Основные свойства лакокрасочных материалов

Определяющее значение имеет вязкость лакокрасочных материалов, при нанесении его на поверхность как ручным, так и механическим способом. Определение условной вязкости л/к материалов предусматривается ГОСТ 8420-57. Условной вязкостью л/к материалов называют время истечения в секундах 100 мл жидкости через калиброванное сопло вискозиметра ВЗ-5 при температуре 20⁰ С.

Вязкость л/к материалов изменяют в пределах 10-50 с в зависимости от метода нанесения покрытия.

Твердость пленки определяется по ГОСТ 5233-67 как отношение времён затухания колебаний идентичных маятников, установленных на окрашенной поверхности стеклянной пластинки и на чистой стеклянной поверхности. Чем больше этот показатель, тем твёрже покрытие.

Прочность на удар красочной плёнки определяется по ГОСТ 4765-59 на лабораторном копре, у которого масса бойка маятника равна 1 кг, а высота его отклонения – 1 м. Между направляющими копра закрепляют жесткую платину, покрытую л/к материалом. Максимальная высота отклонения груза, не вызывающая разрушения покрытия при ударе по нему бойком, характеризует прочность плёнки на удар.

Эластичность красочной плёнки испытывают по ГОСТ 6806-53 путём изгибания металлических ленточек с нанесённым покрытием вокруг стержней различного диаметра. Эластичность покрытия выражают минимальной величиной диаметра стержня (мм), при изгибании вокруг которого покрытие ещё не разрушается.

Розлив – это способность л/к материалов, наносимых на поверхность, утрачивать под влиянием поверхностного натяжения штрихи, образовавшиеся от кисти, или ряби при нанесении слоя краскораспылителем. Метод определения розлива заключается в определении времени, в течение которого исчезают неровности с окрашиваемой поверхности.

Укрывистость – способность л/к материала при нанесении его возможно тонким равномерным слоем делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности другой расцветки. Её оценивают по ГОСТ 8784-58. Укрывистость выражают в граммах на квадратный метр (г/м²), чем лучше укрывистость, тем меньше расход материала.

Время высыхания подразделяют на «высыхание от пыли» и полное высыхание. Время «высыхания от пыли» представляет собой время, необходимое для образования тончайшей плёнки по всей окрашенной поверхности. Наступление этого момента определяют возможностью сдувания ваты с окрашенной поверхности. Полное высыхание наступает тогда, когда материал полностью отвердеет, о чём свидетельствует отсутствие отпечатков на поверхности при приложении давления в 0,2 кг/см².

Кроме перечисленных свойств, покрытия должны обладать достаточной светостойкостью (способность сохранять свой цвет под действием освещения) и атмосферостойкостью (способность противостоять действию влаги и колебаниям температуры).

 

Вспомогательные материалы

Смывки предназначаются для удаления старых лакокрасочных покрытий. Они растворяют обратимые плёнки и вызывают набухание необратимых.

Смывки и растворители, удаляющие старую краску с кузова автомобиля, могут снимать нанесённое покрытие до грунтово-шпаклёвочных слоёв.

Смывка обыкновенная – смесь органических растворителей: ацетона – 47, этилового спирта – 6, бензола – 8, этилацетата – 19, скипидара – 7, нафталина 10,8 и парафина – 2,2 %. Для разрушения нитроэмалевого покрытия требуется 10-20 мин, для других эмалей – 2-3 ч. Перед употреблением смывку подогревают в водяной бане до температуры 30-40 ⁰ С, так как на холоде происходит выпадение парафина.

Смывка АТФ-1 состоит из колоксилина – 5, парафина – 0,5, ацетона – 19, формальдегида – 47,5, толуола – 28 %. Эта смывка более эффективна, её действие наступает через 20 мин.

Составы для удаления ржавчины. Перед нанесением грунта на металлическую поверхность необходимо удалить ржавчину и окалину. Состав № 1120 содержит: ортофосфорной кислоты – 74, этилового – 20, бутилового спирта – 5 и гидрохинона 1 % как антиокислительные добавки.

Ортофосфорная кислота растворяет ржавчину и образует на поверхности фосфорную плёнку. Моющий состав можно наносить кистью или краскораспылителем. Налёт ржавчины растворяется в течение 2 мин, после чего состав смывают водой, сушат и обрабатывают нейтрализующим составом № 107 – водным раствором этилового спирта с аммиаком.

Всё более широкое распространение получают так называемые преобразователи ржавчины. Они предназначены для подготовки прокорродированных поверхностей коррозии. Действие их основано на превращении гидроокисей и окислов железа в безвредный или даже защитный слой нерастворимых комплексных соединений железа.

Преобразователи ржавчины применяют как самостоятельно, так и в составе грунтов. Такие грунты-преобразователи обеспечивают одновременно удаление продуктов коррозии и грунтование поверхности.

Промышленность вырабатывает преобразователи ржавчины П-1Т и П-2, в состав которых входят танин, фосфорная кислота и другие добавки.

Весьма эффективен грунт-преобразователь В-1ГП, в состав которого входят поливинилацетатная эмульсия, фосфорная кислота, жёлтая кровяная соль и другие добавки.

Следует отметить, что преобразователи ржавчины не удаляют с поверхности металла старые л/к покрытия.

Составы для обезжиривания. Для обезжиривания поверхности применяют органические растворители: уайт-спирит, бензин-растворитель (БР-1) и щелочные препараты, которые омыляют жиры, растворимые в воде. Жировые плёнки лучше снимать составами, в которых находятся поверхностно-активные вещества. Например, применяют следующий состав, г/л:

Каустик (едкий натр) ………………………………………..0,8 – 1,5

Сода кальцинированная …………………………………….. 8 – 12

Тринатрийфосфат …………………………………………… 15 – 25

Жидкое стекло ………………………………………………. 0,8 – 1,5

 

В некоторые составы для улучшения действия смывки вводят эмульгатор ОП-7 или жидкое мыло. Признаком удаления жира с поверхности является хорошая её смачиваемость водой. Вода не должна собираться на ней каплями.

Полирующие составы. Для восстановления блеска покрытия рекомендуют периодически применять полирующие составы: полировочную воду №1, воскополировочную пасту №2, жидкий восковой состав №3, полировочную пасту № 290, 617 и др.

Полирующие составы или пасты состоят из смеси тонких абразивов, масел, воска, хозяйственного мыла, воды и растворителя.

Абразивные составляющие пасты служат в качестве шлифующего и полирующего, а воск в качестве заполняющего поры покрытия и сглаживающего микроскопические неровности материалов. Растворители, содержащиеся в небольшом количестве в полирующих составах, удаляют остатки жировых пятен и других загрязнений.

Перечисленными полирующими составами можно полировать поверхности, окрашенные нитро- и другими синтетическими эмалями. Полирующие составы наносят на хорошо промытую водой и тщательно протёртую поверхность. Полировкой л/к плёнки достигают не только хорошего глянца покрытия, но и частичного восстановления цвета, удаления омыления поверхности и царапин.

Полировочная вода №1 представляет собой смесь абразивной пасты (инфузорной земли) и воды с эмульсией. Эмульсия содержит касторовое или вазелиновое масло. Полировочную воду применяют для ухода за л/к покрытием, находящемся в хорошем состоянии, для снятия незначительных загрязнений, не поддающихся удалению водой.

Восковая полировочная паста № 2 состоит из воска, парафина, керосина или скипидара и уайт-спирита. При отверждении пасты рекомендуется разбавлять её уайт-спиритом или скипидаром. В количестве 10…12 % от веса пасты. Для этого баночку с пастой подогревают в горячеё воде и в размягчённую пасту добавляют растворитель. Затем пасту хорошо размешивают. Полировочную пасту применяют как профилактический состав для сохранения л/к покрытий. Паста, нанесённая на л/к покрытие, образует защитный слой, предохраняющий от атмосферных воздействий.

Жидкий восковой полирующий состав № 3 представляет собой смесь окиси алюминия и восковой эмульсии. Этот состав следует применять 1 раз в два-три месяца, когда на покрытии наблюдается потеря блеска. Его наносят тонким слоем тампоном из фланели и растирают круговыми движениями на небольших участках. После высыхания (» 6 мин) поверхность протирают сухой чистой фланелью до зеркального блеска. Поверхность, отполированную этим составом, рекомендуется дополнительно полировать восковой пастой № 2.

Полировочная паста № 290 состоит из мелкодисперсионной окиси алюминия, вазелинового и касторового масла, хозяйственного мыла и воды. Паста применяется тогда, когда л/к покрытие становится матовым.

Консервационные материалы. При консервации автомобилей следует применять защитные составы: смывающийся пигментированный состав ПС-7, смывающийся непигментированный состав на основе вазелина и церезина, плёночный состав ПС-40 жёлтого цвета, состав Л-1 коричневого цвета (предназначен для защиты хромированных деталей), плёночные составы «Масплин» и др.

Состав ПС-7 состоит из раствора лакового полимера бутилметакрилата в уайт-спирите с добавкой жёлтого железоокисного пигмента. Состав на поверхность наносят распылителем тонким слоем.

Рабочая вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18-20⁰ С –14-17 Ст. Состав ПС-7 разбавляют уайт-спиритом или смесью спирта и бензола в соотношении 1: 1. Состав высыхает за 20-30 мин. Плёнка нанесённого состава имеет высокую твёрдость и служит хорошей защитой л/к покрытия от атмосферных воздействий, загрязнений и лёгких механических повреждений. При консервации плёнка ПС-7 полностью сохраняется более шести лет.

Защитный состав на основе вазелина и церезина состоит из следующих компонентов: вазелин – 20, церезин – 8,5, уайт-спирит – 71,5 %. Состав наносят распылением. Вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18…20⁰ С – 16…19 Ст. Высыхает состав за 20-30 мин при комнатной температуре, плёнка его мягкая, но при нагревании до 70 ⁰ С не стекает даже с вертикальной поверхности. Этот состав применяют для защиты нитроцеллюлозных и меламиноалкидных покрытий, а также хромированных деталей. Плёночный защитный состав ПС-40 состоит из раствора хлорвиниловой смолы, жёлтого железоокисного пигмента с добавкой касторового мала. В качестве растворителя применяют ксилол. Рабочая вязкость состава по вискозиметру ВЗ-4 при температуре 18…20⁰ С – 65…70 Ст. Состав наносят в три слоя в холодном состоянии, а при подогреве в два слоя. Толщина плёнки должна быть 100…120 мкм. Сушка каждого слоя 1 ч при температуре 15…23⁰ С. Защитная плёнка ПС-40 легко снимается с поверхности кузова автомобиля путём её подрезания. Она сохраняет свои свойства в течение одного года. Консервирующий состав Л-1 применяют для защиты хромированных деталей. Состав можно приготовить из строительного битума IV или V и 80 % авиационного бензина Б-70. Наносят состав тампоном в одном направлении.

Противокоррозионные составы применяют для предохранения днища кузова и внутренней поверхности крыльев от коррозии и механического воздействия песка и мелких камней. Противокоррозионный состав 4010 представляет бензиновый раствор натурального каучука, регенерированной резины, канифоли, сажи и каолина.

 

Библиографический список

 

1. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. для вузов / Л.С. Васильева – М.: Наука-Пресс, 2003. – 421 с.

2. Сафонов А.С. и др. Автомобильные автоэксплуатационные материалы / А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, Н.Д. Юскавец. – СПб.: Гидрометиоиздат, 1998. – 233 с.

3. Анисимов И.Г. и др. Топливо, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник / И.Г. Анисимов. – М.: Техинформ, 1999. – 596 с.

4. Гуреев А.А. и др. Автомобильные эксплуатационные материалы / А.А. Гуреев, Р.Я. Иванова, Н.В. Щёголев. – М.: Транспорт, 1974. – 280 с.

5. Кириченко Н.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. пособие для сред. проф. образования / Н.Б. Кириченко. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 208 с.

 

Клеи

 

Натуральные и синтетические клеи различают по прочности склеивания и универсальности. Синтетический клей имеет большое преимущество перед натуральным. В качестве клеев широко применяют полимерные материалы и различные композиции, полученные на их основе.

Клеи должны хорошо смачивать соединяемые поверхности, иметь хорошую прилипаемость (адгезию) к твёрдым поверхностям, механическую прочность (когезию), минимальную хрупкость и усадку при отверждении. Для изготовления клеев в большом количестве применяют термореактивные смолы: фенолформальдегидные, эпоксидные, карбомидные, кремнийорганические. В состав клеев входят смолы, наполнители и отвердители, которые под воздействием температуры переводят их в твёрдое и неплавкое состояние. Для снижения вязкости и растворения смол применяются органические растворители.

К возможным недостаткам клеевых соединений следует отнести хрупкость, низкую термостойкость и значительную усадку, в результате чего появляются разрывы, ослабляющие прочность шва. Для устранения этих нежелательных явлений в смолу вводят минеральные наполнители, которые повышают теплостойкость и уменьшают усадку клеевого соединения. Таким образом, подбирая смолу и различные добавки к ней, можно получить клеи, которые способны обеспечить прочные и эластичные соединения.

Подготовка поверхностей к склеиванию такая же, как и перед покрытием автомобиля краской. Клей наносят на подготовленную поверхность пульверизатором или кистью. Кроме того, применяют клеевые пасты, которые наносят шпателем. Толщина клеевого шва должна находиться в пределах от 0,05 до 0,25 мм. При этих величинах из зазора между склеиваемыми поверхностями легче выдавливаются пузырьки воздуха и избыток клея. Для достижения максимальной прочности клеевого соединения клей необходимо наносить на поверхность возможно тонким слоем ввиду того, что коэффициенты линейного расширения материала и клея значительно различаются.

Клеи могут быть горячего и холодного отверждения. При горячем – взаимодействие между полимером, отвердителем и склеиваемой поверхностью ускоряется, а также улучшается качество шва. Холодное отверждение клеевых композиций происходит без подогрева при комнатной температуре. Отвердитель необходимо вводить в клей перед его применением. Прочность шва при холодном отверждении будет ниже, чем на клею горячего отверждения. В зависимости от вида связующего в клеевой композиции отверждение может наступить в результате как химических (полимеризация, поликонденсация) так и физических (испарение растворителя) процессов. Качество клеевого шва определяется механическими испытаниями на разрыв или сдвиг.

Ассортимент вырабатываемых марок клеев очень большой. Отличительной их характеристикой является вид связующего (смолы), по которому происходит деление клеев: фенольные, эпоксидные, карбинольные, кремнийорганический и др.

Широкое применение нашли клеи на фенолоформальдегидных смолах, модифицированных различными ацеталями поливинилового спирта. К этой группе относятся клеи: БФ-2, БФ-4, БФ-6, ВС-10Т и ВС-350. Они способны создавать высокопрочные клеящие композиции. Клеи БФ-2 и БФ-4 применяются для склеивания металлов, пластмасс, стекла. Клей БФ-2 обладает более высокой термостойкостью (рабочая температура от –60 до + 80⁰ С) по сравнению с клеем БФ-4 (рабочая температура от –60 до + 60⁰). Отверждённые клеевые швы устойчивы против действия нефтепродуктов.

Клеи ВС-10Т и ВС-350 относятся к теплостойким, применяются при наклеивании фрикционных накладок тормозных колодок и дисков сцеплений. Прочность клеевых соединений сохраняется в течение 1800 ч при температуре до 80⁰, а при 200⁰ С в течение 200 ч. Все эти клеи выпускают в виде готовых растворов отверждающихся при нагревании до 140…180⁰ С.

Феноло-каучуковые клеи выпускаются следующих марок: ВК-32-200, ВК-3, ВК-4 и ВК-32-2.

В состав этих клеев входят фенольная смола и резиновые смеси, содержащие необходимые добавки. Компоненты смешиваются перед употреблением. Все эти клеи, кроме ВК-32-2, применяются для наклеивания стекловолокнистой теплоизоляции при обычной температуре. Соединения на фенолокаучуковых клеях хорошо выдерживают длительное воздействие температуры до 200⁰ С. Соединения на клее ВК-32-2 устойчивы к действию нефтепродуктов.

Эпоксидные клеи и пасты отличаются от всех клеёв высокой прочностью клеевого шва. Применяются они для склеивания различных материалов, как однородных, так и разнородных. Соединения склеиваемых материалов могут быть получены при холодном и горячем отверждении. В качестве отвердителя эпоксидных клеёв холодного отверждения применяют гексаметилендиамин и полиэтиленполиамин. Эпоксидные клеи готовят на месте потребления смешиванием смолы и отвердителя. При неправильной пропорции смолы и отвердителя их смесь может нагреться вплоть до вспенивания. Приготовленный клей используется в течение 20…30 минут при температуре 20⁰ С, после чего клей для дальнейшего использования становится малопригодным ввиду частичного отверждения. Полное отверждение наступает через 24 часа. Применяются эти клеи для склеивания металлов и неметаллических материалов в конструкциях несилового назначения.

Для уменьшения усадки при отверждении в пасты вводят до 60 % наполнителя: порошкообразных металлов, графита, талька, каолина и др. Наполнитель в смолу следует добавлять перед отвердителем. Рабочая температура клеевых швов для холодного отверждения от – 60⁰ С до + 100⁰ С, горячего отверждения – от – 60⁰ С до + 120⁰ С. При работе с эпоксидным клеем надо соблюдать меры предосторожности, так как его пары вызывают отравление и раздражение кожи.

Клеи на основе кремнийорганических соединений обладают высокой теплостойкостью. Их применяют при склеивании металлов, стёкол и других материалов.

Клеевые соединения на кремнийорганических смолах выдерживают длительное воздействие температур до 200…250⁰ С и кратковременно до 300⁰ С.

Резиновые клеи изготовляются из натуральных и некоторых синтетических каучуков, растворённых в органических растворителях. Клеи предназначаются для приклеивания резин на любой основе к металлу, дереву, стеклу и для склеивания этих материалов между собой.

 

Библиографический список

 

1. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. для вузов / Л.С. Васильева – М.: Наука-Пресс, 2003. – 421 с.

2. Сафонов А.С. и др. Автомобильные автоэксплуатационные материалы / А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, Н.Д. Юскавец. – СПб.: Гидрометиоиздат, 1998. – 233 с.

3. Анисимов И.Г. и др. Топливо, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник / И.Г. Анисимов. – М.: Техинформ, 1999. – 596 с.

4. Гуреев А.А. и др. Автомобильные эксплуатационные материалы / А.А. Гуреев, Р.Я. Иванова, Н.В. Щёголев. – М.: Транспорт, 1974. – 280 с.

5. Кириченко Н.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. пособие для сред. проф. образования / Н.Б. Кириченко. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 208 с.

 

Резинотехнические, обивочные, уплотнительные

материалы

 

Резины

 

Резины широко применяют как конструкционный материал в различных отраслях промышленности. Они допускают значительные деформации, оставаясь при этом упругими и эластичными, имеют высокую прочность (при разрыве до 400 кг/см ²), водостойкость, низкую газопроницаемость, малую электропроводность. Эти свойства позволили резине занять особое место среди конструкционных материалов. Из неё изготовляют шины, трубки, ремни, шланги, прокладочные, изоляционные, уплотнительные материалы.

В конструкцию современного автомобиля входит свыше 500 наименований различных деталей из резины. Важнейшим видом резиновых изделий являются шины. На их производство расходуют 65 %всеговырабатываемого каучука.

В состав резин входят: каучук, содержание которого колеблется от 5 до 98 %, мягчители, наполнители, вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации, противостарители, а также вещества, повышающие морозостойкость.

Основным компонентом резины является каучук натуральный (НК) и синтетический (СК). Каучук натуральный получают из каучуконосных растений. Товарный НК содержит до 94 % каучука. Натуральный каучук представляет собой высокомолекулярный углеводород с эмпирической формулой (С₅Н₈)_n. Углеводород построен из многих изопреновых единиц, соединённых между собой в линейную структуру:

 

СН₃

— СН₂ — СН = С — СН₂ —.

 

Средний молекулярный вес - 150.000…500.000. Строением и молекулярным весом определяются физико-механические свойства НК. Удельный вес каучука - от 0,915 до 0,930 г/см³.

Эластичные свойства каучука ограничиваются температурным интервалом. При - 70° С каучук становится хрупким, а выше +80° С он начинает плавиться, превращаясь в смолоподобную массу, которая при охлаждении не приобретает свойств исходного вещества. Наличие двойных связей в молекуле НК обусловливает его способность реагировать с водородом, галогенами, серой, кислородом и другими веществами. Взаимодействие каучука с кислородом происходит при комнатной температуре и с течением времени приводит его к старению. При взаимодействии каучука с серой происходит вулканизация - перевод каучука в резину, которая приобретает более высокие технические свойства по сравнению с сырым НК. Натуральный каучук растворяется в углеводородах и не растворяется в воде, спирте и ацетоне.

Натуральный каучук не может удовлетворить все возрастающие потребности в резине, поэтому промышленность вырабатывает большое количество синтетических каучуков.

Синтетические каучуки получают из продуктов переработки нефти. Все виды синтетических каучуков (СК) представляют собой высокомолекулярные органические соединения цепного строения, получающиеся в результате полимеризации мономеров-каучукогенов (соединений, содержащих ненасыщенные связи), и полимеры, описанные выше.

При получении СК в качестве мономеров применяют бутадиен, хлорпрен, изопрен, изобутнлен и другие газообразные углеводороды.

В промышленном масштабе выпускаются каучуки общего и специального назначения. К первым относятся СКВ - бутадиеновый, СКС - бутадиенстирольный, СКИ - изопреновый; ко вторым СКН - бутадиеннитрильный, хлорпреновый (найрит), БК - бутилкаучук и др.

СКВ - бутадиеновые каучуки получают полимеризацией бутадиена

 

 

СН₂ = СН — СН = СН₂

 

в присутствии катализатора - металлического натрия

 

 

(— СН₂ — С = СН — СН₂ —)_m — (СН ₂— СН —)_n

СН СН₂

Натрийбутадиеновый каучук представляет собой полимер с нерегулярным, беспорядочным чередованием звеньев, что является отличительной чертой по сравнению с НК.

Резина из каучука СКБ в отличие от натурального каучука и некоторых видов синтетических каучуков обладает невысокими физико-механическими показателями (предел прочности при разрыве - 18…22 кг/см ² и относительное удлинение - 550…600 %) и низкой износо- и морозостойкостью. Это объясняется неоднородностью молекулярной цепи и меньшим количеством двойных связей по сравнению с НК. Плотность таких каучуков - 0,90…0,92 г/см³, молекулярный вес колеблется в пределах от 80.000 до 200.000. СКБ легко растворяется в бензине, бензоле, хлороформе и других растворителях, но клеящая способность этих растворов низкая. Поэтому при сборке деталей резиновых изделий из натрийбутадиенового каучука применяют клеи из натурального или изопренового каучука. Каучук СКБ широко применялся в автомобильной промышленности для изготовления шин и резиновых технических изделий. Ввиду недостаточно хороших эластических и прочностных свойств он вытесняется более современными марками СК.

Бутадиенстирольный каучук СКС представляет собой продукт сополимеризации бутадиена (CH₂ = CH - CH = CH₂) и стирола (C₆H₅ - CH = CH₂). Структурная формула бутадиенстирольного каучука имеет следующий вид:

 

(- CH₂ - CH = CH - CH₂ -)_m - (- CH₂ - CH -)_n

Товарный каучук СКС выпускается в рулонах и брикетах. Протекторы шин из бутадиенстирольного каучука по износостойкости несколько превосходят НК (в летних условиях). Морозостойкость этого каучука зависит от количества связанного стирола. Каучуки, содержащие 8…10 % связанного стирола, более морозостойки, чем НК.

По водостойкости и газопроницаемости вулканизаты из бутадиенстирольного каучука равноценны вулканизатам из НК. Саженаполненные вулканизаты из СКС химически стойки, набухают в бензине, бензоле, толуоле и других подобных растворителях, а также в минеральных и растительных маслах.

Каучуки специального назначения СКН представляют собой линейные сополимеры бутадиена с нитрилом акриловой кислоты:

 

(— СН₂ — СН = СН — СН₂ —)_m — (— СН₂ — СН —)_n

СN

Особенностью этих каучуков является маслобензостойкость в сочетании с хорошими физико-механическими свойствами. Бутадиеннитрильные каучуки применяют для изготовления всевозможных прокладок, сальников, манжет, колец различного сечения и других деталей, работающих в контакте с маслом. СКН обладают высокой теплостойкостью и стойкостью к испарению, имеют меньшую морозостойкость, чем резины из НК или СКВ.

Хлорпреновый каучук получают полимеризацией хлорпрена и называют наиритом. Наирит по пределу прочности при разрыве, сопротивлению и эластичности несколько уступает НК и значительно превосходит бутадиенстирольные и бутадиеннитрильные каучуки.

Из хлорпреновых каучуков изготовляют изделия, от которых требуется высокое сопротивление маслам, нагару, истиранию. Они нашли широкое применение в изделиях, когда существенно важное значение имеет негорючесть и стойкость к действию озона. Из него получают клиновидные ремни, которые имеют срок службы в 5…6 раз больше, чем ремни из НК и СКС. Высокая плотность (1,25 г/см³) хлорпренового каучука препятствует его применению в шинах, так как утяжеляет ихвес.

Изопреновый каучук СКИ имеет ту же молекулярную структуру, что и натуральный каучук. Его используют в качестве заменителя натурального каучука.

На основе 100-процентного каучука СКИ-3 для всех типов шин изготовляют брекерные резины, а также он входит в состав камерных и протекторных смесей в комбинации с СКС и каучуком СКД.

Резины из силоксановых каучуков могут работать при температуре от - 50 до +200° С. В автомобильной промышленности силоксановые резины применяют для изготовления чехлов свечей зажигания, прокладок, а также уплотнений в коробках передач, в гидравлических муфтах и других узлах. Ассортимент силиконовых каучуков сравнительно большой, что позволяет получать резины с различными физико-химическими и механическими свойствами.

Вулканизация - процесс взаимодействия каучука с серой или другими химическими агентами, приводящий к превращению каучука в резину, обладающую лучшими физико-химическими и механическими свойствами, чем невулканизированиый каучук. Природа процесса вулканизации основана на взаимодействии атома серы по месту двойных связей в молекуле каучука по схеме:

 

..—СН₂—СН=СН—СН₂—... —СН₂—СН—СН—СН₂—.

+S S

..—СН₂—СН=СН—СН₂—... —СН₂— СН —СН—СН₂—.

Если сера прореагирует лишь с частью двойных связей, то резина получается мягкой. Чем больше двойных связей вступают в реакцию с серой, тем тверже получается резина.

Наилучшие физико-химические свойства резин получаются при содержании серы 5…8 %; повышение содержания серы до 14…1 8 % приводит к образованию вулканизата, обладающего меньшей прочностью при растяжении. Если же повысить содержание серы до 30…50 %, то получается очень жёсткий продукт, обладающий высокой прочностью (предел прочности при растяжении - 520…540 кг/см ²).

Вулканизат с большим содержанием серы известен под названием эбонита, или твёрдого каучука. При вулканизации резиновой смеси не вся сера вступает в химическое взаимодействие с каучуком. Свободная сера с течением времени самопроизвольно выделяется на поверхности резиновых изделий в виде серо-жёлтого порошка (выцветание серы).

Для получения резины, обладающей различными качествами, в каучук вводят, кроме серы, ещё ряд веществ, получивших общее название ингредиентов. Различные ингредиенты, добавляемые в каучук в различных количествах, придают резине определённые свойства.

Наполнители вводятся для увеличения объёма каучука, что позволяет снизить его стоимость, причём некоторые наполнителя улучшают качество продукции: увеличивается твёрдость, прочность, сопротивление на разрыв и истирание. В качестве наполнителя при получении резиновых шин применяют различные виды сажи, тальк, мел, окись цинка и т.д.

Активные наполнители - усилители - применяют для повышения механических качеств вулканизатов, для увеличения сопротивления разрыву и истиранию. В резину, предназначенную для изготовления покрышек, автомобильных шин, вводится сажа в количестве 30…60 %. Одновременно она является и красящим веществом. Эффективное действие активных наполнителей особенно сильно сказывается на резинах, полученных на основе СКВ, СКС и СКН. Их прочность повышается в 10…12 раз по сравнению с ненаполненным вулканизатом.

Ускорители вулканизации вводят для сокращения времени и снижения температуры вулканизации, повышения качества резины, увеличения производительности вулканизационной аппаратуры. Кроме того,они сокращают продолжительность ремонта повреждённого резино-технического изделия. Некоторые ускорители задерживают процесс старения резины. Наиболее широко применяют следующие ускорители: каптакс, тиурам, альтокс, дифенилгуандин и др. Ускорители добавляют в резиновые смеси в количестве 0,1…1,5 %.С течением времени под влиянием света и тепла резина утрачивает эластичность и становится жёсткой и хрупкой. На поверхности изделия появляются мелкие трещины. Это явление называют старением резины, которое объясняют окислением непредельных углеводородов каучуков.

В качестве антиокислителей (противостарителей) для каучука применяют амины, фенолы, хиноны, смолы и другие соединения, которые существенно задерживают процессы старения. Антиокислители вводят в резиновую смесь в количестве от 0,1 до 1,0 %.

Мягчители - или пластификаторы - парафин, вазелин, олеиновая кислота, смолы, воск и другие способствуют равномерному распределению порошкообразных ингредиентов в резиновой смеси, повышают пластичность, а также улучшают технологичность производства изделий из резины.

Красители предназначаются для придания резине различной краски. В качестве красителей используют окись цинка, литопон, окись титана, сажу, охру, зеленый крон, ультрамарин, анилиновые краски и т. д. Красители выполняют также функции усилителей (окись цинка, сажа).

 

Обивочные материалы

 

Обивочные предназначены для отделки салона легковых автомобилей, автобусов и кабин грузовых автомобилей.

Обивочные материалы придают комфортабельность, улучшают тепло- и звукоизоляцию. Эти материалы должны хорошо мыться, не изменяя внешнего вида, не вытягиваться и не истираться в процессе эксплуатации.

В качестве обивочных материалов применяют ткани, изготовленные из натуральных (растительных) и искусственных волокон, а также используют войлок, натуральные кожи и кожезаменители, смолы, нанесенные на различные тканевые и бумажные полотна, и др. Наиболее широко применяют следующие натуральные ткани: парусину, обивочное сукно, вельветон, плюш, репс и др. Из синтетических материалов для отделки салона используют: нейлон, лавсан, капрон и др. Ассортимент синтетических материалов непрерывно возрастает.

Обладая целым рядом преимуществ по сравнению с натуральными материалами (лучшие эксплуатационные свойства и дешевизна)синтетические материалы занимают основное место при производстве обойно-отделочных работ.

 

Уплотнительные материалы

 

Для обеспечения герметизации в местах соединений с другом и не допущения утечки из этих соединений воды, масла,бензина и газов применяют уплотнительные материалы.

Такие материалы должны обладать высокой прочностью, эластичностью, хорошо формоваться и не быть очень жёсткими. Распространенным прокладочным материалом является бумага, обработанная химическими способами: пергамент, картон, фибра и др. Предельная рабочая температура этих материалов - не выше +150⁰ С. Термостойким уплотнительным материалом является асбест, который встречается в природе в виде волокон и обладает высокой эластичностью, гибкостью и огнестойкостью. Предельная температура применения асбеста - не выше + 35⁰ С. Применяют асбест в качестве одного из компонентов прокладок для впускного и выпускного трубопроводов, головки цилиндров. Асбест как прокладочный материал применяют в сочетании с металлами, цементом, бакелитовой смолой, например феррадоткань из асбестового волокна и латунной проволоки. Применяют её в качестве антифрикционного материала для дисков сцепления. Для уплотнений деталей, соприкасающихся с нефтепродуктами, применяют листовой материал паронит, полученный путём вальцевания асбеста, вулканизированных каучуков и наполнителей.

Клингерит - прокладочный листовой материал, в состав которого входит графит, сурик, каучук. Прокладки из клингерита выдерживают рабочую температуру до 180…200⁰ С. Из пробковой крошки путём прессования получают листовой материал, из которого изготовляют прокладки для уплотнения деталей, работающих в среде нефтепродуктов при температуре 80…150⁰ С. Эту прокладку применяют в крышке топливного бака, в крышке клапанной камеры, в отстойнике топливного насоса и др.

Кроме того, в качестве уплотнительных материалов применяют мастику-герметик. В состав мастики входят: графит, свинцовый сурик, белила, смолы и другие компоненты. Герметик применяют для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений.

 

Библиографический список

1. Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. для вузов / Л.С. Васильева – М.: Наука-Пресс, 2003. – 421 с.

2. Обельницкий А.М. и др. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. Учебник для ВУЗов по спец. «Двигатели внутреннего сгорания» / А.М. Обельницкий, Е.А. Егорушкин, Ю.Н. Чернявский; под ред. проф. А.М. Обельницкого. - М.: ИПО «Полиграм», 1995. – 272с.

3. Сафонов А.С. и др. Автомобильные автоэксплуатационные материалы / А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, Н.Д. Юскавец. – СПб.: Гидрометиоиздат, 1998. – 233 с.

4. Анисимов И.Г. и др. Топливо, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник / И.Г. Анисимов. – М.: Техинформ, 1999. – 596 с.

5. Трансмиссионные масла. Пластичные смазки / Р. Балтенас, А.С. Сафонов, А.И. Ушаков, В. Шергалис. – СПб.: ООО «Издательство ДНК», 2001. – 208 с.

6. Р. Балтенас, А.С. и др. Моторные масла / Р. Ба