расчет рецепта резиновой смеси

18.04.202230.04.2022 admin 0 Comments

Polimery

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Технология полимерных материалов»

Изготовление резиновых смесей на вальцах

Отчет о лабораторной работе

по курсу “Технология переработки полимеров”

ЯГТУ 240.100.62-002 ЛР

студентка гр. ХТБС-33

Лабораторная работа № 1. Изготовление резиновой смеси на вальцах.

Цель работы: ознакомиться с изготовлением резиновых смесей на вальцах.

Материалы, инструменты и оборудование: Каучуки, ингредиенты, технические весы с разновесами, режимные часы, секундомер, тара для ингредиентов, восковой карандаш или мел.

Навеску каждого ингредиента Р (в кг) на одну заправку вычисляют по формуле. gG/,где g- _СОдержание одного ингредиента, масс.ч. на 100 масс.ч. каучука;

-содержание всех ингредиентов, входящих в состав

Пример расчета навесок компонентов приведен в табл. 1. При замене одного компонента другим очень важно знать его содержание в смеси в % (об.), так как действие этого компонента в резине зависит не только от массового, но и от объемного содержания его в смеси.

В соответствии с рабочим рецептом материалы взвешивают для изготовления одной заправки смеси.

Валки смесительных вальцев имеют шлифованную закаленную поверхность.

Проведение испытания: При изготовлении резиновой смеси на лабораторных вальцах после проверки исправности аварийного останова включают кнопочный пускатель и устанавливают заданную температуру валков, постепенно открывая вентили на трубопроводах, подающих пар и охлаждающую воду. Температуру заднего валка сле¬дует поддерживать в пределах 70—75 °С, а переднего — 45—- 55 °С. Температуру поверхности валков контролируют лучковой термопарой. Затем устанавливают необходимый зазор между валками. Для этого между валками с левой и правой стороны пропускают свинцовые пластинки и измеряют их толщину толщиномером. Каучук в вальцы вводят небольшими кусками, при этом зазор между валками составляет 0,2—0,3 мм. При таких условиях каучуки быстрее переходят в вязкотекучее состояние и садятся на передний валок. При введении остальных ингредиентов зазор между валками увеличивают, в результате чего интенсивное смешение происходит не только в зазоре между валками, но и во вращающемся объеме смеси между валками. При смешении на вальцах переориентация фазовых поверхностей осуществляется вручную. Для этого резиновую смесь подрезают и закатывают в рулоны с левой и правой стороны вальцев поочередно.

При использовании вальцев небольшого размера резиновую смесь можно подрезать без закатки ее в рулоны. Однако в этом случае необходимо направлять конец подрезанного резинового листа с одной стороны вальцев на другую.

Все ингредиенты вводят в зазор между валками по всей длине переднего валка слева направо и справа налево. Кусочки каучука, резиновой смеси, а также часть ингредиентов, провалившихся на противень, собирают в совок при помощи щетки и вновь возвращают в зазор между валками.

Обычно исходные компоненты вводят на вальцы в следующем порядке: сначала каучуки и регенерат, затем—диспергаторы (жирные кислоты), активаторы вулканизации (оксиды металлов), противостарители, твердые мягчители, технический углерод, жидкие мягчители, ускорители вулканизации, вулканизующие вещества.

После введения ускорителей и вулканизующей группы рекомендуется 3 или 4 раза пропустить смеси через тонкий (0,2— 0,3 мм) зазор между валками. Общая продолжительность смешения при этом составляет 20—25 мин. Готовую смесь снимают в виде листа толщиной приблизительно 2 мм, помещают на рабочий стол и игольчатой термопарой измеряют температуру. На листе резиновой смеси записывают номер группы, дату изготовления, шифр смеси и лист сдают лаборанту.

Таблица№ 1 Расчёт навесок ингредиентов на одну заправку. Рецепт №27

Источник

Расчет рецепта резиновой смеси

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СМЕСИ РЕЗИНОВЫЕ СТАНДАРТНЫЕ

Материалы, оборудование, методы смешения и приготовления вулканизованных пластин

Standard rubber compounds. Materials, equipment and procedures for mixing and preparing vulcanized sheets

Дата введения 2013-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ») на основе перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, выполненного Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт синтетического каучука» (ФГУП «НИИСК»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 160 «Продукция нефтехимического комплекса»

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5)

Издание (июль 2018 г.) с Изменением N 1 (ИУС 2-2018).

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает перечень контрольных ингредиентов, необходимых для приготовления стандартных резиновых смесей, предусмотренных соответствующими методами испытаний, а также требования к процедуре взвешивания материалов. Стандарт также описывает смесительное и вулканизационное оборудование и общие требования к процедурам смешения и вулканизации.

1.2 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих правил по безопасности и охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 269-66 Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний

ГОСТ 270-75 Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении

ГОСТ ISO 2393-2016 Смеси резиновые для испытаний. Приготовление, смешение и вулканизация. Оборудование и процедуры

ГОСТ Р 54547-2011 Смеси резиновые. Определение вулканизационных характеристик с использованием безроторных реометров

ГОСТ Р 54552-2011 Каучуки и резиновые смеси. Определение вязкости, релаксации напряжения и характеристик подвулканизации с использованием вискозиметра Муни

Раздел 2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3 Назначение

Требования, изложенные в настоящем стандарте, предназначены для использования в стандартизованных методах приготовления резиновых смесей и вулканизатов, применяемых при контроле качества продукции, в исследованиях и разработках, а также при сравнении различных материалов.

4 Стандартные материалы

4.1 Стандартные контрольные материалы

4.1.1 В рецептах стандартных резиновых смесей используют стандартные контрольные материалы [1] или материалы, которые имеют аналогичные свойства. В случае разногласий следует использовать действующие стандартные контрольные материалы или промышленные контрольные материалы [1], приведенные в таблице 1.

Стандартный контрольный материал (SRM) или промышленный контрольный материал (IRM) [1]

Источник

Лабораторная работа № 1. Изготовление резиновой смеси на вальцах.

Изготовление резиновых смесей на вальцах

Отчет о лабораторной работе

по курсу “Технология переработки полимеров”

ЯГТУ 240.100.62-002 ЛР

студентка гр. ХТБС-33

Лабораторная работа № 1. Изготовление резиновой смеси на вальцах.

Цель работы:ознакомиться с изготовлением резиновых смесей на вальцах.

Материалы, инструменты и оборудование:Каучуки, ингредиенты, технические весы с разновесами, режимные часы, секундомер, тара для ингредиентов, восковой карандаш или мел.

Навеску каждого ингредиента Р (в кг) на одну заправку вычисляют по формуле. gG/ ,где g- _СОдержание одного ингредиента, масс.ч. на 100 масс.ч. каучука;

-содержание всех ингредиентов, входящих в состав

В соответствии с рабочим рецептом материалы взвешивают для изготовления одной заправки смеси.

Валки смесительных вальцев имеют шлифованную закаленную поверхность.

Проведение испытания: При изготовлении резиновой смеси на лабораторных вальцах после проверки исправности аварийного останова включают кнопочный пускатель и устанавливают заданную температуру валков, постепенно открывая вентили на трубопроводах, подающих пар и охлаждающую воду. Температуру заднего валка следует поддерживать в пределах 70—75 °С, а переднего — 45—- 55 °С. Температуру поверхности валков контролируют лучковой термопарой. Затем устанавливают необходимый зазор между валками. Для этого между валками с левой и правой стороны пропускают свинцовые пластинки и измеряют их толщину толщиномером. Каучук в вальцы вводят небольшими кусками, при этом зазор между валками составляет 0,2—0,3 мм. При таких условиях каучуки быстрее переходят в вязкотекучее состояние и садятся на передний валок. При введении остальных ингредиентов зазор между валками увеличивают, в результате чего интенсивное смешение происходит не только в зазоре между валками, но и во вращающемся объеме смеси между валками. При смешении на вальцах переориентация фазовых поверхностей осуществляется вручную. Для этого резиновую смесь подрезают и закатывают в рулоны с левой и правой стороны вальцев поочередно.

Таблица№ 1 Расчёт навесок ингредиентов на одну заправку. Рецепт №27

2,281,192,522,0021,4Оксид цинка3,805,470,910,7235,7Сера0,761,470,680,547,1Стеорин0,760,961,040,837,1Нафтан-20,761,001,000,797,1ПН-7515,201,8610,758,53142,86Итого131,6126,01

Порядок расчета рецепта резиновой смеси:

1. Массовую долю компонента рассчитывают по формуле:

(1)

2. Объемную часть компонента рассчитывают по формуле:

(2)

(3)

где — объёмная доля ингредиента.

4. Массу загрузки рассчитывают по формуле:

(4)

5. Теоретическую плотность рассчитывают по формуле:

(5)

6, Навеску компонента рассчитывают по формуле:

gG/ (6)

Таблица № 3. Порядок и время введения ингредиентов на вальцы.

Вводимый ингредиент	Время введения ингредиентов на вальцы, мин
Резиновая смесь с содержащая 20 масс. ч. ТУ П234	Резиновая смесь с содержащая 60 масс. ч. ТУ П234
Каучук СКН-40
Стеарин	1,45	1,15
Белила цинковые	4,03	1,38
Нафтам-2	4,52	3,18
ТУ П234	9,30	3,34; 4,24
Каптакс	10,12	12,04
Сера	10,53	13,06
ИТОГО	12,31	16,08

Вывод: Из полученных в ходе лабораторной работы данных можно сделать вывод, что для резиновых смесей с большим количеством наполнителя требуется большее время смешения.

Источник

Приготовление резиновых смесей

Закрытые смесители периодического действия являются наиболее массовым видом смесительного оборудования и по сравнению с вальцами более производительны и безопасны в работе, легче поддаются автоматизации и позволяют на 15-20% экономить электроэнергию. Смешение осуществляется в закрытой камере при механическом воздействии на материалы двух горизонтально расположенных роторов, занимающих около 60% объёма камеры и вращающихся навстречу друг другу с разной скоростью. Особенности конструкции смесителей разных типов определяются в основном роторами, которые по форме могут быть овальные (Бенбери), трех- или четырехгранные (Вернер-Пфляйдерер) и кулачковые взаимозацепляющиеся (Интермикс). При работе смесителей развивается высокая температура, которую снижают водой. В обозначении отечественных смесителей указывают свободный объём камеры (полный объём камеры за вычетом объёма, занимаемого роторами) и частоту вращения заднего ротора. Эффективность работы смесителя зависит от объёма компонентов смеси. Стремятся к тому, чтобы к концу цикла объём заполнения камеры достигал 60-80% свободного объёма, что определяют экспериментально с учётом состава смеси и степени амортизации смесителя. С увеличением зазора между гребнем лопасти ротора и стенкой камеры вследствие износа смесителя несколько увеличивают объем заполнения его камеры. Свободное пространство в камере необходимо для смешения компонентов, но при недостаточной её загрузке чрезмерно уменьшается давление, что удлиняет цикл из-за проскальзывания смеси. При перегрузке камеры снижается однородность смеси, так как часть ингредиентов длительное время оказывается в горловине загрузочной воронки и не участвует в смешении. Продолжительность смешения растёт при увеличении содержания техуглерода, а одновременная загрузка техуглерода и мягчителей ухудшает его распределение в резиновой смеси. С повышением давления верхнего затвора на смесь увеличивается трение, что повышает температуру и уменьшает продолжительность смешения. При повышении скорости вращения роторов усиливается перемешивание смеси и повышается интенсивность процесса, что сокращает продолжительность цикла.

Смесители непрерывного действия облегчают создание непрерывных потоков переработки резиновых смесей, позволяют улучшать культуру труда и уменьшать производственные площади, а в их рабочей камере по характеру воздействия вращающегосяся ротора (шнека) на смесь выделяют три зоны:

· в зоне загрузки смесительные органы имеют винтовую нарезку для равномерности захвата, уплотнения и подачи материалов в зону смешения;

· в зоне смешения находятся перемешивающие элементы конструкции, обеспечивающие максимальный смесительно-диспергирующий эффект;

· в зоне выгрузки снижаются механические воздействия, и развившееся давление уплотняет и выталкивает смесь через разгрузочное отверстие. Выделяющееся тепло во второй и третьей зонах интенсивно отбирают большие поверхности охлаждения, что в сочетании с высокими напряжениями и скоростями сдвига способствует эффективному перемешиванию материалов. Роторные смесители непрерывного действия ФКМ фирмы «Фаррел» (США) имеют два ротора с червячной нарезкой в зоне загрузки и фасонными лопастями, подобными роторам смесителя «Бенбери». Материалы уплотняются, смачиваются и диспергируются при воздействии сдвига между гребнями роторов и стенкой камеры и продольного возвратно-поступательного среза. Усреднение и гомогенизация достигаются трамбовкой, перелопачиванием и перебросом смеси из камеры в камеру под действием разности скоростей вращения роторов. Одночервячные смесители непрерывного действия «Трансфермикс» наиболее распространены и имеют червяк с переменной глубиной нарезки витков, расположенный в конической полости корпуса, которая имеет винтовую нарезку и сужается к выходу (рис.2.26). Материал послойно переходит из межвитковых каналов червяка в каналы корпуса и обратно по сложной траектории, но по интенсивности смешения они уступают ФКМ. Отечественный смеситель РСНД-530/660-1 с червяком диаметром 660мм в загрузочной и 530мм в разгрузочной зоне и шестью зонами регулирования температуры от 20 до 140 о С работает совместно со смесителем периодического действия, а смесь из него выходит в виде гранул или листов.

Рис. 2.26 Схема четырехступенчатой машины системы «Трансфермикс»:

1 – загрузочная воронка; 2 – корпус; 3 – червяк.

Рис.2.27. Технологическая схема приготовления резиновых смесей на оборудовании

большой единичной мощности: 1-смеситель РС-630, 2-смеситель РС-330, 3-экструдер 500/8,

4- экструдер 500/600, 5-смеситель непрерывного действия типа «Трансфермикс», 6-агрегат из трёх вальцев 665×2100, 7-экструдер 450/550 с валковой головкой, 8-экструдер 500×600 с валковой головкой, 9-вальцы 665×2100, 10-установки для изоляции и охлаждения гранул,

11-фестонные установки для изоляции и охлаждения гранул.

Таблица 2.14

Дата добавления: 2015-05-16 ; просмотров: 1952 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Расчёт удельных норм расхода основного сырья и вспомогательных материалов для изготовления резиновых технических изделий

Страницы работы

Содержание работы

7 Материальные и энергетические расчёты

7.1 Расчёт удельных норм расхода основного сырья и вспомогательных материалов

7.1.1 Материальный баланс резиновой смеси

Чистый расход резиновой смеси на одно изделие

Потери резиновой смеси при вулканизации

Потери резиновой смеси при вырубке

7.1.1.1 Чистый расход резиновой смеси

7.1.1.2 Расход резиновой смеси с учётом потерь

7.1.1.2.1 Потери резиновой смеси при вулканизации

где 0,991 – коэффициент, учитывающий потери при вулканизации.

7.1.1.2.2 Потери резиновой смеси при вырубке

где 0,189 – коэффициент, учитывающий потери при вырубке.

7.1.1.3 Удельный расход резиновой смеси

7.1.1.4 Расчёт расхода сырья и материалов с учётом индивидуальных потерь на подготовительных операциях (используя рецепт композиции,
расчёт начинаем с определения массовой доли компонента)

7.1.1.4.1 Массовые доли ингредиентов

7.1.1.4.1.1 Массовая доля каучука