На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Участок изготовления резиновых смесей для технических пластин мощностью 20000 тонн в год

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 24.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 22. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное  учреждение
высшего профессионального  образования
  “Ярославский государственный  технический университет”
Кафедра химии и технологии переработки эластомеров 

                                                Проект защищен
                                                с оценкой__________
                                                Руководитель  проекта
                                                д.т.н., доцент
                                                _________О. Ю. Соловьева
                                                «____ »___________2008 г. 
 
 

Участок изготовления
резиновых смесей для технических  пластин
  мощностью 20000 тонн  в год 

Расчетно-пояснительная  записка к курсовому  проекту
по  дисциплине «Технология переработки полимеров»
ЯГТУ.0106.240502.000.КП 
 
 
 

Нормоконтролер                                                         Работу выполнил
д. т. н., доцент                                                               студент гр. ХТР-56
________О.Ю.  Соловьева                                             ______Д. В. Емеличев
«____»__________2008 г.                                            «____»_________2008 г.
                           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                    2008
2008 

      Реферат 

      Курсовой  проект 45 с., 3 рис., 25 табл., 5 источников, 2 листа формата А1. 

      Пластина  техническая, рецептура, резиновая  смесь, ингредиенты, технологический процесс, материальный баланс, оборудование, техника безопасности. 

      Выполнен  проект участка приготовления резиновых смесей, произведен выбор и обоснование рецептуры смесей, выбрана и обоснована схема технологического процесса изготовления резиновых смесей для технических пластин.
      Принята смешанная централизованная - децентрализованная система развески.
      Выполнен  расчет материального баланса производства, потребного количества основного технологического оборудования.
      Представлены  материалы по технике безопасности при проведении основных технологических операций.
      Графическая часть представлена двумя листами формата А1: план расположения технологического оборудования на трех этажах и разрез участка приготовления резиновых смесей.
      При проведении расчетов использован пакет  электронных таблиц Microsoft Exel, графическая часть выполнена  в редакторе Autocad 2000. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Содержание 

Введение……………………………………………………………………….. 4
1 Описание  принятого ассортимента изделия………………………………. 5
2 Выбор  и обоснование рецептуры резин.  Расчёты рецептов и материалы……………………………………………………………………… 6
2.3 Характеристика каучуков и ингридиентов резиновых смесей…………. 17
3 Описание  технологического  процесса…………………………………...... 25
3.1 Подготовка  и подача материалов в производство………………………. 26
3.2 Развеска  материалов………………………………………………………. 27
3.3 Приготовление  резиновых смесей……………………………………….. 28
3.4 Контроль  производства…………………………………………………… 31
4 Материальный  баланс………………………………………………………. 32
5 Расчёт  потребного количества оборудования…………………………….. 35
6 Характеристика  оборудования……………………………………………... 40
7Техника безопасности……………………………………………………….. 41
7.1 Охрана  труда………………………………………………………………. 41
7.2 Противопожарные  мероприятия…………………………………………. 41
7.3 Меры  безопасности при работе на  резиносмесителях………………...... 42
7.4 Меры  безопасности при работе на  вальцах……………………………… 42
7.5 Техника безопасности в подготовительных  цехах……………………… 43
7.6 Меры  безопасности при работе на  участке просева…………………...... 43
7.7 Меры  безопасности при распарке каучука………………………………. 43
7.8 Меры  безопасности при резке каучука………………………………….. 43
Заключение…………………………………………………………………….. 44
Список  использованных источников……………………………………… 45
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
         Резиновая промышленность охватывает предприятия, основным сырьём которых является каучук, а готовой продукцией -резиновые изделия. Ассортимент резиновых изделий чрезвычайно широк и постоянно расширяется; сейчас он превышает 60 тыс. наименований. Применяются резиновые изделия практически во всех областях народного хозяйства и в быту.
         Основной объём резиновых изделий (свыше 80 %) выпускается в виде деталей различных конструкций, машин и аппаратов. Среди них следует назвать, прежде всего, шины. Второе место по объёму производства занимают многообразные   РТИ – транспортёрные ленты, приводные ремни, рукава, резинометаллические,  резинотекстильные и чисто резиновые детали различных машин, аппаратов  и  конструкций, прорезиненные технические ткани, изделия из них, а также   отдельные инженерные объекты – лодки, плоты, понтоны. Третье место занимают резиновая обувь, бытовые изделия сангигиены.
         Технология производства шин и РТИ включает в себя ряд операций, переходов и превращений сырья и исходных материалов. Переработка сырья в изделия на заводах резиновой промышленности заключается в изменении его свойств, состояния, формы и размеров в результате физико-механических воздействий и химических превращений. Совокупность целенаправленных действий по превращению сырья и материалов в готовое изделие в промышленности называют технологическим процессом.
         Созданы принципиально новые процессы, например изготовление формовых изделий из жидких полиуретанов. Производство неформовых изделий развивается в направлении создания непрерывных линий, включающие червячные машины холодного питания и вулканизацию в жидких теплоносителях и токами СВЧ. Основной особенностью дальнейшего развития резиновой промышленности  является обеспечение увеличения объёма производства практически без увеличения численности работающих при одновременном снижении затрат сырья, материалов и топлива. Всё это можно осуществить только при значительном техническом усовершенствовании производства, значительном росте производительности труда. По производству РТИ предусматриваются  дальнейшее расширение ассортимента продукции и повышение её качества с одновременным внедрением новых прогрессивных процессов и оборудования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       1 Описание принятого ассортимента изделий 

         Заданием предусмотрено спроектировать участок изготовления резиновых смесей, идущих на изготовление технической пластины 2Н-I-ТМКЩ-С и   МБС-С.
         Пластина 2Н-I-ТМКЩ-С принадлежит 1 классу. Она служит для уплотнения узлов, работающих под давлением до 0,1 МПа. По своим требованиям пластина должна соответствовать требованиям ГОСТ 7338-90.
          Условия использования: температура от минус 60 до + 80 °С, рабочая среда- воздух помещений, емкостей, сосудов; азот; инертные газы при давлении от 0,05 до 0,4 МПа; вода без органических растворителей, растворы солей с концентрацией до предела насыщения, кислоты, щелочи с концентрацией не более 20 % при давлении от 0,05 до 10 МПа. Геометрические характеристики пластины приведены в таблице 1.
Таблица 1- Геометрические характеристики пластины 2Н-ТМКЩ-С
    
Параметр Значение
Ширина, мм 600
Длина, мм 500
Толщина, мм 0,5
Вес заготовки, г 514
Вес готовой пластины, г 504
 
 
         Пластина МБС-С принадлежит 1 классу. Она служит для уплотнения узлов, работающих под давлением до 0,1 МПа. По своим требованиям пластина должна соответствовать требованиям ГОСТ 7338-90.
         Условия использования: температура от минус 30 до + 80 °С, рабочая среда - воздух помещений, емкостей, сосудов; азот; инертные газы при давлении от 0,05 до 0,4 МПа; вода без органических растворителей, растворы солей с концентрацией до предела насыщения, кислоты, щелочи с концентрацией не более 20 % при давлении от 0,05 до 10 МПа, масла и топливо на нефтяной основе, бензин. Геометрические характеристики пластины приведены в таблице 2
Таблица 2-Геометрические характеристики пластины МБС-С 

Параметр Значение
Ширина, мм 600
Длина, мм 500
Толщина, мм 1
Вес заготовки, г 612
Вес готовой пластины, г 600
 
 
2 Выбор и обоснование рецептуры
         С учетом условий эксплуатации техническая пластина 2Н-I-ТМКЩ-С    должна характеризоваться:
         - высокой теплостойкостью;
         - стойкостью к термоокислению;
         - высокой морозостойкостью;
         - кислото-, щелочестойкостью;
         - водостойкостью.
         Этим требованиям принципиально  удовлетворяют резины, изготовляемые  по приведенным ниже рецептурам ТМКЩ-1 и ТМКЩ-2. Рецепты резиновых смесей приведены в таблице 3. Свойства резиновых смесей и резин приведены в таблице 4.
Таблица 3 -Рецептура резиновых смесей для ТМКЩ пластины 

Наименование  ингредиента Содержание  ингредиентов в резиновой смеси, мас. ч. на 100 мас. ч. каучука
ТМКЩ-1 ТМКЩ-2
Каучук  СК(М)С-30АРКМ-15 100,00 100,00
Крошка  резиновая РД-1 - 70,40
Сера  техническая молотая 2,40 2,30
Каптакс 1,65 2,10
Тиурам  Д 0,30 0,63
Белила  цинковые 2,65 2,80
Пластификатор (масло) Пн-6ш 12,00 35,00
N-нитрозодифениламин 1,00 -
Мел природный дисперс. 119,00 69,40
Техуглерод  П-514 - 45,50
Техуглерод  П-803 41,00 -
Итого 280 328,13
 
          Проектом предусматривается использование смеси шифра ТМКЩ-1. По технологическим свойствам и по цене смеси практически идентичны. Они различаются, в основном, составом группы наполнителей. Смесь ТМКЩ-1 наполнена мелом в сочетании с низкоактивным техуглеродом П803. Смесь ТМКЩ-2 содержит комбинацию органического наполнителя - резиновой крошки - с полуактивным техуглеродом П514 и мелом. 
         Использование резиновой крошки, с одной стороны, привлекательно, так как введение в состав  технических переработанных отходов  позволяет без сколько либо  существенного ухудшения эксплуатационных  характеристик резины снизить ее себестоимость, решить проблему рационального использования производственных отходов и снизить негативное воздействие предприятия на окружающую среду.
         С другой стороны, ее введение  приводит к резкому снижению  индукционного периода вулканизации и повышению опасности подвулканизации (вследствие большого содержания активных центров, образующихся при измельчении) и заметному повышению дефектности структуры резины. Кроме того введение крошки сопровождается понижением пластичности смеси, что обусловливает необходимость повышения дозировки пластификатора, который при большом содержании не обеспечивает стабильности структуры и свойств резины вследствие миграции на поверхность изделия.
         Еще один недостаток использования  крошки это необходимость применения индивидуальной развески, что не всегда оправдывает применение измельченного вулканизата. 

Таблица 4 - Нормы экспресс-контроля смесей и физико-механических показателей резин ТМКЩ-1  

Показатель Значение показателя
ТМКЩ-1
Пластичность 0,15-0,50
Кольцевой модуль, мм 1,5-4,5
Плотность, кг/м 1470±50
Твёрдость по ШОР А 50-65
Коэффициент морозостойкости 0,2
Условная  прочность при растяжении, МПа 5,0
Относительное удлинение при разрыве, % 250
Остаточная  деформация в воздухе при  величине сжатия 20 % при70 0 С за 24 ч, %, не более 50
Температура хрупкости, 0C Минус 35
 
        
         Исходя из этого, в качестве рабочей смеси выбираем смесь с шифром ТМКЩ-1. Рецепт резиновой смеси и стоимость сырья и материалов представлены в таблицах 7 и 8.
        
 
 

         С учетом условий эксплуатации  техническая пластина МБС-С должна характеризоваться:
         - высокой теплостойкостью;
         - стойкостью к термоокислению;
         - кислото-, щелочестойкостью;
         - водостойкостью;
         - стойкостью к действию масел и алифатических углеводородов.
         Этим требованиям принципиально  удовлетворяют резины, изготовляемые  по приведенным ниже рецептурам, МБС-С-1 и МБС-С-2.
Рецепты резиновых смесей приведены в таблице  5. Свойства резиновых смесей и резин приведены в таблице 6.  
 

Таблица 5 -Рецептура резиновых смесей для МБС-С пластины 

Наименование  ингредиента Содержание  ингредиентов в резиновой смеси, мас. ч. на 100 мас. ч. каучука
МБС-С-1 МБС-С-1
1 2 3
Каучук  БНКС-28АМН 100,00 100,00
Крошка  резиновая РД-1 - 20,00
Сера  техническая 0,30 0,30
Тиурам  Д 2,50 2,50
Каптакс 3,00 3,00
Белила  цинковые 3,00 3,00
Кислота стеариновая 1,00 1,00
Ацетонанил-н 3,00 3,00
N-нитрозодифениламин 1,00 1,00
Воск  защитный 3В-П 2,00 2,00
Техуглерод П 514 50,00 50,00
Техуглерод  П 803 50,00 50,00
Битум нефтяной А-30 7,00 7,00
Пластификатор ДБФ 30,00 30,00
Итог 252,80 272,80
 
 
          Проектом предусматривается использование смеси шифра МБС-С-1. По технологическим свойствам смеси идентичны, однако смесь МБС-С-1 имеет преимущества, описанные в предыдущем рецепте, связанные с отсутствием в составе резиновой крошки. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 6 - Нормы экспресс-контроля смесей и физико-механических показателей резин МБС-С-1  

Показатель Значение показателя
МБС-С-1
Пластичность 0,15-0,35
Кольцевой модуль, мм 1,0-2,0
Плотность кг/м  1250±50
Твёрдость по ШОР А 55-70
Коэффициент морозостойкости 0,2
Условная  прочность при растяжении, МПа 8,0
Относительное удлинение при разрыве, % 200
Остаточная деформация в воздухе при  величине сжатия 20% при700 С за 24 ч, %, не более 50
Температура хрупкости, 0C Минус 35
 
                  Исходя из этого, в качестве рабочей смеси выбираем смесь с шифром МБС-С-1. Рецепт резиновой смеси и стоимость сырья и материалов представлены в таблицах 9 и 10.
         .  
 

Обоснование рецептуры ТМКЩ-1 

          С учетом вышеизложенных требований  к резиновой смеси и резине  целесообразно в качестве полимерной  основы использовать бутадиен-стирольный  каучук СК(М)С-30АРКМ-15.
          Он обладает хорошими технологическими  свойствами: хорошо обрабатывается  на обычном оборудовании. Его  особенностью является повышенное  теплообразование, и большой расход  энергии при смешении, что объясняется  межмолекулярным взаимодействием  молекулярных цепей.
Так как  каучук нестереорегулярен, он не кристаллизуется, поэтому декристаллизации не требуется.
          БСК в процессе термоокисления  склонен к протеканию реакций  сшивания, это обеспечивает достаточно  высокую стойкость его вулканизатов к действию повышенных температур в присутствии кислорода воздуха.
Молекулы  бутадиен стирольного каучука с 30 % звеньев стирола имеют достаточно высокую гибкость и, как следствие, этот каучук характеризуется достаточно высокой морозостойкостью.
          Каучук достаточно стоек к действию разбавленных и концентрированных кислот, кетонов и спиртов, имеют высокую газо- , и водостойкость вследствие неполярности БСК(вода – сильнополярный агент).
          Так как БСК непредельный каучук, то его можно вулканизовать с помощью серной вулканизационной группы. Резины, полученные с применением серы,  характеризуются высокими механическими и динамическими прочностными свойствами, эластичностью. При вулканизации серой большая часть вулканизующего агента присоединяется внутримолекулярно, поперечные связи имеют высокую степень сульфидности, процесс вулканизации очень длителен, поэтому для устранения этих недостатков используются органические ускорители. В данной рецептуре это комбинация каптакса и тиурама.
          Оба ускорителя обеспечивают образование связей малой степени сульфидности, что важно в плане обеспечения повышенной теплостойкости резины: чем меньше число атомов серы в поперечной связи, тем выше ее энергия диссоциации и больше устойчивость к действию повышенных температур. Используемая вулканизующая группа является полуэффективной, что тоже способствует образованию серных мостиков с меньшим числом атомов серы (по сравнению с обычной вулканизующей группой). Кроме того, БСК - наиболее медленно вулканизующийся каучук из ряда диеновых, вследствие наличия в нем остатков эмульгаторов и меньшего содержания активных центров, по сравнению, например с СКИ-3 и СКД. Тиурам является ультраускорителем, а каптакс дает небольшой индукционный период вулканизации. Комбинирование каптакса с тиурамом позволяет увеличить скорость вулканизации при достаточной для переработки смесей продолжительности индукционного периода, повысить физико-механические показатели. Это синеритическая система со взаимной активацией. Имеются данные, что синеризм объясняется образованием комплекса меркаптобензтиазол-сера-Zn-стеариновая кислота и его активацией дитиокарбаматными ионами, а ТМТД активируется ионами меркаптобензтиазола.
          Введение активаторов вулканизации позволяет практически полностью подавить побочные реакции, приводящие к нецеленаправленному расходованию серы. В качестве активатора вулканизации используют цинковые белила. Белила цинковые - неорганический активатор вулканизации, который улучшает технические свойства резин и несколько сокращает время достижения оптимума вулканизации. С применением активаторов получаются резины с более высоким значением модуля, а также повышаются сопротивление разрыву, раздиру и динамическая выносливость.
          В качестве наполнителя применяется малоактивный печной техуглерод П-803 и органический наполнитель мел. Так как бутадиен-стирольный каучук не кристаллизуется при растяжении, его ненаполненные вулканизаты характеризуются низкими прочностными свойствами. Поскольку требования по прочности к материалу невысокие, то возможно использование в рецептуре малоактивных наполнителей в сравнительно большой дозировке. Техуглерод незначительно влияет на технические свойства, однако обеспечивает хорошие технологические свойства. Мел - дешевый и доступный наполнитель. Он является усилителем для бутадиен-стирольного каучука. Резиновые смеси, наполненные мелом, отличаются хорошими рабочими свойствами, хорошо заполняют пресс-форму.
          Синтетические каучуки плохо смешиваются с ингредиентами, поэтому в резиновый смеси вводят пластификаторы. В моем случае это масло ПН-6ш так как у СК(М)С хорошая совместимость с ароматическими углеводородами. При содержании мягчителя 12% существенного ухудшения физико-механических свойств не наблюдаются. В этом случае мягчитель одновременно выполняет роль наполнителя.
          N-нитрозодифениламин является замедлителем подвулканизации. Эффект действия объясняется дезактивирующим влиянием на радикальные процессы, протекающие при переработке резиновой смеси. При этом в его присутствии возможны выделения оксидов азота, что обусловливает возможное получение пористых вулканизатов. Использование его необходимо, прежде всего вследствие наличия в рецепте ускорителей высокой активности.  

Таблица 7 - Рецепт резиновой смеси для ТМКЩ пластины 

Ингредиент Плотность, кг/м3 Состав Навеска ингредиентов на загрузку, кг
мас. ч. на 100 мас.ч. каучука мас. % на смесь объем на смесь, %
1 2 3 4 5 6
СК(М)С-30АРКМ-15 940 100,00  
35,70
56,2 91,47
Сера  техническая 2030 2,40  
0,86
0,50 2,20
Каптакс 1520 1,65  
0,59
0,50 1,51
Тиурам  Д 1530 0,30  
0,1
0,10 0,256
Белила  цинковые 5470 2,65  
 
0,95
0,26 2,434
Мел природный 2600 119,00  
42,50
23,90 108,9
Техуглерод  П-803 1860 41,00  
14,60
11,70 37,41
Продолжение таблицы 7
1 2 3  
4
5 6
Масло Пн-6ш 970 12,00  
4,30
6,36 11,02
N-нитрозодифениламин 1250 1,00  
0,36
0,42 0,92
Всего   280 100,00 100,00 256,23
Средняя плотность, г/см3                            1,46
 
 
 
 
Таблица 8 - Стоимость сырья и материалов смеси ТМКЩ-1 и ТМКЩ-2 

Наименование  сырья и материалов Расход  на одну тонну, кг Планово-заготовительная цена руб/кг Сумма на одну тонну,руб
ТМКЩ-1 ТМКЩ-2 ТМКЩ-1 ТМКЩ-2
СК(М)С-30АРКМ-15 357 305 44,78 15986,46 13657,9
Крошка  резиновая РД-1 0 215 9,08 0 1952,2
Сера  техническая 8,6 7 9,55 82,13 66,85
Тиурам  Д 1 1,9 56,03 56,03 106,46
Каптакс 5,9 6,4 89,47 527,87 572,6
Белила  цинковые 9,5 8,5 86,86 825,17 738,31
Мел природный 425 211,5 1,74 739,5 368,01
Техуглерод  П-803 146 0 18,68 2727,28 0
Техуглерод  П-514 0 139 24,58 0 3416,62
Масло ПН-6ш 43 106,6 13,64 586,52 1454,82
N-нитрозодифениламин 3,6 0 133,34 480,02 0
Итого 1000,0 1000,0 582,34 22010,98 22333,77
 
Обоснование рецептуры МБС-С-1 

С учетом вышеизложенных требований к резиновой  смеси и резине целесообразно  в качестве полимерной основы использовать бутадиен- нитрильный каучук БНКС-28АМН. Он обладает хорошими технологическими свойствами, потому что является мягким, с пониженной жесткостью. Он не требует пластикации.Так как каучук нестереорегулярен, он не кристаллизуется, поэтому декристаллизации не требуется.
          Основной особенностью БНКС является наличие полярных нитрильных групп, которые придают ему ряд специфических свойств: стойкость к действию масел и алифатических углеводородов (так как нет сродства), повышенная теплостойкость и хорошее водопоглощение. Каучук с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты, равным 28 %, является компромиссным вариантом, который позволяет обеспечить сочетание достаточно высокой маслобензостойкости и приемлемой водостойкости.
Огромное  влияние на свойства вулканизатов играет содержание нитрила акриловой кислоты в составе каучука. В моем каучуке ее содержание равняется 28 %. Это придает резиновой смеси такие свойства как повышенное сопротивление раздиру и медленное окисление кислородом воздуха. Резины на основе БНКС имеют высокую стойкость к тепловому старению, что связано с образованием промежуточных продуктов окисления, которые, являясь ингибиторами окисления, замедляют старение резин. В процессе теплового старения бутадиен-нитрильные каучуки структурируются.
          Так как БНКС непредельный  каучук, то его можно вулканизовать с помощью серы или доноров серы. Поскольку в рассматриваемом случае одним из основных требований является высокая теплостойкость, то целесообразно использовать эффективную серную систему, включающую серу в малом количестве(0,3 мас.ч) и комбинацию каптакса и тиурама. В присутствии такой системы формируются С-С поперечные связи и серные мостики малой степени сульфидности. В принципе тиурам в такой сисчтеме играет роль вулканизующего агента, являясь донором серы. По существу это тиурамная вулканизация. Использование тиурама в малосерной системе в комбинации с тиазольным ускорителем обеспечивает повышенные теплостойкость и жесткость резины и пониженные остаточные деформации. Тиурам Д обуславливает склонность смесей к подвулканизации, поэтому необходимо применение антискорчинга.
          Оба ускорителя обеспечивают  образование связей малой степени  сульфидности, что важно в плане  обеспечения повышенной теплостойкости  резины: чем меньше число атомов серы в поперечной связи, тем выше ее энергия диссоциации и больше устойчивость к действию повышенных температур. Тиурам является ультраускорителем, а каптакс дает небольшой индукционный период вулканизации. В обоих случаях скорость вулканизации в основном периоде высокая.
          В качестве активаторов вулканизации используют цинковые белила (первичный активатор) и как вторичный активатор – стеариновую кислоту. Белила цинковые - неорганический активатор вулканизации, который улучшает технические свойства резин и несколько сокращает время достижения оптимума вулканизации. Стеариновая кислота помимо роли активатора является еще диспергатором порошкообразных компонентов, снижает вязкость резиновой смеси, уменьшает прилипаемость смеси к поверхности рабочих органов при переработке и  уменьшает степень сульфидности. С применением активаторов получаются резины с более высоким значением модуля, а также повышаются сопротивление разрыву, раздиру и динамическая выносливость.
       В качестве наполнителей применяется смесь технических углеродов- малоактивный П-803 и полуактивный П-514. Техуглерод П-803 незначительно влияет на технические свойства, однако обеспечивает хорошие технологические свойства. Полуактивный техуглерод П-514 используется для снижения теплообразования. Резиновые смеси с полуактивным техническим углеродом обладают хорошими технологическими свойствами, хорошо каландруются. Применение 2 марок технического углерода приводит к снижению усадки, смеси хорошо формуются.
          При введении большого количества технического углерода затрудняется переработка резиновых смесей, увеличивается теплообразование. Для устранения этих недостатков в рецепт введены пластификаторы. Они снижают теплообразование при изготовлении и переработке смеси, при эксплуатации изделия, улучшают технологические свойства, но снижают модули и прочность резин, повышают эластичность вулканизатов, в том числе при пониженных температурах.
     В данной рецептуре в качестве пластификаторов используются битум нефтяной и дибутилфталат. Дибутилфталат повышает морозостойкость пластикатов, хорошо взаимодействует с полярным каучуком БНКС, при этом вследствие взаимодействия эфирной и полярной групп полимера устраняется выпотевание сложных эфиров на поверхность. Битум практически не меняет вязкость, однако улучшает формование за счет уменьшения эластического восстановления и повышения каркасности смеси.
          Защитный воск – физический противостаритель, который мигрирует на поверхность резины и образует на ней тонкую пленку, которая и защищает от светоозонного старения. Кроме того, воск, мигрируя на поверхность, растворяет в себе химические противостарители и также выносит их на поверхность, что повышает активность последних.
     Ацетонанил  Н защищает от атмосферного и теплового  старения, повышает сопротивление резин озонному растрескиванию.
N-нитрозодифениламин является замедлителем подвулканизации. Эффект действия объясняется дезактивирующим влиянием на радикальные процессы, протекающие при переработке резиновой смеси. При этом в его присутствии возможны выделения оксидов азота, что обусловливает возможное получение пористых вулканизатов. Использование его необходимо, прежде всего вследствие наличия в рецепте ускорителей высокой активности.  
 

Таблица 9 - Рецепт резиновой смеси для МБС-С пластины 

Ингредиент Плотность, кг/м3 Состав Навеска ингредиентов на загрузку, кг
мас. ч. на 100 мас.ч. каучука мас. % на смесь объем на смесь, %
БНКС-28 АМН 940 100,00  
39,56
50,42 85,40
Сера  техническая 2030 0,30  
0,12
0,07 0,26
Каптакс 1520 3,00  
1,19
0,95 2,57
Тиурам  Д 1530 2,50  
0,99
0,79 2,14
Белила  цинковые 5470 3,00 1,19 0,27 2,57
Кислота стеариновая 960 1,00  
0,40
0,50 0,86
Техуглерод  П-514 1850 50,00 19,78 13,08 42,70
Техуглерод  П-803 1860 50,00 19,78 13,01 42,70
Ацетонил-н 1080 3,00 1,19 1,34 2,57
Пластификатор ДБФ 990 30,00 11,87 14,66 25,62
Битум нефтяной 950 7,00 2,78 3,56 6,00
Воск  защитный 3В-П 1029 2,00 0,80 0.94 1,73
N-нитрозодифениламин 1250 1,00 0,40 0,39 0,86
Всего   252,80 100,00 100,00 215,865
Средняя плотность, г/см3                            1,31
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблица 10 - Стоимость сырья и материалов смеси МБС-С-1 и МБС-С-2 
 

Наименование  сырья и материалов Расход  на одну тонну, кг Планово-заготовительная цена руб/кг Сумма на одну тонну,руб
МБС-С-1 МБС-С-2 МБС-С-1 МБС-С-2
БНКС-28 АМН 395,6 366,6 68,62 27146,07 25156,09
Крошка  резиновая РД-1 0 73,3 9,08 0 665,56
Сера  техническая 1,2 1,1 9,55 11,46 10,5
Тиурам  Д 9,9 9,2 56,03 554,7 515,5
Каптакс 11,9 11,0 89,47 1064,7 984,2
Белила  цинковые 11,9 11,0 86,86 1033,63 955,46
Кислота стеариновая 4,0 3,7 42,56 170,24 157,72
Техуглерод  П-514 197,6 183,3 24,58 4857 4504,14
Техуглерод  П-803 197,6 183,3 18,68 3691,16 3424,04
Ацетонанил-н 11,8 11,0 67,75 799,45 745,25
Воск  защитный 3В-П 8,0 7,3 30,40 243,2 221,2
Пластификатор ДБФ 118,7 110,0 58,20 6908,34 6402
Битум нефтяной 27,8 25,6 8,20 227,96 209,9
N-нитрозодифениламин 4,0 3,6 133,34 533,36 480,2
Итого 1000,0 1000,0   47241,27 44431,76
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
       2.3 Характеристика каучуков и ингредиентов  резиновых смесей 

          Каучук СК(М)С - бутадиен-?-метилстирольный каучук получают эмульсионной сополимеризацией бутадиена и ?-метилстирола. Соотношение бутадиена и ?-метилстирола по массе составляет 70:30. Каучуки получены при низкотемпературной полимеризации (А) с регулированием молекулярной массы (Р) в присутствии мыл кислот канифоли (К). Получение каучуков осуществляется в водных эмульсиях по механизму радикальной полимеризации при температуре примерно 5оС (низкотемпературная полимеризация). Снижение температуры полимеризации приводит к уменьшению содержания в каучуке низкомолекулярных фракций, уменьшению степени разветвленности и увеличению регулярности структуры полимера, что, в целом, приводит к улучшению качества полимера.
     Молекулы  СКМС состоят из нерегулярно чередующихся звеньев бутадиена и ?-метилстирола. Структурная формула представлена на рисунке 1.
 

Рисунок 1 – Структурная формула каучука СКМС-30АРКМ 

     Массовая  доля связанного стирола в каучуках, полученных при соотношении бутадиена и стирола 70:30 составляет 23 %. Средневязкостная молекулярная масса лежит в пределах 150000 – 400000. Каучуки имеют широкое ММР с максимумом в области 200000.
     Вследствие  статистического распределения  звеньев стирола (?-метилстирола) и  бутадиена разных изомерных форм каучуки имеют нерегулярную структуру, и являются некристаллизующимися каучуками, а, следовательно, не требуют декристаллизации.
      Они растворяются в ароматических и  алифатических углеводородах, вследствие низкой полярности не стойки к действию смазочных масел, являются достаточно стойкими к действию разбавленных и концентрированных кислот и кетонов, имеют достаточно высокую газо- и водонепроницаемость.
      Плотность каучуков составляет 920-930 кг/м3; температура стеклования колеблется в пределах от -52 °С до -56 °С. 
 
 

     Каучук  БНКС-28АМН - сополимер бутадиена СН2=СН-СН=СН2 и нитрила акриловой кислоты СН2=СН(СN). Полярные. Не кристаллизуются. Структурная формула представлена на рисунке 2. 


Рисунок 2 – Структурная формула каучука БНКС-28АМН 

      Сополимеризацию бутадиена и акрилонитрила проводят в водной эмульсии под действием свободно-радикальных инициаторов при температуре »30 °С («высокотемпературная» полимеризация).
      Макромолекулы БНКС имеют в основном линейное строение. Звенья бутадиена, присоединенные в положении 1,4, имеют преимущественно транс-конфигурацию. Среднемассовая молекулярная масса бутадиен-нитрильных каучуков по данным осмометрии составляет 200 000 – 300 000. ММР широкое и зависит от способа полимеризации. Бутадиен-нитрильные каучуки вследствие нерегулярного строения макромолекул являются аморфными полимерами, не способными к кристаллизации. СКН растворимы в кетонах (ацетоне, метилэтилкетоне), ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах и очень плохо – в алифатических углеводородах и спиртах. По стойкости к  действию разбавленных и концентрированных кислот СКН практически равноценны неполярным каучукам.
      Особенностью  бутадиен-нитрильных каучуков является их способность к структурированию под действием высоких температур. Причем, БНК структурируются более интенсивно по сравнению с БСК. С увеличением содержания НАК повышается скорость термовулканизации, быстрее наступает оптимум и термовулканизация начинается при более низкой температуре. Термовулканизаты из БНК по сравнению с серными вулканизатами характеризуется пониженными прочностью и температуростойкостью, но превосходят их по теплостойкости и сопротивлению многократному изгибу.
       Окисление БНК протекает значительно медленнее по сравнению с бутадиен-стирольными каучуками. БНК достаточно устойчивы к действию соединений металлов переменной валентности и не стойки к действию света и озона.
      Бутадиен-нитрильные каучуки могут вулканизоваться серой в присутствии ускорителей серной вулканизации, а также тиурамом, органическими перекисями, алкилфенолформальдегидными смолами, хлорорганическими соединениями.
      Сера - желтый, серо-желтый или зеленоватый порошок. Применяют природную серу, кристаллы имеют ромбическую форму, молекула серы – стабильный восьмичленный цикл. Плотность 2050-2070 кг/м3, tпл=114 0С. Растворяется в сероуглероде, горячих бензине и диэтиловом эфире, ограниченно растворима в бензоле и этаноле, не растворяется в воде. Горюча. Пылевоздушные смеси взрывоопасны, в виде пыли раздражает органы дыхания и слизистые оболочки.
      Каптакс светло-жёлтый порошок, ускоритель средней активности. Имеет структурную формулу:
       

       Растворим в бензоле, спирте, хлороформе, сероуглероде. Плохо растворим в бензине, нерастворим в воде. Вызывает раздражение слизистых оболочек.
      Тиурам белый порошок без запаха, ускоритель серной вулканизации очень высокой активности. Имеет структурную формулу:
       (CH3)2N-C(S)-S-S-(S)C-N(CH3)2
      Растворим в бензоле, ацетоне, спирте, хлороформе. Растворимость в каучуках около 0,25 %. Нерастворим в воде. Нетоксичен.
        Сульфенамид Ц кремово- или желто-белый порошок. Плотность 1300 кг/м3, tпл=103 0С. Имеет структурную формулу:
C6H4NCS-S-NH-C6H11
Растворим почти  во всех органических растворителях; нерастворим  в воде, разбавленных кислотах и  щелочах.
      Оксид цинка наиболее широко применяемый активатор вулканизации каучуков общего назначения. Относится к первичным активаторам. Белый порошок, плотность 5400-5800 кг/м3. Растворяется в минеральных кислотах, водных растворах щелочей, аммиаке. Не растворим в этаноле и воде. Склонен к агломерированию, ухудшающему распределение в формовочной смеси.
       Стеарин является вторичным активатором вулканизации. В резиновой смеси реагирует с оксидом цинка, при этом образуется соль, которая лучше растворима в каучуке, чем исходные продукты. Стеарин – это порошок или хлопья белого, серого или светло-коричневого цвета, в некоторых случаях с типичным запахом жиров. Стеарин – это технический продукт, содержание основного продукта не менее 60 %. Плотность 840-990 кг/м3, температура плавления 52-75 °С. Стеарин при дозировке от 1 масс. ч. является также и диспергатором ингредиентов в смеси, при содержании от 4 масс.ч. является пластификатором. 

          Масло ПН-6ш – пластификатор с преимущественным содержанием ароматических углеводородов (экстракты фенольной и адсорбционной очистки). Масло вязкая, темно-коричневая жидкость. Анилиновая точка 55-67 °С.
          Битум нефтяной – пластификатор, получаемый окислением остаточных продуктов после прямой перегонки нефти. В состав рубракса входит смесь масел, смол и асфальтены. Содержание асфальтенов обуславливает его твердость. 
          Защитный воск 3В-П – смесь углеводородов парафинового ряда нормального и изостроения в соотношении 1:1. Светло-коричневое мелкокристаллическое вещество.
          Ацетонанил Н – желто-коричневый порошок. Растворим в ароматических углеводородах, незначительно растворим в бензине, не растворим в воде. Это продукт конденсации ацетона с анилином. Относительно малотоксичен. Химическая формула:
                                               (С12Н15N)n
          Дибутилфталат - сложный эфир н-бутилового спирта и ортофталевой кислоты. Применяется в основном в полярных каучуках. Вводится в резиновые смеси главным образом для повышения морозостойкости.
          Нитрозодифениламин -  коричневый кристаллический порошок. Растворим в ацетоне, этилацетате, спирте, метиленхлориде. Нерастворим в воде. Химическая формула: (С6Н5)2N-NO.
     Мел (CaCO3) – инертный наполнитель. Плотность 2,5-2,73. Порошок белого цвета, имеет относительно высокую дисперсность, округлую форму частиц, лёгкую диспергируемость в каучуке, малую гигроскопичность.
     При нагревании СаСО3 разлагается без плавления на СаО и СО2. Карбонат кальция реагирует с кислотами с выделением СО2.
     Углерод технический порошок черного цвета, является активным наполнителем. Средний диаметр частиц различных саж колеблется от 25 до 300 мкм. Частицы представляют собой агломераты неупорядоченно расположенных кристаллитов псевдографитной структуры, сцементированных аморфным углеродом. Технический углерод – высокодисперсный углеродный материал, продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов. В состав входят углерод (не менее 94%), водород (0,3-0,9%), хемосорбированный кислород (0,1-5%), сера, минеральные примеси. Частицы сажи очень твёрдые обладают абразивными свойствами. 
 
 
 
 
 
 
 

 


       2.3 Характеристика каучуков  и ингредиентов  резиновых смесей 

       Характеристика  применяемых материалов приведена  в таблице 11. 

       Таблица 11 - Характеристика применяемых материалов 

Материал Назначение Температура плавления (размягчения) Выпускная форма  материала Вид упаковки тары, масса Возможные способы  подачи и внутрицеховой транспорт
БНКС-28АМН Каучук общего назначения   Брикеты Бумажные мешки децентрализовано
СКМС-30АРКМ-15 вязкость 41±3 ед. по Муни Каучук общего назначения   Брикеты Бумажные мешки децентрализовано
Сера  техническая Вулканизующий агент 112,8 Порошок жёлтого цвета Бумажные мешки децентрализовано
Тиурам   До 108 0 С Белый порошок   децентрализовано
Каптакс Ускоритель  вулканизации ?170 0 С Светло-желтый порошок Бумажные мешки  
Сульфенамид Ц Ускоритель вулканизации 103 Порошок бледно-жёлтого  цвета Бумажные мешки децентрализовано
Белила  цинковые Активатор вулканизации 1800 Порошок белого цвета Бумажные мешки децентрализовано
Кислота стеариновая Вторичный активатор вулканизации 69,4 Порошок или  хлопья белого, серого или светло-коричневого цвета В авто-цистернах децентрализовано
Масло ПН-6ш Пластификатор 48 Вязкая жидкость Цистерны, бочки децентрализовано
Битум нефтяной Пластификатор 90 Чешуйки, гранулы  чёрного цвета Бумажные мешки централизовано
 
Защитный  воск 3В-П
 
Противостаритель
50-55 Блоки 4 – 5 кг централизовано
Ацетонанил Н Противостаритель Выше 114 Желто-коричневого  порошок Бумажные мешки децентрализовано
ДБФ Противостаритель   Гранулы серо-коричневого цвета Бумажные мешки децентрализовано
Нитрозодифениламин Антискорчинг 64 Коричневыйкристаллический порошок Бумажные мешки децентрализовано
Мел природный Органический  наполнитель   Белые гранулы Бумажные мешки  
Техуглерод П-803
Малоактивный  наполнитель Температура самовозгорания выше 250 Гранулы, порошок черного цвета Бумажные мешки децентрализовано
Техуглерод П-514
Полуактивный наполнитель Температура самовозгорания выше 250 Гранулы, порошок черного цвета Бумажные мешки децентрализовано
 
 
 
 
 
 
 


Описание  технологического процесса 
 

      Описание  технологического процесса приготовления  резиновых смесей представлена на рисунке 3. 
 

 
 
 

Рисунок 3 – Технологическая схема получения резиновых смесей 

      3.1 Подготовка и подача материалов в производство

      Каучук  и другие материалы поступают  на завод в соответствии с ГОСТ и ТУ. Для приема, хранения и предварительной  подготовки материалов предусмотрены складские помещения и необходимое оборудование.
      Каучуки поступают на склад и хранятся отдельными партиями.
      Синтетические каучуки СКМС-30АРКМ-15 и БНКС-28 АМН  после растарки укладываются на ленточный конвейер и подаются на участок резиносмешения.
      Технический углерод П-514 поступает на завод  в бумажных или полиэтиленовых пакетах, которые складируются и по надобности растариваются в бункерном складе, а из него по скребковым транспортерам подается в расходные бункера, расположенные на участке приготовления резиновых смесей. Техуглерод П-803 и мел поступают на завод в биг-бэгах.
      Жидкие  ингредиенты (масло Пн-6ш, Дбф) поступают на завод в железнодорожных цистернах, из которых перекачиваются в обогреваемые емкости, затем по системе кольцевых трубопроводов поступают на участок приготовления резиновых смесей.
      Тугоплавкие мягчители (битум нефтяной, воск) подвергаются поверхностной очистке (путем снятия наружного слоя) и дроблению на куски. Куски, образующиеся при снятии поверхностного слоя, плавят и пропускают через сито для очистки от посторонних включений.
      Сыпучие ингредиенты (сера, тиурам, каптакс, сульфенамид Ц, белила цинковые, стеарин, ацетонанил Н, мел) поступают на завод и хранятся в пакетах на поддонах. Подача их в производство осуществляется напольным транспортом. Затарка сыпучих материалов в расходные бункера производится вручную через растарочные шкафы, снабженные устройствами для разрезания пакетов и системой вентиляции. Сыпучие материалы полностью соответствуют требованиям ГОСТ и ТУ и не требуют предварительной подготовки
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.