Guma yra labai elastinga polimerinė medžiaga, turinti grįžtamąją deformaciją, elastinga kambario temperatūroje, gali sukelti didelę deformaciją, veikiant nedidelei išorinei jėgai, ir gali būti atkurta į pradinę būseną pašalinus išorinę jėgą. Guma priklauso visiškai amorfiniam polimerui, jos stiklėjimo temperatūra (T g) žema, molekulinė masė dažnai didelė, daugiau nei šimtai tūkstančių. Gumos gaminiai plačiai naudojami visose pramonės ar gyvenimo srityse.
1770 metais anglų chemikas J. Priestley atrado, kad guma gali būti naudojama rašymui pieštuku ištrinti. Tuo metu šiam tikslui panaudota medžiaga buvo vadinama guma, nuo tada šis žodis vartojamas.
Pirma, gumos šaltinis
Guma skirstoma į dviejų rūšių natūralų ir sintetinį kaučiuką.
Natūralus kaučiukas gaminamas iš gumos, išgautos iš kaučiuko medžio, guminės žolės ir kitų augalų.
Sintetinis kaučiukas gaunamas polimerizuojant įvairius monomerus.
Pagrindinis natūralaus kaučiuko šaltinis – trilapis kaučiukmedis, kuris iš pradžių augo Pietų Amerikoje, tačiau po dirbtinio persodinimo nemažai kaučiukmedžių auginama ir Pietryčių Azijoje. Tiesą sakant, Azija tapo svarbiausiu gumos šaltiniu. Pjaunant šio kaučiuko medžio odą, ji bus sužalota (pvz., nupjaunama stiebo žievė), kai išskirs pieno baltumo sultis, kuriose yra gumos emulsijos, vadinamos lateksu, lateksu po kondensacijos, plovimo, formavimo, džiovinimo. natūrali guma.
Guma, pagaminta iš gumos, sumažina jautrumą. Be to, FIG medžiai ir kai kurie Euphorbia šeimos augalai taip pat suteikia gumos.
Vokietija bandė iš šių gamyklų gauti gumą, kai jos tiekimas buvo nutrauktas per Antrąjį pasaulinį karą, tačiau vėliau perėjo prie sintetinio kaučiuko gamybos.
Sintetinis kaučiukas gaminamas sintetiniu būdu, naudojant skirtingas žaliavas (monomerus) galima susintetinti į įvairių rūšių kaučiuką. 1900-1910 chemikas CD Harrisas nustatė, kad natūralios gumos struktūra buvo izopreno polimeras, kuris atvėrė kelią sintetiniam kaučiukui. 1910 m. rusų chemikas SV Lebedevas (Lebedevas, 1874-1934) naudojo metalinį natrį kaip iniciatorių 1, 3-butadienui polimerizuoti į natrio butadieno kaučiuką. Po to atsirado daug naujų sintetinio kaučiuko atmainų, tokių kaip butadieno kaučiukas, neopreno kaučiukas, stireno butadieno kaučiukas ir pan.
Sintetinio kaučiuko gamyba gerokai viršijo natūralų kaučiuką, tarp kurių didžiausias yra stireno butadieno kaučiukas.
Guma yra pagrindinė gumos pramonės žaliava, plačiai naudojama padangų, žarnų, juostų, kabelių ir kitų gumos gaminių gamyboje.
Antra, gumos sudėtis
Natūralus kaučiukas yra pagamintas iš latekso, o kai kurie latekse esantys ne guminiai komponentai lieka kietoje natūralioje kaučiukėje. Bendrajame natūraliame kaučiuke yra 92-95 procentų gumos angliavandenilio, o ne gumos angliavandenilio sudaro 5 procentai -8 procentų. Dėl skirtingų gamybos būdų, skirtingų kilmės vietų ir skirtingų sezonų šių ingredientų proporcijos gali skirtis, bet iš esmės neviršijamos.
Baltymai gali skatinti gumos vulkanizaciją, atitolinti senėjimą. Kita vertus, baltymai turi stiprią vandens absorbciją, gali sukelti gumos drėgmės sugėrimo pelėsį, izoliacijos sumažėjimą, baltymai taip pat padidina šilumos gamybos trūkumus.
Acetono ekstrakte yra daug aukštesnių riebalų rūgščių ir sterolių, kai kurie iš jų atlieka natūralaus antioksidanto ir greitintuvo vaidmenį, o kai kurie gali padėti miltelių kompleksui pasiskirstyti maišymo procese ir atlikti žalios dervos minkštinimo vaidmenį.
Pelenuose daugiausia yra druskų, tokių kaip magnio fosfatas ir kalcio fosfatas, ir nedidelis kiekis metalų junginių, tokių kaip varis, manganas ir geležis. Kadangi šie kintamieji metalų jonai gali skatinti gumos senėjimą, jų kiekis turėtų būti kontroliuojamas.
Drėgmė sausuose klijuose yra ne daugiau kaip 1 proc., kurie gali išgaruoti apdorojimo procese. Tačiau, kai drėgmės kiekis yra per didelis, tai ne tik leis žaliaviniams klijams lengvai formuotis sandėliavimo procese, bet ir turės įtakos gumos apdirbimui, pavyzdžiui, maišant junginį lengva sugrupuoti; Kalandravimo, ekstruzijos procese lengvai susidaro burbuliukai, vulkanizavimo procese susidaro burbuliukai arba kempinės.
Sintetinės gumos sudėtis: Sintetinis kaučiukas yra polimeras, pagamintas iš naftos ir gamtinių dujų, kurių monomerai yra diolefinas ir olefinas.
Trečia, gumos struktūra
Linijinė struktūra: įprasta nevulkanizuotos gumos struktūra. Dėl didelės molekulinės masės, be išorinės jėgos, stambiamolekulinės grandinės atsiranda atsitiktinės ritės kreivės grupėje. Kai išorinės jėgos veikia ir atitraukia jėgas, pasikeičia vielos grupės įsipainiojimo laipsnis, molekulinė grandinė atšoka ir turi stiprią tendenciją atsistatyti, o tai yra didelio gumos elastingumo priežastis.
Šakotoji struktūra: guminių makromolekulinių grandinių šakotų grandinių agregacija, kad susidarytų geliai. Gelis blogai veikia gumos savybes ir apdorojimą. Maišymo procese įvairūs junginiai dažnai negali patekti į gelio zoną, sudaryti vietinį ruošinį, sutvirtinimą ir kryžminimą, tapti silpnąja produkto dalimi.
Kryžminė struktūra: linijinės molekulės yra sujungtos viena su kita atomų ar atomų grupių tiltais, sudarydamos trimačio tinklo struktūrą. Struktūra sutvirtėja kietėjimo procesui progresuojant. Tokiu būdu mažėja laisvas grandinės segmento judėjimas, mažėja plastiškumas ir pailgėjimas, didėja stiprumas, elastingumas ir kietumas, mažėja suspaudimo liekamosios deformacijos ir brinkimo laipsnis.
Gumos struktūros įtaka
Gumos armavimo savybių įtaka daugiausia sutelkta į atsparumą tempimui ir plyšimo stiprumą. Bendra taisyklė yra tokia: kai dalelių dydis yra vienodas, aukštos struktūros suodžių sutvirtinimo poveikis nekristalinei gumai yra puikus, paprastai turi didesnį atsparumą tempimui ir plyšimo stiprumą. Gumos struktūra taip pat yra svarbiausias veiksnys, turintis įtakos laidumui. Dėl grandinės-dendritinės struktūros gumoje nesunku suformuoti susipynusį laidų kelią, kuris pagerins laidumą. Gumos molekulinė grandinė gali būti susieta. Kai gumą deformuoja išorinė jėga po kryžminio susiejimo, ji gali greitai atsigauti, turi geras fizines ir mechanines savybes bei cheminį stabilumą.
Ketvirta, gumos savybės
1. Formuojant guminius gaminius, po didelio slėgio suspaudimo, dėl elastomero sanglaudos negalima pašalinti, formuojant formą dažnai susidaro ypač nestabilus susitraukimas (gumos susitraukimo greitis dėl skirtingų gumos tipų ir skirtumų) , turi būti po tam tikro laiko, kad būtų švelnus ir stabilus. Todėl guminių gaminių projektavimo pradžioje, nesvarbu, kokia formulė ar forma, būtina kruopščiai apskaičiuoti ir bendradarbiauti, jei ne, nesunku sukelti gaminio dydžio nestabilumą, dėl kurio pablogėja gaminio kokybė.
2 guma yra karštai tirpus termoreaktingas elastomeras, dėl sulfidinio pagrindinio korpuso tipo skiriasi, jo formavimo kietėjimo temperatūros diapazonas, taip pat yra nemažas tarpas net ir dėl klimato kaitos, patalpų temperatūros ir drėgmės. Todėl bet kada reikia saikingai koreguoti guminių gaminių gamybos sąlygas. Jei ne, tai gali sukelti produktų kokybės skirtumus.
3 Gumos gaminiai yra pagaminti iš gumos žaliavų po gumos maišymo mašinos kaip žaliavos, guminiuose guminiuose gaminiuose pagal formulės konstrukcijos ypatybes ir nustatyti reikiamą gaminio kietumą. Gaminys formuojamas gumos vulkanizavimo mašina. Po formavimo gaminys galiausiai apdorojamas skraidančiu kraštu, kad gaminio paviršius būtų lygus ir nesusidarytų.
4 Gumos gaminių senėjimo bandymas priklauso senėjimo bandymo kategorijai, gumos senėjimas reiškia gumą ir gaminius, kurie yra perdirbami, saugomi ir naudojami dėl visapusiško vidinių ir išorinių veiksnių poveikio, kurį sukelia eksploatacinių savybių struktūros pasikeitimas, ir tada prarandama naudojimo vertė. Jis yra įtrūkęs, lipnus, sukietėjęs, suminkštėjęs, miltelių pavidalo, pakitusios spalvos, pelėsis ir pan.
Penkios, gumos klasifikacija
⒈ Pagal morfologiją: jis skirstomas į masyvią žaliavinę gumą, lateksą, skystą gumą ir miltelinę gumą, skirtą gumos koloidiniam vandens dispersijai;
Skysta guma yra gumos oligomeras, nevulkanizuotas prieš bendrą klampų skystį;
Miltelinė guma yra latekso perdirbimas į miltelius, kad būtų lengviau maišyti ir perdirbti produkciją.
Termoplastinė guma, sukurta septintajame dešimtmetyje, buvo suformuota termoplastiko, o ne cheminės vulkanizacijos būdu.
B. Gumą galima suskirstyti į dvi kategorijas pagal bendro tipo ir specialaus tipo naudojimą. Jis yra izoliatorius ir nelengvai praleidžia elektrą, tačiau gali tapti laidininku, jei yra veikiamas vandens arba skirtingos temperatūros. Laidumas yra susijęs su elektronų laidumo lengvumu molekulėse arba jonų viduje.
⒊ Pagal žaliavų šaltinį ir metodą kaučiukas gali būti skirstomas į natūralų ir sintetinį kaučiuką. Iš jų natūralaus kaučiuko suvartojimas sudaro 1/3, o sintetinio kaučiuko - 2/3.
Jį galima suskirstyti į keturias kategorijas: kietą kaučiuką (taip pat žinomą kaip sausą kaučiuką), emulsinę gumą (vadinamą lateksu), skystą kaučiuką ir miltelinę gumą.
⒌ Pagal gumos veikimą ir naudojimą: be natūralaus kaučiuko, sintetinį kaučiuką galima suskirstyti į bendrą sintetinį kaučiuką, pusiau bendrą sintetinį kaučiuką, specialią sintetinę gumą ir specialią sintetinę gumą.
Pagal fizinę gumos formą gumą galima suskirstyti į kietus klijus ir minkštus klijus, neapdorotus klijus ir mišrius klijus ir kt.
Pagal eksploatacines savybes ir naudojimą jis skirstomas į bendrąją ir specialią gumą.
Šešta, gumos plėtra
Gumos pramonė yra viena iš svarbiausių pagrindinių nacionalinės ekonomikos pramonės šakų. Ji ne tik tiekia lengvosios pramonės gumos gaminius, tokius kaip kasdienės medicininės reikmės žmonių kasdieniam gyvenimui, bet ir tiekia įvairią gumos gamybos įrangą ar gumines dalis sunkiosioms pramonės šakoms ir kylančioms pramonės šakoms, tokioms kaip kasyba, transportas, statyba, mašinos ir elektronika. Matoma, gumos pramonė turi platų gaminių asortimentą, atsilikusi pramonė yra labai plati.
Pastaraisiais metais gumos pramonė buvo labai vystoma, padalinių pramonė buvo stabili ir kylanti, nauja gumos padalinių pramonė sparčiai vystosi, tačiau tuo pat metu gumos pramonė taip pat turi aplinkos, išteklių, nelaimių, naujovių. ir kitos problemos.
Gumos pramonės plėtros perspektyva Kinijoje yra plati. Gumos pramonės gaminių struktūra turės didelių pokyčių, nauji produktai, pakaitiniai produktai, naujos medžiagos, naujų technologijų taikymo plėtra, gamybos technologijos akivaizdi pažanga.
Gumos pramonės ypatumai nulemia, kad kai šalies gumos pramonė bus subrendusi, pramonės pakilimo situacija ir visos ekonomikos veikla išlaikys stiprią koreliaciją: jos vystymosi ciklo trukmė yra lygiavertė gumos pramonei. ekonominis šalies ciklas, tendencija ta pati; Tačiau kadangi gumos pramonė priklauso pagrindinei pramonės šakai, jos ciklas šiek tiek keičiasi prieš ekonominio ciklo pokyčius. Be to, dėl to, kad gumos pramonė yra nacionalinės ekonomikos gamybos grandinės priekyje, jos ciklinių svyravimų amplitudė yra mažesnė nei galutinės pramonės grandinės, bet taip pat mažesnė nei visos ekonomikos. Todėl pramonės investicijų požiūriu subrendusi gumos pramonė yra artima investicijų į pajamas pramonei. Kinijos gumos perdirbimo pramonė sparčiai vystosi. Gumos pramonė įvairiose vietose ne tik pagreitina Kinijos pramonės procesą, bet ir skatina gerą ekonomikos statybos ir plėtros situaciją. Juxian apskritis Šandonge, Hebei ir kitose vietose, kur išvystyta gumos pramonė, yra Yunnan, Guangdong.
Septyni, gumos apdirbimas
Šis procesas apima plastifikavimą, maišymą, kalandravimą arba ekstruziją, liejimą ir vulkanizavimą bei kitus pagrindinius procesus, kiekvienas procesas turi skirtingus reikalavimus produktams, atitinkamai su daugybe pagalbinių operacijų.
Kad į kaučiuką būtų galima pridėti įvairių reikalingų junginių, žaliavinę gumą pirmiausia reikia plastifikuoti, kad būtų pagerintas jos plastiškumas; Tada sumaišius suodžius ir įvairius gumos priedus bei gumą tolygiai įmaišyti į gumą; Gumos medžiaga išspaudžiama, kad būtų tam tikros formos tuščias; Ir tada pagaminti jį kalandruojant pakabinamas klijais arba klijais padengtas tekstilės medžiagas (arba su metalinėmis medžiagomis) kartu suformuojant pusgaminius; Galiausiai plastikinis pusgaminis vulkanizuojamas ir iš jo gaminamas galutinis didelio elastingumo produktas.
Didelio tikslumo gaminiams, tokiems kaip alyvos sandarikliai, sandarinimo žiedai, sandarikliai ir kiti guminiai gaminiai, taip pat būtina atlikti apipjaustymą ir įpjovimą. Pasirenkamas būdas yra kirpimas rankiniu būdu, mechaninis kirpimas ir užšaldymas.
Rankinis apipjaustymas: darbo intensyvumas, mažas efektyvumas, žema kvalifikuota norma.
Mechaninis apipjaustymas: daugiausia perforavimas, šlifavimo diskas ir apvalus peilis, tinka konkretiems produktams, kuriems taikomi mažo tikslumo reikalavimai.
Užšaldytas apvadas: speciali šaldytų apvadų staklių įranga, kurios principas yra naudoti skystą azotą (LN2), kad gatavo produkto neapdorotas kraštas žemoje temperatūroje taptų trapus, naudokite specifines šaldytas daleles (granules), kad pataikytumėte į neapdorotą kraštą, kad būtų galima greitai. nuimkite neapdorotą kraštą. Šaldytas apipjaustymas pasižymi dideliu efektyvumu, mažomis sąnaudomis ir plačiu taikomų produktų asortimentu, kuris tapo pagrindiniu proceso standartu.
Aštuoni, gumos kokybės aptikimas
Gumos medžiagoms ir gaminiams keliami griežti kokybės reikalavimai, tokie kaip tempiamasis stipris, tamprumo modulis, pailgėjimas, atsparumas senėjimui ir pan. Gumos gaminiai naudojami didelio tikslumo srityje, šie parametrai dažnai yra labai reiklūs.
Gumos gaminių komitetas buvo įkurtas ankstyvame Kinijos gumos kūrimo etape, atsakingas už gumos tyrimus ir plėtrą, akademinį, kokybės priežiūrą ir kitus darbus.
1. Svorio padidėjimo atsparumo terpei eksperimentas
Iš gatavo produkto galima paimti mėginius, pamirkyti vienoje ar keliose pasirinktose terpėse, po tam tikro temperatūros laiko pasverti, o pagal svorio ir kietumo kitimo greitį galima nustatyti medžiagos tipą.
Pavyzdžiui, 24 valandas mirkyti 100 laipsnių aliejuje, nitrilo kaučiukas NBR, fluoro kaučiukas, neopreno kaučiukas CR masės ir kietumo kitimo greitis yra labai mažas, o natūralaus kaučiuko NR, etileno propileno kaučiuko EPDM, stireno butadieno kaučiuko SBR svorio daugiau nei dvigubai ir kietumas labai keičiasi, tūrio padidėjimas yra labai akivaizdus.
2. Senėjimo karštu oru eksperimentas
Paimkite gatavo produkto pavyzdį ir įdėkite jį į sendinimo dėžutę vienai dienai, kad galėtumėte stebėti reiškinį po senėjimo. Galima rūšiuoti senėjimą palaipsniui įkaista. Pavyzdžiui, 150 laipsnių temperatūroje neopreno kaučiukas CR, natūralus kaučiukas NR, stireno butadieno kaučiukas SBR bus trapus, nitrilo butadieno kaučiukas NBR, etileno propileno kaučiukas EPDM ir elastingas. Pakilimas iki 180 laipsnių įprastos nitrilo gumos NBR bus trapus; O 230 laipsnių temperatūroje hidrinta nitrilo derva HNBR taip pat bus trapi, fluoro derva ir silikagelis vis dar turi gerą elastingumą.
3. Degimo būdas
Paimkite kelis mėginius ir sudeginkite juos ore. Stebėkite reiškinį.
Paprastai tariant, fluoro kaučiukas, neopreno kaučiukas CR nuo ugnies, net jei gaisras yra mažesnis nei bendras natūralus kaučiukas NR, etileno propileno kaučiukas EPDM. Žinoma, jei atidžiai pažvelgsite, degimo būsena, spalva ir kvapas taip pat gali daug pasakyti. Pavyzdžiui, NBR/PVC naudojamas su klijais. Kai yra ugnis, ugnis pursteli atsitiktinai, atrodo kaip vanduo, o dūmai tiršti ir rūgštūs. Svarbu atkreipti dėmesį, kad kartais pridedami antipirenai, tačiau jų sudėtyje nėra halogeninės dervos, taip pat savaime užgestų nuo ugnies, todėl tai reikia išsiaiškinti kitomis priemonėmis.
4 Specifinio svorio matavimas
Naudokite elektronines svarstykles arba analitinius svarstykles, kurių tikslumas yra 0,01 gramo, plius puodelį vandens, plaukas gali būti.
Paprastai kalbant, fluoro gumos dalis yra didžiausia, viršija 1,8, o neopreno kaučiuko CR dalis yra didesnė nei 1,3, kurią galima laikyti šiomis kaučiukėmis.
5 Žemos temperatūros metodas
Paimkite mėginį iš gatavo produkto ir sukurkite tinkamą žemos temperatūros aplinką sausu ledu ir alkoholiu. Mirkykite mėginį žemos temperatūros aplinkoje 2-5 minutes pasirinktoje temperatūroje, kad pajustumėte kietumo laipsnį. Pavyzdžiui, žemiau minus 40 laipsnių, tokia pati aukšta temperatūra ir atsparumas alyvai yra labai geras silikonas ir fluoro guma, silikonas yra minkštas.
