Vplyv vulkanizácie na štruktúru a vlastnosti gumy

Vplyv vulkanizácie na štruktúru a vlastnosti:

Vulkanizácia je posledným krokom spracovania vo výrobnom procese gumových výrobkov. V tomto procese guma prechádza sériou zložitých chemických reakcií, pričom sa mení z lineárnej štruktúry na teleso, stráca plasticitu zmesovej gumy a dosahuje vysokú elasticitu zosieťovanej gumy, čím sa dosahujú vynikajúce fyzikálne a mechanické vlastnosti, tepelná odolnosť, odolnosť voči rozpúšťadlám a odolnosť voči korózii, čo zlepšuje úžitkovú hodnotu a rozsah použitia gumových výrobkov.

Pred vulkanizáciou: lineárna štruktúra, intermolekulová interakcia van der Waalsovou silou;

Vlastnosti: veľká plasticita, vysoká ťažnosť a rozpustnosť;

Počas vulkanizácie: molekula sa iniciuje a dochádza k chemickej reakcii zosieťovania;

Po vulkanizácii: sieťová štruktúra, intermolekulová s chemickými väzbami;

Štruktúra:

(1) Chemická väzba;

(2) Poloha zosieťovanej väzby;

(3) Stupeň zosieťovania;

(4) Zosieťovanie;

Vlastnosti:

(1) Mechanické vlastnosti (konštantná pevnosť v predĺžení. Tvrdosť. Pevnosť v ťahu. Predĺženie. Elasticita);

(2) Fyzikálne vlastnosti

(3) Chemická stabilita po vulkanizácii;

Zmeny vlastností gumy:

Vezmime si ako príklad prírodný kaučuk so zvýšením stupňa vulkanizácie;

(1) Zmeny mechanických vlastností (elasticita. Pevnosť v roztrhnutí. Pevnosť v predĺžení. Pevnosť v roztrhnutí. Tvrdosť) sa zvyšujú (predĺženie. Deformácia v tlaku. Vývoj únavového tepla) sa znižujú

(2) Zmeny fyzikálnych vlastností, priepustnosť vzduchu a priepustnosť vody sa znižujú, nerozpúšťajú sa, iba napučiavajú, zlepšujú tepelnú odolnosť

(3) Zmeny chemickej stability

Zvýšená chemická stabilita, dôvody

a. Reakcia zosieťovania spôsobuje, že chemicky aktívne skupiny alebo atómy už neexistujú, čo sťažuje priebeh reakcie starnutia

b. Sieťová štruktúra bráni difúzii nízkych molekúl, čo sťažuje difúziu kaučukových radikálov

Výber a určenie podmienok vulkanizácie gumy

1. Vulkanizačný tlak

(1) Pri vulkanizácii gumových výrobkov je potrebné vyvíjať tlak. Účelom je:

a. Zabrániť tvorbe bublín v gume a zlepšiť jej kompaktnosť;

b. Zabezpečte tok gumového materiálu a naplňte formu, aby ste vyrobili výrobky s jasnými vzormi

c. Zlepšiť priľnavosť medzi jednotlivými vrstvami (lepiaca vrstva a vrstva látky alebo kovová vrstva, vrstva látky a vrstva látky) vo výrobku a zlepšiť fyzikálne vlastnosti (ako napríklad odolnosť voči ohybu) vulkanizátu.

(2) Vo všeobecnosti by sa mal výber vulkanizačného tlaku určiť podľa typu produktu, zloženia, plasticity a ďalších faktorov.

(3) V zásade by sa mali dodržiavať tieto pravidlá: plasticita je veľká, tlak by mal byť menší; hrúbka výrobku, počet vrstiev a zložitá štruktúra by mali byť väčšie; tlak tenkých výrobkov by mal byť menší a možno použiť aj normálny tlak.

Existuje niekoľko spôsobov vulkanizácie a tlakovania:

(1) Hydraulické čerpadlo prenáša tlak do formy cez plochý vulkanizér a potom prenáša tlak z formy na gumovú zmes.

(2) Priamy tlak vulkanizačného média (ako je para)

(3) Tlakované stlačeným vzduchom

(4) Vstrekovanie pomocou vstrekovacieho stroja

2. Teplota vulkanizácie a čas vytvrdzovania

Vulkanizačná teplota je najzákladnejšou podmienkou vulkanizačnej reakcie. Vulkanizačná teplota môže priamo ovplyvniť rýchlosť vulkanizácie, kvalitu produktu a ekonomické výhody podniku. Čím je vulkanizačná teplota vysoká, tým je rýchlosť vulkanizácie vysoká a čím je výrobná účinnosť vysoká, tým je výrobná účinnosť nízka.

Zvýšenie teploty vulkanizácie môže spôsobiť nasledujúce problémy;

(1) Spôsobuje praskanie molekulárneho reťazca gumy a spätný proces vulkanizácie, čo vedie k zníženiu mechanických vlastností gumovej zmesi

(2) Znížiť pevnosť textílií v gumových výrobkoch

(3) Čas spaľovania gumovej zmesi sa skracuje, čas plnenia sa skracuje a výrobok čiastočne neobsahuje lepidlo.

(4) Pretože hrubé výrobky zvýšia teplotný rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou stranou výrobku, čo vedie k nerovnomernej vulkanizácii.