крахмал, алкалоиды и т. Д., Производимая многими растениями. В некоторых растениях он также содержит каучук.

Hevea Brasiliensis : ↑ Это дерево, произрастающее в Амазонии. Это очень важно с экономической точки зрения, потому что латекс, собранный с дерева, является основным источником натурального каучука.

Вулканизация : ↑ Процесс обработки резины серой и нагреванием для ее упрочнения с сохранением ее эластичности.

Rubber Tapping : ↑ Процесс сбора латекса с каучукового дерева. Перед восходом солнца в коре дерева делают канавку для сбора, а латекс собирают ближе к вечеру.

Удаление каучука : ↑ Действие по извлечению или отделению каучука от ткани корня.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Наталью Карреро, Лору Баркер и Марселя Принса за их вклад в рецензирование текста.

Проект AIR получил финансирование в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения Марии Склодовской-Кюри № 752921.

Список литературы

[1] ↑ Виджаярам Т. Р. 2009. Технический обзор резины. Внутр. J. Des. Manuf. Tech. 3: 25–36.

[2] ↑ ван Бейлен Дж. И Пуарье Ю. 2007. Гуаюле и русский одуванчик как альтернативные источники натурального каучука. Крит. Преподобный Biotech. 27: 217–31. DOI: 10.1080 / 07388550701775927

[3] ↑ Whaley, W. G. 1948. Каучук — основной источник для американского производства. Экон. Бот. 2: 198–216. DOI: 10.1007 / BF02859004

[4] ↑ Уллан де ла Роса, Ф. Дж. 2004. La era del caucho en el Amazonas (1870–1920): modelos de explotación y relaciones sociales de producción. Анал. Mus. Являюсь. 12: 183–204.

[5] ↑ ван Бейлен Дж. И Пуарье Ю. 2007. Выращивание новых культур для производства натурального каучука. Trends Biotechnol. 25: 522–9. DOI: 10.1016 / j.tibtech.2007.08.009

Как производится резина? | Coruba

Каучук — невероятно распространенный и универсальный материал, используемый для изготовления многих предметов, таких как резинки, обувь, шапочки для плавания и шланги.Действительно, половина всей производимой резины идет на производство автомобильных шин. Как такой жизненно важный материал производится резина и откуда она берется?

© Panya Studio / Adobe Stock

Происхождение каучука

Люди использовали прочную и эластичную природу резины для изготовления изделий более 1000 лет. Хотя ранние формы каучука производились из натуральных источников, по мере роста спроса на этот материал ученые разработали в лабораториях искусственный или синтетический каучук, имитирующий натуральный материал.В наши дни большая часть производимой резины является синтетической.

Натуральный каучук

Натуральный каучук получают путем извлечения жидкого сока, называемого латексом, из определенных видов деревьев. Существует более 2500 видов деревьев, которые производят этот сок (включая такие растения, как одуванчики), но подавляющее большинство латекса для производства каучука происходит из дерева Hevea brasiliensis или удачно названного каучукового дерева. Эти деревья произрастают в Южной Америке, но сегодня обычно встречаются в Юго-Восточной Азии.

Латекс собирают с деревьев, делая надрез в коре и собирая жидкий сок в чашки. Этот процесс называется постукиванием. Чтобы сок не затвердел, добавляют аммиак. Затем к смеси добавляют кислоту для извлечения каучука в процессе, называемом коагуляцией. Это может занять около 12 часов.

Затем смесь пропускают через вальцы для удаления излишков воды. После этого слои резины развешивают над стойками коптильни или оставляют сушиться на воздухе.Через несколько дней они будут сложены в тюки, готовые к переработке.

Синтетический каучук

Когда во время Первой мировой войны натуральный каучук стал дефицитом, немецкие ученые разработали искусственный каучук. Хотя эти ранние формы каучука уступали по качеству натуральному каучуку, по мере развития исследований синтетический каучук улучшился. Сегодня синтетический каучук такой же прочный и надежный, как и натуральный каучук.

Синтетический каучук отличается от натурального каучука тем, что его получают путем соединения молекул полимера в лаборатории.

Обработка резины

Как натуральный, так и синтетический каучук необходимо пройти ряд процессов, чтобы превратить его в пригодный для использования продукт. Эти этапы можно немного адаптировать в соответствии с предполагаемым использованием конечного продукта.

Во-первых, в резину добавляются химические вещества, чтобы сделать ее устойчивой. Без этого резина стала бы хрупкой, если она остыла, или стала бы липкой при высоких температурах.Обычно в каучуковую смесь добавляют наполнитель технического углерода, чтобы улучшить ее прочность и долговечность.

Затем каучук тщательно перемешивают и дают ему остыть перед формованием. Ему можно придать форму, вставив его в ролики, что называется каландрованием, или выдавив его через отверстия, чтобы получить полые трубы, что называется экструзией.

Вулканизация

Чтобы сделать резину прочной и долговечной, она, наконец, проходит этап термической обработки, известный как вулканизация.Здесь каучук готовится (часто с серой) для создания дополнительных связей или поперечных связей между молекулами каучука, чтобы они не развалились легко. Чарльз Гудиер случайно обнаружил этот процесс, когда он бросил немного резины на горячую плиту и заметил, как тепло делает резину более твердой и долговечной.

После вулканизации все дефекты каучука удаляются, и ему затем придают форму или формуют конечный продукт.

Как одно из самых важных изобретений, каучук и сегодня продолжает находить широкое применение.

Если вам требуется широкий выбор высококачественных резиновых изделий, от матов до уплотнений и профилей, не ищите ничего, кроме Coruba.

.