О холодной и горячей вулканизации резины

Время на чтение: 5 минут

Почти каждый автолюбитель хоть иногда задавался вопросом: вулканизация шин — что это такое? И действительно, далеко не многие знают, как именно происходит данный процесс, в результате каких химических реакций осуществляется вулканизация.

Вулканизированная резина: что это такое

Вулканизация резины — это довольно интересная процедура, так как в качестве вулканизирующих агентов выступает немало химических соединений. Основным элементом данной структуры является каучук. Именно он преобразовывается в резину вследствие технологического процесса вулканизации.

Вулканизированная резина

Это химическая реакция, которая представляет собой превращение сырого каучука в вулканизационную сетку, благодаря присоединению к нему иных химических соединений. При этом у каучука улучшается твердость, эластичность, устойчивость к высоким и низким температурам.

Применение таких веществ, как каучук и сера в процессе вулканизации называется серной вулканизацией. Именно атомы серы способствуют образованию межмолекулярных поперечных связей. Смесь нагревают до 160 °. Когда процент добавленной серы не превышает 5 %, то получается мягкий вулканизат. Из него изготавливают камеры, покрышки, резиновые трубки и т. п. А если добавляется больше 30 % серы, то получается жесткий эбонит.

Таким способом можно получить эластомер, который будет невероятно стойким к химическим и термическим воздействиям.

Весь процесс вулканизации можно разделить на несколько этапов:

• Вулканизируемый состав помещают в формы.
• Формы устанавливают между нагретыми плитами гидропресса.
• Смесь нагревают до определенной температуры.
• Неформовые изделия засыпаются в автоклавы либо котлы и тоже поддаются нагреву.

Горячая вулканизация

Такой метод чаще всего используется для устранения боковых порезов на автошине, которые больше 1 см. Именно на горячую получается добиться более надежного скрепления резины. Данный способ считается одним из самых прочных среди всех известных. Горячее склеивание имеет массу плюсов:

• процедуру можно делать даже зимой;
• изделие будет склеено даже если имеет загрязнения;
• пользоваться шиной можно сразу после процедуры;
• материалы дешевле, чем для холодной склейки.

В первом случае происходит следующее:

• Поврежденное место зачищается фрезой.
• Укладывается вязкая резина.
• Дыра заполняется кусками холодной резины.
• Специальным прессом производится нагрев и сваривание компонентов.

Двухэтапная проходит следующим образом:

• Порез зачищается и вулканизируется.
• Накладывается заплатка на место повреждения.
• Поврежденные места склеиваются прессом.

Такой способ более плотно закрывает порез и обеспечивает хорошее затвердевание резины.

Горячая склейка

Технология и время вулканизации сырой резины

Время вулканизации сырой резины — примерно 4 минуты на каждый миллиметр толщины. При этом по 30 минут дается на прогрев промежуточных подушек. Так, например, профессионалы могут отремонтировать шину за пару часов. Если речь идет о грузовой покрышке, то продолжительность ремонта может затянуться до 4 часов. Этапов обработки и склеивания пореза несколько:

• Пространство вокруг повреждения зачищается фрезой.
• Резиновая крошка сдувается, поврежденное место обрабатывается с обеих сторон специальным составом.
• Соответствующая по размеру заплатка устанавливается с внутренней стороны шины.
• Снаружи порез заполняется сырой резиной, которую заранее подогревают для лучшей пластичности.
• Каучук прижимают к шине и выравнивают, он должен выступать на 3-5 мм.
• Горячим прессом производится склейка поврежденного участка.

Холодная склейка

Именно хороший клей в силах склеить резину так, как бы это сделала горячая вулканизация. Но стоит отметить, что данный способ является временным ремонтом. Его можно сделать самостоятельно при поломке в дороге и доехать так до ближайшей СТО. А там уже произвести склеивание на горячую. Если такая ситуация случилась в пути, то нужно произвести следующие манипуляции:

• Снять колесо и осмотреть повреждение.
• Очистить и обезжирить место склейки
• Нанести клей на заплатку и поврежденное место.
• Придавить заплатку к резине и подержать некоторое время.
• Накачать колесо и ехать на СТО.

Также эффективному склеиванию поддаются повреждения не более 35 мм (продольные) и 25 мм (поперечные). Холодная вулканизация схватывается около 30 минут. После этого только можно ехать. Но тут все зависит от величины пореза, холода либо жары, а также от качества клея. Полное высыхание материала наступает через двое суток. Такой способ очень хорошо подходит для устранения мелких порезов и проколов.

Вулканизатор для шин своими руками

Его можно сделать даже собственными руками, имея смекалку и умелые руки. Изготовить агрегат можно:

• из бытового утюга;
• из электроплитки;
• из поршня от двигателя авто.

Если использовать утюг, то его подошва будет служить нагревательным элементом. Идеальным будет прибор, имеющий терморегулятор. В качестве пресса может выступать струбница. Для такого вулканизирующего устройства понадобится минимум затрат денег и материала.

Поршневой вулканизатор станет незаменимым помощником, если прокол шины случился в пути, а под рукой нет никаких специальных материалов для вулканизации и розетки. Такой агрегат работает по следующей схеме:

• Камера укладывается на ровной металлической поверхности.
• Поврежденный участок прижимается днищем поршня и плотно фиксируется.
• Между резиной и металлом укладывается бумага.
• Рядом с поршнем рассыпается песок (чтобы бумага не горела).
• В поршень заливается бензин и поджигается.

Произвести самодельную вулканизацию вполне возможно, но лучше, если эту работу сделают профессионалы на СТО. Данная процедура не займет много времени, да и стоит недорого.

Процесс вулканизации шин для колес

Всем известно, что безопасность водителя автомобиля зависит от многих технических факторов. И один из них – это правильные и целые шины. Не стоит экономить на этом и покупать б/у шины или, что еще хуже, ездить на треснувших или поврежденных. Если возможность покупать новые колеса нет, то стоит обратиться к мастеру по вулканизации, который сможет провести качественный ремонт.

Вулканизация – это процесс ремонта шин путем преобразования каучука в резину. Это происходит за счет высокой температуры до которой каучук разогревают, так что он теряет свою пластичность и другие свойства. Из-за этого процесса сам каучук становится:

Таким образом, процесс вулканизации шин для колес делает их более качественными и безопасными для использования.

Чтобы получить резинотехническую смесь, необходимо использовать не только чистый каучук, но и некоторые дополнительные компоненты, без которых процесс вулканизации станет невозможным. К таким компонентам можно отнести:

• Каучук (можно использовать искусственный).

• Сера (можно заменить соединениями серы с ускорителями).

• Вещества для того, чтобы смягчить резину.

• Наполняющие органические материалы (для повышения технических свойств резины).

• Средства для защиты (необходимы, чтобы предотвратить резину от пагубного воздействия тепла, мороза, озона, радиации и т.д.).

Все эти вещества необходимы в процессе вулканизации, но их можно комбинировать или заменять другими только исходя из предназначения смеси. Опытные мастера хорошо знакомы с такими процессами, и в их руках шины приобретут повышенную прочность и устойчивость к негативным химическим и технологическим воздействиям.

Существует два основных вида этого процесса:

Разница в этих видах заключается в температуре, при которой протекают оба процесса. В случае холодной вулканизации резину не нагревают и весь процесс проходит при обычной температуре окружающей среды. А при горячей – материалы скрепляют при очень высоких температурах.

Этот быстрый метод ремонта резины не требует никаких сложных веществ. Для него достаточно иметь ремонтные пластыри с адгезивным слоем и базовую химию. Внутрь шины, на проблемное место, помещают пластырь и скрепляют его с основой с помощью клея или другой химии. Затем шина должна отстоятся при температуре не менее 20 градусов.

Данный метод подразумевает использование «сырой резины», которая выпускается в специальных емкостях и заполняет место повреждения, нагреваясь при температуре до 80 градусов. При высоких температурах идет очень быстрое скрепление материалов, поэтому шину можно использовать уже в течении суток.

Эти два метода вулканизации одинаково эффективные и улучшают качество резины в несколько раз.

Из чего и как делают резину для колес вашего автомобиля

Сегодня я же хочу поговорить об резине или шинах. Из чего их делают и какой они проходят путь до наших прилавков. Многие ошибочно думают – что в основе всего лежит нефть, многие даже уверенны – что ее там под 90%, однако это не совсем так. НА заре своего появления шины были продуктом природы практически на 100% …

Прежде чем рассказать вам о современных шинах, позвольте копнуть в историю и рассказать про резину на заре ее производства.

Что такое каучук?

ДА будет вам известно – что основной компонент резины делается из каучука, а это очень даже природный материал который добывают из каучуковых деревьев. В южной Африке такие деревья существуют очень давно, даже сложно подсчитать их возраст. Однако Европейцы познакомились с ними в 16 веке, когда вернулся на родину Христофор Колумб.

Если разложить слово «КАУЧУК» на составляющие, то получается «КАУ» – растение, дерево, «УЧУ» – плакать, течь. ТО есть если дословно перевести то это «плачущее дерево», с языка индейцев племени реки Амазонки. Однако есть и научное название – «КАСТИЛЬЯ», произрастает оно на берегах реки Амазонки в непроходимых джунглях.

«КАСТИЛЬЯ» очень высокое дерево вырастет оно 50 метров в высоту и цветение продолжается круглый год.

Второй по содержанию этого сока является дерево – «ГЕВЕЯ», которое также вырастает до 40-50 метров. Когда растение набирает силу, и доходит до возраста в 9-10 лет, у него на стволе делают насечки в форме буквы «V» из которой и начинает сочиться натуральный каучук. При воздействии воздуха он становится тягучим.

Это два основных растения, которые дают натуральные каучуки. В средней Азии, а также на берегах южной Америки, Бразилии, Перу, острове Шри-Ланка есть целые плантации таких деревьев, которые существуют только с одной целью – добывание этого сока! Это уже давно налаженный бизнес.

В пятерку «популярных» также входят растения: «МАНИОКА», «САЛЬНОЕ ДЕРЕВО» и кустарник «ИН-ТИЗИ». Все они являются источниками для последующего производства резины.

Как я писал, выше каучук был привезен в Европу очень давно, но вот на первое его использование решился – К.МАКИНТОШ, не путать с компьютерами от «APPLE», он впервые пропитал плащ от дождя этим составом, благодаря чему тот получился практически не промокаемым. В холодную погоду он становился плотным и не промокаемым, а вот в жару становился немного «липковатым». Нужно отметить, что МАКИНТОШ подсмотрел этот метод у индейцев с Амазонки, те уже несколько веков пропитывали свою одежду, а также растения нужные для производства крыш домов именно каучуком – характеристики водонепроницаемости намного увеличивались.

Так что появлению резины мы косвенно обязаны – индейцам Амазонки! Посмотрите короткий ролик.

Производство резины

Ну вот мы и подошли до самого интересного до производства самой резины, и это не обязательно колеса автомобиля, резина сейчас применяется везде, даже в резинках для волос.

После того как соберут сок каучука, он еще очень далек от производства резины. Изначально из него производят латекс, это промежуточное звено. Однако чистый латекс сейчас применяется везде, начиная от медицины, заканчивая промышленностью.

Сок наливают в большие чаны и перемешивают в больших чанах с кислотой, обычно в течение 10 часов. После чего он затвердевает. Это уже и есть латекс.

После его пропускают через специальные валы, таким образом, убирая лишнюю влагу. Получается длинная и достаточно широкая лента.

Эту ленту запускают под специальные ножи и измельчают ее. Если посмотреть на этот состав, то это похоже на пережаренный омлет.

Эту воздушную массу, обжигаю в больших печах под воздействием достаточно высоких температур – 13 минут. Теперь он получается эластичным и похожим на бисквит, его прессуют блоками и отправляют на производство.

Конечно в сетях вы не найдете точной формулы производство резины и тем более шин, все это держится в строгом секрете. Однако суть процесса не изменилась за последние 100 лет и всем давно известна.

Чтобы сделать резину, нужно взять эти брикеты латекса и подвергнуть их вулканизации. Также добавляется в этот состав сера и другие «скрытые» ингредиенты. Все это добавляют в специальный котел, нагревают, перемешивают и после таких манипуляций уже и появляется резина.

Как только она разогрета до 120 градусов, ее раскатывают специальными валами, до тонких полос. Там же она и охлаждается.

После эти полоски резины идут на производство колес, читайте статью.

Современная резина для шин

В современном мире шины для колес, делаются в основном из резины. Но она может быть не только натуральной, но и синтетической. Да сейчас научились производить синтетические каучуки. Каучук имеет в составе самую большую долю, обычно это – 40-50% от общей массы.

Далее в резину добавляют сажу (или технический углерод). В массовой доле колеса его примерно 25-30% от общей массы. Его добавляют для большей прочности конструкции, а также для выдерживания высоких температур. Сажа как бы скрепляет молекулы каучука делая их намного прочнее, они легко выдерживают трение и температуры при экстренных торможениях. Без этого углерода (сажи) шины ходили бы раз в 10-15 меньше.

Следующая добавка – это кремниевая кислота. Некоторые производители заменяют ей углерод, так как она дешевле и обладает высокими свойствами для сцепления молекул. Однако другие от нее напрочь отказываются, констатируя что она дает недостаточную износостойкость! Однако если все же проанализировать состав многих ведущих компаний, то она присутствует в составе, она улучшает сцепление на мокрой дороге. Информация разнится, сколько ее добавляют, но если вывести среднюю составляющую примерно 10%.

Еще одни добавки это смолы или масла. Их больше в зимней резине и меньше в летней, они придают «смягчающую роль» резине, не дают ей быть такой «дубовой». Особенно это важно для зимних вариантов. Добавление около 10-15%.

НУ и последнее и очень важное это специфические секретные составы производителя, их также около 10%, но они могут очень сильно изменить параметры готовой шины. Держатся они понятно в строгом секрете.

Справедливости ради стоит отметить что есть еще и металлически-нитевидный каркас, но я его здесь не буду упоминать, все же это немного другая история.

Именно так делают резину (шины) для колес наших автомобилей. Синтетические каучуки хоть и применяются, но они пока не могут потягаться с природными, так что глобальные изменения в строении шин еще долго не предвидятся.

Сейчас полный ролик, в нем найдете ответ – что лучше синтетический или природный материал.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов