Свойства. Комплекс свойств Р. определяется прежде всего типом каучука. Существенное влияние на механические характеристики Р. (деформационные, прочностные) оказывают наполнитель (см. табл.), а также структура и плотность вулканизационной сетки. Важнейшее деформационное свойство Р. — модуль (отношение напряжения к деформации) зависит от ряда факторов: условий механического нагружения (статические или динамические ); абсолютного значения напряжения и деформации, а также от вида последней (растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб); длительности или скорости нагружения, что обусловлено релаксационными явлениями, т. е. изменением реакции Р. на механическое воздействие (см. Релаксация, Релаксационные явления в полимерах); состава (рецептуры) Р.
В области относительно небольшой деформации (< 100%) модуль Р. при растяжении на 5 порядков ниже модуля Юнга для стали [соответственно 0,5—8,0 и 2•105 Мн/м2 (5—80 и 2•106 кгс/см2)] (см. также Модуль высокоэластический, Модули упругости). В указанной области деформации модуль Р. при сдвиге примерно в 3 раза меньше, чем при растяжении. Вследствие практической несжимаемости Р. (коэффициент Пуассона 0,48—0,50 против 0,28—0,35 для металлов) объёмный модуль Р. на 4 порядка выше, чем модуль при растяжении.
Зависимость модуля Р. от её состава может быть в отдельных случаях описана обобщёнными соотношениями, использование которых позволяет прогнозировать значение модуля Р. и создавать т. о. материалы с заданными свойствами.
Деформирование саженаполненных Р., характеризующихся высоким внутренним трением, обусловливает преобразование механической энергии деформации в тепловую. Этим объясняется высокая амортизационная способность Р., косвенной характеристикой которой служит показатель эластичности по отскоку. Однако из-за низкой теплопроводности Р. многократное циклическое нагружение массивных изделий, например шин, приводит к их саморазогреву (т. н. теплообразование), обусловленному упругим гистерезисом. Следствием этого может быть ухудшение эксплуатационных свойств изделий.
В реальных условиях эксплуатации Р. находится в сложнонапряжённом состоянии, поскольку на изделия действуют одновременно различные деформации. Однако разрушение Р. вызывается, как правило, максимальным растягивающими напряжениями. По этой причине прочностные свойства Р. оценивают в большинстве случаев при деформации растяжения.
Технические характеристики Р. существенно зависят от режимов приготовления резиновой смеси и ее вулканизации, от условий хранения полуфабрикатов и изделий и др. Свойства Р. на основе каучуков, макромолекулы которых содержат ненасыщенные связи (например, натурального или синтетического изопренового), могут ухудшаться при эксплуатации Р. в условиях длительного воздействия повышенных температур, кислорода, озона, ультрафиолетового света (см. Старение полимеров).
Применение. Резиновая промышленность — один из важнейших поставщиков комплектующих деталей и изделий для многих отраслей народного хозяйства. Р. — незаменимый материал в производстве шин, различных амортизаторов и уплотнителей; её применяют также для изготовления конвейерных лент, приводных ремней, рукавов, разнообразных изделий бытового назначения, в частности обуви (см. Резиновые изделия). Из Р. изготовляют изоляцию кабелей, эластичные электропроводящие покрытия, протезы (например, искусственные клапаны сердца), детали наркозных аппаратов, катетеры, трубки для переливания крови и многое др. Объём мирового производства изделий из Р. в 1974 превысил 20 млн. т. Наиболее крупные потребители Р. — шинная промышленность (свыше 50%) и промышленность резинотехнических изделий (около 22 % ).
Лит.: Кошелев Ф. Ф., Корнев А. Е., Климов Н. С., Общая технология резины, 3 изд., М., 1968; Резниковский М. М., Лукомская А. И., Механические испытания каучука и резины, 2 изд., М., 1968; Усиление эластомеров, под ред. Дж, Крауса, пер. с англ., М., 1968; Справочник резинщика. Материалы резинового производства, М., 1971; Труды международной конференции по каучуку и резине, М., 1971; Лукомская А. И., Евстратов В. Ф., Основы прогнозирования механического поведения каучуков и резин, М., [в печати].
В. Ф. Евстратов.
Резиновая смесь
Рези'новая смесь, композиция на основе каучука, содержащая вещества (ингредиенты), необходимые для переработки каучука в резину. Важнейшие ингредиенты Р. с. — агенты вулканизации и наполнители (см. Наполнители полимерных материалов). В состав Р. с. входят также пластификаторы, стабилизаторы (см. Стабилизаторы полимерных материалов), замедлители подвулканизации, ускорители пластикации (см. Пластикация каучуков), пигменты и др. Ингредиенты могут быть введены в твёрдый каучук или в его водную дисперсию — латекс. Выбор типа и содержания ингредиентов определяется химической природой каучука, требованиями к технологическим свойствам Р. с., условиями эксплуатации изделий, а также экономическими соображениями. См. также Каучуки синтетические, Каучук натуральный, Резиновые изделия, Шина, Латексы, Латексные изделия.
Резиновые изделия
Рези'новые изде'лия, подразделяют обычно на три основных класса:
1) шины;
2) резинотехнические изделия, применяемые как комплектующие детали в авто-, авиа- и судостроении, в с.-х. машиностроении, на ж.-д. транспорте, в строительстве и др.:
3) изделия народного потребления (обувь, имеющая среди этих Р. и. наибольшее значение, а также коврики, купальные шапочки, плавательные и подкладные круги, перчатки, соски и др.). Большинство Р. и. изготовляют из твёрдых каучуков; некоторые Р. и., например тонкостенные бесшовные перчатки, резиновые нити, губчатые сидения для автомобилей и мебели, — из латексов (см. Латексные изделия).
Технологический процесс производства Р. и. из твёрдых каучуков включает две общие стадии: подготовительную — получение резиновой смеси совмещением каучука с необходимыми ингредиентами в закрытых резиносмесителях или на вальцах и заключительную — вулканизацию полуфабриката Р. и. при 140—200 °С и давлениях 0,3—20 Мн/м3 (3—200 кгс/см2); выбор вулканизационного оборудования (пресс, котёл, аппараты непрерывного действия различной конструкции и др.) определяется видом Р. и. Используемые в производстве многих Р. и. текстильные материалы и металл подвергают предварительной обработке, цель которой — обеспечение прочной связи резины с этими материалами в различных условиях эксплуатации Р. и. Текстильные материалы пропитывают на специальных машинах резиновыми клеями или др. адгезионными составами и промазывают на каландрах (см. Каландрирование) резиновыми смесями. Металлы обезжиривают органическими растворителями и наносят на них слой клея или латуни (т. н. латунирование, которое осуществляют в гальванической ванне).
Ниже рассматриваются основные виды резинотехнических изделий и резиновой обуви. Виды шин и технология их производства описаны в ст. Шина.
Резинотехнические изделия (РТИ). Эти изделия подразделяют обычно на следующие основные группы: формовые РТИ; неформовые РТИ; транспортёрные ленты; ремни; рукава. Для производства РТИ используют практически все каучуки общего и специального назначения (см. Каучуки синтетические, Каучук натуральный, Резина).
Формовые РТИ — обширная группа (около 30 000 наименований) прокладочных, уплотняющих и амортизирующих деталей (сальники, кольца различного сечения, пыле-, влаго- и маслозащитные колпачки, резинометаллические амортизаторы и др.). Эти РТИ получают формованием резиновой смеси с одновременно её вулканизацией в пресс-форме, установленной на прессе (см. Прессование полимерных материалов), или методом литья под давлением.
В группу неформовых РТИ входят изделия (около 12 000 наименований), используемые главным образом для уплотнения окон и дверей автомобилей, самолётов, ж.-д. вагонов, для герметизации стыков строительных панелей и др. Изготовляют их в виде профилированных жгутов различной длины и поперечного сечения экструзией резиновой смеси и последующей вулканизацией полуфабриката в аппаратах непрерывного действия или в котлах (периодический способ). Уплотнители могут быть как монолитными, так и пористыми (см. Пористые резины).
