การผลิตยางและสมบัติ ยางวัตถุประสงค์พิเศษ ความทนทานและความล้าของยาง

ยางเป็นวัสดุที่รู้จักกันดีกันอย่างแพร่หลายซึ่งใช้ในเกือบทุกด้านของชีวิตมนุษย์ ยา การเกษตร และอุตสาหกรรมไม่สามารถทำได้หากไม่มีโพลีเมอร์นี้ ในหลาย ๆ กระบวนการผลิตยางก็ใช้เช่นกัน วัสดุนี้ทำมาจากอะไรและมีคุณสมบัติอะไรบ้างที่อธิบายไว้ในบทความ

ยางคืออะไร

ยางเป็นโพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นสูง โครงสร้างของมันถูกแสดงด้วยโซ่คาร์บอนที่จัดเรียงอย่างวุ่นวายซึ่งยึดติดกันด้วยอะตอมกำมะถัน

ในสภาวะปกติ โซ่คาร์บอนจะมีลักษณะบิดเบี้ยว หากยางยืดออก โซ่คาร์บอนจะคลายตัว ความสามารถในการยืดตัวและกลับคืนสู่รูปทรงเดิมได้อย่างรวดเร็วทำให้วัสดุ เช่น ยาง เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในหลายพื้นที่

มันทำมาจากอะไร? โดยทั่วไปแล้ว ยางจะทำโดยการผสมยางกับสารวัลคาไนซ์ หลังจากให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการแล้ว ส่วนผสมจะข้นขึ้น

ความแตกต่างระหว่างยางกับยาง

ยางและยางเป็นโพลีเมอร์โมเลกุลสูงที่ได้จากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีและวิธีการผลิตแตกต่างกัน ยางธรรมชาติเป็นสารที่ทำจากน้ำยางของต้นไม้เขตร้อน-น้ำยาง มันจะไหลออกมาจากเปลือกไม้เมื่อได้รับความเสียหาย ยางสังเคราะห์ผลิตโดยกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของสไตรีน นีโอพรีน บิวทาไดอีน ไอโซบิวทิลีน คลอโรพรีน ไนไตรล์ เมื่อยางสังเคราะห์ถูกวัลคาไนซ์ ยางจะถูกสร้างขึ้น

พวกเขาทำมาจากอะไร? ประเภทต่างๆยาง? สำหรับ แต่ละสายพันธุ์ในวัสดุสังเคราะห์ สารอินทรีย์จะถูกใช้ในการผลิตวัสดุที่เหมือนกับยางธรรมชาติ

คุณสมบัติของยาง

ยางเป็นวัสดุสากลที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. ความยืดหยุ่นสูง - ความสามารถในการรับการเสียรูปแบบย้อนกลับขนาดใหญ่ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
2. ความยืดหยุ่นและความมั่นคงของรูปทรงเมื่อเกิดการเสียรูปเล็กน้อย
3. อสัณฐาน - เปลี่ยนรูปได้ง่ายด้วยแรงกดเล็กน้อย
4. ความนุ่มนวลสัมพัทธ์
5. ดูดซับน้ำได้ไม่ดี
6. ความแข็งแรงและทนต่อการสึกหรอ
7. ยางสามารถทนต่อน้ำ น้ำมัน น้ำมันเบนซิน ความร้อนและแรงกระแทก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของยาง สารเคมี, การแตกตัวเป็นไอออนและการแผ่รังสีแสง

เมื่อเวลาผ่านไป ยางจะสูญเสียคุณสมบัติและสูญเสียรูปร่างซึ่งเกิดจากการถูกทำลายและความแข็งแรงลดลง อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ยางขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานและอาจอยู่ในช่วงหลายวันถึงหลายปี แม้จะเก็บไว้นาน ยางก็มีอายุและใช้งานไม่ได้

การผลิตยาง

ยางผลิตโดยการวัลคาไนซ์ยางด้วยการเติมส่วนผสม โดยทั่วไป 20-60% ของมวลแปรรูปคือยาง ส่วนประกอบอื่นๆ ของส่วนผสมยางได้แก่ ตัวตัวเติม สารวัลคาไนซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยา พลาสติไซเซอร์ สารต้านอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มสีย้อม น้ำหอม สารปรับแต่ง สารหน่วงไฟ และส่วนประกอบอื่นๆ ลงในองค์ประกอบของมวลได้อีกด้วย ชุดส่วนประกอบถูกกำหนดโดยคุณสมบัติที่ต้องการ สภาพการทำงาน เทคโนโลยีสำหรับการใช้ผลิตภัณฑ์ยางสำเร็จรูป และการคำนวณทางเศรษฐศาสตร์ ด้วยวิธีนี้ยางคุณภาพสูงจึงถูกสร้างขึ้น

ผลิตภัณฑ์ยางกึ่งสำเร็จรูปทำมาจากอะไร? เพื่อจุดประสงค์นี้ การผลิตใช้เทคโนโลยีการผสมยางกับส่วนประกอบอื่น ๆ ในเครื่องผสมหรือลูกกลิ้งพิเศษที่มีไว้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป ตามด้วยการตัดและตัด วงจรการผลิตใช้เครื่องอัด หม้อนึ่งความดัน ถังวัลคาไนเซอร์และอุโมงค์ ส่วนผสมยางได้รับการมีความยืดหยุ่นสูงซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์ในอนาคตมีรูปร่างที่ต้องการ

ผลิตภัณฑ์ยาง

ปัจจุบันยางถูกนำมาใช้ในการกีฬา การแพทย์ การก่อสร้าง เกษตรกรรมในการผลิต จำนวนผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ทำจากยางมีมากกว่า 60,000 พันธุ์ สิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือซีล โช้คอัพ ท่อ ซีล สารเคลือบหลุมร่องฟัน สารเคลือบยาง และวัสดุปิดผิว

ผลิตภัณฑ์ยางถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิต วัสดุนี้ยังขาดไม่ได้ในการผลิตถุงมือ รองเท้า เข็มขัด ผ้ากันน้ำ และสายพานขนส่ง

ยางที่ผลิตได้ส่วนใหญ่ใช้ทำยาง

ยางในการผลิตยางล้อ

ยางเป็นวัสดุหลักในการผลิต ยางรถยนต์- กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมส่วนผสมยางระหว่างยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ จากนั้นจึงเติมซิลิกาเขม่าและอื่น ๆ ลงในมวลยาง ส่วนประกอบทางเคมี- หลังจากผสมให้เข้ากันแล้ว ส่วนผสมจะถูกส่งไปยังเตาอบ ผลลัพธ์คือแถบยางที่มีความยาวที่กำหนด

บน ขั้นต่อไปการเกิดยางของสายไฟเกิดขึ้น สายสิ่งทอและโลหะเต็มไปด้วยมวลยางร้อน วิธีนี้จะสร้างชั้นด้านใน ผ้า และสายพานของยาง

ยางสำหรับยางทำมาจากอะไร? ผู้ผลิตยางรถยนต์ทุกรายใช้สูตรและเทคโนโลยีของยางที่แตกต่างกัน เพื่อให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีความแข็งแรงและเชื่อถือได้ สามารถเพิ่มพลาสติไซเซอร์และสารตัวเติมเสริมแรงต่างๆ ได้

ยางธรรมชาติใช้ในการผลิตยาง การเติมส่วนผสมของยางจะช่วยลดความร้อนของยาง ส่วนผสมยางส่วนใหญ่เป็นยางสังเคราะห์ ส่วนประกอบนี้ให้ความยืดหยุ่นของยางและความสามารถในการรับน้ำหนักมาก

ยาง(จากภาษาละติน เรซินา - เรซิน) (วัลคาไนซ์) วัสดุยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นจากยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ เป็นอีลาสโตเมอร์แบบเครือข่ายซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเชื่อมโยงข้ามของยางด้วยพันธะเคมี

รับยาง

ยางส่วนใหญ่ได้มาจากการวัลคาไนซ์องค์ประกอบ (ส่วนผสมยาง) ซึ่งพื้นฐาน (ปกติ 20-60% โดยน้ำหนัก) คือยาง ส่วนประกอบอื่นๆ ของสารประกอบยาง ได้แก่ สารวัลคาไนซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวกระตุ้นการวัลคาไนซ์ (ดู) สารต่อต้านริ้วรอย (น้ำยาปรับผ้านุ่ม) องค์ประกอบของสารผสมอาจรวมถึงการสร้างใหม่ (ผลิตภัณฑ์พลาสติกแห่งการฟื้นฟู ยาง, สามารถหลอมโลหะซ้ำได้), สารหน่วง, สารดัดแปลง, น้ำหอมและส่วนผสมอื่น ๆ ซึ่งจำนวนทั้งหมดสามารถเข้าถึงได้ 20 หรือมากกว่า การเลือกใช้ยางและส่วนประกอบจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ สภาพการใช้งาน และ ข้อกำหนดทางเทคนิคถึงผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีการผลิต เศรษฐศาสตร์ และอื่นๆ (ดู)

เทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์จาก ยางรวมถึงยางที่มีส่วนผสมในเครื่องผสมหรือบนลูกกลิ้ง การผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป (โปรไฟล์อัดรีด แผ่นรีด ผ้าที่ทำจากยาง สายไฟ ฯลฯ) การตัดและตัดผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป การประกอบช่องว่างของผลิตภัณฑ์ที่มีการออกแบบหรือโครงแบบที่ซับซ้อน การใช้อุปกรณ์ประกอบพิเศษและการหลอมโลหะของผลิตภัณฑ์ตามระยะเวลา (การอัด หม้อไอน้ำ เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อ อดีตวัลคาไนเซอร์ ฯลฯ) หรืออุปกรณ์ต่อเนื่อง (อุโมงค์ กลอง ฯลฯ เครื่องวัลคาไนเซอร์) ในกรณีนี้มีการใช้ส่วนผสมยางที่สูงซึ่งทำให้ได้รูปทรงของผลิตภัณฑ์ในอนาคตซึ่งได้รับการแก้ไขอันเป็นผลมาจากการวัลคาไนซ์ การขึ้นรูปในเครื่องอัดวัลคาไนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งการขึ้นรูปและการหลอมโลหะของผลิตภัณฑ์จะรวมกันในการดำเนินการเดียว การใช้ยางผงและส่วนประกอบ และการผลิตยางฉีดขึ้นรูปโดยใช้วิธีการขึ้นรูปแบบของเหลวจากส่วนประกอบพื้นฐาน สำหรับสารผสมที่มี S อยู่บนพื้นฐานของยาง 30-50% โดยน้ำหนัก

คุณสมบัติของยาง

ยางถือได้ว่าเป็นการเชื่อมโยงข้าม โดยที่ยางถือเป็นตัวกลางในการกระจายตัว และ a คือเฟสกระจายตัว ทรัพย์สินที่สำคัญที่สุด ยาง- มีความยืดหยุ่นสูง เช่น ความสามารถในการพลิกกลับได้สูงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (ดู)

ยางผสมผสานคุณสมบัติ (ความยืดหยุ่น ความเสถียรของรูปร่าง) (ความไม่สัณฐาน ความสามารถในการเปลี่ยนรูปสูงที่การบีบอัดปริมาตรต่ำ) และ (การเพิ่มความยืดหยุ่นของเครือข่ายวัลคาไนเซชันด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ลักษณะความยืดหยุ่นแบบเอนโทรปิก)

ยาง- เป็นวัสดุที่ค่อนข้างอ่อนและแทบจะอัดตัวไม่ได้ คุณสมบัติที่ซับซ้อนนั้นพิจารณาจากประเภทของยางเป็นหลัก (ดูตารางที่ 1) คุณสมบัติสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากเมื่อรวมยางประเภทต่างๆ หรือดัดแปลง

โมดูลัสความยืดหยุ่น ยางประเภทต่างๆที่มีการเสียรูปเล็กน้อยคือ 1-10 MPa ซึ่งมีขนาดต่ำกว่าเหล็ก 4-5 คำสั่ง อัตราส่วนของ Pausson อยู่ใกล้กับ 0.5 คุณสมบัติยืดหยุ่น ยางไม่เป็นเชิงเส้นและมีลักษณะการผ่อนคลายที่เด่นชัด: ขึ้นอยู่กับโหมดการโหลด ขนาด เวลา ความเร็ว (หรือความถี่) การทำซ้ำของการเสียรูปและอุณหภูมิ แรงดึงกลับด้านได้ ยางสามารถเข้าถึง 500-1,000%

ขีดจำกัดล่างของช่วงอุณหภูมิที่มีความยืดหยุ่นสูง ยางถูกกำหนดโดยอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของยางเป็นหลัก และสำหรับการตกผลึกยางนั้นจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความเร็วด้วย ขีดจำกัดอุณหภูมิการทำงานด้านบน ยางเกี่ยวข้องกับความต้านทานความร้อนของยางและการเชื่อมโยงข้ามที่เกิดขึ้นระหว่างการวัลคาไนซ์ ยังไม่สำเร็จ ยางขึ้นอยู่กับยางที่ไม่ตกผลึกมีค่าต่ำ การใช้สารตัวเติมแบบแอคทีฟ (ที่มีการกระจายตัวสูง SiO 2 ฯลฯ) ทำให้สามารถเพิ่มลักษณะความแข็งแรงตามลำดับความสำคัญได้ ยางและบรรลุระดับตัวบ่งชี้ ยางจากการตกผลึกยาง ยางกำหนดโดยเนื้อหาของฟิลเลอร์และพลาสติไซเซอร์รวมถึงระดับของการวัลคาไนซ์ ความหนาแน่น ยางคำนวณเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักโดยปริมาตรของความหนาแน่นของส่วนประกอบแต่ละชิ้น ในทำนองเดียวกันสามารถคำนวณได้โดยประมาณ (ด้วย การเติมปริมาตรลักษณะทางอุณหพลศาสตร์น้อยกว่า 30%) ยาง: สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน, ความจุความร้อนเชิงปริมาตรจำเพาะ, สัมประสิทธิ์การนำความร้อน ความผิดปกติของวงจร ยางพร้อมด้วยฮิสเทรีซิสแบบยืดหยุ่นซึ่งกำหนดคุณสมบัติการดูดซับแรงกระแทกที่ดี ยางนอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือคุณสมบัติการเสียดสีสูง ทนต่อการสึกหรอ ทนต่อการฉีกขาดและความล้า ความร้อนและเสียง พวกมันเป็นไดอะแมกเนติกและเป็นไดอิเล็กทริกที่ดี แม้ว่าจะสามารถรับสื่อไฟฟ้าและแม่เหล็กได้ก็ตาม ยาง.

ยางพวกมันดูดซับน้ำเล็กน้อยและขยายตัวในตัวทำละลายอินทรีย์ในระดับที่จำกัด ระดับการบวมตัวถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างพารามิเตอร์ความสามารถในการละลายของยางและตัวทำละลาย (ยิ่งความแตกต่างสูงเท่าไรก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้น) และระดับของการเชื่อมโยงข้าม (โดยปกติแล้วปริมาณของการบวมตัวของสมดุลจะถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดระดับของกากบาท -การเชื่อมโยง) เป็นที่รู้จัก ยางโดดเด่นด้วยคุณสมบัติต้านทานน้ำมัน น้ำมันเบนซิน น้ำ ไอน้ำ และความร้อน ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรง โอโซน แสง และรังสีไอออไนซ์ ในระหว่างการจัดเก็บและใช้งานในระยะยาว ยางขึ้นอยู่กับความชราและความเหนื่อยล้า ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลลดลง ความแข็งแรงและการทำลายลดลง อายุการใช้งาน ยางขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานตั้งแต่หลายวันจนถึงหลายสิบปี

การจำแนกประเภทยาง

กลุ่มหลักต่อไปนี้มีความโดดเด่นตามวัตถุประสงค์: ยาง: ใช้งานทั่วไป ทนความร้อน ทนความเย็นจัด น้ำมันและน้ำมัน ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรง ไดอิเล็กตริก นำไฟฟ้า แม่เหล็ก ทนไฟ ทนรังสี สุญญากาศ แรงเสียดทาน อาหาร และ วัตถุประสงค์ทางการแพทย์, สำหรับสภาพภูมิอากาศเขตร้อน เป็นต้น (ตารางที่ 2) มีรูพรุนหรือเป็นรูพรุน (ดู) มีสีและโปร่งใส ยาง.

การใช้ยาง

ยางใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยี เกษตรกรรม ชีวิตประจำวัน การแพทย์ การก่อสร้าง และการกีฬา กลุ่มผลิตภัณฑ์ยางมีมากกว่า 60,000 รายการ หนึ่งในนั้นคือ ยาง สายพานขนส่ง สายพานขับเคลื่อน ปลอก โช้คอัพ ซีล ซีลน้ำมัน ข้อมือ แหวน ฯลฯ ผลิตภัณฑ์เคเบิล รองเท้า พรม ท่อ วัสดุเคลือบและปิดผิว ผ้าที่ทำจากยาง สารเคลือบหลุมร่องฟัน ฯลฯ เพิ่มเติม กว่าครึ่งหนึ่งของปริมาณการผลิต ยางใช้ในการผลิตยางรถยนต์

ยางเป็นผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปพิเศษ (วัลคาไนซ์) ที่มีส่วนผสมของยางและกำมะถันพร้อมสารเติมแต่งต่างๆ

ยางแตกต่างจากวัสดุอื่นๆ ตรงที่คุณสมบัติยืดหยุ่นสูงซึ่งมีอยู่ในยางซึ่งเป็นองค์ประกอบเริ่มต้นหลักของยาง มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่มาก (การยืดตัวสัมพัทธ์ถึง 1,000%) ซึ่งสามารถพลิกกลับได้เกือบทั้งหมด

ลักษณะเฉพาะของยางคือความสามารถในการอัดต่ำ ลักษณะการผ่อนคลายของการเสียรูป ที่อุณหภูมิห้องเวลาในการผ่อนคลายอาจอยู่ที่ -10 ~ 4 วินาทีขึ้นไป ทนต่อการขัดถูสูง ทนต่อก๊าซและน้ำ ทนต่อสารเคมี คุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า และความหนาแน่นต่ำ

องค์ประกอบและการจำแนกประเภทของยางพื้นฐานของยางคือยางธรรมชาติ (NK) หรือยางสังเคราะห์ (SC) ซึ่งเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุยาง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของยาง จึงมีการใช้สารเติมแต่งหลายชนิด (ซัลเฟอร์และเซเลม)

สารต้านอนุมูลอิสระ(สารต้านอนุมูลอิสระ) ชะลอกระบวนการชราของยางซึ่งทำให้คุณสมบัติด้านสมรรถนะของยางเสื่อมลง มีสารเคมี (อัลโดลนีโอโซน) และสารต้านอนุมูลอิสระทางกายภาพ (พาราฟิน ขี้ผึ้ง) ที่สร้างฟิล์มป้องกันพื้นผิว

น้ำยาปรับผ้านุ่ม(พลาสติไซเซอร์) อำนวยความสะดวกในการแปรรูปส่วนผสมยาง เพิ่มคุณสมบัติความยืดหยุ่นของยาง และเพิ่มความต้านทานการแข็งตัวของยาง พาราฟิน, ปิโตรเลียมเจลลี่, กรดสเตียริก, น้ำมันดิน, ไดบิวทิลพทาเลท และน้ำมันพืช ใช้เป็นสารปรับผ้านุ่ม ปริมาณน้ำยาปรับผ้านุ่ม 8 - 30% ของน้ำหนักยาง

ฟิลเลอร์ขึ้นอยู่กับผลกระทบที่มีต่อยาง พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นแบบแอคทีฟ (เสริมแรง) และไม่ทำงาน (เฉื่อย) การเสริมแรงสารตัวเติม (เขม่าคาร์บอนดำและขาว - กรดซิลิซิก, ซิงค์ออกไซด์ ฯลฯ ) ช่วยเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของยาง: ความแข็งแรง, ความต้านทานต่อการเสียดสี, ความแข็ง มีการนำสารตัวเติมที่ไม่ใช้งาน (ชอล์ก ทัลก์ แบไรท์) มาใช้เพื่อลดต้นทุนของยาง

บ่อยครั้งที่มีการนำการเรียกคืนมาใช้ในส่วนผสมยาง - ผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปผลิตภัณฑ์ยางเก่าและของเสียจากการผลิตยาง นอกจากจะช่วยลดต้นทุนแล้ว การเรียกคืนยังช่วยปรับปรุงคุณภาพของยางและลดแนวโน้มการเสื่อมสภาพอีกด้วย

ตามวัตถุประสงค์ กลุ่มยางหลักดังต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

วัตถุประสงค์ทั่วไปและ วัตถุประสงค์พิเศษ, รวมทั้ง:

ทนความร้อน,

ทนต่อความเย็นจัด

ทนต่อน้ำมันและน้ำมัน

ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทางเคมี รวมถึงทนทานต่อของไหลไฮดรอลิก

อิเล็กทริก,

เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า,

แม่เหล็ก,

ทนไฟ,

ทนต่อรังสี

เครื่องดูดฝุ่น,

แรงเสียดทาน (ทนต่อการสึกหรอ*)

วัตถุประสงค์ด้านอาหารและการแพทย์

สำหรับภูมิอากาศเขตร้อนและภูมิอากาศอื่นๆ

ตามประเภท:

มีรูพรุนหรือเป็นรูพรุน

ยางสีและโปร่งใส

สมบัติทางกายภาพและทางกลของยาง

ความต้านทานการสึกหรอ - ตัวบ่งชี้หลักของความต้านทานการสึกหรอคือความต้านทานต่อการเสียดสีและการเสียดสี การขัดถู (หมายถึงอัตราส่วนของการลดลงของปริมาตรตัวอย่างระหว่างการขัดถูต่องานที่ใช้กับการขัดถู ความต้านทานต่อการขัดถู (หมายถึงอัตราส่วนของงานที่ใช้กับการเสียดสีกับปริมาณตัวอย่างที่ลดลงระหว่างการขัดถู)

คุณสมบัติความแข็งแรงเมื่อยล้าของยางถูกกำหนดโดยความล้าเมื่อถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของความเค้นเชิงกล ความเหนื่อยล้ายังเกิดจากการสัมผัสกับแสง ความร้อน และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งทำให้เกิดความชรา จำนวนรอบการโหลดที่ตัวอย่างสามารถทนทานได้โดยไม่แตกหักเรียกว่าความทนทานต่อความเมื่อยล้า ยางที่ทำจากยางบิวทิลและยางคลอโรพรีนแทบจะไม่ไวต่อการแตกร้าวของโอโซน เพื่อให้แน่ใจว่ามีความล้าสูง จึงจำเป็นต้องมีความแข็งแรงสูง แรงเสียดทานภายในต่ำ และทนต่อสารเคมีสูงของยาง ที่ อุณหภูมิสูงขึ้นยางอินทรีย์ (150°C) จะสูญเสียความแข็งแรงหลังจากให้ความร้อน 1-10 ชั่วโมง ยางบน SKT สามารถทำงานได้เป็นเวลานานที่อุณหภูมินี้ ความแข็งแรงของยางไซล็อกเซนที่อุณหภูมิห้องน้อยกว่ายางอินทรีย์ แต่ที่อุณหภูมิ 200°C ความแข็งแรงจะเท่าเดิม และที่อุณหภูมิ 250 - 300°C ความแข็งแรงจะยิ่งสูงขึ้นไปอีก การที่ยางสัมผัสกับอุณหภูมิติดลบจะทำให้คุณสมบัติความยืดหยุ่นสูงลดลงหรือสูญเสียโดยสิ้นเชิง เปลี่ยนเป็นสถานะคล้ายแก้ว และความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นนับพันหรือหมื่นครั้ง

การเสื่อมสภาพของยางเกิดขึ้นระหว่างการเก็บรักษาและการใช้งานผลิตภัณฑ์ยางภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ไม่ใช่ทางกล การทดสอบความชราดำเนินการทั้งในสภาพธรรมชาติและสภาพประดิษฐ์ กระบวนการเสื่อมสภาพส่งผลต่อยางในรูปแบบต่างๆ

ประเภทของยางผสม

ธรรมชาติ (นอร์ทแคโรไลนา)และไอโซพรีนสังเคราะห์ (SIC) ความหนาแน่นของยางอยู่ที่ 910-920 กก./ลบ.ม. ความต้านทานแรงดึง 24-34 MPa การยืดตัวสัมพัทธ์ 600-800% ยางไอโซพรีนใช้ในการผลิตสายพานลำเลียง ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป ฟองน้ำทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

บิวทาไดอีน (SKD)ความหนาแน่นของยางอยู่ที่ 900-920 กก./ลบ.ม. ความต้านทานแรงดึง 13-16 MPa การยืดตัวสัมพัทธ์ 500-600% SKD มีความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งและทนต่อการเสียดสีสูง ส่วนผสมยางที่มี SKD ได้รับการประมวลผลได้ไม่ดีโดยการอัดขึ้นรูปและการรีด ส่วนผสมที่มี SKD มีลักษณะพิเศษคือมีความเหนียวต่ำ SKD ด้อยกว่า NK ในแง่ของความแข็งแกร่งของวัลคาไนซ์

ยางบิวทิล (BC)ทนทานต่อออกซิเจน โอโซน และสารเคมีอื่นๆ ยางมีความทนทานต่อการเสียดสีสูงและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง ในแง่ของการทนต่ออุณหภูมิจะด้อยกว่ายางชนิดอื่น หลัก ทรัพย์สินทางกายภาพ BC มีความต้านทานก๊าซและความชื้นสูงผิดปกติ ท่อยางที่ทำจากวัสดุนี้จะกักเก็บอากาศได้นานกว่าท่อที่ทำจากยางธรรมชาติ 10 เท่า ยางบิวทิลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งเป็นยางทั่วไปและยางเอนกประสงค์ ในการผลิตสินค้ายาง BC ใช้ในการผลิตท่อไอน้ำ สายพานลำเลียง และชิ้นส่วนทางเทคนิคของยาง ซึ่งต้องเพิ่มความต้านทานความร้อน ไอน้ำ โอโซน และสารเคมี BC ใช้สำหรับการผลิตยางฉนวนไฟฟ้า ผ้าที่ทำจากยางต่างๆ และซับในอุปกรณ์เคมี ยางที่ทำจากบีซีถูกนำมาใช้ในชิ้นส่วนของเครื่องรีดนมและในอุตสาหกรรมอาหาร

ยางสไตรีนบิวทาไดอีน (SKS) และยางเมทิลสไตรีนบิวทาไดอีน (SBS)- ความหนาแน่นของยาง 919-920 กก./ลบ.ม. 3 ความต้านทานแรงดึง 19-32 MPa การยืดตัวสัมพัทธ์ 500-800% ยางที่ใช้ยางสไตรีนบิวทาไดอีนและเมทิล สไตรีน บิวทาไดอีนมีความทนทานต่อการเสียดสีสูง ยางที่ทำจากยางเหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสายพานลำเลียงสำหรับหุ้มยางและสินค้ายางต่างๆ

ยูรีเทน (UKU) / โพลียูรีเทนมีความแข็งแรงสูง ยืดหยุ่น ทนต่อการเสียดสี ทนน้ำมันและน้ำมัน ทนต่อออกซิเจนและโอโซน ความสามารถในการซึมผ่านของก๊าซสูงกว่า NK ถึง 10 - 20 เท่า ยางยูรีเทนมีความทนทานต่อรังสี ยางตาม SKU ใช้สำหรับยางรถยนต์ สายพานลำเลียง วัสดุบุท่อ และรางน้ำสำหรับขนส่งวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รองเท้า ฯลฯ

โพลีซัลไฟด์ (PSC) ไทโอคอล- ทนทานต่อน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมัน ออกซิเจน โอโซน แสงแดด มีความหนาแน่นของก๊าซสูง - เป็นวัสดุปิดผนึกที่ดี ลักษณะที่ดีต้านทานการฉีกขาดสูง การกระจายตัวของน้ำของไทโอคอลจะใช้ในการปิดผนึกถังคอนกรีตเสริมเหล็ก สมบัติทางกลของยางที่มีไทโอคอลต่ำ

อะคริเลต (AK)/โพลีอะคริเลต- ข้อดีของยางอะคริเลตคือความต้านทานต่อน้ำมันที่มีกำมะถันที่อุณหภูมิสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ ทนต่อออกซิเจน ทนความร้อนได้ค่อนข้างมาก และมีการยึดเกาะกับโพลีเมอร์และโลหะ คุณสมบัติที่โดดเด่นของยางอะคริลิกคือทนความร้อนและน้ำมันได้สูง ยางอะคริเลตใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ซีลกันความร้อนและน้ำมันต่างๆ (เช่น ซีลน้ำมัน แหวน ปะเก็น) ท่อ ไดอะแฟรม เคลือบป้องกัน, การติดกาวอุปกรณ์ , เทปกาว; สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ทำงานภายใต้สภาวะการเสียดสี: ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปต่างๆ ลูกกลิ้งพิมพ์ ท่อบุและรางสำหรับลำเลียงวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ฯลฯ

ข้อเสียคือความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งต่ำ ความต้านทานต่อน้ำร้อนและไอน้ำต่ำ

ไซลอกเซน-ซิลิโคน (SKT- ความหนาแน่นของยางอยู่ที่ 1,700-2,000 กก./ลบ.ม. ความต้านทานแรงดึง 35-80 MPa การยืดตัว 360% SKT เป็นยางสังเคราะห์ทนความร้อน ใช้เป็นวัสดุยืดหยุ่นเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษในอุตสาหกรรมต่างๆ และเทคโนโลยีหลายสาขา ยางไซล็อกเซนใช้สำหรับการผลิตซีล เมมเบรน ชิ้นส่วนโปรไฟล์สำหรับการซีลประตูและหน้าต่าง ห้องโดยสารเครื่องบิน รวมถึงการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นซึ่งทนต่ออุณหภูมิที่สูงมาก อุณหภูมิต่ำในชั้นบรรยากาศสูง มีความเข้มข้นของโอโซนและรังสีดวงอาทิตย์สูง ความต้านทานการเสื่อมสภาพและคุณสมบัติไดอิเล็กตริกยังสูงมากเช่นกัน

ยางที่ทำจากยางซิลิโคนทนความร้อนสูงยังช่วยให้สามารถนำไปใช้ในการผลิตตัวแยกการสั่นสะเทือนของยาง-โลหะ (โช้คอัพ) ตัวป้องกันการสั่นสะเทือนสำหรับท่ออากาศ เปลือกหัวเทียน ซีลฟลัดไลท์ ฯลฯ

ยางเป็นผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปพิเศษ (วัลคาไนซ์) ที่มีส่วนผสมของยางและกำมะถันพร้อมสารเติมแต่งต่างๆ

ยางเป็นวัสดุทางเทคนิคแตกต่างจากวัสดุอื่นๆ ตรงที่คุณสมบัติยืดหยุ่นสูงซึ่งมีอยู่ในยางซึ่งเป็นองค์ประกอบเริ่มต้นหลักของยาง มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่มาก (การยืดตัวสัมพัทธ์ถึง 100%) ซึ่งสามารถย้อนกลับได้เกือบทั้งหมด ที่อุณหภูมิปกติ ยางจะอยู่ในสถานะยืดหยุ่นสูงและคุณสมบัติความยืดหยุ่นของยางจะคงอยู่ตลอดช่วงอุณหภูมิที่กว้าง

โมดูลอุณหภูมิอยู่ในช่วง 1-10 MPa เช่น มันน้อยกว่าวัสดุอื่นๆ หลายพันเท่า คุณสมบัติพิเศษของยางคือความสามารถในการอัดตัวต่ำ (สำหรับการคำนวณทางวิศวกรรม ยางถือว่าไม่สามารถอัดตัวได้) อัตราส่วนของปัวซองคือ 0.4-0.5 ในขณะที่โลหะค่านี้คือ 0.25-030 คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของยางในฐานะวัสดุทางเทคนิคคือลักษณะการผ่อนคลายของการเสียรูป ที่อุณหภูมิปกติ เวลาผ่อนคลายอาจเป็น 10 4 วินาทีขึ้นไป เมื่อยางทำงานภายใต้สภาวะที่เกิดความเค้นเชิงกลซ้ำๆ พลังงานส่วนหนึ่งที่ผลิตภัณฑ์รับรู้จะสูญเสียไปกับแรงเสียดทานภายใน แรงเสียดทานนี้จะถูกแปลงเป็นความร้อนและทำให้เกิดการสูญเสียฮิสเทรีซิส เมื่อใช้ชิ้นส่วนที่มีผนังหนา เนื่องจากวัสดุมีค่าการนำความร้อนต่ำ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในมวลยางจึงลดประสิทธิภาพลง

นอกเหนือจากคุณสมบัติที่ระบุไว้แล้ว วัสดุยางยังมีคุณสมบัติทนต่อการเสียดสีสูง ทนต่อก๊าซและน้ำ ทนต่อสารเคมี คุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า และความหนาแน่นต่ำ

15.1. องค์ประกอบและการจำแนกประเภทของยาง

พื้นฐานของยางทั้งหมดคือยางธรรมชาติ (NR) หรือยางสังเคราะห์ (SC) ซึ่งเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุยาง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของยาง จึงมีการใช้สารเติมแต่ง (ส่วนผสม) ต่างๆ ดังนั้นยางจึงประกอบด้วยยางและส่วนผสมที่กล่าวถึงด้านล่าง

1. สารวัลคาไนซ์ (ตัวแทน) มีส่วนร่วมในการก่อตัวของโครงสร้างเครือข่ายเชิงพื้นที่ของวัลคาไนซ์ โดยทั่วไปจะใช้ซัลเฟอร์หรือซีลีเนียมเป็นสารดังกล่าว สำหรับยางบางชนิด จะใช้เปอร์ออกไซด์ สำหรับยางเพื่อวัตถุประสงค์ทางไฟฟ้า แทนที่จะใช้ธาตุกำมะถัน (ซึ่งมีปฏิกิริยากับทองแดง) จะใช้สารประกอบกำมะถันอินทรีย์ - ไธยูแรม -

ตัวเร่งของกระบวนการวัลคาไนซ์: โพลีซัลไฟด์ ออกไซด์ของตะกั่ว แมกนีเซียม และอื่นๆ ส่งผลต่อทั้งโหมดการวัลคาไนซ์และคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัลคาไนซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาแสดงฤทธิ์สูงสุดเมื่อมีออกไซด์ของโลหะบางชนิด (สังกะสี ฯลฯ) ดังนั้นจึงเรียกว่าตัวกระตุ้นในองค์ประกอบของส่วนผสมยาง

2. สารต้านอนุมูลอิสระ (antioxidants) ชะลอกระบวนการชราของยาง ส่งผลให้คุณสมบัติด้านประสิทธิภาพลดลง มีสารต้านอนุมูลอิสระทั้งทางเคมีและกายภาพ ผลของประการแรกคือพวกมันชะลอการเกิดออกซิเดชันของยาง สารต้านอนุมูลอิสระทางกายภาพ (พาราฟิน ขี้ผึ้ง) จะสร้างฟิล์มป้องกันพื้นผิวและมีการใช้ไม่บ่อยนัก

H. น้ำยาปรับผ้านุ่ม (พลาสติไซเซอร์) อำนวยความสะดวกในการแปรรูปส่วนผสมยาง เพิ่มคุณสมบัติยืดหยุ่นของยาง และเพิ่มความต้านทานการแข็งตัวของยาง พาราฟิน, ปิโตรเลียมเจลลี่, กรดสเตียริก, น้ำมันดิน, ไดบิวทิลพทาเลท และน้ำมันพืชใช้เป็นน้ำยาปรับผ้านุ่ม

4. ขึ้นอยู่กับผลกระทบต่อยาง สารตัวเติมจะถูกแบ่งออกเป็นแบบแอคทีฟ (เสริมแรง) และไม่ทำงาน (เฉื่อย) สารตัวเติมที่ใช้งานอยู่ (คาร์บอนแบล็คและคาร์บอนขาว) เพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของยาง: ความแข็งแรง ความต้านทานต่อการเสียดสี ความแข็ง มีการนำสารตัวเติมที่ไม่ใช้งาน (ชอล์ก ทัลก์ แบไรท์) มาใช้เพื่อลดต้นทุนของยาง

บ่อยครั้งที่มีการนำการเรียกคืนมาใช้ในส่วนประกอบของยาง - ผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปผลิตภัณฑ์ยางเก่าและของเสียจากการผลิตยาง นอกจากจะช่วยลดต้นทุนแล้ว การเรียกคืนยังช่วยปรับปรุงคุณภาพของยางและลดแนวโน้มการเสื่อมสภาพอีกด้วย

5. เติมแร่ธาตุหรือสีย้อมอินทรีย์ลงในยางสี สีย้อมบางชนิด (สีขาว เหลือง เขียว) ดูดซับส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์ และด้วยเหตุนี้ จึงช่วยปกป้องยางจากการเสื่อมสภาพเล็กน้อย

ยางส่วนใหญ่เป็นสารประกอบโพลีเมอร์สูงไม่อิ่มตัวซึ่งมีพันธะเคมีสองเท่าระหว่างอะตอมของคาร์บอนในหน่วยพื้นฐานของโมเลกุลขนาดใหญ่ น้ำหนักโมเลกุลของยางอยู่ที่ประมาณ 400,000 - 450,000 โครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่มีลักษณะเป็นเส้นตรงหรือแตกแขนงเล็กน้อย และประกอบด้วยแต่ละหน่วยที่มีแนวโน้มที่จะขดตัวเป็นลูกบอลและมีปริมาตรขั้นต่ำ แต่สิ่งนี้ถูกป้องกันโดยแรงของอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุล เนื่องจากโมเลกุลของยางมีลักษณะคดเคี้ยว (ซิกแซก) รูปร่างของโมเลกุลนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้ยางมีความยืดหยุ่นสูงเป็นพิเศษ (ภายใต้ภาระเล็กน้อย โมเลกุลจะยืดตัว) คุณสมบัติของยางมีลักษณะคล้ายเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ การมีพันธะไม่อิ่มตัวในโมเลกุลของยางช่วยให้ เงื่อนไขบางประการถ่ายโอนไปยังสถานะที่ทนความร้อนได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไดวาเลนต์ซัลเฟอร์จะถูกเติมที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ ซึ่งก่อตัวเป็น "สะพาน" ในทิศทางตามขวางระหว่างโมเลกุลยางที่มีลักษณะคล้ายเกลียว ส่งผลให้เกิดโครงสร้างเครือข่ายเชิงพื้นที่ที่มีอยู่ในยาง (วัลคาไนเซท) กระบวนปฏิกิริยาทางเคมีของยางกับกำมะถันในเทคโนโลยีเรียกว่า การหลอมโลหะ

ขึ้นอยู่กับปริมาณกำมะถันที่แนะนำจะได้รับความถี่ที่แตกต่างกันของเครือข่ายโพลีเมอร์ ด้วยการเติม S 1-5% จะทำให้เกิดโครงข่ายเบาบาง และยางจะมีความยืดหยุ่นและอ่อนนุ่มสูง เมื่อเปอร์เซ็นต์ของกำมะถันเพิ่มขึ้น โครงสร้างโครงข่ายจะถี่ขึ้น ยางจะแข็งขึ้น และด้วยความอิ่มตัวของยางที่มีกำมะถันสูงสุด (30%) จึงเกิดวัสดุแข็งที่เรียกว่าเอโบไนต์

ในระหว่างการวัลคาไนซ์ โครงสร้างโมเลกุลของพอลิเมอร์จะถูกใช้ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล: ความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่นของยางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และความเป็นพลาสติกเกือบจะหายไปทั้งหมด (เช่น ยางธรรมชาติมี σ วี=1.0-1.5 MPa และหลังการวัลคาไนซ์ σ วี=35เมกะปาสคาล); ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น ยางหลายชนิดละลายได้ในตัวทำละลาย ยางจะพองตัวในตัวทำละลายเท่านั้นและทนทานต่อสารเคมีมากกว่า ยางมีความต้านทานความร้อนสูงกว่า (NK นิ่มตัวที่อุณหภูมิ 90°C ยางทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 100°C)

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของยางได้รับผลกระทบจากปฏิกิริยาระหว่างยางกับออกซิเจน ดังนั้นในระหว่างการวัลคาไนซ์ กระบวนการทั้งสองจะเกิดขึ้นพร้อมกัน: การสร้างโครงสร้างภายใต้อิทธิพลของสารหลอมโลหะ และการทำลายภายใต้อิทธิพลของออกซิเดชันและอุณหภูมิ ความเด่นของกระบวนการอย่างใดอย่างหนึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติของวัลคาไนเซท นี่เป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยาง NC สำหรับยางสังเคราะห์ (SR) กระบวนการวัลคาไนเซชันจะเสริมด้วยปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน: ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนและอุณหภูมิ พันธะคาร์บอนระหว่างโมเลกุลจะเกิดขึ้น เสริมสร้างโครงสร้างที่ทนความร้อนได้ ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรง

ความคงตัวทางความร้อนของวัลคาไนเซทขึ้นอยู่กับลักษณะของพันธะที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการวัลคาไนซ์ พันธะที่แข็งแกร่งที่สุดและทนความร้อนได้คือ -C-C-; พันธะโพลีซัลไฟด์ -C-S-C มีความแข็งแรงต่ำที่สุด

ในแง่ของการบริโภคทั่วโลก NC คิดเป็น 30% ส่วนที่เหลือคือ SC ซึ่งรู้จัก 250 ชนิด

ตามวัตถุประสงค์ ยางจะแบ่งออกเป็นยางเอนกประสงค์และยางเอนกประสงค์

ยางเอนกประสงค์กลุ่มยางเอนกประสงค์ประกอบด้วยวัลคาไนซ์ของยางไม่มีขั้ว - NK, SKB, SKS, SKI

เอ็นเค - ยางธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์ของไอโซพรีน (C 5 H 8) n- มันละลายในตัวทำละลายไขมันและอะโรมาติก (น้ำมันเบนซิน เบนซิน คลอโรฟอร์ม คาร์บอนไดซัลไฟด์ ฯลฯ) ทำให้เกิดสารละลายหนืดที่ใช้เป็นกาว เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 80-100°C ยางจะกลายเป็นพลาสติก และที่อุณหภูมิ 200°C จะเริ่มสลายตัว ที่อุณหภูมิ -70°C NK จะเปราะ โดยปกติแล้ว NC จะเป็นอสัณฐาน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว อาจเกิดการตกผลึกได้ ระยะผลึกยังปรากฏขึ้นเมื่อยางถูกยืดออก ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงอย่างมาก เพื่อให้ได้ยาง NK จะถูกวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถัน ยางที่มีส่วนประกอบหลักเป็น NC มีลักษณะเฉพาะคือมีความยืดหยุ่น แข็งแรง ซึมผ่านของน้ำและก๊าซได้สูง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูง: ร วี= 3 * * 10 14 - 23 * 10 18 โอห์ม*ซม.; ε =2,5.

เอสเคบี - ยางบิวทาไดอีนสังเคราะห์(divinyl) ได้โดยใช้วิธี SV เลเบเดวา. สูตรโพลีบิวทาไดอีน (C 4 H 6) n- เป็นยางที่ไม่ตกผลึกและมีความต้านทานแรงดึงต่ำ ดังนั้นจึงต้องเติมสารตัวเติมเสริมแรงให้กับยางตาม ความต้านทานการแข็งตัวของยางบิวทาไดอีนต่ำ (ตั้งแต่ - 40 ถึง - 45°) มันพองตัวในตัวทำละลายชนิดเดียวกับ NC ยาง Stereoregular divinyl SKD มีคุณสมบัติทางเทคนิคพื้นฐานใกล้เคียงกับ NK ยาง Divinyl ถูกวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันในลักษณะเดียวกันกับยางธรรมชาติ

เอสเคเอส - ยางสไตรีนบิวทาไดอีนได้มาจากการรวมตัวของพอลิเมอไรเซชันร่วมกันของบิวทาไดอีน (C 4 H 6) และสไตรีน (CH = CH – C 6 H 5) เป็นยางเอนกประสงค์ที่พบมากที่สุด

ยางผลิตได้หลายเกรดทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของสไตรีน: SKS-10, SKS-30, SKS-50 คุณสมบัติของยางขึ้นอยู่กับปริมาณของหน่วยสไตรีน ดังนั้นยิ่งสไตรีนมากเท่าใดก็ยิ่งมีความแข็งแรงสูง แต่ความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งก็จะยิ่งลดลง จากยางทั่วไป SKS-30 จะได้ยางที่มีความทนทานต่อความชราที่ดีและประสิทธิภาพที่ดีภายใต้การเปลี่ยนรูปซ้ำหลายครั้ง ในแง่ของความสามารถในการซึมผ่านของก๊าซและคุณสมบัติไดอิเล็กทริกนั้นเทียบเท่ากับยางที่มี NC ยาง SKS-10 สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำ (ตั้งแต่ -74 ถึง -77°C) เมื่อเลือกสารตัวเติมที่เหมาะสม จะได้ยางที่มีความแข็งแรงเชิงกลสูง

สกี - ยางไอโซพรีนสังเคราะห์- ผลิตภัณฑ์ไอโซพรีนโพลีเมอไรเซชัน (C 5 H 8) การผลิต SCI เกิดขึ้นได้เนื่องจากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่ ในด้านโครงสร้าง คุณสมบัติทางเคมี และกายภาพ-เครื่องกล SKI ใกล้เคียงกับยางธรรมชาติ อุตสาหกรรมผลิตยาง SKI-3 และ SKI-3P ซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ NK มากที่สุด ยาง SKI-3P มีไว้สำหรับการผลิตยางฉนวนไฟฟ้า SKI-ZV - สำหรับเทคโนโลยีสุญญากาศ

ยางเอนกประสงค์สามารถทำงานในน้ำ อากาศ สารละลายกรดและด่างอ่อนได้ ช่วงอุณหภูมิในการทำงานอยู่ระหว่าง -35 ถึง 130°C ยางเหล่านี้ใช้ในการผลิตยาง สายพาน ท่อ สายพานลำเลียง ฉนวนสายเคเบิล และผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคต่างๆ

ยางพิเศษแบ่งออกเป็นหลายประเภท ได้แก่ ทนน้ำมันและน้ำมัน ทนความร้อน ทนโอโซนเบา ทนการสึกหรอ ไฟฟ้า ทนน้ำมันไฮดรอลิก

ยางทนน้ำมันและน้ำมันผลิตขึ้นโดยใช้ยางคลอโรพรีน (ไนริต), SKN และไทโอโลก

นายฤทธิ์เป็นยางคลอโรพรีนในประเทศ

การวัลคาไนซ์สามารถทำได้โดยการบำบัดความร้อนแม้ว่าจะไม่มีกำมะถันก็ตาม เนื่องจากภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ ยางจะผ่านเข้าสู่สถานะทนความร้อนได้ ยางที่มีส่วนผสมจากไนไรต์มีความยืดหยุ่นสูง ทนต่อการสั่นสะเทือน ทนต่อโอโซน ทนทานต่อน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมัน และมีความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนได้ดี ในแง่ของความต้านทานต่ออุณหภูมิและความต้านทานต่อน้ำค้างแข็ง (ตั้งแต่ -35 ถึง -40°C) พวกมันด้อยกว่าทั้ง NK และ SC อื่นๆ คุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าของยางที่มีโพลาร์ไนไรท์ต่ำกว่าคุณสมบัติของยางที่มียางไม่มีขั้ว

ยางผลิตขึ้นในเกรดต่อไปนี้: SKN-18, SKN-26, SKN-40 ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ การมีอยู่ของกลุ่ม CN ในโมเลกุลของยางทำให้มีคุณสมบัติเชิงขั้ว ยิ่งขั้วของยางสูงเท่าไร กลไกของมันก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น คุณสมบัติทางเคมีและความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งก็จะยิ่งต่ำลง SKN ถูกวัลคาไนซ์โดยใช้กำมะถัน ยางที่มีพื้นฐานจาก SKN มีความแข็งแรงสูง (σ วี=35 MPa) ต้านทานการเสียดสีได้ดี แต่มีความยืดหยุ่นน้อยกว่ายางที่มีส่วนประกอบของ NC ซึ่งเหนือกว่าในด้านความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพและการออกฤทธิ์ของกรดและด่างเจือจาง ยางสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำมันเบนซิน เชื้อเพลิง น้ำมันในช่วงอุณหภูมิ -30 ถึง 130°C ยางที่มีส่วนประกอบหลัก SKN ใช้สำหรับการผลิตสายพาน สายพานลำเลียง ท่อ และชิ้นส่วนยางทนน้ำมันและน้ำมัน

ยางทนความร้อนผลิตจากยาง SKT

เอสเคที - ยางสังเคราะห์ทนความร้อน,เป็นสารประกอบออร์กาโนซิลิคอนที่มีสูตรทางเคมีดังนี้

…-ศรี(CH 3) 2 โอ-ศรี(CH 3) 2 -…

ยางถูกวัลคาไนซ์ด้วยเปอร์ออกไซด์และจำเป็นต้องเติมสารตัวเติมเสริมแรง การมีพันธะไซล็อกเซนที่แข็งแกร่งในสายโซ่โมเลกุลหลักทำให้ยางทนความร้อนได้สูง เพราะ SCT มีขั้วอ่อนและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดี ช่วงอุณหภูมิการทำงานของ SKT อยู่ระหว่าง -60 ถึง 250°C การยึดเกาะต่ำในสารประกอบออร์กาโนซิลิคอนทำให้ SCT กันน้ำและไม่ชอบน้ำ พองตัวได้ในตัวทำละลายและน้ำมัน มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ ซึมผ่านของก๊าซได้สูง และมีความต้านทานต่อการเสียดสีต่ำ โดยการแทนที่กลุ่มเมทิลด้วยอนุมูลอื่นจะได้ยางซิลิโคนประเภทอื่น ยางที่มีกลุ่มไวนิล (SCTV) มีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อน และมีความลื่นไหลน้อยกว่าภายใต้แรงอัด อุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ -55 ถึง 300°C

ยางทนความเย็นจัดเป็นยางที่มีพื้นฐานจากยางที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำ ยางที่มีพื้นฐานจาก SKS-10 และ SKD สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -60°C; NK, SKV, SKS-30, SKN สูงถึง -50°C, SKT- ต่ำกว่า -75°C

ยางที่ทนต่อการสึกหรอผลิตขึ้นโดยใช้ยางโพลียูรีเทน SKU

ยางโพลียูรีเทนมีความแข็งแรงสูง ยืดหยุ่น ทนต่อการเสียดสี ทนน้ำมันและน้ำมัน โครงสร้างยางไม่มีพันธะไม่อิ่มตัวจึงทนทานต่อออกซิเจนและโอโซน อุณหภูมิการทำงานของยางอยู่ในช่วงตั้งแต่ -30 ถึง 130°C ยาง SKU-7, SKU-8, SKU-50 ผลิตจากโพลีเมอร์เชิงซ้อน ขึ้นอยู่กับโพลีเอเทอร์ - SKU-PF, SKU-PFL หลังมีลักษณะต้านทานน้ำค้างแข็งสูงและต้านทานไฮโดรไลติก ยางยูรีเทนมีความทนทานต่อรังสี ยางตาม SKU ใช้สำหรับยางรถยนต์ สายพานลำเลียง วัสดุบุท่อ และรางน้ำสำหรับขนส่งวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รองเท้า ฯลฯ

ยางไฟฟ้า ได้แก่ ยางฉนวนไฟฟ้าและยางนำไฟฟ้า ยางฉนวนไฟฟ้า,ใช้สำหรับฉนวนตัวนำของสายไฟและสายเคเบิลสำหรับถุงมือและรองเท้าพิเศษทำจากยางไม่มีขั้ว NK, SKB, SKS, SKT และยางบิวทิลเท่านั้น

ยางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสำหรับสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มนั้นได้มาจากยาง NK, SKN โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยางขั้วโลก SKN-26 โดยมีการนำคาร์บอนแบล็กและกราไฟท์มาใช้ในองค์ประกอบ

ยางที่ทนต่อน้ำมันไฮดรอลิกใช้ในการซีลระบบไฮดรอลิกแบบเคลื่อนที่และแบบอยู่กับที่ ท่อ ไดอะแฟรม ปั๊ม ในการทำงานกับน้ำมันจะใช้ยางที่ทำจากยาง SKN ซึ่งมีการบวมในของเหลวไม่เกิน 1-4% สำหรับของเหลวออร์กาโนซิลิคอน จะใช้ยางไม่มีขั้วที่มีส่วนประกอบของ NK, SKMS-10 ฯลฯ

15.2. อิทธิพลของปัจจัยการดำเนินงานที่มีต่อคุณสมบัติของยาง

ในระหว่างการดำเนินการจะต้องปฏิบัติตามผลิตภัณฑ์ยาง ประเภทต่างๆความชรา (แสง โอโซน ความร้อน การแผ่รังสี สุญญากาศ) ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอาจไม่สามารถย้อนกลับได้ ความต้านทานของยางในระหว่างการเสื่อมสภาพขึ้นอยู่กับระดับความไม่อิ่มตัวของยาง ความยืดหยุ่นของโมเลกุลขนาดใหญ่ ความแข็งแรงของพันธะเคมีในสายโซ่ ความสามารถในการปรับทิศทางและการตกผลึก การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติได้รับการประเมินโดยการเปลี่ยนแปลงด้านความแข็งแรงและความยืดหยุ่น ในแง่ของความสามารถในการคืนตัวของยางและการต้านทานการฉีกขาด

ภายใต้อิทธิพลของสภาพบรรยากาศและโอโซนจะเกิดการแตกร้าวของยางรับแรงตึงจากยางไม่อิ่มตัว ยางอิ่มตัวมีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพของโอโซน แสงทำให้เกิดโฟโตออกซิเดชันของยาง ซึ่งขึ้นอยู่กับการมีพันธะคู่ ในลำดับจากมากไปน้อยของอัตราการออกซิเดชันของยาง สามารถจัดเรียงยางได้เป็นแถว: NK, SKB>SK>BK ยางทนแสงจาก SKF และ SKT กระบวนการถ่ายภาพจะเร่งขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อัตราการเสื่อมสภาพของยางในสภาวะเครียดจะสูงกว่าในสภาวะอิสระ การเพิ่มความต้านทานต่อโอโซนทำได้โดยการใช้ส่วนผสมที่เหมาะสมและติดฟิล์มป้องกัน

อายุการใช้งานหรืออายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ยางถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงของแรงอัดที่เหลือ ε ที่เหลือ ซึ่งสำหรับ วัสดุปิดผนึกอนุญาตมากถึง 80% และการผ่อนคลายความเครียด 0.2

คำถามสำหรับการทบทวนส่วน

1. ตั้งชื่อส่วนประกอบและจำแนกประเภทยาง

2. ยางพิเศษใช้ในกรณีใดบ้าง?

1. วัสดุศาสตร์ : หนังสือเรียนมหาวิทยาลัย / บี.เอ็น. อาร์ซามาซอฟ, V.I. มาคาโรวา, G.K. มูขิ่นและอื่นๆ ภายใต้แนวทางทั่วไป เอ็ด บี.เอ็น. อาร์ซามาโซวา – ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3, ฉบับปรับปรุง. และเพิ่มเติม – อ.: สำนักพิมพ์ของ MSTU im. N.E. บาวแมน, 2544 - 648 น.

2. Lakhtin Yu.M., Leontyeva V.P. วัสดุศาสตร์: หนังสือเรียนสำหรับวิศวกรรมขั้นสูง สถาบันการศึกษา- ฉบับที่ 3, แก้ไขใหม่. และเพิ่มเติม – ม.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2533 – 538 หน้า

3. Drits M.E., Moskalev M.A. เทคโนโลยีวัสดุโครงสร้างและวัสดุศาสตร์: Proc. สำหรับมหาวิทยาลัย – ม.: สูงกว่า. โรงเรียน, 1990.– 447 น.

4. Khudokormova R.N., Panteleenko F.I. วัสดุศาสตร์: ห้องปฏิบัติการ การประชุมเชิงปฏิบัติการ: Proc. คู่มือสำหรับมหาวิทยาลัย / อ. แอล.เอส. ไลโควิช. – ชื่อ: สูงกว่า. โรงเรียน พ.ศ. 2541 – 224 น.

5. ตราสินค้าเหล็กและโลหะผสม เอ็ด เช่น. ซุบเชนโก. – ม.: วิศวกรรมเครื่องกล., 2547. – 784 หน้า

ยางเป็นวัสดุหลายองค์ประกอบที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งมีพื้นฐานมาจากยาง ความยืดหยุ่นของยาง เช่น ความสามารถในการรับการเปลี่ยนรูปแบบพลิกกลับได้ที่มีขนาดใหญ่มาก (500 - 800%) ถือเป็นทรัพย์สินที่มีค่าที่สุด ยางมีโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำมาก (E = 1...10 MPa) และเปลี่ยนรูปได้ง่ายภายใต้อิทธิพลของความเค้นที่ค่อนข้างน้อย อัตราส่วนปัวซองของพวกเขาอยู่ใกล้กับ 0.5 ยางมีลักษณะเฉพาะคือ σ Β = 10... 60 MPa และการยืดตัวสัมพัทธ์ที่สูงมากในขณะที่ตัวอย่างแตก - มากถึง 900 - 1,000% รอยแตกในยางจะแพร่กระจายอย่างช้าๆ ความต้านทานการฉีกขาด (GOST 262-93) แตกต่างกันไปตั้งแต่ 20 ถึง 150 kN/m

หลังจากการแตกร้าว ตัวอย่างมีการยืดตัวสัมพัทธ์ตกค้างที่ 20 - 30% กล่าวคือ น้อยกว่า 5% ของการยืดตัวสูงสุดก่อนเกิดความล้มเหลว การยืดตัวอย่างถาวรนี้ส่วนใหญ่เป็นการเปลี่ยนรูปที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้เนื่องจากการแตกหักของการเชื่อมโยงข้ามและการเลื่อนหลุดของโมเลกุลขนาดใหญ่ ยิ่งการยืดตัวถาวรต่ำลง คุณภาพของยางก็จะยิ่งสูงขึ้น

ในระหว่างการดำเนินการ ผลิตภัณฑ์ยางจะประสบกับความเค้นที่น้อยกว่าความต้านทานแรงดึงอย่างมาก ภายใต้ภาระ พลังงานกลส่วนหนึ่งที่จ่ายให้กับผลิตภัณฑ์จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน การสูญเสียฮิสเทรีซิสเกิดขึ้นในระหว่างรอบการโหลดครั้งเดียว พวกเขาได้รับความสำคัญเป็นพิเศษในระหว่างการโหลดแบบวนซ้ำหลายครั้ง (รูปที่ 20.1)

ข้าว. 20.1. การพึ่งพาความเค้นในยางต่อความเค้นแรงดึง

ในผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ อุณหภูมิของยางจะเพิ่มขึ้น 100 °C หรือมากกว่า การให้ความร้อนแบบ Hysteretic ของยางจะมาพร้อมกับความแข็งแรงที่ลดลงและการเกิดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้น เป็นผลให้อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ลดลงและในบางกรณีอาจถูกทำลายได้ การสูญเสียฮิสเทรีซิสทำให้มั่นใจได้ว่าการใช้ยางเป็นวัสดุหลักสำหรับโช้คอัพ พลังงานของการสั่นสะเทือน แรงกระแทก หรือแรงกระแทกจะถูกดูดซับเมื่อองค์ประกอบยางของอุปกรณ์ดูดซับแรงกระแทกเสียรูป

ยางทำจากยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำกว่า 0°C การดำเนินการหลักของการเปลี่ยนยางให้เป็นยางคือการวัลคาไนซ์ เมื่อโมเลกุลเชิงเส้นของยางเทอร์โมพลาสติกเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีแบบเชื่อมโยงข้าม โครงสร้างโมเลกุลของยางเป็นโครงข่ายสามมิติที่มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นสูงเนื่องจากความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับยางแล้ว ยางมีความแข็งแรงกว่า ไม่เสี่ยงต่อการเสียรูปถาวรภายใต้ภาระหนัก และไม่ละลาย แต่จะขยายตัวในตัวทำละลายที่ยางละลายได้เท่านั้น

สำหรับยางเอนกประสงค์ ช่วงอุณหภูมิใช้งานคือ -50 ... + 150 °C เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 150°C ยางจะแตกตัวอย่างรวดเร็ว และเมื่อเย็นลงต่ำกว่า -50°C ยางจะสูญเสียความยืดหยุ่น สำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและสูงขึ้นยางชนิดพิเศษได้รับการพัฒนา - ทนความเย็นและทนความร้อนตามลำดับ

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของกลุ่มอะตอมที่ใกล้ที่สุดซึ่งสัมพันธ์กับพันธะคู่ การกำหนดค่าต่างๆ ของโมเลกุลยางเป็นไปได้ (รูปที่ 20.2)

ข้าว. 20.2. การกำหนดค่าของโมเลกุลยาง:

a-1,4-ทรานส์; b-1,4-ซิส

ด้วยองค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกัน ไอโซเมอร์ของยางจึงมีความยืดหยุ่นต่างกัน เช่น ในแง่ของจำนวนรูปแบบที่เป็นไปได้ ไอโซเมอร์บางตัวมีมากกว่าไอโซเมอร์ตัวอื่นอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น ยางธรรมชาติ (1,4-cis) แตกต่างจาก gutta-percha (1,4-trans) เนื่องจากความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้น

การคงสภาพพันธะคู่ชุดหลักไว้ในโครงข่ายโมเลกุลขนาดใหญ่ของยางเป็นสาเหตุของการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว โอโซนเป็นตัวทำลายโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแก่ชราจะถูกเร่งโดยการให้ความร้อนและการออกซิไดซ์และความเครียดเชิงกลไปพร้อมๆ กัน เนื่องจากอายุที่มากขึ้น พื้นผิวยางจึงถูกปกคลุมไปด้วยรอยร้าวต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระหว่างรอบการโหลดแบบสลับ ยางจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการทำลายทางกลไปพร้อมๆ กัน การแตกตัวของพันธะในโมเลกุลของยางและการรวมตัวกันใหม่ของชิ้นส่วนโมเลกุลจะช่วยลดความยืดหยุ่นของยาง และมาพร้อมกับการแตกร้าวของชั้นผิวอย่างต่อเนื่อง

ยางถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อความชรา: ต้านทาน (ไม่มีพันธะคู่); ต้านทานปานกลางและไม่มั่นคง ความต้านทานคือยางที่มีส่วนประกอบของเอทิลีนโพรพิลีน ยางซิลิกอนอินทรีย์ และฟลูออรีน รวมถึงโพลีเอทิลีนที่มีคลอซัลโฟเนต พวกมันไม่ไวต่อโอโซนไม่ว่าจะที่ความเข้มข้นสมดุลในอากาศเท่ากับ (2 - 4) 10 –6% หรือเมื่อความเข้มข้นนี้เพิ่มขึ้นเป็น 0.1 - 1.0% ผลของความชราจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนหลังจากผ่านไปหลายปีเท่านั้น

ยางที่มีความทนทานปานกลาง ได้แก่ ยางที่มีส่วนประกอบของยางคลอโรพรีนและบิวทิล และไทโอคอลส์ ในวัสดุเหล่านี้ รอยแตกร้าวจะเริ่มเกิดขึ้นหลังจากผ่านไปหลายเดือน

ยางเอนกประสงค์ที่ผลิตในปริมาณมากจะไม่เสถียร ยางเหล่านี้เป็นยางธรรมชาติและยางที่มีไอโซพรีน สไตรีนบิวทาไดอีน ไนไตรล์บิวทาไดอีน และยางอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง รอยแตกเกิดขึ้นหลังจากการยืด ดัด หรือบิดในระยะสั้น ความเข้มข้นของโอโซนในอากาศที่เพิ่มขึ้นเป็น 10 –2 – 10 –4% ทำให้เกิดการแตกร้าวของพื้นผิวของวัสดุเหล่านี้ที่อุณหภูมิ 20-25 °C หลังจากสัมผัสเพียง 1 ชั่วโมง รอยแตกบนพื้นผิวมีส่วนทำให้เกิดการทำลายและลดความต้านทานการสึกหรอของยาง

เนื่องจากความยืดหยุ่นภายใต้อิทธิพลทางกล ยางจึงมีความทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีหลายประเภท ขณะเดียวกันพวกเขาก็เสื่อมถอยลงด้วยการ "กลิ้ง" ในระหว่างการเสียดสี ความผิดปกติระดับจุลภาคในยางจะเสียรูป ม้วนตัว และฉีกออกจากพื้นผิว อัตราการสึกหรอของยางเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 150 °C การสึกหรอเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงเค้นในแนวเส้นสัมผัสที่ฉีกชั้นผิวและยิ่งรุนแรงมาก ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานก็จะยิ่งสูงขึ้น รอยแตกขนาดเล็กที่เกิดจากอายุที่เพิ่มขึ้นทำให้การสึกหรอเพิ่มขึ้น

เนื่องจากเป็นวัสดุโพลีเมอร์ ยางจึงมีคุณสมบัติต้านทานก๊าซ น้ำ และทนต่อสารเคมี (ยกเว้นตัวออกซิไดซ์ที่แรง) ยางดูดซับน้ำเล็กน้อย (ยางธรรมชาติ - มากถึง 2% H 2 O) ความต้านทานของยางต่อน้ำมันและเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์มีความสำคัญอย่างยิ่ง ยางเอนกประสงค์รวมถึงยางธรรมชาติไม่ทนต่อสารเหล่านี้ บวมพองและสูญเสียความแข็งแรงอย่างรวดเร็ว ยางพิเศษ - บิวทาไดอีนไนไตรล์, โพลียูรีเทน, โพลีซัลไฟด์, คลอโรพรีนและยางที่ทำจากยางฟลูออรีนมีความทนทานต่อน้ำมัน ยางที่ทำจากยางบิวทิลนั้นเหนือกว่ายางชนิดอื่นในเรื่องการซึมผ่านของก๊าซ การใช้งานหลักคือยางในของยางรถยนต์

ในช่วงอุณหภูมิการทำงาน สมบัติทางกลของยางเปลี่ยนแปลง: ความยืดหยุ่นของยางจะลดลงเมื่อเข้าใกล้ t CT และที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 ° C เนื่องจากการทำลายจากความร้อนและการเสื่อมสภาพ ด้วยการให้ความร้อนระยะสั้นถึง 120 ° C (เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ) ความแข็งแรงของยางทั้งหมดลดลงครึ่งหนึ่งโดยไม่มีข้อยกเว้น ยางที่มีส่วนประกอบหลักเป็นยางเอทิลีน-โพรพิลีน ออร์กาโนซิลิคอน และฟลูออรีน ทนความร้อนได้ (สูงถึง 300 - 400 °C แทนที่จะเป็น 150 °C สำหรับยางทั่วไป) ยางเป็นอิเล็กทริก

คุณสมบัติของยางจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเลือกส่วนประกอบ ความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบเหล่านั้นกับสภาวะการวัลคาไนซ์ ส่วนประกอบของยางประกอบด้วย: ยาง, พลาสติไซเซอร์ 8-30% เพื่อเตรียมยางดิบสำหรับการขึ้นรูป, สารตัวเติมในรูปของผงละเอียด, วัลคาไนเซอร์สำหรับโมเลกุลของยางเชื่อมขวาง, สารต้านอนุมูลอิสระ

สารตัวเติมแบ่งออกเป็นสารออกฤทธิ์ (เขม่า, ซิลิคอนออกไซด์) และสารเฉื่อย (ชอล์ก, แป้งโรยตัว ฯลฯ ) สารตัวเติมที่ใช้งานอยู่ในรูปแบบของผงที่กระจายตัวสูงที่เตรียมมาเป็นพิเศษจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของยางและเพิ่มความแข็งแรงของยาง สารตัวเติมเฉื่อยช่วยลดต้นทุนของยางโดยไม่เพิ่มความแข็งแรง ยางรีเคลม (8 - 30%) ได้แก่ ขยะบดละเอียดและผลิตภัณฑ์ยางเก่า จะถูกเติมลงในยางดิบ ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้วย ยิ่งเนื้อหาของสารตัวเติมที่ใช้งานอยู่และวัลคาไนเซอร์มีปริมาณมากเท่าใด ความแข็งแรง โมดูลัสยืดหยุ่น และการสูญเสียฮิสเทรีซิสก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ยิ่งปริมาณพลาสติไซเซอร์สูง ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลก็จะยิ่งอ่อนลง ความแข็งแรงก็จะน้อยลง และการสูญเสียเนื่องจากฮิสเทรีซีสก็จะลดลงตามไปด้วย

เทคโนโลยีการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง ได้แก่ การปั้นยางให้เป็นพลาสติกร่วมกับพลาสติไซเซอร์ การผสมส่วนประกอบและการได้ยางดิบ การขึ้นรูป การประกอบ และการวัลคาไนซ์ผลิตภัณฑ์ การทำให้เป็นพลาสติกคือการเสียรูปซ้ำ ๆ ของยางดิบ ผลจากการทำให้เป็นพลาสติกทำให้ส่วนผสมได้รับความร้อน น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยลดลงครึ่งหนึ่งเนื่องจากการทำลายทางกล และได้รับวัสดุที่มีความหนืดที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งง่ายต่อการผสมกับส่วนประกอบอื่น ๆ จากนั้นจึงสร้างผลิตภัณฑ์จากยางดิบ การวัลคาไนซ์จะดำเนินการที่อุณหภูมิ 140 - 180 °C ในแม่พิมพ์หรือหม้อนึ่งความดัน การเปิดรับแสงจะทำให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดการทำลายจากความร้อนของยาง (ใช้ตัวเร่งการวัลคาไนเซชันเพื่อจุดประสงค์นี้) สารวัลคาไนซ์มักจะเป็นกำมะถันโดยเติมในปริมาณ 5 - 6% เพื่อรักษาความยืดหยุ่นของยาง ที่ความเข้มข้นของกำมะถัน 30 - 50% ความถี่ของการเชื่อมโยงข้ามจะสูงมากจนทำให้ความยืดหยุ่นหมดไป วัสดุแข็งที่ได้รับหลังจากการวัลคาไนซ์เรียกว่าเอโบไนต์

ยางสามารถรวมเข้ากับสารอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย - สไตรีน, อะคริโลไนไตรล์, ไอโซบิวทิลีน ในยางใช้งานทั่วไป ส่วนประกอบยืดหยุ่นมักเป็นโคโพลีเมอร์ เช่น ยางสไตรีนบิวทาไดอีน เมื่อปริมาณสไตรีนหรือไนตอลในโมเลกุลของยางเพิ่มขึ้น ความต้านทานการแข็งตัวของยางจะลดลง ผลิตภัณฑ์ยางมักใช้การเสริมแรงด้วยเส้นใยและผ้าเพื่อเพิ่มความแข็งแรง

ผลิตภัณฑ์ยางมีให้เลือกมากมาย สำหรับวิศวกรรมเครื่องกล สิ่งที่สำคัญที่สุดคือยางสำหรับรถยนต์ โช้คอัพ สายพานขับเคลื่อน สายยาง ปะเก็นและปลอกแขนต่างๆ และตลับลูกปืนธรรมดา ยางถูกใช้เป็นวัสดุแม่พิมพ์สำหรับการปั๊มโลหะแผ่น สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ยางจะใช้ยางเอนกประสงค์และยางพิเศษ กลุ่มแรกประกอบด้วยยางธรรมชาติและยางไอโซพรีนซึ่งมีคุณสมบัติเกือบเหมือนกัน และยางสไตรีนบิวทาไดอีนซึ่งมีความทนทานต่อการสึกหรอเหนือกว่ายางธรรมชาติ

ยางพิเศษ ได้แก่: ก) ยางทนความเย็นจัดซึ่งรักษาความยืดหยุ่นได้ถึง -70 ... -100 ° C; เหล่านี้เป็นยางออร์กาโนซิลิคอนและยางที่มีพลาสติไซเซอร์พิเศษ เช่น บิวทาไดอีนไนไตรล์ ที่ทำให้เป็นพลาสติกด้วยซีบาเคต b) ยางทนความร้อน - เอทิลีนโพรพิลีน (สูงถึง 200 - 300 °C), ยางฟลูออรีน (สูงถึง 300 °C), ซิลิโคน (สูงถึง 250 °C) c) ยางทนน้ำมันที่มีคลอโรพรีน ไนไตรล์บิวทาไดอีน ยางฟลูออรีน รวมถึงโพลีซัลไฟด์ (ไทโอคอล) และยางโพลียูรีเทน ง) ยางทนรังสีที่เติมด้วยสารประกอบตะกั่วหรือแบเรียมเพื่อดูดซับรังสี γ

คุณค่าพิเศษของคุณสมบัติเฉพาะของยางทำให้จำเป็นต้องทดสอบคุณสมบัติอย่างครอบคลุมโดยใช้วิธีมาตรฐาน นอกจากการทดสอบแรงดึงและการฉีกขาดแล้ว ยังมีการประเมินความต้านทานการแข็งตัว ความต้านทานต่อความชราจากความร้อน ความต้านทานในตัวกลางของเหลว และคุณสมบัติอื่นๆ ของยางอีกด้วย