Резины: определение, получение, свойства, применение.

Резина представляет собой искусственный материал, получаемый в результате

специальной обработки резиновой смеси, основным компонентом которой является

каучук. Каучук — это полимер, отличительной особенностью которого является

способность к очень большим обратимым деформациям при небольших нагрузках.

Это свойство объясняется строением каучука. Его макромолекулы имеют

вытянутую извилистую форму. При нагрузке происходит выпрямление

макромолекул, что и объясняет большие деформации. При разгрузке

макромолекулы принимают исходную форму. Различают натуральный и

синтетический каучук. Натуральный каучук добывают из некоторых видов

тропических растений в незначительных количествах. Поэтому производство

резины основано на применении синтетических каучуков. Сырьем для

производства синтетического каучука служит спирт, на смену которому приходит

нефтехимическое сырье.

Резину получают из каучука путем вулканизации, т.е. в процессе

химического взаимодействия каучука с вулканизатором при высокой температуре.

Вулканизатором чаще всего является сера. В процессе вулканизации сера

соединяет нитевидные молекулы каучука и образуется пространственная сетчатая

структура. В зависимости от количества серы получается различная частота сетки.

При введении 1-5% серы образуется редкая сетка и резина получается мягкой. С

увеличением содержания серы сетка становится все более частой, а резина более

твердой и приблизительно при 30% серы получается твердый материал,

называемый эбонитом.

Кроме каучука и вулканизатора в состав резины входит ряд других веществ.

Наполнители вводят в состав резины от 15 до 50% к массе каучука. Активные

наполнители (сажа, оксид цинка и др.) служат для повышения механических

свойств резин. Неактивные наполнители (мел, тальк и др.) снижают стоимость

резиновых изделий. Пластификаторы (парафин, вазелин, стеариновая кислота,

мазут, канифоль и др.) предназначены для облегчения переработки резиновой

смеси, повышения эластичности и морозостойкости резины. Противостарители

служат для замедления процесса старения резины, приводящего к ухудшению ее

эксплуатационных свойств. Красители служат для придания резине нужного цвета.

В резину также добавляются регенераты — продукты переработки старых

резиновых изделий и отходы резинового производства. Они снижают стоимость

резин.

Основное свойство резины — очень высокая эластичность. Резина способна

к большим деформациям, которые почти полностью обратимы. Кроме того, резина

характеризуется высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и

водонепроницаемостью, химической стойкостью, хорошими

электроизоляционными свойствами, небольшой плотностью, малой сжимаемостью,

низкой теплопроводностью.

По назначению резины подразделяются на резины общего и специального

назначения. Из резин общего назначения изготовляются автомобильные шины,

транспортерные ленты, ремни ременных передач, изоляция кабелей, рукава и

шланги, уплотнительные и амортизационные детали, обувь и др. Резины общего

назначения могут использоваться в горячей воде, слабых растворах щелочей и

кислот, а также на воздухе при температуре от -10 до +150°С.

Резины специального назначения подразделяются на теплостойкие, которые

могут работать при температуре до 250-350°С; морозостойкие, выдерживающие

температуру до -70°С; маслобензостойкие, работающие в среде бензина, других

топлив, масел и нефтепродуктов; светоозоностойкие, не разрушающиеся при

работе в атмосферных условиях в течении нескольких лет, стойкие к действию

сильных окислителей; электроизоляционные, применяемые для изоляции проводов

и кабелей; электропроводящие, способные проводить электрический ток.