«Обувь для машин : современные каучуки».

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение города Набережные Челны «Средняя общеобразовательная школа № 21»

«Обувь для машин : современные каучуки».

Люкин Денис Владимирович 10 класс

Научный руководитель:

Солдянкина Т.В., учитель географии.

2017г.

Содержание………………..…………………………………….……..2

История...……………………………………………………………..…3

Свойства…………………………………………….........................4

Обработка и получение..........………………………………….…..7

Брэнды мирового уровня................………………………………………………………8

Резина для гоночных болидов.................…………………………………….…………….10

Рейтинг Нижнекамскшина……………..……………………………………....11

Социальный опрос…………………….……………………………..12
Выводы…………………………………………………………………13
Список использованной литературы……………………………..14

История каучука.

Слезы дерева так индейцы называют каучук. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев имеют возраст около 3 миллиона лет. Европейцы же познакомились с натуральным каучуком около 5 веков назад. В 1494 году Испанский адмирал Христофор Колумб увидел туземцев игравших большим плотным мячом. Взявши в руки испанцы нашли, что он тяжелый ,липкий и пахнет дымом. Колумб привез несколько кусков вещества на родину ,но это никого не заинтересовало. Следующие 2 века каучук для Европы был просто заморской диковинкой. В 1770 году Британский химик Джозеф Пресли нашел применение каучуку ,он обнаружил ,что он может стирать то ,что написано графитовым карандашом .В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой. С помощью обработки каучука в скипидаре. В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макентош предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани из этого материала шили водонепроницаемые плащи. В 1839 году Американский изобретатель Чарльз Гудьир обнаружил ,что нагревание каучука серой устраняет его неблагоприятные свойства ,он положил на печь кусок покрытый каучуком ткани ,на которую был нанесен слой серы. Через некоторое время он обнаружил новый материал – резина. Этот процесс был назван вулканизацией.

Свойства каучука.

Химические свойста :

Продуктом полимеризаөии 2-метилбутадиена 1,3 (изопрена)) является природный каучук. Реакции полимерации диеновых углеводородов  с сопряженными связями легко протекают под действием катализаторов  (например,щелочных металлов) или свободных радикалов. Они протекают аналогично реакциям присоединение, то есть в 1-4 и частично 1-2 положении.
Реакцию полимеризации можно представить так :

n CH2 = CH – CH = CH2 à (-CH2 – CH = CH – CH2-)n
                 дивинил                       полидивинил

Физические свойства натурального каучука.

Натуральный каучук – аморфмное , способно кристаллизироваться твёрдое тело. Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и затем растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине,бензоле,эфире и других).
Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами. Свойством каучука является его эластичность. При повышенной температуре  каучук становится мягким и легким, а на холоде твердым и хрупким.
Каучук – хороший диэлектрик, он имеет низкую водопроницаемость и газопроницаемость, каучук так же пластичен.

Химические свойства натурального каучука.
Каучук легко вступает в хмические реакции с целым рядом веществ : кислородом,водородом,галогенами.
Почти все химические реакции приводят к изменению физических в химических свойств каучука : растворимости ,прочности ,эластичности и других. Кислород и особенно озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре.

Обработка и получение.

Вулканизация натурального каучука.

Натуральные и синтетические каучуки используются преимущественно в виде резины. Для получения резины каучук вулканизируют.
Современная технология резинового производства осуществляется по следующим этапам :
1. Изготовление полуфабрикатов : а)развеска каучуков и ингредиентов ; б) пластикация каучука ; в) прорезинивание тканей, каландрирование , шприцевание ; г) раскрой прорезиненных тканей и резиновых листов ,сборка изделий из полуфабрикатов.
2.Вулканизация,после которой из сырых резиновых смесей получают готовые резиновые изделия.
Из смеси каучука с серой , наполнителями (особенно важным наполнителем служит сажа) и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы вступают в химическое взаимодействие с линейными молекулами каучука по месту некоторых двойных связей.
Такой каучук будет, конечно, прочнее не вулканизированного. Меняется и растворимость полимера. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины,  то при вулканизации линейные молекулы окажутся “сшитыми” в очень многих местах и материал утратит эластичность, станет твердым – получится эбонит.
Ускорители вулканизации сокращают время вулканизации и расход основного сырья, препятствует перевулканизации. В качестве ускорителей используется и неорганические соединения и органические.
Антиокислители вводят  в резиновую смесь для предупреждения “старения” каучука. Наполнители – повышают физико-механические свойства резин  : прочность, износостойкость, сопротивление истиранию. К наполнителям относятся различные типы саж, минеральные вещества.
Пластификаторы  (мягчители) – вещества, которые улучшают технологические свойства резины, облегчают её обработку (понижают вязкость системы), повышают динамическую выносливость резины.  В качестве пластификаторов используются продукты переработки нефти (мазут,гудрон,парафины), вещества растительного происхождения (канифоль), жирные кислоты и другие.
Резина из натурального каучука  характеризуется хорошей эластичностью, маслостойкостью, износостойкостью, в тоже время мало устойчива к агрессивным средам ; резина из каучука СКД имеет даже более высокую износостойкость, чем из НК. Бутадиенстирольный каучук СКС способствует повышению износостойкости . Изопреновый каучук СКИ определяет эластичность и прочность резины на растяжение, а хлоропреновый –
стойкость .

Применение резины в промышленных товарах.
1)Каучук распаривают, измельчают, перетирают.
2) Приготовление резиновой смеси в смешивании всех компонентов наполнителей, вулканизирующих веществ, ускорителей вулканизации, активаторов, мягчителей, противостарителей, красителей.
3)Каландрирование (формование)
4) Штампование резиновых заготовок.
5) Вулканизация.

На Нижнекамском Химическом Комбинате производят :
1) Бутадиеновый каучук (СКД)
2) Бутилкаучук (БК)
3) Бутадиеннитрильный (СКН)
4) Этиленпропиленовый (СКЭП и СКЭПТ)
5) Хлоропреновый (ХК) = Найрит.

Бренды мирового уровня.

Каучук является одной из основной составляющей для производства “обуви для машин”.
В мире известно большое количетсво брэндов производителей шин.
Между собой  шины отличаются качеством,составом резины,протектором.
Вот несколько известных брэндов производителей шин,которые пользуются спросом во всем мире.
1) Nokian.
Производитель – Финляндия.
2) Michelin.
Производитель – Франция.
3) Dunlop.
Производитель –Великобритания, Япония.
Инженеры фирмы Dunlop были первыми, кто разделил протектор покрышки на несколько рядов, что повысило его износостойкость при сохранении хорошего сцепления с дорожным покрытием.
Dunlop перым в мире создал покрышку с боковыми грунтозацепами.
Первым изобрел камеру специально для пневматической покрышки сотрудник Dunlop’a Ч.Вудс. Инженеры Dunlop’a были первыми, кто воплотил в жизнь идею бескамерной покрышки. Dunlop был первым, чсотрудники создали водоотталкивающую резиновую смесь, что дало возможность создать зимние модели автопокрышек.

4) Continental.
Производитель – Германия.
Надежные каркасы стойко переносят довольно сильные удары. А благодаря прочности каркасов гарантирована эксплуатация автопокрышек Continental даже после двукратного восстановления.

5).Bridgestone.
Производитель – Япония.
Шины компании Bridgestone обеспечивают отличное сцепление с полотном дороги при любой погоде. Они прекрасно держат поворот, её оснащают болиды Формулы-1. Bridgestone выпускается в разных типоразмерах, поэтому подобрать его потребителю для своего автомобиля не составит труда в любом классе, будь –то Комфорт, Премиум или Спорт.
Особая, искусственно созданная форма молекул газовой сажи – ключевой фактор увеличении срока службы шин, а также в увеличении рабочих характеристик на мокрой дороге.

6) Barum.
Производитель – Чехия.
Специальные края покрышки уменьшают возможность повреждения.
7) Gislaved
Производитель – Швеция.

Резина для гоночных болидов.

Гоночные шины и обычные автомобильные – дальние родственники.
Шины Формулы-1 спроектированы так, чтобы служить не более 200 километров – и , как все остальное в болиде – созданы настолько легкими и крепкими насколько это возможно. Это означает,что структура основы из нейлона и полиэстера сложного плетения создана таким образом, чтобы выдерживать гораздо большие нагрузки, чем шины дорожного автомобиля.
Гоночные шины изготавливаются из очень мягких резиновых составов, которые показывают наилучшее сцепление с текстурой гоночного трека, но в процессе очень быстро изнашиваются.
Это привело к появлению современного вида “рифленных” шин. В правилах указано, что все шины должны иметь четыре непрерывные продольные канавки е менее 2,5 миллиметров в глубину. Целостности канавок, которая в свою очередь ограничивает мягкость резиновых составов, которые могут быть использованы.
Три основных компонента это углерод, сера и нефть. В целом, чем больше нефти в шине, тем мягче она будет.
Шины болидов Формулы-1 заполнены специальной, обогащенной азотом воздушной смесью, призванной свести к минимуму изменения давления в шинах под воздействием температуры. Кроме того, такая смесь сохраняет давление дольше, чем обычный воздух. На данный момент поставщиком шин Ф1 является Pirelli.

Рейтинг Нижнекамскшина.

В рейтинге мировых шинных компаний Нижнекамскшина сейчас на 20 месте среди 98 компаний. В ассортименте Нижнекамскшины сегодня более 120 типоразмеров и моделей шин. Большая часть выускаемой продукции поставляется на комплектацию автозаводов – АвтоВАЗа, КамАЗа, ГАЗа, ЗМА, ИжМаша, ЗИЛа и других. “General Motors – АвтоВаз” также выбрало “Каму” для нового внедорожника “Chevrolet Niva”.
Вот большинство моделей шин,выпускаемых НШЗ.
 1) Кама-505.
Эффективный отвод снега и грязи обеспечивается ступенчатыми отводящими канавками.
2) Кама-518
Зимняя бескамерная радиальная шина.
3) Кама-205
Летняя шина,которая в прошлом году завоевала титул самой массовой шины России. Шину отличает повышенная износостойкость и малая восприимчивость к фронтальным и боковым ударам.
4) Кама-208
Низкий уровень шума.
5) Кама-217
Уверенный контроль над автомобилем. Низкий уровень шума.

Социальный опрос владельцев автомобилей.

Проведя небольшой социальный опрос в городе Нижнекамске по поводу самых популярных автошин, используемых в городе Нижнекамске.

В ходе опроса было опрошено 324 человека.
Наши показания социального опроса совпали с мнением менеджеров из магазина “Автообувь” и “Мировые Шины”.
Исходя из этой диаграммы можно сделать вывод, что владельцы автомобилей города Нижнекамска доверяют автошинам Кама Евро-129, потому что эти автошины отлично зарекомендовали себя на дороге.

Выводы :

Мы рассмотрели состав резины, свойства каучука, качество шин и провели опрос, который состоялся 01.12.2014. Опрос показал, какие шины пользуются популярностью среди автомобилистов города Нижнекамска.
Рассмотрев свойства и происхождения каучука, можно сказать, что это довольно таки древнее вещество, но использовать его научились совсем недавно. Что было бы, если бы человечество начало изучать каучук более ранее, чем нам показывает история? Наверняка каучук применялся бы в более разных отраслях промышленности, чем в настоящее время. И можно предположить, что пределам изучения каучука нет.

Список использованной литературы.

1.DPVA.info– инженерный справочник.
2.Topof.ru – популярные шины.
3.Учебник Химия Габриелян О.С.  2007 год.
4. https://ru.wikipedia.org

Скачано с www.znanio.ru