Vplyv vulkanizácie na štruktúru a vlastnosti gumy

Vplyv vulkanizácie na štruktúru a vlastnosti gumy:

Vulkanizácia je dôležitým krokom vo výrobnom procese gumových výrobkov, čo je proces transformácie z lineárnej štruktúry na štruktúru tela, prinášajúci komplexné zmeny vrátane fyzikálnych a mechanických vlastností, teplotnej odolnosti, odolnosti voči rozpúšťadlám a korózii, čím sa zvyšuje hodnota a použitie. sortimentu produktu.

Štruktúra a vlastnosti kaučuku podliehajú významným zmenám pred a po vulkanizácii.Molekuly gumy pred vulkanizáciou majú lineárnu štruktúru s van der Waalsovými silami pôsobiacimi medzi nimi, vykazujúce dobrú plasticitu a predĺženie, ako aj rozpustnosť.Počas procesu vulkanizácie sa molekuly spúšťajú a podliehajú chemickým sieťovacím reakciám, čím sa vytvorí sieťová štruktúra, kde sú molekuly spojené chemickými väzbami.

Štruktúra a vlastnosti vulkanizovaného kaučuku zahŕňajú najmä:

Štruktúra: chemické väzby, poloha zosieťovacích väzieb, stupeň zosieťovania a zosieťovanie

Výkon: Mechanické vlastnosti (konštantná ťažnosť, tvrdosť, pevnosť v ťahu, ťažnosť, elasticita), fyzikálne vlastnosti, chemická stabilita po vulkanizácii

Proces vulkanizácie môže výrazne zmeniť vlastnosti gumy.Ako príklad uvedieme prírodný kaučuk, keď sa stupeň vulkanizácie zvyšuje:

Zmeny mechanických vlastností: zvýšená elasticita, pevnosť v ťahu, pevnosť v ťahu, pevnosť v roztrhnutí a tvrdosť, znížené predĺženie, trvalá deformácia v tlaku a tvorba únavového tepla

Zmeny fyzikálnych vlastností: Priepustnosť vzduchu a priepustnosti vody sa znižuje, nedá sa rozpustiť, môže len napučiavať, zlepšuje sa tepelná odolnosť, zlepšuje sa chemická stabilita, sieťovacia reakcia eliminuje vysoko aktívne skupiny alebo atómy, čo sťažuje uskutočnenie reakcie starnutia.Sieťová štruktúra bráni difúzii nízkych molekúl, čo sťažuje difúziu voľných radikálov z gumy.

Podmienky vulkanizácie vrátane tlaku, teploty a času sú kľúčovými faktormi, ktoré určujú výsledky vulkanizácie.Vulkanizačný tlak má dôležitý vplyv na zamedzenie tvorby bublín v gumovom materiáli, zlepšenie kompaktnosti gumového materiálu a vyplnenie formy gumovým materiálom.Môže tiež zlepšiť priľnavosť medzi rôznymi vrstvami (gumená vrstva a vrstva tkaniny alebo kovová vrstva, vrstva tkaniny a vrstva tkaniny) v produkte a zlepšiť fyzikálne vlastnosti vulkanizovanej gumy (ako je odolnosť v ohybe).

Teplota vulkanizácie je základnou podmienkou vulkanizačnej reakcie, ktorá môže priamo ovplyvniť rýchlosť vulkanizácie, kvalitu produktu a ekonomické výhody podniku.Zvýšenie teploty vulkanizácie môže urýchliť rýchlosť vulkanizácie a zlepšiť efektivitu výroby, ale nadmerná teplota vulkanizácie môže viesť k problémom, ako je prerušenie molekulového reťazca gumy, zvrátenie vulkanizácie, znížené mechanické vlastnosti gumových materiálov a znížená pevnosť textílií.Môže tiež skrátiť čas horenia gumových materiálov, čo spôsobuje lokálny nedostatok gumy a nerovnomernú vulkanizáciu produktov.Preto by výber teploty vulkanizácie mal komplexne zohľadňovať faktory, ako je typ gumy, vulkanizačný systém a štruktúra produktu.

Stanovenie podmienok vulkanizácie – vrátane tlaku, teploty a času – je zložitý proces, ktorý si vyžaduje zohľadnenie viacerých faktorov.

Vulkanizačný tlak: Voľba vulkanizačného tlaku závisí hlavne od konštrukcie a požiadaviek gumových výrobkov.Vo všeobecnosti je výber tlaku určený hlavne tvarom, veľkosťou a zložitosťou gumených výrobkov.Čím väčší tlak, tým lepšia je tekutosť gumy, ktorá môže lepšie vyplniť formu.Vysoký tlak zároveň môže účinne zabrániť tvorbe bublín a zlepšiť kompaktnosť produktu.Avšak nadmerný tlak môže viesť k nadmernému toku gumového materiálu, čo spôsobí deformáciu tvaru výrobku.

Teplota sírenia: Teplota vulkanizácie priamo ovplyvňuje rýchlosť a kvalitu vulkanizačnej reakcie.Čím vyššia je teplota, tým rýchlejšia je vulkanizačná reakcia, ale môže spôsobiť pretrhnutie molekulárnych reťazcov gumy, čo ovplyvní fyzikálne vlastnosti produktu.Vhodná teplota vulkanizácie môže zabezpečiť dobrú rýchlosť vulkanizácie bez toho, aby došlo k výraznému tepelnému poškodeniu gumového materiálu.

Čas sírenia: Čas vulkanizácie priamo súvisí s teplotou vulkanizácie.Vyššie teploty môžu vyžadovať kratšie časy vulkanizácie a naopak.Vo všeobecnosti je potrebné pri výbere času vulkanizácie zvážiť typ gumového materiálu, teplotu vulkanizácie a hrúbku produktu.Optimálny čas vulkanizácie stanovený pomocou experimentov môže zabezpečiť, že gumové materiály dosiahnu optimálne mechanické vlastnosti a odolnosť proti starnutiu.

Celkovo je stanovenie podmienok vulkanizácie proces, ktorý si vyžaduje komplexné zváženie rôznych faktorov, ako je typ gumového materiálu, tvar výrobku, vulkanizačné zariadenie atď. Pri skutočnej výrobe je zvyčajne potrebné vykonať viacero experimentov a postupne optimalizovať podmienky vulkanizácie. na dosiahnutie najlepšieho výkonu produktu.