Файл: Дипломды Жмыс экологиялы ауіпсіз резина техникалы бйымдарды ндіру шін кремний толытырыштары бар резина оспаларын зірлеу.ppt

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС Экологиялық қауіпсіз резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар резина қоспаларын әзірлеу

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым Министрлігі М. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті


Орындаған студент: Уали А.
ХТ-18-6тк2 тобы
Ғылыми жетекшісі: Сагитова Г.Ф


Жұмыстың мақсаты


Жұмыстың негізгі мақсаты экологиялық қауіпсіз резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар резина қоспаларын әзірлеу болып табылады.
Осы мақсатқа сәйкес келесі міндеттер шешілді:
- модификацияланған тұндырылған кремний толықтырғышын алу
-жаңа құрамды резина қоспаларының оңтайлы рецептурасын құрастыру;
-келтірілген вулканизаттың физика-механикалық қасиеттерін анықтау.


Зерттеудің мақсаты мен міндеттері
Жұмыстың негізгі мақсаты экологиялық қауіпсіз резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар резина қоспаларын әзірлеу болып табылады.
Осы мақсатқа сәйкес келесі міндеттер шешілді:
- модификацияланған тұндырылған кремний толықтырғышын алу
-жаңа құрамды резина қоспаларының оңтайлы рецептурасын құрастыру;
-келтірілген вулканизаттың физика-механикалық қасиеттерін анықтау.
Ғылыми жаңалығы.
Экологиялық қауіпсіз резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар протекторға арналған резина қоспалары мен әзірлеу режимі әзірленді.
Практикалық маңызы. Қолданыстағы стандарттар талаптарын қанағаттандыратын және өзінің қауіпсіздігі бойынша барлық қолданыстағы аналогтардан асып түсетін жаңа құрамды резина қоспасы әзірленді және пайдалануға ұсынылды. Дипломдық жұмыс тақырыбы бойынша 1 ғылыми мақала жарияланды.

ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ

Зерттеу әдістері және қолданылған негізгі құрал - жабдықтар мен қатар эксперименттік бөлімді бастамас бұрын зерттеу жұмысы бойынша қолданылған негізгі шикізаттар мен ингредиенттерге сипаттама беріледі.
Резина қоспаларын біліктерде дайындаудың теориялық негіздері, вулкандаушы пресс, резиналардың үзілуге беріктігін сынау, техникалық көміртегінің физика-химиялық қасиеттерін анықтау және кремний толықтырғышы қолданылған жеңіл радиалды протекторға арналған резина қоспаның рецепті құрастырылды. Келтірілген рецепт бойынша вулканизат алу және физика-механикалық қасиеттері анықталып, біліктеуде қолданылатын жұмыс жүктемелерін есептеулер келтірілді.

---

Зерттеу әдістері және қолданылған негізгі құрал-жабдықтар

Аталған дипломдық жұмыстың алдына қойып отырған мақсаты бір жағынан қазіргі таңда қоршаған ортаға экологиялық қауіпсіз болып келетін резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар резина қоспаларын әзірлеу болып табылады.
Дипломдық жұмысты жоғарыда аталған өзекті мәселелерді негізге ала отырып, кремний толықтырғыштарын алу арқылы жаңа құрамды резина қоспаларының оңтайлы рецептурасын құрастыруға болады. Екінші кезекте келтірілген вулканизаттың физика-механикалық қасиеттері анықталады. Оларды жүзеге асыру үшін екі сатылы резина қоспасын дайындау таңдап алынады.

Резина қоспаларын дайындау

Ингредиенттердің атауа	Каучуктің 100 массалық үлесіне, мас.ү.
СКИ-3	100,0
Техникалық күкірт	0,4
Үдеткіш ТМТД (тиурам)	2,0
Сульфенамид Т	2,0
Мырышты ақ күйе	3,0
Стеарин қышқылы	1,5
Кремний толықтырғышы ОКН-III	15,0-45,0

Кремний толықтырғышын салыстырмалы бағалау үшін модельдік және протекторлық резина қоспалары жасалды, олардың құрамы 1 және 2 кестелерде келтірілген.
Кесте 1- Модельдік резина қоспасының рецепті


Модельдік резина қоспалары кремний толықтырғышын бөлшек енгізумен зертханалық біліктерде жасалды. Өндіріс режимі 3 кестеде келтірілген.

Кесте 2-Жеңіл радиалды протекторға арналған резина қоспаның рецепті Протекторлық қоспалар екі сатылы араластыру режимі бойынша камера көлемі 2,5 дм3 болатын 4,5/20 140 зертханалық резина араластырғышта дайындалды. Кремний толықтырғыштары бірінші кезеңде бірінші минутта енгізілді, техникалық көміртек қысыммен араластырылғаннан кейін екі минуттан кейін енгізілді. Бірінші кезең 80°С кезінде және роторлардың жылдамдығы 60 айн/мин 4 мин ішінде, екіншісі — 60°С кезінде, 2 мин ішінде 30 айн/мин жүргізілді. Қоспа зертханалық біліктерде аяқталды.

Ингредиенттердің атауа	Каучуктің 100 массалық үлесіне, мас.ү.
I саты
СКИ-3	100,0
Мырышты ақ бояу	3,0
Диафен ФП	1,0
Ацетонанил Р	І,0
Қорғаныш балауызы	2,0
Мұнай пластификаторы / ПН-6 майы /	8,0
Стеарин қышқылы	2,0
Техникалық көміртек П245	20,0
ОКН-III	45,0
II саты
Техникалық күкірт	1,9
Сульфенамид Ц	1,6
Сантогард PVI	0,2
ДФГ	0,5

---

Кесте 3-Модельдік резина қоспасын дайындау режимі Бұл дипломдық жұмысымда біріншіден осы алынған ингредиенттерді алып өлшеп алдым. Бұл жұмыс біліктеу машинасында орындалады. Жеңіл радиалды протекторға және модельдік резина қоспасы 1 және 2-кестелерде келтірілген.

№	Операцияның атауы, ингредиенттерді енгізу тәртібі	Ұзақ-тығы, мин	Араластыру-дың жиынтық уақыты, мин
1.	Орамдардың саңылауын 1,1 ММ, орамдардың бетін 30 (+5)°C болатындай орнатамыз	0	0
2.	Резина таспаны аламыз, екі жағынан 3/4 орамға әр 30 секунд сайын кесеміз	2	2
з.	Күкіртті ендіреміз. Оны іске асырғаннан кейін әр жағынан кесу арқылы ¾ орамға жасалады	2	4
4.	Мырыш оксиді мен 10% кремний толықтырғышын (KТ) енгіземіз	4	8
5.	Стеарин қышқылын және 10% KТ енгіземіз	4	12
6.	KТ қалдықтарын енгіземіз. Саңылауды біліктердегі қор шамамен 15 мм болатындай етіп орнатамыз. KТ енгізілген кезде әр жағынан бір кесу жасаймыз	10	22
7.	Үдеткіштерді енгіземіз. Әр жағынан 3/4 орамға үш кесу жасаймыз	4	26
8.	Біліктен кесеміз. 0,8 мм бос орын жасаймыз, қоспаны орама арқылы үш рет өткіземіз	2	28
9.	Жіңішке қылып өткіземіз. Қоршаудың үстіндегі қор шамамен 15 мм болуы керек.	5	33
10.	5 мм калибрлі резина қоспасының парағын босатып оның массасын тексереміз.
11.	Жалпы өндіріс уақыты		33

Кремний толықтырғышының құрылымы мен модификация әдісінің модельдік қоспалардың қасиеттеріне әсері

Көрсткіштердің атауы	Эталон	ОКН-ІІІ
		15	30	45
Тұтқырлығы, бірл. Муни	120.5	73.0	74.0	75.0
160°C кезінде Монсанто R-100 реометрінде сынау
Бұрау моменті, нм Минималды максималды	35.0 46.0	15.2 56.0	15.3 56.0	15.4 56.5
Вулкандаудың басталу уақыты, мин	5.0	3.4	3.5	3.6
50% вулкандауға қол жеткізу уақыты, мин.	6.8	4.6	4.5	4.6
90% вулкандауға қол жеткізу уақыты, мин.	10.0	7.2	7.2	7.3
160°c кезіндегі вулканизаттардың қасиеттері
300% ұзарту кезіндегі шартты кернеу, МПа	4.5	6.7	6.7	6.6
Шартты созылу беріктігі, МПа	16.6	19.7	19.6	19.7
Үзілу кезіндегі салыстырмалы ұзарту, %	790	400	420	410

---

KТ қасиеттерін бағалау үшін ТШ 2168-038-00204872-2001 сәйкес модельдік қоспада сынақтар жүргізілді. Құрамы 3-кестеде көрсетілген резина қоспасы, 5-кестеде көрсетілген режим бойынша жасалған.
Кремний толықтырғышының қатысуымен күкіртті вулкандау процесінің баяулауына байланысты модельдік қоспаның рецептурасында күкірт мөлшері аз және үдеткіштердің (2,0 мас. ү. тиурам Д + 2,0 мас.ү. сульфенамид Т) мөлшері көп тиімді вулкандау жүйесі таңдалды.
Кесте 6- Кремний толықтырғышы бар модельдік қоспалардың қасиеттері

6-кестеде көрсетілгендей алынған нәтижелердегі қолданылатын кремний толықтырғышын модификацияланған және эталонға сәйкес екі топқа бөлуге болады. Толықтырғыш - толықтырғыштың өзара әрекеттесуін азайту арқылы модификацияланған беті бар толықтырғыштың жақсы дисперсиясына байланысты ОКН-ІІІ қоспаларының тұтқырлығы эталон қоспаларына қарағанда едәуір төмен болып келеді. Себебі ОКН-ІІІ қоспаларының толықтырғыштың модификацияланған бетімен жақсы диспергирленуі. Эталон қоспасының максималды тұтқырлығының болуы-диспергирлеу дәрежесінің төмен болуына байланысты болып келеді. Егер қоспалардың вулкаметрлік сипатын қарастыратын болсақ, онда минималды моменттің тұтқырлықпен корреляциясын және эталон қоспасында вулканизацияның айтарлықтай баяулауын атап өтуге болады, мүмкін бұл бет құрылымының айырмашылығына байланысты.
Кесте 5- Вулканизаттардың физика – механикалық қасиеттері

Көрсеткіштер атауы	Норма эталон	1	2	3
Құрамы, масс.ү.	30	15	30	45
Иілімділігі, ш.б.	0,35	0,36	0,34	0,30
200% созғандағы шартты кернеуі, МПа	105	91	102	81
Созылу кезіндегі шартты беріктігі, кгс/см2	210	191	207	181
Салыстырмалы созылымдылығы, %	510	479	508	451
Шор бойынша қаттылығы, ш.б.	72	68	72	75
Тығыздығы	1,18	1,14	1,18	1,19

Үзілу кезіндегі беріктік, МПа


8 - кесте бойынша оптимальды мәні -30.
Атап айтқанда 300% созғандағы шартты кернеуі, созылу кезіндегі беріктігі, салыстырмалы созылымдылығы эталонға сәйкес, ал Шор бойынша қаттылығы, иілімділігі эталонмен салыстырғанда едәуір жоғары физика-механикалық қасиетке ие болып табылады [41-43,54].

---

Вулканизаттың физика-механикалық қасиеттеріне сүйене отырып (7-12-суреттер) қисықтар тұрғызылды.
Жалпы вулканизаттардың физика-механикалық көрсеткіштері бойынша техникалық көміртегі қосылған вулканизаттың оптимальді нүктесі 30 мас. 100


Сурет 7 – Кремний толықтырғышының үзілу кезіндегі беріктігі бойынша тәуелділік графигі


Иілімділігі,ш.б.


мас. каучукке тура келетіні көрсетіліп тұр, осы аралық резинаның жоғарыдағы кестеде келтірілген төмендегі қасиеттерін сипаттайды: 500%-ға созғандағы модулі мен салыстырмалы созылуы жоғарылайды, ал таратуға қарсылық, иілімдігі, шора бойынша қаттылығы нормаға сәйкес.


500% созғандағы модулі, МПа


Сурет 8 - Кремний толықтырғышының иілімділігі бойынша тәуелділік графигі


Таратуға қарсылық, нм


Сурет 9 - Кремний толықтырғышының созғандағы шартты кернеуі бойынша тәуелділік графигі


Созылу кезіндегі шартты беріктігі, кгс/см2


Сурет 10 - Кремний толықтырғышының таратуға қарсылығына тәуелділік графигі


Салыстырмалы созылымдылығы, %


Сурет 11 - Кремний толықтырғышының созылу кезіндегі шартты бірлік бойынша тәуелділік графигі


ҚОРЫТЫНДЫ


Дипломдық жұмыс «Экологиялық қауіпсіз резина техникалық бұйымдарды өндіру үшін кремний толықтырғыштары бар резина қоспаларын әзірлеу» тақырыбындa орындалды.
Кіріспе бөлімінде, дипломдық жұмыс тақырыбының өзекті мәселелерін ашатын бөлімдер толық жазылды.
Аналитикалық бөлімде шиналардың пайдалану қасиеттеріне қойылатын талаптар, шиналарда кремний диоксидін қолдану, кремний толықтырғыштарының түрлері мен типтері, қасиеттері, тұндырылған кремний толықтырғышының қасиеттерінің резина қасиеттеріне әсері қарастырылды.
Эксперименттік бөлімде зерттеу жұмысы бойынша қолданылған негізгі шикізаттар мен ингредиенттер және зерттеу әдістер, қолданылған негізгі құрал-жабдықтар келтірілді. Резина қоспаларын біліктерде дайындаудың теориялық негіздері, вулкандаушы пресс, резиналардың үзілуге беріктігін сынау, модификацияланған тұндырылған кремний толтырғышын алу әдісі ,техникалық көміртегінің физика-химиялық қасиеттерін анықтау және кремний толықтырғышы қолданылған моделдік және жеңіл протекторлық резина қоспасының рецептурасын құрастырылды. Келтірілген рецепт бойынша вулканизат алынды және олардың физика-механикалық қасиеттері анықталды, біліктеуде қолданылатын жұмыс жүктемелері есептеліп шығарылды.
Жалпы алынған резина қоспасының рецептуралық құрамына кремний толықтырғышы толықтырғыш ретінде енгізіп, нәтижесінде нормаға сәйкес резина алынуына байланысты, арзан қол жетімді кремний толықтырғышын қолдану қарастырылды.

---