Gumija ir ļoti elastīgs polimēru materiāls ar atgriezenisku deformāciju, elastīgs istabas temperatūrā, var radīt lielas deformācijas neliela ārēja spēka iedarbībā, un to var atjaunot sākotnējā stāvoklī pēc ārējā spēka noņemšanas. Gumija pieder pie pilnīgi amorfa polimēra, tās stiklošanās temperatūra (T g) ir zema, molekulmasa bieži ir liela, vairāk nekā simtiem tūkstošu. Gumijas izstrādājumi tiek plaši izmantoti visos rūpniecības vai dzīves aspektos.
1770. gadā angļu ķīmiķis Dž. Prīstlijs atklāja, ka gumiju var izmantot, lai izdzēstu zīmuli. Toreiz šim nolūkam izmantoto materiālu sauca par gumiju, un šis vārds tiek lietots kopš tā laika.
Pirmkārt, gumijas avots
Gumija ir sadalīta divu veidu dabiskajā kaučukā un sintētiskajā kaučukā.
Dabīgais kaučuks ir izgatavots no gumijas koka, gumijas zāles un citiem augiem iegūtas gumijas.
Sintētisko kaučuku iegūst, polimerizējot dažādus monomērus.
Galvenais dabiskā kaučuka avots ir trīslapu gumijas koks, kas sākotnēji auga Dienvidamerikā, bet pēc mākslīgās transplantācijas liels skaits gumijas koku tiek audzēts arī Dienvidaustrumāzijā. Faktiski Āzija ir kļuvusi par vissvarīgāko gumijas avotu. Kad šī gumijas koka āda tiek zāģēta, tā tiks ievainota (piemēram, tiek nogriezta stumbra miza), kad tas izdala pienbaltu sulu, kas satur gumijas emulsiju, ko sauc par lateksu, lateksu pēc kondensācijas, mazgāšanas, formēšanas, žāvēšanas, lai iegūtu. dabīgā kaučuka.
Gumija, kas izgatavota no viltus gumijas, samazina jutīgumu. Turklāt vīģu koki un daži Euphorbia ģimenes augi arī nodrošina gumiju.
Vācija mēģināja iegūt gumiju no šīm rūpnīcām, kad tās piegāde tika pārtraukta Otrā pasaules kara laikā, bet vēlāk pārgāja uz sintētiskā kaučuka ražošanu.
Sintētisko kaučuku izgatavo ar sintētisku metodi, izmantojot dažādas izejvielas (monomērus), var sintezēt dažāda veida gumijas. 1900-1910 ķīmiķis CD Hariss noteica, ka dabiskā kaučuka struktūra ir izoprēna polimērs, kas pavēra ceļu sintētiskajam kaučukam. 1910. gadā krievu ķīmiķis SV Ļebedevs (Ļebedevs, 1874-1934) izmantoja metālisko nātriju kā iniciatoru, lai polimerizētu 1, 3-butadiēnu nātrija butadiēna gumijā. Pēc tam bija daudz jaunu sintētiskā kaučuka šķirņu, piemēram, butadiēna gumija, neoprēna gumija, stirola butadiēna gumija un tā tālāk.
Sintētiskā kaučuka ražošana ir ievērojami pārsniegusi dabiskā kaučuka ražošanu, starp kurām lielākā ir stirola butadiēna gumija.
Gumija ir gumijas rūpniecības pamata izejviela, ko plaši izmanto riepu, šļūteņu, lentu, kabeļu un citu gumijas izstrādājumu ražošanā
Otrkārt, gumijas sastāvs
Dabīgais kaučuks ir izgatavots no lateksa, un daži lateksa komponenti, kas nav gumijas, paliek cietajā dabiskajā kaučukā. Parasti dabiskais kaučuks satur 92-95 procentus gumijas ogļūdeņraža, nekaučuka ogļūdeņraži veido 5 procentus -8 procentus. Atšķirīgu ražošanas metožu, dažādu izcelsmes vietu un dažādu gadalaiku dēļ šo sastāvdaļu proporcija var būt atšķirīga, taču pamatā ietilpst darbības joma.
Olbaltumvielas var veicināt gumijas vulkanizāciju, aizkavēt novecošanos. No otras puses, olbaltumvielām ir spēcīga ūdens absorbcija, tās var izraisīt gumijas mitruma absorbcijas pelējumu, izolācijas samazināšanos, olbaltumvielas arī palielina siltuma ražošanas trūkumus.
Acetona ekstrakts ir vairākas augstākas taukskābes un sterīni, no kuriem daži spēlē dabisko antioksidantu un paātrinātāju lomu, un daži var palīdzēt pulvera kompleksam izkliedēties sajaukšanas procesā un spēlēt mīkstinošu lomu uz neapstrādātas gumijas.
Pelni galvenokārt satur sāļus, piemēram, magnija fosfātu un kalcija fosfātu, un nelielu daudzumu metālu savienojumu, piemēram, varu, mangānu un dzelzi. Tā kā šie mainīgie metālu joni var veicināt gumijas novecošanos, to saturs ir jākontrolē.
Mitrums sausajā līmē ir ne vairāk kā 1 procents, kas apstrādes procesā var iztvaikot. Tomēr, ja mitruma saturs ir pārāk daudz, tas ne tikai padarīs neapstrādātu līmi viegli pelējuma uzglabāšanas procesā, bet arī ietekmēs gumijas apstrādi, piemēram, maisījuma maisījumu ir viegli grupēt; Kalandrēšanas, ekstrūzijas procesā viegli veidojas burbuļi, vulkanizācijas procesā veidojas burbuļi vai poraini.
Sintētiskā kaučuka sastāvs: Sintētiskā kaučuka ir polimērs, kas izgatavots no naftas un dabasgāzes, un kā monomēri ir diolefīns un olefīns.
Treškārt, gumijas struktūra
Lineāra struktūra: Nevulkanizētas gumijas parasta struktūra. Sakarā ar lielo molekulmasu, bez ārēja spēka, makromolekulārās ķēdes parādās nejaušā spoles līkņu grupā. Kad ārējie spēki iedarbojas un atņem spēkus, stiepļu grupas sapīšanās pakāpe mainās, molekulārā ķēde atsitiena un tai ir spēcīga tendence atjaunoties, kas ir gumijas augstās elastības cēlonis.
Sazarota struktūra: gumijas makromolekulāro ķēžu sazaroto ķēžu agregācija, veidojot želejas. Gēls ir slikts gumijas īpašībām un apstrādei. Sajaukšanas procesā dažādi savienojumi bieži nevar iekļūt želejas zonā, veidot lokālu tukšu, veidojot pastiprinājumu un šķērssavienojumu, kļūst par produkta vājo daļu.
Šķērssaistīta struktūra: Lineāras molekulas ir savienotas viena ar otru, savienojot atomus vai atomu grupas, veidojot trīsdimensiju tīkla struktūru. Struktūra tiek nostiprināta, turpinot sacietēšanas procesu. Tādā veidā samazinās ķēdes segmenta brīvā kustība, samazinās plastiskums un pagarinājums, palielinās izturība, elastība un cietība, samazinās kompresijas paliekošās deformācijas un pietūkuma pakāpe.
Gumijas struktūras ietekme
Gumijas pastiprinošo īpašību ietekme galvenokārt ir vērsta uz stiepes izturību un plīsuma izturību. Vispārējais noteikums ir šāds: ja daļiņu izmērs ir vienāds, augstas struktūras ogļu pastiprinošais efekts uz nekristālisko gumiju ir lielisks, un tam parasti ir lielāka stiepes izturība un plīsuma izturība. Gumijas struktūra ir arī vissvarīgākais faktors, kas ietekmē vadītspēju. Ķēdes-dendrīta struktūrai ir viegli izveidot cauruļu vadošu ceļu gumijā, kas uzlabos vadošās īpašības. Gumijas molekulārā ķēde var būt šķērssavienota. Kad gumija pēc šķērssavienojuma tiek deformēta ar ārēju spēku, tai ir spēja ātri atjaunoties un tai ir labas fizikālās un mehāniskās īpašības un ķīmiskā stabilitāte.
Ceturtkārt, gumijas īpašības
1. Veidojot gumijas izstrādājumus, pēc liela spiediena saspiešanas elastomēra kohēzijas dēļ nevar novērst, veidojot veidni, bieži rodas ārkārtīgi nestabila saraušanās (gumijas saraušanās ātrums dažādu gumijas veidu un atšķirību dēļ) , jābūt pēc noteikta laika, lai tas būtu maigs un stabils. Tāpēc gumijas izstrādājumu projektēšanas sākumā neatkarīgi no formulas vai veidnes ir rūpīgi jāaprēķina un jāsadarbojas, ja nē, ir viegli radīt izstrādājuma izmēru nestabilitāti, kā rezultātā produkta kvalitāte samazinās.
2 gumija ir karsti šķīstošs termoreaktīvs elastomērs, jo galvenā korpusa sulfīda tips ir atšķirīgs, tā veidošanās sacietēšanas temperatūras diapazons, ir arī ievērojama atstarpe pat klimata pārmaiņu, iekštelpu temperatūras un mitruma dēļ. Tāpēc gumijas izstrādājumu ražošanas apstākļi jebkurā laikā ir mēreni jāpielāgo. Ja nē, tas var radīt atšķirības produktu kvalitātē.
3 Gumijas izstrādājumi ir izgatavoti no gumijas izejvielām pēc gumijas sajaukšanas mašīnas kā izejvielas, gumijas gumijas izstrādājumos atbilstoši formulas konstrukcijas īpašībām un iestatiet nepieciešamo izstrādājuma cietību. Produkts ir veidots ar gumijas vulkanizācijas mašīnu. Pēc formēšanas izstrādājums beidzot tiek apstrādāts ar lidojošu malu, lai izstrādājuma virsma būtu gluda un bez grumbām.
4 Gumijas izstrādājumu novecošanas tests pieder pie novecošanas testa kategorijas, gumijas novecošana attiecas uz gumiju un izstrādājumiem apstrādes, uzglabāšanas un lietošanas procesā, pateicoties iekšējo un ārējo faktoru visaptverošajai ietekmei, ko izraisa veiktspējas struktūras izmaiņas, un pēc tam lietošanas vērtības zudums. Tas ir saplaisājis, lipīgs, sacietējis, mīkstināts, pulverveida, mainījis krāsu, pelējums un tā tālāk.
Pieci, gumijas klasifikācija
⒈ Pēc tās morfoloģijas: tas ir sadalīts masīvā neapstrādātā gumijā, lateksā, šķidrā gumijā un pulverveida gumijā gumijas koloidālajai ūdens dispersijai;
Šķidrā gumija ir gumijas oligomērs, kas nav vulkanizēts pirms vispārējā viskoza šķidruma;
Pulvergumija ir lateksa apstrāde pulvera veidā, lai atvieglotu sajaukšanu un ražošanas apstrādi.
Termoplastiskā gumija, kas izstrādāta 20. gadsimta 60. gados, tika veidota termoplastiskās, nevis ķīmiskās vulkanizācijas procesā.
B. Gumiju var iedalīt divās kategorijās atbilstoši vispārīgā tipa un īpašā tipa izmantošanai. Tas ir izolators un viegli nevada elektrību, bet var kļūt par vadītāju, ja tas tiek pakļauts ūdens iedarbībai vai dažādās temperatūrās. Vadītspēja ir saistīta ar elektronu vadīšanas vieglumu molekulās vai jonos vielā.
⒊ Atkarībā no izejvielu avota un metodes gumiju var iedalīt dabiskajā kaučukā un sintētiskajā kaučukā. No tiem dabiskā kaučuka patēriņš veido 1/3, sintētiskā kaučuka patēriņš veido 2/3.
To var iedalīt četrās kategorijās: cietā gumija (pazīstama arī kā sausa gumija), emulsijas gumija (saukta par lateksu), šķidrā gumija un pulverveida gumija.
⒌ Saskaņā ar gumijas veiktspēju un izmantošanu: papildus dabiskajam kaučukam sintētisko kaučuku var iedalīt vispārējā sintētiskajā gumijā, daļēji vispārējā sintētiskajā gumijā, speciālajā sintētiskajā gumijā un īpašā sintētiskajā gumijā.
Saskaņā ar gumijas fizisko formu gumiju var iedalīt cietā līmē un mīkstā līmē, neapstrādātā līmē un jauktā līmē utt.
Atbilstoši tā veiktspējai un lietojumam tas ir sadalīts vispārējā gumijā un speciālajā gumijā.
Seši, gumijas attīstība
Gumijas rūpniecība ir viena no svarīgākajām tautsaimniecības pamatnozarēm. Tas ne tikai nodrošina vieglās rūpnieciskās gumijas izstrādājumus, piemēram, ikdienas medicīniskās vajadzības cilvēku ikdienas dzīvē, bet arī nodrošina dažādas gumijas ražošanas iekārtas vai gumijas detaļas smagajām un jaunajām nozarēm, piemēram, kalnrūpniecības, transporta, būvniecības, mašīnu un elektronikas nozarēm. Redzams, gumijas rūpniecībā ir plašs produktu klāsts, atpalikušā nozare ir ļoti plaša.
Pēdējos gados gumijas rūpniecība ir daudz attīstījusies, apakšnozares nozare ir bijusi stabila un augoša, jaunā gumijas apakšnozares nozare strauji attīstās, bet tajā pašā laikā gumijas rūpniecībā ir arī vide, resursi, katastrofas, inovācijas. un citas problēmas.
Gumijas rūpniecības attīstības perspektīvas Ķīnā ir plašas. Gumijas rūpniecības produktu struktūrā būs lielas izmaiņas, jauni produkti, aizstājējprodukti, jauni materiāli, jaunu tehnoloģiju pielietojuma paplašināšana, ražošanas tehnoloģija ir acīmredzami progresējusi.
Gumijas nozares īpatnības nosaka, ka tad, kad valsts gumijas rūpniecība ir nobriedusi, nozares uzplaukuma situācija un visas ekonomikas darbība saglabās spēcīgu korelāciju: tās attīstības cikla ilgums ir līdzvērtīgs gumijas nozares ilgumam. valsts ekonomiskais cikls, tendence ir tāda pati; Bet, tā kā gumijas rūpniecība pieder pie pamatnozares, tās cikls nedaudz mainās pirms ekonomiskā cikla izmaiņām. Turklāt arī tāpēc, ka kaučuka rūpniecība atrodas valsts ekonomikas ražošanas ķēdes priekšgalā, tās ciklisko svārstību amplitūda ir mazāka nekā gala nozares ķēdē, bet arī mazāka nekā visai ekonomikai. Tāpēc no rūpniecisko investīciju viedokļa nobriedusi gumijas rūpniecība ir tuvu ienākumu investīciju nozarei. Ķīnas gumijas pārstrādes rūpniecība atrodas enerģiskas attīstības periodā. Gumijas rūpniecība dažādās vietās ne tikai paātrina Ķīnas rūpniecības procesu, bet arī virza uz labo situāciju ekonomikas celtniecībā un attīstībā. Juxian apgabals Shandong, Hebei un citās vietās, kur tiek attīstīta gumijas rūpniecība, ir Yunnan, Guangdong.
Septiņi, gumijas apstrāde
Šajā procesā ietilpst plastifikācija, sajaukšana, kalandrēšana vai ekstrūzija, formēšana un vulkanizācija un citi pamatprocesi, katram procesam ir atšķirīgas prasības produktiem, attiecīgi ar vairākām palīgoperācijām.
Lai gumijai varētu pievienot dažādus nepieciešamos savienojumus, jēlgumija vispirms ir jāplastificē, lai uzlabotu tās plastiskumu; Pēc tam, sajaucot oglekli un dažādas gumijas piedevas un gumiju, vienmērīgi sajaucot gumiju; Gumijas materiāls tiek izspiests, lai izveidotu noteiktu formu tukšu; Un pēc tam izgatavojiet to pēc kalandrēšanas piekārtiem līmes vai līmes pārklājuma tekstilmateriāliem (vai ar metāla materiāliem) kopā veidojot pusfabrikātus; Visbeidzot, plastmasas pusfabrikāts tiek vulkanizēts un izgatavots par galaproduktu ar augstu elastību.
Augstas precizitātes izstrādājumiem, piemēram, blīvgredzeniem, blīvgredzeniem, blīvslēgiem un citiem gumijas izstrādājumiem, ir jāveic arī apgriešana un apgriešana. Papildu veids ir manuāla apgriešana, mehāniskā apgriešana un sasaldēšana.
Manuālā apgriešana: darbietilpība, zema efektivitāte, zema kvalificēta likme.
Mehāniskā apgriešana: galvenokārt caurumošana, slīpripas un apaļa naža apgriešana, piemērota īpašiem izstrādājumiem ar zemas precizitātes prasībām.
Saldētas apmales: īpašas saldētas apmales iekārtas, kuras princips ir izmantot šķidro slāpekli (LN2), lai gatavā produkta neapstrādātā mala zemā temperatūrā padarītu trauslu, izmantot īpašas saldētas daļiņas (granulas), lai trāpītu uz neapstrādātas malas noņemiet neapstrādāto malu. Saldētai apgriešanai ir augsta efektivitāte, zemas izmaksas un plašs piemērojamo produktu klāsts, kas ir kļuvis par galveno procesa standartu.
Astoņi, gumijas kvalitātes noteikšana
Gumijas materiāliem un izstrādājumiem ir stingras kvalitātes prasības, piemēram, stiepes izturība, elastības modulis, pagarinājums, izturība pret novecošanos un tā tālāk. Gumijas izstrādājumi tiek izmantoti augstas precizitātes jomā, šie parametri bieži ir ļoti prasīgi.
Gumijas izstrādājumu komiteja tika izveidota Ķīnas gumijas izstrādes sākumposmā, kas ir atbildīga par gumijas izpēti un attīstību, akadēmisko, kvalitātes uzraudzību un citiem darbiem.
1. Eksperiments par svara pieauguma pretestību vidējam
Gatavo produktu var ņemt paraugus, iemērc vienā vai vairākos izvēlētos barotnēs, nosvērt pēc noteikta temperatūras laika, un materiāla veidu var secināt pēc svara un cietības izmaiņu ātruma.
Piemēram, 24 stundas iemērc 100 grādu eļļā, nitrila gumijas NBR, fluora gumijas, neoprēna gumijas CR masas un cietības maiņas ātrums ir ļoti mazs, un dabiskā kaučuka NR, etilēnpropilēna gumijas EPDM, stirola butadiēna gumijas SBR svars ir vairāk nekā divas reizes un cietība ievērojami mainās, tilpuma palielināšanās ir ļoti acīmredzama.
2. Karstā gaisa novecošanas eksperiments
Paņemiet paraugu no gatavā produkta un ievietojiet to novecošanas kastē uz vienu dienu, lai novērotu parādību pēc novecošanas. Var klasificēt novecošanās pakāpeniski uzkarst. Piemēram, pie 150 grādiem neoprēna gumija CR, dabīgā kaučuka NR, stirola butadiēna gumija SBR būs trausla, nitrila butadiēna gumija NBR, etilēnpropilēna gumija EPDM un elastīga. Pieaugums līdz 180 grādiem parastā nitrilkaučuka NBR būs trausls pārtraukums; Un 230 grādu temperatūrā hidrogenēta nitrila sveķi HNBR arī būs trausli, fluora sveķiem un silikagelam joprojām ir laba elastība.
3. Degšanas metode
Paņemiet dažus paraugus un sadedziniet tos gaisā. Ievērojiet fenomenu.
Vispārīgi runājot, fluora gumija, neoprēna gumija CR no uguns, pat ja uguns ir mazāka nekā vispārējā dabiskā kaučuka NR, etilēna propilēna gumija EPDM. Protams, ja paskatās uzmanīgi, arī degšanas stāvoklis, krāsa un smarža var jums daudz pastāstīt. Piemēram, ar līmi tiek izmantots NBR/PVC. Kad ir uguns, uguns izšļakstās nejauši, šķiet kā ūdens, un dūmi ir biezi un skābi. Ir svarīgi ņemt vērā, ka dažkārt pievienoti liesmas slāpētāji, kas nesatur halogēna sveķus, arī paši nodziest no uguns, un tas ir sīkāk jāizsecina ar citiem līdzekļiem.
4 Īpatnējā smaguma mērīšana
Izmantojiet elektroniskos svarus vai analītiskos svarus ar precizitāti līdz 0,01 gramam, kā arī krūzi ūdens, var būt mati.
Vispārīgi runājot, fluora gumijas īpatsvars ir lielākais, virs 1,8, un neoprēna gumijas CR īpatsvars ir lielāks par 1,3, ko var uzskatīt par šīm gumijām.
5 Zemas temperatūras metode
Paņemiet paraugu no gatavā produkta un izveidojiet piemērotu zemas temperatūras vidi ar sauso ledu un spirtu. Iemērciet paraugu zemas temperatūras vidē 2-5 minūtes izvēlētajā temperatūrā, lai sajustu cietības pakāpi. Piemēram, zem mīnus 40 grādiem, tāda pati augsta temperatūra un eļļas izturība ir ļoti laba silikona un fluora gumija, silikons ir mīksts.
