Вулканизация резины

Балансировка колес после ремонта грыж и порезов

Вулканизация шин, как и любые другие ремонтные действия, влияет на структуру покрышки, а значит, смещает центр тяжести колеса. В результате такого дисбаланса возникают неуравновешенные центробежные силы с различными векторами приложения.

Балансировка колес производят для устранения дисбаланса

Отсюда повышенная колесная вибрация и нагрузка на ступицу, что приводит к целому ряду негативных последствий:

  • Быстрый износ подвески вплоть до потери колеса во время движения.
  • Ухудшение сцепления с дорожным покрытием, увеличение тормозного пути.
  • Плохая управляемость и снижение безопасности передвижения.
  • Ускоренный неравномерный износ протектора.
  • Постоянные вибрации на руле и дискомфорт для водителя.

Чтобы избежать значительных затрат на ремонт подвески и не столкнуться с еще большими проблемами на дороге, рекомендуем отбалансировать колесо сразу после вулканизации шин!

Балансировка колеса выполняется на специальном станке с установкой свинцовых грузиков. Более точного результата позволяют добиться современные электронные стенды.

В процессе ремонта шин резиновые смеси как ремонтный материал играют одну из основных, если не самую важную роль.

Резина является эластичным продуктом (в готовом виде) вулканизации натурального или синтетического каучука при температуре 110-180 °С в промежуток от нескольких минут до нескольких часов. Для получения резинотехнической смеси, кроме каучука, необходимы дополнительные вещества, которые облегчают процедуру обработки резины и наделяют ее определенными свойствами.

Вулканизация является сложным физико-химическим процессом в специальных условиях, о которых должен знать и помнить любой опытный вулканизаторщик.

Наиболее важными компонентами резиновых смесей являются:

1) натуральный или синтетический каучук; 2) вулканизирующие вещества – в основном, сера или соединение серы с ускорителями; 3) смягчители – ингредиенты и технологические добавки для уменьшения твердости резины; 4) наполнители – например, органические или неорганические твердые вещества различной степени дисперсности, использующиеся в целях улучшения технологических свойств резиновой смеси; 5) пигменты и красители – например, цинковые белила, литопон; 6) защитные средства – вещества, защищающие резину от разрушительного воздействия света, тепла, кислорода, озона, радиации и т. д.

Конечно же, можно компоновать данные ингредиенты по-разному или заменять эти компоненты другими, их использование зависит от назначения смеси.

Например, для получения 100 кг резиновой смеси для протектора шины понадобится: 50 кг каучука (теперь, в основном, синтетического), 15 кг сажи, 15 кг диоксида кремния, 10 кг масла, 2 кг смолы, 2 кг серы и других дополнительных ингредиентов.

К сожалению, нужно признаться, что многие шиноремонтники не придают слишком большого значения типу и характеристикам смесей, которые они используют в повседневной работе, совершая очень серьезную ошибку.

На курсах профессиональной подготовки мастеров по ремонту шин педагоги все больше внимания уделяют резиновым смесям. Причиной является растущий интерес к горячей вулканизации шин, где резина играет существенную роль.

Сложным процессом является не только производство смеси, использование уже готового продукта в процессе ремонта требует не меньше знаний и подготовки.

Резиновая смесь в вулканизации

Холодная вулканизация

Для вулканизатора, на котором осуществляют только быстрый ремонт по технологии холодной вулканизации достаточно материалов в виде ремонтных пластырей и базовой химии (жидкость Liquid Buffer, клей, Inner Liner Sealer).

Резина является здесь важным материалом, так как используется как дублирующий слой для укрепления как радиальных, так и диагональных пластырей. Примером является резина фирмы Maruni – Floater Gum.

Резина Maruni Floater Gum используется в качестве амортизационной базы под пластырь. Она продлевает срок его службы. Специальная резиновая смесь защищает края ремонтного пластыря от появления на них трещин. Срок годности этой резины – два года в условиях хранения при температуре 20 °С. Резину с подобными параметрами имеет в своем ассортименте и фирма Tip Top (синего цвета).

Ремонт автомобильной камеры

Вулканизатор с питанием от автомобильного аккумулятора (12 вольт). Справа лист сырой резины, закрыт с двух сторон полиэтиленовой плёнкой. По центру — нагревательный элемент для ремонта «соска́» камеры.

Вулканизация автомобильной камеры.

Пиротехнические одноразовые вулканизаторы

Стационарный вулканизор для грузовых шин

Когда камера автомобильной шины получает прокол и начинает выпускать воздух, её ремонтируют, накладывая заплатку из сырой (невулканизированной) резины и подвергают вулканизации.

Сырая (невулканизированная) резина имеет пластичную консистенцию, её можно смять в комок, она прилипает к предметам. Сырую резину выпускают в листах. С двух сторон она покрыта полиэтиленовой защитной плёнкой.

Автомобильную камеру в месте прокола зачищают от грязи, а также делают её поверхность шероховатой для лучшей адгезии (мелкой наждачной бумагой), обезжиривают бензином. На место прокола накладывают заплатку из сырой резины и зажимают в вулканизаторе.

Электри́ческий вулканиза́тор представляет собой струбцину, одной из губок которой является нагревательный элемент. Заплатка из сырой резины плотно прижимается нагревательным элементом к камере. Чтобы при вулканизации не произошло слипание нагревательного элемента с заплаткой, автолюбители обычно подкладывают кусок бумаги.

При нагревании происходит вулканизация сырой резины, она становится прочной и эластичной. Температура поверхности нагревателя (согласно инструкции) составляет около 140—160 °C. По достижении указанной температуры (бумага начинает изменять цвет) нагрев прекращают, после полного охлаждения вулканизатор снимают.

Электрические вулканизаторы выпускают стационарные (большого размера, для автопредприятий), переносные (работают от сети 220 В), портативные (для ремонта в дорожных условиях, от автомобильного аккумулятора 12 В).

На ранних стадиях эпохи автомобилизации для ремонта автомобильных камер применяли огневые вулканизаторы. Здесь нагревательным элементом служит «тарелка», в которую наливают строго определенную порцию бензина и поджигают. Полное сгорание бензина обеспечивает нужную температуру и нужную длительность процесса вулканизации.

В СССР также выпускались пиротехнические нагреватели (одноразовые эрзац-вулканизаторы): в металлической тарелке диаметром около 5 см (соответствует среднему размеру заплатки) находилось горючее вещество, «тарелка» с заплаткой из сырой резины прижималась каким-нибудь подручным предметом к камере и поджигался химический состав. После остывания можно было вставлять камеру в шину и продолжать поездку.

Это интересно: Вольфрам — карбид, оксид, сплавы. Свойства и температура плавления

Преимущества и недостатки холодной и горячей вулканизации

Преимуществами того и другого способа ремонта шины являются:

  • возможность самостоятельного осуществления ремонта (даже на природе);
  • весь ремонт занимает небольшой промежуток времени;
  • набор для ремонта можно купить в магазине (он доступен и не дорог по стоимости–от 150 рублей).

Из недостатков можно выделить:

  • холодный метод не придает долговечности отремонтированному изделию;
  • для горячего способа требуется специальный вулканизатор, который нужно будет покупать или изготавливать самостоятельно;
  • при осуществлении ремонта собственными силами нельзя достичь идеального эффекта (через короткий промежуток времени требуется новый ремонт).

Данные способы вулканизации помогают в экстренных случаях и обходятся намного дешевле. После обращения же в сервисный центр можно получить качественно отремонтированное велосипедное изделие (стоит дороже – от 400 рублей).

Вулканизация резины самостоятельными методами является очень быстрым и эффективным способом. Он обходится недорого и нет необходимости обращаться в дорогостоящие сервисные центры. По мнениям владельцев велосипедов – это надежный способ решения практически любой проблемы, связанной с шинами.

Есть несколько способов заделать прокол или порез в велосипедной камере, один из которых – горячая или холодная вулканизация шин. Такой метод можно с уверенностью назвать надежным и долговечным, колесо, закрепленное при помощи сырой резины, будет служить как новое и не спустит в самый неожиданный момент. Осуществлять такой ремонт можно легко самому своими руками, как в домашних условиях, так и на природе в походе при наличии некоторых необходимых деталей. Горячий метод вулканизации отличается от холодного только тем, как закрепляется накладываемая на колесо заплатка – с нагревом или без.

Что такое вулканизация? Это такой химический процесс, благодаря которому, при затрате тепла, прочностные свойства резины улучшаются, она становится эластичной и твердой. Наложить латку на прокол можно при помощи отрезка старой камеры или готовой заплатки из ремонтного набора, а для их закрепления необходима сырая резина своими руками, которая продается в рулонах с защитной пленкой. Это очень пластичный материал, он прилипает к любым поверхностям, легко слепляется в комок и т.д. сырая резина инструкция по применению указана на упаковке.

Различают два вида вулканизации – холодная и горячая, рассмотрим их оба поподробнее.

Электрическая вулканизация резины

В целом вулканизация бывает холодной и горячей. Процесс электрической вулканизации относится к горячему способу. В качестве нагревателя в домашних условиях, используется электроплита с керамическим нагревателем, также подойдет строительный фен или обычный утюг. Оптимальная температура для данного способа 145Со.  Для определения температуры, можно также воспользоваться подручными средствами, например, если лист бумаги начал обугливаться, значит, температура достигла необходимых показателей.

Электрическая вулканизация резины

Существуют также специальные струбцины с элементом нагрева. Такие устройства могут работать от бытовой сети 220В, от автомобильного аккумулятора, через розетку прикуривателя и от собственной батареи. Все зависит от исполнения каждого прибора. Данные струбцины просты в использовании, необходимо приложить латку из резины к камере, зажать и включить в сеть.

Вулканизация

Вулканизация, так называют один из технологических процессов, применяемых на производстве резины. Во время этого процесса сырой каучук, натурального или искусственного происхождения, становится резиной. У каучука, прошедшего через вулканизацию, заметно улучшается прочность, химическая стойкость, эластичность, повышается устойчивость к воздействию высоких и низких температур и ряд других технических свойств. Суть этого процесса заключается в следующем – под воздействием высокой температуре и определенного давления происходит связывание линейных макромолекул в единую целое. Эта система носит название вулканизационной сетки. По окончании процесса вулканизации между макромолекулами создаются поперечные связи. Их количество и структура определяется способом проведения этой операции. Во время этого процесса определенные свойства каучука изменяются не линейно, а с прохождением через определенные точки максимума и минимума. Точка, в которой проявляются оптимальные свойства резины, называется оптимумом вулканизации.

  • фосфор;
  • селен;
  • тринитробензол и ряд других.

Но проведенные исследования показали, что никакого практической ценности эти вещества в части вулканизации не имеют.

Как возникают боковые порезы?

Особенно легко повредить шину в межсезонье и зимой. Качество российских дорог оставляет желать лучшего, а погодные условия еще больше усугубляют ситуацию. В результате легко наехать на выбоину, яму или острый предмет.

Все повреждения резины условно можно разделить на две группы:

  • повреждение боковины;
  • протектора.

Первая группа включает все неровности, трещины на боковине, как внутри, так  снаружи. Чаще всего они являются результатом сильного удара колеса об острый край — бордюр или дыру.

Таким образом, шина «разрезается» между ободом и препятствием. Такой тип дефект редко подлежит восстановлению, даже если протектор не задет, а  в колесо еще «новое».

рис. Причина возникновения повреждения – наезд на бордюр или яму

Реставрации не подлежат изделия, когда величина пореза превосходит стандарт или удар пришелся на неремонтируемый участок резины.

Основные виды бокового пореза

Существует три основных типа:

  • простой;
  • U – образный;
  • L – образный.

Возникает резонный вопрос – можно ли продолжать езду при таком дефекте?

Важно определить тип. От   этого зависит возможность дальнейшей эксплуатации, а также целесообразность ремонта. Для каждого вида транспорта существуют свои стандарты

Например, для грузового – измеряется количество поврежденных нитей. При превышении 10 штук – дальнейшая эксплуатация на поврежденной покрышке невозможна

Для каждого вида транспорта существуют свои стандарты. Например, для грузового – измеряется количество поврежденных нитей. При превышении 10 штук – дальнейшая эксплуатация на поврежденной покрышке невозможна.

Также важно расположение участка относительно всей поверхности покрышки. Если удар случился у самого края, там где колесо соприкасается с дорогой, восстанавливать изделие не рекомендуется

Каучук синтетический

Каучуками называют натуральные или синтетические полимеры, обладающие высокими эластичными свойствами в процессе эксплуатации. Каучуки могут растягиваться до размеров, многократно превышающих их первоначальную длину.

Каучуки эластичны и водонепроницаемы. Они не проводят электрический ток, что позволяет применять их в качестве изолирующих материалов. Они не растворяются в воде, хорошо растворимы в бензине, бензоле, эфире и других летучих жидкостях. Из них получают резины и эбониты.

История открытия каучуков

Название «каучук» произошло от слова «каучу» (кау- дерево, учу – течь). Так индейцы называли сок гевеи. Это дерево, растущее на берегах Амазонки. Белый сок этого дерева темнел и становился твёрдым на воздухе. Индейцы делали из него обувь, непромокаемые ткани, сосуды для воды и другие предметы обихода.

Но изделия из этой ткани твердели и трескались на холоде, а летом превращалась в липкую смесь с неприятным запахом.

В 1839 г. американец Чарльз Нельсон Гудьир, добавив в каучук немного серы и, нагрев эту смесь, изобрёл новый материал с повышенной прочностью, эластичностью, устойчивый к нагреванию и к холоду. Именно этот материал называют сейчас резиной, а процесс его получения – вулканизацией. С этого времени изделия из резины завоевали весь мир.

Синтетический каучук

С изобретением автомобильных шин потребность в резине выросла настолько, что природного сырья стало не хватать для производства каучука. И вопросом получения синтетического каучука занялись учёные.

В 1879 г. французский химик Г.Бушарда, обработав вещество изопрен соляной кислотой, получил каучукоподобное вещество. А в 1901 г. русский химик  И. Кондаков создал эластичный полимер из диметилбутадиена. В 1910 г. впервые был получен синтетический полибутадиеновый (дивиниловый) каучук по методу русского учёного-химика Сергея Васильевича Лебедева. Началось промышленное производство каучука.

Типы синтетических каучуков

Современная промышленность производит синтетические каучуки.  Кроме бутадиенового каучука, полученного С.В. Лебедевым, выпускаются и другие виды синтетических каучуков, по своим свойствам превосходящие натуральные каучуки.

Синтетические каучуки получают полимеризацией. В процессе полимеризации макромолекула полимера образуется путём присоединения молекул мономеров. Абсолютно все каучуки имеют большую длину молекул полимеров.

Изопреновый каучук получают полимеризацией изопрена.

nСН2=С(СН3)-СН=СН2 → (-СН2-С(СН3)=СН-СН2-)n

Натуральный каучук также является изопреновым каучуком. Поэтому синтетический изопреновый каучук, как и натуральный,  обладает высокой эластичностью и прочностью. Применяют его в производстве шин, обуви, конвейерных лент, медицинских изделий.

Бутадиеновый каучук получают  полимеризацией бутадиена. Этот каучук обладают высокой износоустойчивостью. Он широко используется при изготовлении шин.

Бутан-стирольный каучук получается в результате сополимеризации (полимеризации с участием двух мономеров) бутадиена 1,3 и стирола. Применяется для производства шин, резиновой обуви  и других резиновых изделий высокого качества.

Бутадиен-нитрильный каучук. Этот каучук получают полимеризацией бутадиена с акрилонитрилом. Он обладает высокой масло- и бензостойкостью. Применяется в производстве сальников.

Винилпиридиновый каучук создаётся полимеризацией винилпиридина с диеновыми углеводородами. Он имеет отличную склеиваемость. И резины из него получаются морозоустойчивые, маслостойкие и бензостойкие.

Фторсодержащие каучуки — результат полимеризации фторорганичеких соединений, в состав которых входит хотя бы один атом фтора, непосредственно соединённый с углеродом. Эти каучуки характеризуются повышенной термостойкостью. Поэтому их применяют для изготовления герметиков и уплотнителей, работающих при температурах выше 200оС.

Синтетические каучуки получили широкое распространение во многих отраслях современной промышленности. Каучуки являются основой резиновых смесей, из которых вулканизацией получают резину. А из резины выпускают несколько десятков тысяч разнообразных изделий, применяемых  в самых различных отраслях промышленности, транспорта, сельского хозяйства, а также в быту.

Вулканизация силиконов[ редактировать ]

Пример клавиатуры из силиконовой резины, типичной для формования LSR (жидкая силиконовая резина)

Вулканизационных номер температуры (РТВ) силикон изготовлен из химически активных на углеводородной основе полимеров в сочетании с усилением минеральных наполнителей. Существует два типа силикона, вулканизирующегося при комнатной температуре:

  1. РТВ-1 (однокомпонентные системы); затвердевает под действием атмосферной влажности, катализатора и ацетоксисилана. Ацетоксисилан во влажных условиях образует уксусную кислоту . Процесс отверждения начинается на внешней поверхности и продолжается до ее сердцевины. Продукт упакован в герметичные картриджи и находится в жидкой или пастообразной форме. Силикон RTV-1 обладает хорошими характеристиками адгезии, эластичности и прочности. Твердость по Шору может изменяться от 18 до 60. Относительное удлинение при разрыве может находиться в диапазоне от 150% до 700%. Они обладают отличной стойкостью к старению благодаря превосходной стойкости к УФ-излучению и атмосферным воздействиям.
  2. РТВ-2 (Двухкомпонентные системы); двухкомпонентные продукты, которые при смешивании отверждаются при комнатной температуре до твердого эластомера, геля или гибкой пены. RTV-2 сохраняет гибкость при температуре от −80 до 250 ° C (от −112 до 482 ° F). Разрушение происходит при температурах выше 350 ° C (662 ° F), оставляя негорючий и негорючий инертный осадок кремнезема. Их можно использовать для электроизоляции благодаря своим диэлектрическим свойствам. Механические свойства удовлетворительные. RTV-2 используется для изготовления гибких форм, а также многих технических деталей для промышленного и парамедицинского применения.

Свойства резины

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокополимерными (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. (Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров.) Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 000—450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация).

Вулканизация – сырая резина – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Вулканизация – сырая резина

Вулканизация сырой резины производится при повышенной температуре в автоклавах, формах или в другом оборудовании.  

В процессе вулканизации сырой резины добавляют ускорители, которые значительно сокращают время, необходимое для полной вулканизации и одновременно улучшают качество резины. Применение особенно активных ускорителей сокращает продолжительность процесса вулканизации почти в 20 раз. Отечественная промышленность выпускает два основных вида ускорителей – – тиурам и дифенилгуанидин. Первый более активен, чем второй. Тиурам выпускается в виде желтоватого порошка, дифенилгуанидин – в виде белого или светло-желтого кристаллического порошка.  

Путем прессования и вулканизации сырой резины непосредственно на прессе в открытых и литьевых прессформах с подогревом изготовляются армированные и неармированные детали. Технологический процесс прессования состоит из следующих операций.  

При 145 С продолжительность вулканизации сырой резины большинства типов составляет 15 – 50 мин.  

Резиновые кольца 0-образного сечения изготовляют вулканизацией сырой резины в пресс-формах. В результате сложного физико-химического процесса макромолекулы каучука образуют пространственную структуру, и каучук из пластичного превращается в прочный эластичный материал.  

Уплотнительная шайба может быть выполнена вулканизацией сырой резины в гнезде сердечника, в прессформе, чем достигается хорошая ее связь с гнездом. Недостаток – если резина в процессе эксплуатации будет испорчена, то приходится заменить весь сердечник.  

В зависимости от сорта резины и конструкции аппарата вулканизация сырой резины производится одним из следующих способов: а) острым паром в вулканизационном котле; б) открытым способом; в) перегретым паром; г) острым паром непосредственно в самом аппарате.  

Последним этапом производства релина является дублирование двух слоев и вулканизация сырой резины.  

На рис. 48 показаны типовые изделия, полученные прессованием и вулканизацией сырой резины.  

Вместо листового полиизобутилена в качестве подслоя под диабазовые плитки могут использоваться мягкие резиновые обкладки ( резины марок 829, 2566 и др.), но при таком способе защиты потребуется после оклейки аппарата проводить вулканизацию сырой резины, что не всегда можно легко осуществить. В действующем производстве гидрататор защищен покрытием, состоящим из трех слоев резины марки 2566, поверх которой в два слоя уложены диабазовые плитки на диабазовой замазке. В узкие штуцеры вставлены на диабазовой замазке патрубки из стали Х18Н12М2Т; по-видимому, для этой цели можно также, использовать диабазовые вкладыши. Указанное покрытие эксплуатируется в среднем 3 года; за этот период исправлялась нарушенная футеровка в горловине аппарата.  

Вместо листового полиизобутилена в качестве подслоя под диабазовые плитки могут использоваться мягкие резиновые обкладки ( резины марок 829, 2566 и др.), но при таком способе защиты потребуется после оклейки аппарата проводить вулканизацию сырой резины, что не всегда можно легко осуществить. В действующем производстве гидрататор защищен покрытием, состоящим из трех слоев резины марки 2566, поверх которой в два слоя уложены диабазовые плитки на диабазовой замазке. В узкие штуцеры вставлены на диабазовой замазке патрубки из стали Х18Н12М2Т; по-видимому, для этой цели можно также использовать диабазовые вкладыши. Указанное покрытие эксплуатируется в среднем 3 года; за этот период исправлялась нарушенная футеровка в горловине аппарата.  

При вулканизационных работах возможны: травмирование рук при работе на прессах и зачистных станках; травмирование при взрыве паровых вулканизационных аппаратов; ожоги при касании к нагретым частям вулканизационных установок и при прорыве пара; поражения электрическим током при работе на электровулканизаторах и использовании электроустановок; отравления парами растворителей и газовыделениями при вулканизации сырых резин.  

Страницы:  

   1

   2

Правила латания камер

  1. Все проколы зачищаются точильным камешком или наждачной бумагой. Объяснение простое: мало того, что при этом удаляется загрязнение на поверхности камеры, так ещё шероховатая поверхность имеет большую площадь контакта с латкой.
  2. Все порезы обтачиваются наждаком так, чтобы противоположные их края не могли соприкоснуться после наложения латки. В движении края пореза будут тереться друг об друга, что грозит скорым отрывом недавно наложенной заплаты.
  3. Латка может быть любой формы, но по размеру она должна закрывать прокол или порез с напуском в 2 см и более.

Ремонт автомобильных камер вулканизатором Tip Top:

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий