|
Шунгиты - новый наполнитель
резиновых смесей для производства ШИН и РТИ (Комплексный и экологически чистый заменитель белой сажи и технического углерода)
Шунгитовые породы
уникальные по составу, структуре и свойствам
образования. Они представляют собой
необычный по структуре природный композит -
равномерное распределение высокодисперсных
кристаллических силикатных частиц в аморфной
углеродной матрице. Средний размер
силикатных частиц около 1 мкм. Средний
состав пород эксплуатируемого месторождения
- 30% углерода и 70% силикатов. Между
углеродной и силикатной компонентой
существует прочная связь. Порода
характеризуется высокой плотностью,
химстойкостью и электропроводностью.
Такая структура и состав
пород сообщают шунгитовым материалам ряд
необычных физических, химических,
физико-химических и технологических свойств.
Частицы шунгитового порошка даже микронных
размеров содержат разные по полярности фазы.
Благодаря биполярности порошки шунгитовых
пород смешиваются со всеми известными
веществами (водными суспензиями и
фторопластами, каучуками,смолами и цементами
и др.). Следствием высокой совместимости
шунгитов со связующими является способность
создавать высоконаполненные композиции, в
т.ч. на основе каучуков.
Выполнены исследования по
замене шунгитовым порошком белых саж и
технического углерода в составе резиновых
смесей для производства шин, РТИ и резиновой
обуви. В производственных условиях завода
"Красный треугольник" (С-Петербург) в
серийной каркасной смеси на основе
бутадиенметилстирольного и изопренового
каучуков произведена полная замена белой
сажи БС-120 шунгитом (5 масс.ч.на 100 масс.ч.
каучука), а в серийной протекторной
резиновой смеси на основе
бутадиенметилстирольного, изопренового и
бутадиенового каучуков произведена добавка к
основному рецепту (3 масс.ч. шунгита на 100
масс.ч. каучука).
Замена 5 масс.ч. белой
сажи обеспечивает хорошие технологические
свойства каркасной резиновой смеси (каландруемость,
шприцуемость). Кроме того, наблюдается
значительное снижение "шубления" резиновой
смеси,содержащей бутадиеновый каучук при
переработке на оборудовании.
Добавка 3% масс.ч. шунгита
на 100 масс.ч. каучука к основному рецепту
протекторной смеси практически не влияет на
ее основные технологические и
физико-механические свойства. Отмечено, что
шунгит меньше пылит, легко вводится в каучук
в процессе смешивания. Его применение
улучшает санитарные условия труда на
производстве и снижает энергозатраты на
гомогенизацию смесей.
На заводе"Красный
треугольник"(С-Пб) проведены
производственные опыты по применению шунгита
в качестве наполнителя резиновых смесей для
производства обуви. Шунгит вводился взамен
60 масс.ч. технического углерода П 803 в
обкладочную резиновую смесь для подкладки
клееной обуви на основе бутадиенстирольного
каучука.
У резиновой смеси с
шунгитом существенно улучшились
технологические свойства: на 30% снизилась
вязкость по Муни, в 2 раза увеличилось время
начала подвулканизации. Улучшился ряд
физико-механических свойств резины с
шунгитом - на 10% повысилась прочность и на
20% эластичность.
В лабораторных условиях
изучена возможность применения шунгита в
качестве заменителя белой сажи БС-50 в
резиновой смеси, предназначенной для
резиновых прослоек на ткани в обычном и
тропическом исполнении. В смеси на основе
изопренового и бутадиенстирольного каучуков
7 масс.ч. белой сажи были заменены шунгитом.
Результаты испытаний показали, что
технологические и физико-механические
свойства остаются на том же уровне и
возможна замена белой сажи шунгитом.
Исследована возможность
применения шунгита в качестве заменителя
технического углерода Т-900 в резиновой
смеси, предназначенной для промазки тканей,
применяемых в производстве конвейерных лент.
Замена шунгитом 20 масс.ч.
ТУ Т-900 практически не влияет на
технологические и прочностные свойства
резин. Производственное опробование в
резинах для конвейерных лент подтвердили
лабораторные испытания.
В резиновой смеси,
предназначенной для внутреннего и наружного
слоев напорных рукавов на основе наирита и
бутадиенстирольного каучуков на шунгит было
заменено 25 масс.ч. технического углерода Т-
900. Технологические свойства резиновых
смесей и физико-механические свойства резин
при этом сохранились.
Исследована возможность
применения шунгита в огнестойких композициях
с галогенсодержащими каучуками, которые
являются традиционными при разработке
трудногорючих резин. Наполнение резин
шунгитом снизило потери массы приблизительно
в 3 раза, продолжительность самостоятельного
горения сократилась в 50 раз.
Сделан вывод, что
эластомерные композиции наполненные шунгитом
имеют достаточно высокую термо- и
огнестойкость, что позволяет рекомендовать
их к применению в теплонагруженных узлах и
пожароопасных объектах.
В целом исследования и
опытное опробование шунгитов в резиновых
смесях выявило следующие эффекты:
1.
Возможность замены шунгитом
белой сажи.
2.
Возможность замены шунгитом
малоактивного и полуактивного технического
углерода.
3.
Улучшение технологических
свойств резиновых смесей (вязкость по Муни,
стойкость к преждевременной поовулканизации,
реологические свойства).
4.
Улучшение способности
резиновых смесей к переработке (снижение
шубления на вальцах в сравнении с
техуглеродом и белой сажей).
5.
Шунгитонаполненные резины
обладают улучшенными динамическими
свойствами - сопротивлением росту трещин при
изгибе с проколом, пониженным
теплообразованием при знакопеременном
изгибе, динамической выносливостью при
угловом вращении.
6.
Наполнение резин шунгитом
значительно увеличивает их термо- и
огнестоикость.
7.
Применение шунгита позволяет
создать высоконаполненные (400масс.ч.
шунгита на 100 масс.ч. каучука) резины с
необычными свойствами-высокой твердостью и
ударопрочностью, электропроводностью и
антифрикционными свойствами.
8.
Шунгит легко вводится в
каучук в процессе смешивания, требует меньше
энергозатрат для распределения в полимере.
9.
Применение шунгита позволяет
улучшить санитарно-гигиеническую обстановку
на предприятии, т.к. шунгит меньше пылит,
меньше силикозоопасен.
10.
Шунгит может применяться в
резиновой промышленности для производства
шин, резино-технических изделий и резиновой
обуви.
11.
Введение в хозяйственный
оборот шунгита позволит сократить обьем
"грязных" технологий получения наполнителей
для резин - белой сажи и техуглерода.
|
Характеристика