Уникальные конструкционные свойства резины предопределили столь широкое ее применение в самых различных отраслях хозяйства и в быту, что по уровню развития резиновой промышленности в стране можно судить о состоянии ее тяжелой индустрии (и прежде всего — машиностроительных отраслей). Чем сложнее и совершеннее техническое устройство, тем больше в нем использовано резиновых деталей. Так, в автомобиле типа «Камаз» применяется более 1000 резиновых изделий, в современном самолете — 10-12 тыс., морском судне — до 30 тыс., АЭС — 50 тыс.
Применяются РТИ практически во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Научно — технический прогресс в ведущих отраслях промышленности — угольной, нефтяной, автотракторной, судостроительной, электротехнической и других — во многом зависит от достижений в области создания резинотехнических изделий. К резиновой промышленности относятся производства шин, резинотехнических и асбестотехнических изделий, резиновой обуви, изделий народного потребления, шиноремонтные.
Резиновая промышленность.
Отличительной особенностью производства РТИ является чрезвычайно широкий ассортимент (около 100 тыс. наименований), поскольку изделия находят применение практически во всех сферах деятельности современного общества. В связи с быстро растущими требованиями к РТИ решается комплекс сложнейших научно — технических задач, включающий наряду с использованием новых полимеров разработку специфических способов создания эластомерных композиционных материалов, высокомеханизированных и автоматизированных процессов, более совершенных конструкций и методов продления срока службы изделий путем дополнительной обработки.
В настоящее время в СНГ резинотехнические изделия выпускают около 50 специализированных предприятий, при этом относительно новые заводы (Анрен, Балаково, Барнаул, Караганда), используют современную технологию и оборудование, на остальных заводах проводятся реконструкция и модернизация отдельных производств.
Резиновая промышленность страны дважды (в гражданскую и Великую отечественную войны) разрушалась практически до нуля и затем в короткие сроки восстанавливалась. Однако состояние машиностроительного комплекса не давало возможности оснастить заводы наиболее прогрессивным и производительным оборудованием. Практикуемые закупки передового импортного оборудования и технологий позволяли выйти на мировой уровень, но не превзойти его.
Особенностью резиновой промышленности является высокая стоимость применяемого сырья, чаще всего являющегося продуктом других отраслей химической и нефтехимической индустрии. Доля труда сотрудников самой резиновой промышленности в себестоимости важнейших изделий составляет всего 6-7%. Поэтому огромное значение имеют экономия сырья и материалов, разработка безотходных технологий, продление сроков эксплуатации изделий.
Основные пути совершенствования резиновых изделий.
Развитие современной резиновой промышленности характеризуется следующими основными особенностями:
- расширением областей применения и ассортимента резиновых изделий
- ужесточение условий эксплуатации изделий (температуры, нагрузки, скорости, агрессивные среды и т.д.)
- стремление использовать наиболее дешевые и доступные армирующие материалы, каучуки и ингредиенты при невозможности беспредельного увеличения их ассортимента
- необходимостью снижения материалоемкости изделий и трудоемкости их изготовления
- требованиями охраны здоровья и защиты окружающей среды
Очевидно, что одновременное выполнение всех этих требований невозможно, и реальное решение всегда является компромиссным. Особенно резко стоимость изделий возрастает при их создании для предельных условий эксплуатации — для работы в условиях сильно агрессивных сред, при температурах выше 250 градусов или ниже минус 100 градусов, так как для этого требуются очень дорогие каучуки и химические добавки. Хотя стоимость комплектующих резиновых изделий в сравнении со стоимостью машин и механизмов, в которых они используются, обычно невелика, трудность замены резиновых деталей часто так высока, что для потребителя их долговечность является основным показателем. Для резиновой промышленности это оборачивается увеличением трудоемкости, снижением рентабельности, так как стоимость переработки составляет небольшую долю стоимости изделий.
Физико — химические основы вулканизации.
Основой резины является каучук или каучукоподобный полимерный материал. Слово каучук в переводе означает «слезы дерева», поэтому этот термин справедлив только для натурального каучука. Появление синтетического каучука, а также композиционных материалов со свойствами, похожими на свойства натурального каучука, позволило использовать для их обозначения более широкий термин — эластомеры.
Прежде, чем получить изделие из эластомера, необходимо изготовить композицию на его основе, включающую ряд веществ — ингредиентов, придающих готовому изделию определенные свойства. В эластомерной композиции макромолекулы, представляющие длинные полимерные цепи, могут перемещаться друг относительно друга, и поэтому изделие из такой композиции не может длительно сохранять приданную ему форму, особенно при воздействии напряжений, теплоты, растворителей и т.д. Для получения технически ценного материала — резины необходимо зафиксировать положение макромолекул. С технической точки зрения это означает процесс, в результате которого пластичная резиновая смесь переходит в эластичную резину, получивший название вулканизация.
Вулканизация является результатом физико — химических процессов, основной из которых — соединение макромолекул каучука друг с другом поперечными связями вследствие протекания химических реакций или физических процессов. Одновременно термин «вулканизация» подразумевает не только процесс образования поперечных связей (называемый также сшиванием или структурированием), но и способ его осуществления. В ходе вулканизации принципиально меняются свойства материала, причем наиболее сильно — эластические свойства, модуль, твердость, прочность, устойчивость к набуханию и т.д.
