Влиянието на вулканизацията върху структурата и свойствата на каучука

Влиянието на вулканизацията върху структурата и свойствата на каучука:

Вулканизацията е важна стъпка в производствения процес на каучукови продукти, който е процесът на трансформиране от линейна структура към структура на тялото, внасяйки цялостни промени, включително физични и механични свойства, температурна устойчивост, устойчивост на разтворители и устойчивост на корозия, повишавайки стойността и приложението асортимент на продукта.

Структурата и свойствата на каучука претърпяват значителни промени преди и след вулканизацията.Молекулите на каучука преди вулканизация имат линейна структура със сили на Ван дер Ваалс, действащи между тях, показващи добра пластичност и удължение, както и разтворимост.По време на процеса на вулканизация, молекулите се задействат и претърпяват химически омрежващи реакции, образувайки мрежова структура, където молекулите са свързани чрез химически връзки.

Структурата и свойствата на вулканизирания каучук включват главно:

Структура: химични връзки, позиция на омрежващи връзки, степен на омрежване и омрежване

Характеристики: Механични свойства (постоянна якост на удължение, твърдост, якост на опън, удължение, еластичност), физични свойства, химическа стабилност след вулканизация

Процесът на вулканизация може значително да промени свойствата на каучука.Като вземем за пример естествен каучук, тъй като степента на вулканизация се увеличава:

Промени в механичните свойства: повишена еластичност, якост на опън, якост на опън, якост на разкъсване и твърдост, намалено удължение, постоянна деформация при натиск и генериране на топлина от умора

Промени във физичните свойства: Въздушната и водопропускливостта намаляват, не могат да бъдат разтворени, могат само да набъбват, устойчивостта на топлина се подобрява, химическата стабилност се подобрява, реакцията на омрежване елиминира силно активни групи или атоми, което прави реакцията на стареене трудна за провеждане.Структурата на мрежата възпрепятства дифузията на ниски молекули, което затруднява дифузията на свободните каучукови радикали.

Условията на вулканизация, включително налягане, температура и време, са ключовите фактори, които определят резултатите от вулканизацията.Вулканизационното налягане има важно въздействие върху предотвратяването на образуването на мехурчета в гумения материал, подобряване на компактността на гумения материал и запълване на формата с гумения материал.Може също така да подобри адхезията между различните слоеве (гумен слой и платнен слой или метален слой, платнен слой и платнен слой) в продукта и да подобри физическите свойства на вулканизирания каучук (като устойчивост на огъване).

Температурата на вулканизация е основното условие на реакцията на вулканизация, което може пряко да повлияе на скоростта на вулканизация, качеството на продукта и икономическите ползи на предприятието.Повишаването на температурата на вулканизация може да ускори скоростта на вулканизация и да подобри ефективността на производството, но прекомерната температура на вулканизация може да доведе до проблеми като скъсване на молекулярната верига на каучука, обръщане на вулканизацията, намалени механични свойства на гумените материали и намалена здравина на текстила.Може също така да съкрати времето за изгаряне на гумени материали, причинявайки локален дефицит на каучук и неравномерна вулканизация на продуктите.Следователно, изборът на температура на вулканизация трябва цялостно да вземе предвид фактори като тип каучук, система за вулканизация и структура на продукта.

Определянето на условията на вулканизация - включително налягане, температура и време - е сложен процес, който изисква отчитане на множество фактори.

Налягане на вулканизация: Изборът на налягане на вулканизация зависи главно от дизайна и изискванията на каучуковите продукти.Като цяло изборът на налягане се определя главно от формата, размера и сложността на гумените продукти.Колкото по-голямо е налягането, толкова по-добра е течливостта на гумата, която може по-добре да запълни формата.В същото време високото налягане може ефективно да предотврати образуването на мехурчета и да подобри компактността на продукта.Прекомерният натиск обаче може да доведе до прекомерно изтичане на гумения материал, причинявайки изкривяване на формата на продукта.

Температура на сулфуризация: Температурата на вулканизация пряко влияе върху скоростта и качеството на реакцията на вулканизация.Колкото по-висока е температурата, толкова по-бърза е реакцията на вулканизация, но може да причини разкъсване на молекулните вериги на каучука, което да повлияе на физичните свойства на продукта.Подходящата температура на вулканизация може да осигури добра скорост на вулканизация, без да причинява значително термично увреждане на гумения материал.

Време на сулфуризация: Времето на вулканизация е пряко свързано с температурата на вулканизация.По-високите температури може да изискват по-кратки времена за вулканизация и обратното.Като цяло изборът на време за вулканизация трябва да вземе предвид вида на гумения материал, температурата на вулканизация и дебелината на продукта.Оптималното време за вулканизация, определено чрез експерименти, може да гарантира, че гумените материали постигат оптимални механични свойства и устойчивост на стареене.

Като цяло, определянето на условията на вулканизация е процес, който изисква цялостно разглеждане на различни фактори като вида на гумения материал, формата на продукта, оборудването за вулканизация и т.н. В действителното производство обикновено е необходимо да се проведат множество експерименти и постепенно да се оптимизират условията на вулканизация за да получите най-доброто представяне на продукта.