Пневматическая вулканизация резины¶

Пневматическая вулканизация резины (ПВР) — технологический процесс получения резиновых изделий, при котором вулканизация эластомерных смесей осуществляется горячим сжатым воздухом или перегретым паром под давлением, как правило, в автоклавах. Метод относится к числу наиболее распространённых способов термообработки резиновых изделий в промышленности СССР и России, применяется для изготовления шин, технических изделий, резинотехнических уплотнений и резиновых покрытий.

¶Принцип действия

При ПВР заготовку из сырой резиновой смеси помещают в замкнутую камеру (автоклав), где создают избыточное давление сжатого воздуха или пара. Под действием температуры (обычно 140–180 °C) и давления (0,4–0,7 МПа) в резиновой смеси происходят химические реакции сшивания полимерных цепей — вулканизация. Сжатый воздух выступает одновременно как теплоноситель и как среда, обеспечивающая равномерное прижатие изделия к форме.

В отличие от литьевой вулканизации под прессом, где давление создаётся механическим сжатием пресс-формы, в ПВР давление создаётся газовой средой. Это позволяет обрабатывать изделия сложной конфигурации, крупногабаритные полые детали (например, шины, рукава, камеры), а также изделия с тонкими стенками, деформация которых при механическом прессовании недопустима.

¶Классификация

По виду нагревающей среды ПВР подразделяют на:

• Паровую вулканизацию — применяют перегретый пар, чаще всего для изделий из натурального каучука и резин на его основе.
• Воздушную вулканизацию — применяют сжатый воздух, чаще для синтетических резиновых смесей.
• Комбинированные режимы — последовательное или одновременное использование пара и воздуха.

По способу загрузки изделий различают ПВР в стационарных автоклавах (загрузка через дверцу) и в туннельных печах (непрерывный процесс, изделие перемещается по конвейеру через зону нагрева).

¶Оборудование

Основное оборудование ПВР — автоклавы. В промышленности России наибольшее распространение получили автоклавы периодического действия с вертикальной или горизонтальной загрузкой, а также туннельные вулканизаторы непрерывного действия. Туннельные печи обеспечивают более высокую производительность и равномерность нагрева, но требуют точного подбора режимов для каждого типа изделий.

Автоклавы оснащают системами подачи пара и сжатого воздуха, регулирования температуры и давления, а также системами безопасности (предохранительные клапаны, блокировка дверей при избыточном давлении).

¶Применение

ПВР широко применяется в следующих отраслях:

• Шинная промышленность — вулканизация покрышек и камер в автоклавах.
• Производство технических изделий — рукава, мембраны, диафрагмы, уплотнительные кольца.
• Кабельная промышленность — изоляция кабелей и проводов.
• Медицинская промышленность — изделия из латекса и силиконовых резин.
• Производство резиновых покрытий — настилы, плитки, мембранные покрытия.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам ПВР относят возможность обработки изделий сложной формы и крупных размеров, равномерность нагрева по всему объёму, отсутствие механических напряжений в изделии во время вулканизации и относительную простоту оборудования.

Ограничения метода связаны с длительностью цикла (вулканизация крупных изделий может занимать несколько часов), необходимостью точного контроля температуры и давления, а также с риском окислительного старения поверхности резины под действием горячего воздуха. Для устранения последнего недостатка в ряде случаев применяют инертные газы (азот) вместо воздуха.

¶См. также

• Вулканизация
• Автоклав
• Литьё под давлением

¶Источники

• Кузьминский А. С. Технология резины. — М.: Химия.
• Справочник по технологии резины. — М.: Колос.
• ГОСТ 263-75. Резина. Методы испытаний.
• Булатов М. П. Производство резиновых изделий.