Karet adalah bahan polimer yang sangat elastis dengan deformasi reversibel, elastis pada suhu kamar, dapat menghasilkan deformasi besar di bawah aksi gaya eksternal kecil, dan dapat dikembalikan ke keadaan semula setelah dihilangkan gaya eksternal. Karet termasuk polimer amorf sepenuhnya, suhu transisi gelasnya (T g) rendah, berat molekulnya seringkali besar, lebih dari ratusan ribu. Produk karet banyak digunakan dalam segala aspek industri atau kehidupan.
Pada tahun 1770, ahli kimia Inggris J. Priestley menemukan bahwa karet dapat digunakan untuk menghapus tulisan pensil. Saat itu, bahan yang digunakan untuk tujuan ini disebut karet, dan kata tersebut telah digunakan sejak saat itu.
Pertama, sumber karet
Karet dibagi menjadi karet alam dan karet sintetis dua jenis.
Karet alam terbuat dari getah yang diekstraksi dari pohon karet, rumput karet dan tanaman lainnya.
Karet sintetis diperoleh dengan polimerisasi berbagai monomer.
Sumber utama karet alam adalah pohon karet berdaun tiga, yang awalnya tumbuh di Amerika Selatan, tetapi setelah transplantasi buatan, sejumlah besar pohon karet juga ditanam di Asia Tenggara. Padahal, Asia telah menjadi sumber karet terpenting. Ketika kulit pohon karet ini dipotong akan terluka (seperti kulit batang dipotong) ketika mengeluarkan sari putih susu yang mengandung emulsi karet, yang disebut lateks, lateks setelah kondensasi, pencucian, pencetakan, pengeringan untuk memperoleh karet alam.
Karet yang terbuat dari guile gum mengurangi sensitivitas. Selain itu, pohon ara dan beberapa tumbuhan dari famili Euphorbia juga menyediakan karet.
Jerman mencoba mendapatkan karet dari tanaman ini ketika pasokannya terputus selama Perang Dunia II, namun kemudian beralih memproduksi karet sintetis.
Karet sintetis dibuat dengan metode sintetik, menggunakan bahan baku yang berbeda (monomer) dapat disintesis menjadi berbagai jenis karet. Dalam 1900-1910, ahli kimia CD Harris menentukan bahwa struktur karet alam adalah polimer isoprena, yang membuka jalan bagi karet sintetis. Pada tahun 1910, ahli kimia Rusia SV Lebedev (Lebedev, 1874-1934) menggunakan logam natrium sebagai inisiator untuk mempolimerisasi 1, 3-butadiena menjadi karet natrium butadiena. Setelah itu, muncul banyak varietas karet sintetis baru, seperti karet butadiene, karet neoprene, karet styrene butadiene dan sebagainya.
Produksi karet sintetis jauh melebihi produksi karet alam, di antaranya karet stirena butadiena adalah yang terbesar.
Karet merupakan bahan baku dasar industri karet, banyak digunakan dalam pembuatan ban, selang, pita, kabel dan produk karet lainnya
Dua, komposisi karet
Karet alam terbuat dari lateks, dan beberapa komponen non-karet yang terkandung dalam lateks tetap berada di dalam karet alam padat. Karet alam umum mengandung 92-95 persen hidrokarbon karet, hidrokarbon non-karet menyumbang 5 persen -8 persen . Karena metode pembuatan yang berbeda, tempat asal yang berbeda, dan musim yang berbeda, proporsi bahan-bahan ini mungkin berbeda, tetapi pada dasarnya masih dalam ruang lingkup.
Protein dapat mempromosikan vulkanisasi karet, menunda penuaan. Di sisi lain, protein memiliki daya serap air yang kuat, dapat menyebabkan cetakan penyerapan air karet, penurunan insulasi, protein juga meningkatkan kekurangan pembangkitan panas.
Ekstrak aseton adalah sejumlah asam lemak dan sterol yang lebih tinggi, beberapa di antaranya berperan sebagai antioksidan alami dan akselerator, dan beberapa dapat membantu kompleks bubuk menyebar dalam proses pencampuran dan memainkan peran pelunakan pada permen karet mentah.
Abu terutama mengandung garam seperti magnesium fosfat dan kalsium fosfat, dan sejumlah kecil senyawa logam seperti tembaga, mangan, dan besi. Karena ion logam variabel ini dapat mendorong penuaan karet, kandungannya harus dikontrol.
Kelembaban dalam lem kering tidak lebih dari 1 persen, yang dapat menguap dalam proses pemrosesan. Namun, bila kadar airnya terlalu banyak, tidak hanya membuat lem mentah mudah dibentuk dalam proses penyimpanan, tetapi juga mempengaruhi pengolahan karet, seperti pencampuran kompon yang mudah dikelompokkan; Calendering, proses ekstrusi mudah menghasilkan gelembung, proses vulkanisasi menghasilkan gelembung atau spon.
Komposisi karet sintetis: Karet sintetis adalah polimer yang terbuat dari minyak bumi dan gas alam, dengan monomer diolefin dan olefin.
Tiga, struktur karet
Struktur linier: Struktur umum karet yang tidak divulkanisir. Karena berat molekul besar, tanpa gaya eksternal, rantai makromolekul muncul kelompok kurva koil acak. Ketika gaya eksternal bekerja dan menarik gaya, tingkat keterikatan kelompok kawat berubah, rantai molekul memantul dan memiliki kecenderungan kuat untuk pulih, yang merupakan asal dari elastisitas karet yang tinggi.
Struktur bercabang: Agregasi rantai bercabang dari rantai makromolekul karet untuk membentuk gel. Gel buruk untuk sifat dan pemrosesan karet. Dalam proses pencampuran, berbagai senyawa seringkali tidak dapat memasuki area gel, membentuk blanko lokal, pembentukan penguat dan ikatan silang, menjadi bagian produk yang lemah.
Struktur ikatan silang: Molekul linier terhubung satu sama lain dengan menjembatani atom atau kelompok atom, membentuk struktur jaringan tiga dimensi. Struktur diperkuat saat proses penyembuhan berlangsung. Dengan cara ini, gerakan bebas segmen rantai berkurang, plastisitas dan perpanjangan berkurang, kekuatan, elastisitas dan kekerasan meningkat, deformasi permanen kompresi dan tingkat pembengkakan berkurang.
Pengaruh struktur karet
Pengaruh sifat penguat karet terutama difokuskan pada kekuatan tarik dan kekuatan sobek. Aturan umumnya adalah sebagai berikut: ketika ukuran partikelnya sama, efek penguatan karbon hitam struktur tinggi pada karet non-kristal sangat bagus, dan umumnya memiliki kekuatan tarik dan kekuatan sobek yang lebih tinggi. Struktur karet juga merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi sifat konduktif. Struktur rantai-dendritik mudah untuk membentuk jalur konduktif yang terjalin di dalam karet, yang akan meningkatkan sifat konduktif. Rantai molekul karet dapat disilangkan. Ketika karet dideformasi oleh kekuatan eksternal setelah ikatan silang, ia memiliki kemampuan untuk pulih dengan cepat dan memiliki sifat fisik dan mekanik serta stabilitas kimia yang baik.
Empat, karakteristik karet
1. Ketika produk karet terbentuk, setelah kompresi tekanan besar, karena kohesi elastomer tidak dapat dihilangkan, ketika membentuk cetakan, sering menghasilkan penyusutan yang sangat tidak stabil (laju penyusutan karet, karena jenis dan perbedaan karet yang berbeda) , harus setelah jangka waktu tertentu, agar lembut dan stabil. Oleh karena itu, pada awal perancangan produk karet, apapun formula atau cetakannya, perlu perhitungan dan kerja sama yang cermat, jika tidak mudah menghasilkan ketidakstabilan ukuran produk, yang mengakibatkan penurunan kualitas produk.
2 karet adalah elastomer termoseting yang larut dalam panas, karena jenis sulfida dari badan utama berbeda, kisaran suhu pengawetan pembentukannya, ada juga celah yang cukup besar, bahkan karena perubahan iklim, suhu dalam ruangan dan kelembaban. Oleh karena itu, kondisi produksi produk karet setiap saat perlu disesuaikan secukupnya. Jika tidak, dapat menghasilkan perbedaan kualitas produk.
3 Produk karet terbuat dari bahan baku karet setelah mesin pencampur karet sebagai bahan baku, di dalam produk karet karet sesuai dengan karakteristik desain formula, dan mengatur kekerasan produk yang dibutuhkan. Produk dicetak dengan mesin vulkanisir karet. Setelah dicetak, produk akhirnya diperlakukan dengan tepi terbang untuk membuat permukaan produk halus dan bebas duri.
4 Uji penuaan produk karet termasuk dalam kategori uji penuaan, penuaan karet mengacu pada karet dan produk dalam proses pengolahan, penyimpanan dan penggunaan, karena efek komprehensif dari faktor internal dan eksternal yang disebabkan oleh perubahan struktur kinerja, dan kemudian hilangnya nilai guna. Itu retak, lengket, mengeras, melunak, bubuk, berubah warna, berjamur dan sebagainya.
Lima, klasifikasi karet
⒈ Menurut morfologinya: dibagi menjadi karet mentah masif, lateks, karet cair dan karet bubuk untuk dispersi air koloid karet;
Karet cair adalah oligomer karet, tidak divulkanisir sebelum cairan kental umum;
Karet bubuk adalah pengolahan lateks menjadi bentuk bubuk, untuk memudahkan pencampuran dan pengolahan produksi.
Karet termoplastik, dikembangkan pada 1960-an, dibentuk oleh proses termoplastik, bukan vulkanisasi kimia.
B. Karet dapat dibagi menjadi dua kategori menurut penggunaan tipe umum dan tipe khusus. Ini adalah isolator dan tidak mudah menghantarkan listrik, tetapi dapat menjadi konduktor jika terkena air atau suhu yang berbeda. Konduksi berkaitan dengan kemudahan konduksi elektron dalam molekul atau ion dalam suatu zat.
⒊ Berdasarkan sumber dan cara bahan bakunya, karet dapat dibedakan menjadi karet alam dan karet sintetis. Diantaranya, konsumsi karet alam mencapai 1/3, konsumsi karet sintetis mencapai 2/3.
Ini dapat dibagi menjadi empat kategori: karet padat (juga dikenal sebagai karet kering), karet emulsi (disebut lateks), karet cair dan karet bubuk.
⒌ Menurut kinerja dan penggunaan karet: selain karet alam, karet sintetis dapat dibagi menjadi karet sintetis umum, karet sintetis semi umum, karet sintetis khusus, dan karet sintetis khusus.
Menurut bentuk fisik karet, karet dapat dibedakan menjadi lem keras dan lem lunak, lem mentah dan lem campuran, dll.
Menurut kinerja dan penggunaannya, dibagi menjadi karet umum dan karet khusus.
Enam, pengembangan karet
Industri karet merupakan salah satu industri dasar penting perekonomian nasional. Tidak hanya menyediakan produk karet industri ringan seperti kebutuhan medis sehari-hari untuk kehidupan sehari-hari masyarakat, tetapi juga menyediakan berbagai peralatan produksi karet atau komponen karet untuk industri berat dan industri baru seperti pertambangan, transportasi, konstruksi, mesin dan elektronik. Terlihat, industri karet memiliki berbagai macam produk, industri terbelakang sangat luas.
Dalam beberapa tahun terakhir, industri karet telah banyak berkembang, subdivisi industri stabil dan meningkat, subdivisi industri karet baru berkembang pesat, tetapi pada saat yang sama, industri karet juga memiliki lingkungan, sumber daya, bencana, inovasi. dan masalah lainnya.
Prospek pengembangan industri karet di China sangat luas. Struktur produk industri karet akan mengalami perubahan besar, produk baru, produk pengganti, bahan baru, perluasan aplikasi teknologi baru, teknologi produksi memiliki kemajuan yang jelas.
Karakteristik industri karet menentukan bahwa ketika industri karet suatu negara matang, situasi ledakan industri dan operasi ekonomi secara keseluruhan akan mempertahankan korelasi yang kuat: panjang siklus perkembangannya setara dengan panjang siklus ekonomi negara, trennya sama; Tetapi karena industri karet termasuk industri dasar, siklusnya sedikit berubah menjelang perubahan siklus ekonomi. Selain itu, juga karena industri karet berada di ujung depan rantai produksi perekonomian nasional, amplitudo fluktuasi siklusnya lebih kecil daripada rantai industri akhir, tetapi juga lebih kecil daripada keseluruhan perekonomian. Oleh karena itu, dari perspektif investasi industri, industri karet yang sudah matang dekat dengan industri investasi pendapatan. Industri pengolahan karet China sedang dalam periode perkembangan yang kuat. Industri karet di berbagai tempat tidak hanya mempercepat proses industri China, tetapi juga mendorong situasi pembangunan dan pembangunan ekonomi yang baik. Kabupaten Juxian di Shandong, Hebei dan tempat lain di mana industri karet dikembangkan adalah Yunnan, Guangdong.
Tujuh, pengolahan karet
Proses ini meliputi plastisisasi, pencampuran, penanggalan atau ekstrusi, pencetakan dan vulkanisasi dan proses dasar lainnya, setiap proses memiliki persyaratan produk yang berbeda, masing-masing dengan sejumlah operasi tambahan.
Agar dapat menambahkan berbagai senyawa yang dibutuhkan ke dalam karet, karet mentah terlebih dahulu perlu diplastisasi untuk meningkatkan plastisitasnya; Kemudian melalui pencampuran karbon hitam dan berbagai aditif karet dan karet dicampur secara merata menjadi karet; Bahan karet ditekan untuk membuat bentuk tertentu menjadi kosong; Dan kemudian membuatnya setelah kalender menggantung lem atau bahan tekstil yang dilapisi lem (atau dengan bahan logam) bersama-sama membentuk produk setengah jadi; Terakhir, produk setengah jadi plastik divulkanisir dan dibuat menjadi produk akhir dengan elastisitas tinggi.
Untuk produk dengan presisi tinggi, seperti oil seal, O-ring, seal dan produk karet lainnya, juga perlu dilakukan proses trimming dan burring. Cara opsional adalah pemangkasan manual, pemangkasan mekanis, dan pemangkasan pembekuan.
Pemangkasan manual: intensitas tenaga kerja, efisiensi rendah, tingkat kualifikasi rendah.
Pemangkasan mekanis: terutama meninju, menggiling roda dan memotong pisau bundar, cocok untuk produk tertentu dengan persyaratan presisi rendah.
Tepi beku: Peralatan mesin tepi beku khusus, prinsipnya adalah menggunakan nitrogen cair (LN2) untuk membuat tepi mentah produk jadi rapuh pada suhu rendah, gunakan partikel beku khusus (pelet) untuk mengenai tepi mentah, agar cepat menghapus tepi mentah. Pemangkasan beku memiliki efisiensi tinggi, biaya rendah, dan beragam produk yang dapat diterapkan, yang telah menjadi standar proses arus utama.
Delapan, deteksi kualitas karet
Dalam bahan dan produk karet memiliki persyaratan kualitas yang ketat, seperti kekuatan tarik, modulus elastisitas, perpanjangan, ketahanan penuaan dan sebagainya. Produk karet digunakan di bidang presisi tinggi, parameter ini seringkali sangat menuntut.
Komite produk karet dibentuk pada tahap awal pengembangan karet Tiongkok, yang bertanggung jawab atas penelitian dan pengembangan karet, akademik, pengawasan kualitas, dan pekerjaan lainnya.
1. Eksperimen resistensi penambahan berat badan hingga sedang
Produk jadi dapat diambil sampelnya, direndam dalam satu atau beberapa media pilihan, ditimbang setelah waktu suhu tertentu, dan jenis bahan dapat disimpulkan berdasarkan laju perubahan berat dan kekerasan.
Misalnya, direndam dalam minyak 100 derajat selama 24 jam, NBR karet nitril, karet fluor, massa CR karet neoprene dan tingkat perubahan kekerasan sangat kecil, dan karet alam NR, karet etilena propilena EPDM, karet stirena butadiena SBR beratnya lebih dari dua kali lipat dan kekerasan sangat berubah, ekspansi volume sangat jelas.
2. Eksperimen penuaan udara panas
Ambil sampel dari produk jadi dan masukkan ke dalam kotak penuaan selama satu hari untuk mengamati fenomena setelah penuaan. Dapat dinilai penuaan secara bertahap memanas. Misalnya, pada 150 derajat, karet neoprena CR, karet alam NR, karet stirena butadiena SBR akan rapuh, karet nitril butadiena NBR, karet EPDM etilen propilena dan elastis. Naik ke 180 derajat NBR karet nitril biasa akan rapuh; Dan pada 230 derajat hidrogenasi nitril gum HNBR juga akan rapuh, fluorine gum dan silica gel masih memiliki elastisitas yang baik.
3. Metode pembakaran
Ambil beberapa sampel dan bakar di udara. Amati fenomena tersebut.
Secara umum, karet fluor, karet neoprene CR dari api, bahkan jika apinya lebih kecil dari NR karet alam umum, karet etilena propilena EPDM. Tentunya jika Anda perhatikan lebih dekat, keadaan pembakaran, warna, dan bau juga bisa memberi tahu Anda banyak hal. Misalnya, NBR/PVC digunakan dengan lem. Saat ada api, api memercik secara acak, tampak seperti air, dan asapnya tebal dan asam. Penting untuk dicatat bahwa kadang-kadang menambahkan penghambat api tetapi tidak mengandung gom halogen juga akan padam sendiri dari api, hal ini perlu disimpulkan lebih lanjut dengan cara lain.
4 Pengukuran Gravitasi Spesifik
Gunakan timbangan elektronik atau timbangan analitik, akurat hingga 0,01 gram, ditambah secangkir air, sehelai rambut pun bisa.
Secara umum, proporsi karet fluor adalah yang terbesar, di atas 1,8, dan proporsi karet neoprene CR lebih dari 1,3, yang dapat dianggap sebagai karet ini.
5 Metode suhu rendah
Ambil sampel dari produk jadi dan ciptakan lingkungan bersuhu rendah yang sesuai dengan es kering dan alkohol. Rendam sampel di lingkungan bersuhu rendah selama 2-5 menit, pada suhu yang dipilih untuk merasakan tingkat kekerasannya. Misalnya, di bawah minus 40 derajat, suhu tinggi dan ketahanan minyak yang sama sangat baik silikon dan karet fluor, silikon lembut.
