Вплив вулканізації на структуру та властивості гуми

Вплив вулканізації на структуру та властивості:

У процесі виробництва гумових виробів вулканізація є останнім етапом обробки. У цьому процесі гума проходить серію складних хімічних реакцій, змінюючи лінійну структуру на тілесну, втрачаючи пластичність змішаної гуми та маючи високу еластичність зшитої гуми, тим самим отримуючи чудові фізико-механічні властивості, термостійкість. Експлуатаційні характеристики, стійкість до розчинників та корозійна стійкість покращують експлуатаційну цінність та діапазон застосування гумових виробів.

До вулканізації: лінійна структура, міжмолекулярна взаємодія силою Ван-дер-Ваальса;

Властивості: висока пластичність, висока розтяжність та розчинність;

Під час вулканізації: молекула ініціюється, і відбувається хімічна реакція зшивання;

Після вулканізації: сітчаста структура, міжмолекулярна з хімічними зв'язками;

Структура:

(1) Хімічний зв'язок;

(2) Положення зшитого зв'язку;

(3) Ступінь зшивання;

(4) Зшивання;

Властивості:

(1) Механічні властивості (постійна міцність на подовження. Твердість. Міцність на розтяг. Подовження. Еластичність);

(2) Фізичні властивості

(3) Хімічна стабільність після вулканізації;

Зміни властивостей гуми:

Візьмемо, наприклад, натуральний каучук, зі збільшенням ступеня вулканізації;

(1) Зміни механічних властивостей (пружність. Міцність на розрив. Міцність на подовження. Міцність на розрив. Твердість) збільшуються (видовження. Деформація при стисканні. Виділення тепла від втоми) зменшуються

(2) Зміни фізичних властивостей, повітропроникність та водопроникність зменшуються, не розчиняються, лише набухають, покращують термостійкість

(3) Зміни хімічної стабільності

Підвищена хімічна стабільність, причини

a. Реакція зшивання призводить до того, що хімічно активні групи або атоми більше не існують, що ускладнює перебіг реакції старіння.

b. Сітчаста структура перешкоджає дифузії низьких молекул, що ускладнює дифузію каучукових радикалів

Вибір та визначення умов вулканізації гуми

1. Тиск вулканізації

(1) Під час вулканізації гумових виробів необхідно застосовувати тиск. Мета полягає в тому, щоб:

a. Запобігання утворенню бульбашок у гумі та покращення її щільності;

b. Зробіть гумовий матеріал течією та заповніть форму, щоб виготовляти вироби з чіткими візерунками

c. Покращувати адгезію між кожним шаром (клейовим шаром і шаром тканини або шаром металу, шаром тканини і шаром тканини) у виробі та покращувати фізичні властивості (такі як опір вигину) вулканізату.

(2) Загалом, вибір тиску вулканізації слід визначати залежно від типу продукту, формули, пластичності та інших факторів.

(3) В принципі, слід дотримуватися таких правил: чим більша пластичність, тим менший тиск; чим більша товщина виробу, тим більша кількість шарів та складна структура; тим меншим тиском тонких виробів можна користуватися, тим більше можна використовувати нормальний тиск.

Існує кілька способів вулканізації та герметизації під тиском:

(1) Гідравлічний насос передає тиск до форми через плоский вулканізатор, а потім передає тиск з форми до гумової суміші

(2) Безпосередній тиск вулканізуючого середовища (наприклад, пари)

(3) Під тиском стисненого повітря

(4) Ін'єкція за допомогою інжекційної машини

2. Температура вулканізації та час затвердіння

Температура вулканізації є найважливішою умовою для реакції вулканізації. Температура вулканізації може безпосередньо впливати на швидкість вулканізації, якість продукції та економічні вигоди підприємства. Чим висока температура вулканізації, тим швидше вулканізація відбувається, тим вищою є ефективність виробництва; в іншому випадку ефективність виробництва низька.

Підвищення температури вулканізації може спричинити такі проблеми;

(1) Викликає розтріскування молекулярного ланцюга гуми та реверсію вулканізації, що призводить до зниження механічних властивостей гумової суміші

(2) Зменшення міцності текстилю у гумових виробах

(3) Час вигоряння гумової суміші скорочується, час наповнення зменшується, а продукт частково позбавлений клею.

(4) Оскільки товсті вироби збільшуватимуть різницю температур між внутрішньою та зовнішньою частинами виробу, що призведе до нерівномірної вулканізації