ВУЛКАНИЗАЦИЯ ЭБОНИТОВЫХ СМЕСЕЙ

ВУЛКАНИЗАЦИЯ ЭБОНИТОВЫХ СМЕСЕЙ
При образовании эбонита выделяется значительное количество тепла и происходит резкое повышение температуры. Процесс со¬провождается выделением сероводорода. Вследствие плохой теп¬лопроводности каучука в толстостенных изделиях накапливается значительное количество тепла, что может привести к загоранию вулканизатов. Поэтому вулканизация эбонита представляет со¬бой довольно сложный и к тому же трудоемкий процесс.
Эбонитовые изделия вулканизуют в формах в водной среде между листами оловянной фольги (если необходимо получить гладкую полированную поверхность) и открытым способом. Обыч¬но применяют ступенчатые режимы вулканизации.
В табл. V.1 приведены режимы вулканизации эбонитовых стержней диаметром 50 и 55 мм с указанием продолжительности вулканизации и давления пара в котле на разных стадиях про¬цесса.
Определение оптимума вулканизации для эбонита затруднено. Он может быть определен по данным механических испытаний вулканизатов: по сопротивлению изгибу, по прочности на срез, по твердости (по глубине погружения шарика диаметром 5 мм при нагрузке 500 Н).
виды ЭБОНИТОВ :
Эбониты из натурального каучука. При полном насыщении серой всех двойных связей натурального каучука образуется по-лисульфид (C5H8S)n следующего строения:
Ш, СН,
• • • —сНв-—-СН—CHe—СН»—i—СН—сн*—• • •
I S 1 I-S-...
Полисульфид представляет собой твердое вещество от темио-ко* ричневого до глубоко-черного цвета. Его коэффициент вулкани¬зации равен 47,1. Это означает, что в 100 масс. ч. сульфида со* держится 68 масс. ч. каучука и 32 масс. ч. серы, т. е. на 100 масс. ч. каучука приходится 47,1 масс. ч. серы.
В зависимости от технического назначения эбонита и требова¬ний, предъявляемых к его физическим свойствам, коэффициент вулканизации может изменяться от 30 до 47,1.
Для изготовления.эбонита можно применять натуральный кау¬чук всех сортов, но не содержащий механических включений, так как в эбонитовых изделиях вследствие их выкрашивания возмож¬но образование пор, а следовательно, и снижение электрической прочности эбонита.
Для получения наиболее вязких вулкаиизатов, имеющих не¬большую усадку, применяют каучуки с пластичностью 0,45—0,6. Обычно используют плантационные каучуки второго сорта, кото¬рые легко пластицируются. Смеси иа основе таких каучуков об¬ладают достаточной клейкостью и требуют введения меньших до¬бавок пластификаторов в отличие от смесей на основе смокед-шитса.
Если эбонит должен быть особо вязким, к каучуку добавляют полиизобутилеи [10—15% (масс.)].
Эбонит из натурального каучука обладает высокой механиче¬ской прочностью, значительной вязкостью, хорошо поддается ме¬ханической обработке (полируется), плотей и однороден; однако теплостойкость его ниже теплостойкости эбонитов из синтетичен скнх каучуков. Ниже приведены механические и диэлектрические свойства эбонитов из натурального каучука:
Прочность, МПа
при растяжении 52,0—54,0
при изгибе 2,35
Твердость по Брииеллю, МПа .... 0,93
Объемное электрическое сопротивление,
Ом-м 8,4-10й
Диэлектрическая проницаемость (при
50 Гц) 2,9
Тангенс угла диэлектрических потерь (при
50 Гц) . 0,0056
Эбониты с аналогичными свойствами могут быть получены «а основе изопренового каучука.
Эбониты из бутадиен-стирольного каучука. Эбоииты могут быть получены из бутадиен-стирольных каучуков с различным со-держанием стирола. С увеличением содержания стирола физико-механические и диэлектрические свойства эбонитов улучшаются. Более эффективно применение бутадиен-стирольного каучука мар« ки СКС-50.
В эбонитовые смеси для получения технических изделий вво* дят до 35% (масс.) серы и до 2—2,5% (масс.) ускорителей вул¬канизации, в основном дифенилгуанидин.
Эбонитовые смеси лучше всего изготавливать на вальцах. После смешения эбонитовые смеси выдерживают 24 ч. Эбонито¬вые смеси с жесткостью по Дефо 3—4 Н вполне удовлетворитель¬но каландруются при низких температурах (30—35 °С).
Эбониты из бутадиен-стирольных каучуков более кислото-, влаго- и теплостойкие, чем эбониты из натурального каучука.
Эбоииты из бутадиен-нитрильного каучука. Эбониты из бута-■диен-нитрильного каучука (СКН-26 и СКН-40) по сравнению с • эбонитами на основе других каучуков более тепло- и маслостойки и обладают лучшими механическими, но худшими электроизоляци¬онными свойствами:

Прочность, МПа
при изгибе
Твердость по Бринеллю, МПа .... Объемное электрическое сопротивление, Ом-м
при содержании серы 24% .
при содержании серы 26% .... Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц)
при содержании серы 24% .
прн содержании серы 26% . Тангенс утла диэлектрических потерь (при 50 Гц)
прн содержании серы 24% . прн содержании серы 26%


СКН-26 СКН-40
60,0—62,0 60,0—67,0
До 3,8 до 4,2
0,95 1,05
2,6-10» 3,0-10»
5,4-10» 3,2-10»
4,0 4,2
3,9 4,1
0,0014 0,0098
0,0096 0,0093

При хранении эбонит обычно хорошо сохраняется в течение пяти лет, а часто много дольше; при этом никаких изменений в нем не наблюдается.
При длительном тепловом воздействии прочность эбонита сни¬жается незначительно, но ломкость его увеличивается. При нагре¬вании до 100 °С происходит разрушение эбонита и причем наи¬большее под действием света и особенно ультрафиолетовых лучей. При этом вначале быстро изменяется окраска: обычный черный цвет эбонита переходит в неровный коричневый и даже зелено¬ватый. Процесс разрушения сопровождается выделением серово¬дорода, который ускоряется во влажном воздухе.

Качество эбонита определяют по следующим показателям — по условной прочности при растяжении, относительному удлине¬нию, хрупкости, определяемой иа маятниковом копре, сопротив¬лению срезу и статическому изгибу, температуростойкости, твер¬дости, плотности, иногда сопротивлению продавливанию. Важней¬шими показателями электрических свойств эбонита являются по¬верхностное и объемное электрическое сопротивления, тангенс уг¬ла диэлектрических потерь, электрическая прочность (пробивная напряженность электрического поля).
При использовании эбонита в химических производствах оп¬ределяют его стойкость к действию той среды, в которой он бу¬дет эксплуатироваться.

Литература
Опенов Г. А., Шишков И. Ф. «Каучук н резина», 1963, № 8, с. 48. Богаевский А. П. и др. «Каучук и резина», 1964, № 1, с 3. Занемонец Н. А., Фогель В. И. «Каучук и резина», 1959, № 2, с. 26. Грожан Е. М. и др. Резины и эбоииты в аитнкоррозиониой технике. Темат. обзор. Сер. «Производство РТИ и АТИ». М., ЦНИИТЭнефтехим, 1976. 68 с.
ПОРИСТЫЕ РЕЗИНЫ
Пористые резины обладают хорошими тепло- и звукоизоляцион¬ными свойствами. Такие резины применяют в автомобильной и химической промышленности, в холодильных установках, в про¬изводстве изделий санитарии и гигиены, медицинских приборов, спортивных товаров, фильтров, а также в качестве амортизацион¬ных материалов, хорошо поглощающих удары, и для теплоизоля¬ции.
В зависимости от способа получения и характера образующих¬ся пор пористые резины подразделяют на следующие классы:
губчатые резины с крупными или мелкими открытыми (сооб¬щающимися) порами — изготавливают вулканизацией резиновых смесей в прессах, в среде пара или воздуха. К этому же классу относятся пенистые резины, получаемые из латекса механическим вспениванием, вдуванием воздуха и др.;
однородные ячеистые резины с закрытыми (несообщающими¬ся) порами — ячеистые резины — получают насыщением резино¬вой смеси газом или введением в нее газообразующих веществ.
Пористые резины изготовляют мягкими и твердыми (эбонито¬вые). Изготовление пористых резин является трудоемким про¬цессом.
Свойства пористых резин зависят от характера пор (закры¬тые, открытые, смешанные), а также от степени пористости, т. е. размера пор, толщины их стенок, однородности пор и занимаемо¬го ими суммарного объема. Поэтому пористые резины оценивают по их структуре и плотности.
Поведение пористых резин при деформации полностью зави¬сит от характера пор (рис. V.1). При сжатии пористой резины с закрытыми порами (кривая /) газ, заключенный в ячейках, ока¬зывает значительное сопротивление сжатию.
Пористые резины с открытыми порами (кривая 3) оказывают слабое сопротивление сжатию до момента, пока из ячеек ие будет вытеснен весь воздух. Дальнейшее их поведение зависит только от свойств самой резины. Пористые резины со смешанными порами (кривая 2) занимают промежуточное положение.
Упругость пористой резины определяют по ее сжимаемости под действием определенной нагрузки или нагрузкой, соответствую¬щей определенному сжатию.
Определение полезной упругости (эластичности) пористой ре¬зины проводят на маятниковом копре. Полезная упругость пори¬стой резины определяется как отношение работы, возвращенной деформированным образцом, к работе, затраченной на эту де¬формацию при ударе.
Для определения амортизационной способности пористой ре¬зины испытуемый образец сжимают между параллельными пли¬тами, одновременно ударяя по одной их них. При этом специаль-
70Т
ным прибором регистрируют на другой стороне плиты затухание колебаний, вызываемых ударами. Характер пор может быть опре¬делен по расходу воды, поглощаемой пористой резиной. Ячеистые резины с закрытыми порами практически не поглощают воду. Пористая резина с сообщающимися порами может быть полно¬стью насыщена водой.