Влияние вулканизации на структуру и свойства:
В процессе производства резиновых изделий вулканизация является последним этапом обработки. В ходе этого процесса резина подвергается ряду сложных химических реакций, изменяя свою линейную структуру на структуру в виде тела, теряя пластичность смешанной резины и приобретая высокую эластичность сшитой резины, что позволяет получить превосходные физико-механические свойства, термостойкость, устойчивость к растворителям и коррозии, повышая ценность и расширяя область применения резиновых изделий.
До вулканизации: линейная структура, межмолекулярное взаимодействие за счет сил Ван дер Ваальса;
Свойства: высокая пластичность, большая эластичность и растворимость;
В процессе вулканизации происходит инициирование молекулы и протекание реакции химического сшивания;
После вулканизации: сетчатая структура, межмолекулярные связи с химическими взаимодействиями;
Структура:
(1) Химическая связь;
(2) Положение поперечной связи;
(3) Степень сшивания;
(4) Сшивание; .
Характеристики:
(1) Механические свойства (постоянное удлинение, прочность на растяжение, твердость, прочность на разрыв, удлинение, упругость);
(2) Физические свойства
(3) Химическая стабильность после вулканизации;
Изменения свойств резины:
В качестве примера рассмотрим натуральный каучук: с увеличением степени вулканизации;
(1) Изменения механических свойств (эластичность. Прочность на разрыв. Предел прочности на разрыв. Твердость) увеличиваются (удлинение. Остаточная деформация при сжатии. Тепловыделение при усталости) уменьшаются
(2) Изменения физических свойств, воздухопроницаемость и водопроницаемость снижаются, материал не растворяется, только набухает, повышается термостойкость.
(3) Изменения химической стабильности
Повышенная химическая стабильность, причины
а. В результате реакции сшивания химически активные группы или атомы перестают существовать, что затрудняет протекание реакции старения.
b. Сетевая структура препятствует диффузии молекул низкой концентрации, что затрудняет диффузию радикалов каучука.
Выбор и определение условий вулканизации резины
1. Давление вулканизации
(1) При вулканизации резиновых изделий необходимо прикладывать давление. Цель состоит в том, чтобы:
а. Предотвращает образование пузырьков в резине и улучшает ее плотность;
б. Обеспечьте растекание резинового материала и заполнение формы для получения изделий с четкими узорами.
c. Улучшить адгезию между каждым слоем (клеящий слой и слой ткани или металлический слой, слой ткани и слой ткани) в изделии, а также улучшить физические свойства (например, сопротивление изгибу) вулканизата.
(2) В целом, выбор давления вулканизации следует определять в зависимости от типа продукта, рецептуры, пластичности и других факторов.
(3) В принципе, следует соблюдать следующие правила: чем больше пластичность, тем меньше давление; чем больше толщина изделия, количество слоев и сложная структура; чем меньше давление тонких изделий, тем меньше давление, и даже можно использовать нормальное давление.
Существует несколько способов вулканизации и обработки под давлением:
(1) Гидравлический насос передает давление в форму через плоский вулканизатор, а затем передает давление в резиновую смесь из формы.
(2) Под прямым давлением вулканизирующей среды (например, пара)
(3) Под давлением сжатого воздуха
(4) Впрыск с помощью инжекционного аппарата
2. Температура вулканизации и время отверждения.
Температура вулканизации является важнейшим условием для реакции вулканизации. Температура вулканизации напрямую влияет на скорость вулканизации, качество продукции и экономическую выгоду предприятия. Высокая температура вулканизации обеспечивает высокую скорость вулканизации и высокую эффективность производства; в противном случае эффективность производства будет низкой.
Повышение температуры вулканизации может вызвать следующие проблемы;
(1) Вызывает растрескивание молекулярной цепи резины и обратную вулканизацию, что приводит к снижению механических свойств резиновой смеси.
(2) Снижение прочности текстильных материалов в резиновых изделиях
(3) Время пригорания резиновой смеси сокращается, время наполнения уменьшается, а в изделии частично отсутствует клей.
(4) Поскольку толстые изделия увеличивают разницу температур между внутренней и внешней сторонами изделия, это приводит к неравномерной вулканизации.
Дата публикации: 18 мая 2022 г.
