Kumm on väga elastne pöörduva deformatsiooniga polümeermaterjal, elastne toatemperatuuril, võib väikese välisjõu mõjul tekitada suuri deformatsioone ja pärast välisjõu eemaldamist saab selle taastada algsesse olekusse. Kumm kuulub täiesti amorfsele polümeerile, selle klaasistumistemperatuur (T g) on madal, molekulmass on sageli suur, üle sadade tuhandete. Kummitooteid kasutatakse laialdaselt kõigis tööstuse või eluvaldkondades.
1770. aastal avastas inglise keemik J. Priestley, et kummi saab kasutada pliiatsiga kirjutatud kirjade kustutamiseks. Tollal nimetati selleks kasutatud materjali kummiks ja seda sõna on kasutatud sellest ajast peale.
Esiteks, kummi allikas
Kumm jaguneb kaheks looduslikuks kummiks ja sünteetiliseks kummiks.
Looduslik kautšuk on valmistatud kummipuust, kummirohust ja muudest taimedest ekstraheeritud kummist.
Sünteetiline kautšuk saadakse erinevate monomeeride polümerisatsioonil.
Loodusliku kautšuki peamiseks allikaks on kolmeleheline kummipuu, mis algselt kasvas Lõuna-Ameerikas, kuid pärast kunstlikku siirdamist kasvatatakse suurel hulgal kummipuid ka Kagu-Aasias. Tegelikult on Aasiast saanud kõige olulisem kummiallikas. Kui selle kummipuu nahk lõigatakse, saab see vigastada (näiteks lõigatakse varre koor), kui see eritab piimjas valget mahla, mis sisaldab kummiemulsiooni, mida nimetatakse lateksiks, lateksiks pärast kondenseerumist, pesemist, vormimist, kuivatamist. looduslik kautšuk.
Guile kummist valmistatud kumm vähendab tundlikkust. Lisaks annavad kummi ka viigipuud ja mõned Euphorbia perekonna taimed.
Saksamaa püüdis saada nendest tehastest kummi, kui selle tarnimine Teise maailmasõja ajal katkes, kuid hiljem läks üle sünteetilise kautšuki tootmisele.
Sünteetiline kautšuk on valmistatud sünteetilisel meetodil, kasutades erinevaid tooraineid (monomeere) saab sünteesida erinevat tüüpi kummiks. Aastal 1900-1910 tegi keemik CD Harris kindlaks, et loodusliku kautšuki struktuur oli isopreeni polümeer, mis avas tee sünteetilisele kummile. 1910. aastal kasutas vene keemik SV Lebedev (Lebedev, 1874-1934) metallilist naatriumi initsiaatorina 1, 3-butadieeni polümeriseerimiseks naatriumbutadieenkummiks. Pärast seda oli palju uusi sünteetilise kautšuki sorte, nagu butadieenkummi, neopreenkummi, stüreenbutadieenkummi ja nii edasi.
Sünteetilise kautšuki tootmine on tunduvalt ületanud loodusliku kautšuki oma, millest suurim on stüreenbutadieenkummi.
Kumm on kummitööstuse põhitooraine, mida kasutatakse laialdaselt rehvide, voolikute, lintide, kaablite ja muude kummitoodete valmistamisel
Teiseks, kummi koostis
Looduslik kautšuk on valmistatud lateksist ja osa lateksis sisalduvatest mittekummist komponentidest jääb tahkesse looduslikku kummi. Üldine looduslik kautšuk sisaldab 92-95 protsenti kummist süsivesinikku, mittekummist süsivesinikud moodustavad 5 protsenti -8 protsenti . Erinevate tootmismeetodite, eri päritolukohtade ja erinevate aastaaegade tõttu võib nende koostisosade osakaal olla erinev, kuid põhimõtteliselt jääb kohaldamisalasse.
Valk võib soodustada kummi vulkaniseerimist, aeglustada vananemist. Teisest küljest on proteiinil tugev veeimavus, see võib põhjustada kummist niiskuse neeldumise hallitust, isolatsiooni langust, valk suurendab ka soojuse tootmise puudujääke.
Atsetooniekstrakt on mitmed kõrgemad rasvhapped ja steroolid, millest mõned mängivad loodusliku antioksüdandi ja kiirendaja rolli ning mõned võivad aidata pulbrikompleksil segamisprotsessis hajuda ja mängida toorkummi pehmendavat rolli.
Tuhk sisaldab peamiselt sooli nagu magneesiumfosfaat ja kaltsiumfosfaat ning vähesel määral metalliühendeid nagu vask, mangaan ja raud. Kuna need varieeruvad metalliioonid võivad soodustada kummi vananemist, tuleks nende sisaldust kontrollida.
Niiskus kuivas liimis ei ületa 1 protsenti, mis võib töötlemise käigus lenduda. Kui niiskusesisaldus on aga liiga suur, ei muuda see mitte ainult toorliimi kergesti vormitavaks ladustamisprotsessis, vaid mõjutab ka kummi töötlemist, näiteks segu segamist on lihtne rühmitada; Kalandrimis-, ekstrusiooniprotsessis on kerge mullid tekitada, vulkaniseerimisprotsess tekitab mullid või käsnad.
Sünteetilise kautšuki koostis: Sünteetiline kautšuk on naftast ja maagaasist valmistatud polümeer, mille monomeerideks on diolefiin ja olefiin.
Kolmas, kummi struktuur
Lineaarne struktuur: vulkaniseerimata kummi tavaline struktuur. Tänu suurele molekulmassile ilmuvad ilma välise jõuta makromolekulaarsed ahelad juhusliku mähise kõvera rühma. Kui välised jõud toimivad ja jõud eemaldavad, muutub traadirühma takerdumisaste, molekulaarahel põrkub tagasi ja sellel on tugev kalduvus taastuda, millest tuleneb kummi kõrge elastsus.
Hargnenud struktuur: kummist makromolekulaarsete ahelate hargnenud ahelate liitmine geelide moodustamiseks. Geel on kummi omadustele ja töötlemisele halb. Segamisprotsessis ei saa mitmesugused ühendid sageli geelipiirkonda siseneda, moodustada lokaalset toorikut, tugevdada ja ristsiduda, muutuda toote nõrgaks osaks.
Ristseotud struktuur: Lineaarsed molekulid on üksteisega ühendatud aatomite või aatomirühmade silla kaudu, moodustades kolmemõõtmelise võrgustiku struktuuri. Struktuur tugevneb kõvenemisprotsessi edenedes. Sel viisil väheneb ketisegmendi vaba liikumine, väheneb plastilisus ja venivus, suureneb tugevus, elastsus ja kõvadus, väheneb kokkusurumise jäävdeformatsioon ja pundumisaste.
Kummi struktuuri mõju
Kummi tugevdavate omaduste mõju keskendub peamiselt tõmbetugevusele ja rebenemistugevusele. Üldreegel on järgmine: kui osakeste suurus on sama, on kõrge struktuuriga tahma tugevdav toime mittekristallilisele kummile suurepärane ning sellel on üldiselt suurem tõmbe- ja rebenemistugevus. Kummi struktuur on ka kõige olulisem juhtivust mõjutav tegur. Ahel-dendriitstruktuurist on lihtne moodustada kummis läbipõimunud juhtiv tee, mis parandab juhtivust. Kummi molekulaarne ahel võib olla ristseotud. Kui kumm pärast ristsidumist välise jõu mõjul deformeerub, on sellel võime kiiresti taastuda ning sellel on head füüsikalised ja mehaanilised omadused ning keemiline stabiilsus.
Neljas, kummi omadused
1. Kummitoodete moodustamisel tekib pärast suurt survet, kuna elastomeeri sidusust ei saa kõrvaldada, vormi moodustamisel tekib sageli äärmiselt ebastabiilne kokkutõmbumine (kummi kokkutõmbumiskiirus erinevate kummitüüpide ja erinevuste tõttu) , peab olema teatud aja möödudes, et olla õrn ja stabiilne. Seetõttu tuleb kummitoodete projekteerimise alguses, olenemata valemist või vormist, hoolikalt arvutada ja teha koostööd, kui mitte, siis on lihtne tekitada toote suuruse ebastabiilsust, mille tulemuseks on toote kvaliteedi langus.
2 kumm on kuumlahustuv termoreaktiivne elastomeer, mille põhikorpuse sulfiidi tüübist tulenevalt on selle moodustumise kõvenemistemperatuuri vahemik erinev, on ka märkimisväärne vahe isegi kliimamuutuste, sisetemperatuuri ja niiskuse tõttu. Seetõttu tuleb kummitoodete tootmistingimusi igal ajal mõõdukalt kohandada. Kui ei, võib see põhjustada toote kvaliteedi erinevusi.
3 Kummitooted on valmistatud kummist toorainest pärast kummi segamismasinat toorainena, kummist kummitoodetes vastavalt valemi konstruktsiooni omadustele ja seatakse vajalik toote kõvadus. Toode on vormitud kummist vulkaniseerimismasinaga. Pärast vormimist töödeldakse toodet lõpuks lendava servaga, et toote pind oleks sile ja jämevaba.
4 Kummitoodete vananemiskatse kuulub vananemistesti kategooriasse, kummist vananemine viitab töötlemise, ladustamise ja kasutamise protsessis olevale kummile ja toodetele, mis on tingitud toimivusstruktuuri muutusest põhjustatud sisemiste ja väliste tegurite terviklikust mõjust, ja seejärel kasutusväärtuse kaotus. See on pragunenud, kleepuv, kõvastunud, pehmenenud, pulbristatud, värvi muutnud, hallituse ja nii edasi.
Viis, kummi klassifikatsioon
⒈ Vastavalt selle morfoloogiale: kummist kolloidse vee dispergeerimiseks jaguneb see massiivseks toorkummiks, lateksiks, vedelaks kummiks ja pulberkummiks;
Vedel kumm on kummi oligomeer, mis ei ole vulkaniseeritud enne üldist viskoosset vedelikku;
Pulberkumm on lateksi töötlemine pulbriks, et hõlbustada tootmise segamist ja töötlemist.
1960. aastatel välja töötatud termoplastne kumm tekkis keemilise vulkaniseerimise asemel termoplasti protsessis.
B. Kummi saab jagada kahte kategooriasse vastavalt üldtüübi ja eritüübi kasutamisele. See on isolaator ja ei juhi kergesti elektrit, kuid võib muutuda juhiks, kui see puutub kokku veega või erinevatel temperatuuridel. Juhtivus on seotud elektronide juhtimise lihtsusega molekulides või ioonides aine sees.
⒊ Vastavalt tooraine allikale ja meetodile võib kummi jagada looduslikuks ja sünteetiliseks kummiks. Nende hulgas moodustab loodusliku kautšuki tarbimine 1/3, sünteetilise kautšuki tarbimine 2/3.
Selle võib jagada nelja kategooriasse: tahke kumm (tuntud ka kui kuivkumm), emulsioonkumm (nimetatakse lateksiks), vedel kumm ja pulberkumm.
⒌ Kummi jõudluse ja kasutamise järgi: lisaks looduslikule kautšukile saab sünteetilise kautšuki jagada üldiseks sünteetiliseks kummiks, poolüldise sünteetiliseks kummiks, spetsiaalseks sünteetiliseks kummiks ja spetsiaalseks sünteetiliseks kummiks.
Kummi füüsilise vormi järgi võib kummi jagada kõvaks ja pehmeks liimiks, toorliimiks ja segaliimiks jne.
Vastavalt oma jõudlusele ja kasutamisele jaguneb see üldkummiks ja spetsiaalseks kummiks.
Kuus, kummi areng
Kummitööstus on rahvamajanduse üks olulisi põhiharusid. See mitte ainult ei paku kergeid tööstuslikke kummitooteid, nagu igapäevased meditsiinitarbed inimeste igapäevaeluks, vaid pakub ka mitmesuguseid kummitootmisseadmeid või kummiosi rasketööstusele ja arenevatele tööstusharudele, nagu kaevandamine, transport, ehitus, masinad ja elektroonika. Nähtav, kummitööstuses on lai valik tooteid, mahajäänud tööstus on väga lai.
Viimastel aastatel on kummitööstus palju arenenud, allüksuste tööstus on olnud stabiilne ja tõusev, uus kummitööstuse tööstus areneb kiiresti, kuid samal ajal on kummitööstusel ka keskkond, ressursid, katastroof, innovatsioon. ja muid probleeme.
Hiina kummitööstuse arenguväljavaated on laiad. Kummitööstuse tootestruktuuris on suured muutused, uued tooted, asendustooted, uued materjalid, uute tehnoloogiate rakenduste laienemine, tootmistehnoloogia on ilmselge areng.
Kummitööstuse iseärasused määravad, et kui riigi kummitööstus on küps, säilib tööstuse buumiolukord ja kogu majanduse toimimine tugevas korrelatsioonis: selle arengutsükli pikkus võrdub kummitööstuse pikkusega. riigi majandustsükkel, trend on sama; Kuid kuna kummitööstus kuulub põhitööstuse hulka, muutub selle tsükkel veidi enne majandustsükli muutusi. Lisaks ka seetõttu, et kummitööstus on rahvamajanduse tootmisahela esiotsas, on selle tsüklilise kõikumise amplituud väiksem lõpptööstusahela omast, aga ka väiksem kogu majanduse omast. Seetõttu on tööstusinvesteeringute vaatenurgast küps kummitööstus lähedane tuluinvesteeringute tööstusele. Hiina kummitöötlemistööstus on jõulise arengu perioodil. Kummitööstus erinevates kohtades mitte ainult ei kiirenda Hiina tööstuse protsessi, vaid soodustab ka majanduse ülesehitamise ja arengu head olukorda. Juxiani maakond Shandongis, Hebeis ja mujal, kus kummitööstust arendatakse, on Yunnan, Guangdong.
Seitse, kummi töötlemine
See protsess hõlmab plastifitseerimist, segamist, kalandrimist või ekstrusiooni, vormimist ja vulkaniseerimist ning muid põhiprotsesse, igal protsessil on toodetele erinevad nõuded, vastavalt mitme abitoiminguga.
Selleks, et kummile saaks lisada erinevaid vajalikke ühendeid, tuleb toorkummi plastilisuse parandamiseks esmalt plastifitseerida; Seejärel segades läbi tahma ja erinevad kummilisandid ning kummi ühtlaselt kummi sisse segatud; Kummimaterjal pressitakse välja, et saada teatud kujuga toorik; Ja seejärel valmistage see pärast rippuva liimiga või liimiga kaetud tekstiilmaterjalide (või metallmaterjalidega) kalandreerimist kokku, moodustades pooltooted; Lõpuks plastikust pooltoode vulkaniseeritakse ja sellest valmistatakse suure elastsusega lõpptoode.
Suure täpsusega toodete puhul, nagu õlitihendid, O-rõngad, tihendid ja muud kummitooted, on vaja läbi viia ka kärpimine ja kõrvetamine. Valikuline viis on käsitsi kärpimine, mehaaniline kärpimine ja külmutamine.
Käsitsi kärpimine: töömahukus, madal efektiivsus, madal kvalifitseeritud määr.
Mehaaniline kärpimine: peamiselt mulgustamine, lihvketta ja ümmarguse noaga lõikamine, sobib konkreetsete madala täpsusega toodete jaoks.
Külmutatud servad: Spetsiaalsed külmutatud servamismasinad, mille põhimõte on kasutada vedelat lämmastikku (LN2), et muuta valmistoote toores serv madalal temperatuuril rabedaks, kasutada konkreetseid külmutatud osakesi (graanuleid), et tabada töötlemata serv, et kiiresti serveerida. eemalda toores serv. Külmutatud trimmimisel on kõrge efektiivsus, madal hind ja lai valik kasutatavaid tooteid, millest on saanud peavoolu protsessi standard.
Kaheksa, kummikvaliteedi tuvastamine
Kummimaterjalidel ja -toodetel on ranged kvaliteedinõuded, nagu tõmbetugevus, elastsusmoodul, pikenemine, vananemiskindlus ja nii edasi. Kummitooteid kasutatakse suure täpsuse valdkonnas, need parameetrid on sageli väga nõudlikud.
Kummitoodete komitee loodi Hiina kummiarenduse varajases staadiumis, vastutades kummi uurimise ja arendamise, akadeemilise, kvaliteedijärelevalve ja muu töö eest.
1. Katse kaalutõusu vastupanu keskmisele
Valmistootest saab proove võtta, leotada ühes või mitmes valitud söötmes, kaaluda teatud temperatuuriaja möödudes ning kaalu ja kõvaduse muutumise kiiruse järgi järeldada materjali tüüpi.
Näiteks 24 tundi 100-kraadises õlis leotatud nitriilkummi NBR, fluori kummi, neopreenkummi CR massi ja kõvaduse muutumise määr on väga väike ning loodusliku kautšuki NR, etüleenpropüleenkummi EPDM, stüreenbutadieenkummi SBR kaal on üle kahe korra ja kõvadus muutub oluliselt, mahu suurenemine on väga ilmne.
2. Kuuma õhuga vananemise katse
Võtke valmistootest proov ja asetage see üheks päevaks vananemiskarpi, et jälgida vananemisjärgset nähtust. Võib klassifitseerida vananemist järk-järgult kuumenedes. Näiteks 150 kraadi juures on neopreenkumm CR, looduslik kautšuk NR, stüreenbutadieenkumm SBR rabedad, nitriilbutadieenkummi NBR, etüleenpropüleenkummi EPDM ja elastsed. Tõuse 180 kraadini tavaline nitriilkummi NBR on rabe murda; Ja 230 kraadi juures on ka hüdrogeenitud nitriilkummi HNBR rabe, fluori kummil ja silikageelil on endiselt hea elastsus.
3. Põlemismeetod
Võtke mõned proovid ja põletage need õhus. Jälgige nähtust.
Üldiselt võib öelda, et fluori kummi, neopreenkummi CR tulest, isegi kui tulekahju on väiksem kui üldine looduslik kautšuk NR, etüleenpropüleenkummi EPDM. Muidugi, kui te tähelepanelikult vaatate, võib ka põlemisaste, värvus ja lõhn teile palju öelda. Näiteks koos liimiga kasutatakse NBR/PVC-d. Kui on tulekahju, pritsib tuli juhuslikult, tundub olevat nagu vesi ja suits on paks ja hapu. Oluline on märkida, et mõnikord kustuvad tulest ise ka lisatud leegiaeglustid, kuid mis ei sisalda halogeenkummi, seda tuleb veel muul viisil järeldada.
4 Erikaalu mõõtmine
Kasutage elektroonilist kaalu või analüütilist kaalu, mille täpsus on 0,01 grammi, pluss tass vett, juuksekarv võib olla.
Üldiselt on fluorikummi osakaal suurim, üle 1,8, ja neopreenkummi CR osakaal on suurem kui 1,3, mida võib pidada nendeks kummideks.
5 Madala temperatuuri meetod
Võtke valmistootest proov ja looge kuiva jää ja alkoholiga sobiv madala temperatuuriga keskkond. Leotage proovi madala temperatuuriga keskkonnas 2-5 minutit valitud temperatuuril, et tunda kõvadusastet. Näiteks alla miinus 40 kraadi, sama kõrge temperatuuri ja õlikindlus on väga hea silikoon- ja fluori kummi, silikoon on pehme.
