Диатомит как наполнитель резиновых смесей

Диатомит как наполнитель резиновых смесей

     Резиновая промышленность использует большое количество разнообразных  наполнителей при производстве резинотехнических изделий. Это и технический углерод, и белая сажа, и мел, титановые белила и многие другие.
     Без наполнителей резиновые смеси были бы вялыми, безжизненными покровными материалами,  которыми раньше  пытались защитить первые плащи и сапоги.
     Наполнители же придают резинам ценные свойства – упрочнение, стойкость в маслах и топливах, уменьшение теплонакопления, газонепроницаемость, многое -многое другое. Именно наполнители расширили сферу применения каучука до промышленного применения. Резинотехнические детали  имеют промышленное значение и участвуют в тяжелой промышленности наряду с такими материалами как металлы, пластики, волокна и т.д.

     Так как резина – многокомпонентный материал, то и стоимость ее зависит от колебаний цен на каучуки и наполнители.
     Поэтому, наряду с  задачей сохранения свойств уже имеющихся резин с существующими наполнителями, постоянно  проводится поиск возможностей уменьшения стоимости резин.

     Один из ценнейших наполнителей резиновых смесей – белую сажу – предлагают заменить на диатомит.
     Белая сажа – это диоксид кремния, обработанный различными методами. От метода получения зависят ее свойства и размер частиц. Она представляет собой белый высокодисперсный сыпучий порошок; иногда, как в случае со специальной маркой белой сажи, аэросилом – легкий, как пух.
     Белая сажа упрочняет резины, повышает теплостойкость и огнестойкость, придает высокое сопротивление скольжению протекторным резинам и уменьшает общую износостойкость протектора, увеличивает сопротивление элементов его рисунка скалыванию. Белые сажи рекомендуются также как добавки в каркасные резины для повышения прочности связи этих резин с кордом.
     Белая сажа и аэросилы имеют высокую стоимость из-за больших затрат энергии и высокой стоимости переработки.

     В то же время  «Производственная Компания КВАНТ»  предлагает заменить ее на диатомит марок NDP-400, NDP-D-230, стоимость которого составляет 30-23 руб/кг с НДС при стоимости белой сажи 60-70 руб/кг с НДС.

     Диатомит – это горная порода осадочного типа. Её основа – панцирь диатомовых водорослей,   на 85-90% он состоит из диоксида кремния. То есть, основное вещество, по массовому содержанию, совпадает, а стоит он дешевле в 2-3 раза. 
Безусловно то, что в ответственных резинотехнических изделиях необходимо наличие высококачественного наполнителя для обеспечения заданного комплекса свойств.

     Но производители диатомита не лукавят, не подсовывают «пустышку». Они подошли к работе по внедрению диатомита как наполнителя для резиновой промышленности серьезно.

     Данные заводов, проведших испытания резин, подтверждают это. Так, в настоящий момент, кроме АО «Волжскрезинотехника», также АО "Резинотехника" (Балаково) (https://www.salnik.ru/) , ООО "Элад" (Ульяновск) (http://www.eladrti.ru/) подтвердили возможность использования NDP-400, NDP-D-230 как замены БС-100. 

     Сотрудники АО «Волжскрезинотехника» опробовали диатомитовые порошки «Производственной Компании КВАНТ» (г. Никольск) в формовом производстве (резинометаллические изделия) и в рукавном производстве (автомобильные рукава для работы при нормальных и низких температурах). Проводились испытания как резиновых смесей, так и готовых изделий.

     Диатомит вводился в количестве до 20% массовых от общего количества резиновой смеси в случае изготовления автомобильных рукавов и до 11% массовых в случае применения резин для изготовления формовой техники.
     В резинометаллических деталях с использованием диатомита
NDP-400 и «твердость», и «прогиб под нагрузкой» и «прочность связи резины с металлом» находятся в норме.   

     В деталях с использованием NDP-D-230 «твердость» и «прочность связи резины с металлом»  в  норме, слегка выходят из нормы в нижнем пределе «прогиб под нагрузкой», что, конечно же, не может служить основанием для отказа от диатомита в качестве наполнителя, а только служит поводом для дальнейших технологических наработок в этом направлении.

          Вот их результаты:

            «Проведены лабораторные испытания с целью определения возможности использования данных продуктов в рецептуре АО «ВРТ».

     Лабораторное опробование проведено в резиновых смесях взамен белой сажи БС - 100 и  Росила - 175.


     Выводы:

1) При изготовлении резиновых изделий отклонений не выявлено, продукты хорошо вводятся и распределяются, режимы изготовления опытных резин соответствовали серийным; перерабатываемость на оборудовании остается на требуемом уровне.

2) Упруго-прочностные свойства резины остаются практически на уровне серии; наблюдается небольшое снижение твердости вулканизата резиновой смеси, однако полученные результаты обеспечивают требования НД;

3) Обеспечивается  хорошая восстанавливаемость после сжатия и  обеспечение требований по стойкости при повышенных температурах в условиях нагрузок;

4) Показатель  «температурный предел хрупкости» обеспечивает норму по нижнему пределу;

5) Увеличение показателя «сопротивление раздиру» при использовании в составе NDP-D-230 взамен БС-100 в 1,5-2 раза; этот факт хочется особенно выделить;

6) Небольшое  увеличение показателя «изменение объема в СЖР-3» по сравнению с серийным вариантом, однако полученные результаты обеспечивают требования НД;

7) Готовая продукция (рукава с нитяным усилением) по ГОСТ 10362 также соответствуют нормам по показателям «прочность связи оплетки с резиной и «разрушающая нагрузка», «морозостойкость при -40 оС», то есть не уступают серийным изделиям».

     На основании проведенных работ АО «Волжскрезинотехника» принято решение о целесообразности применения диатомитов марок NDP-400  и NDP-D-230 в производстве.

     Таким образом,  можно сказать, что слова «более дешевый» не означают «более худший».  Применение диатомита взамен белой сажи БС-100 интересно в плане применения его с целью ресурсосбережения.

     Вариант использования – не чистого диатомита, а смеси белой сажи с диатомитом.

     Конечно же, результаты любой замены – частичной или полной – предварительно проверяются на  пробных изделиях.


                                                                                                                                                                     

  Главный технолог ОАО «НИИРП»,

                                                                                                                                                                              начальник НТО                         Ионова Ш.К.