Vpliv vulkanizacije na strukturo in lastnosti gume

Vpliv vulkanizacije na strukturo in lastnosti gume:

Vulkanizacija je pomemben korak v proizvodnem procesu gumijastih izdelkov, ki je proces pretvorbe iz linearne strukture v telesno strukturo, ki prinaša celovite spremembe, vključno s fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi, temperaturno odpornostjo, odpornostjo na topila in korozijsko odpornostjo, ki povečuje vrednost in obseg uporabe izdelka.

Struktura in lastnosti gume se pred in po vulkanizaciji doživljajo pomembne spremembe. Gumijaste molekule pred vulkanizacijo imajo linearno strukturo s sili Van der Waalsa, ki delujejo med njimi, ki kažejo dobro plastičnost in raztezanje, pa tudi topnost. Med procesom vulkanizacije se molekule sprožijo in podvržejo kemičnim reakcijam navzkrižne vezi, kar tvori mrežno strukturo, kjer se molekule vežejo s kemičnimi vezmi.

Struktura in lastnosti vulkanizirane gume vključujejo predvsem:

Struktura: Kemične vezi, položaj navzkrižnih vezi, stopnja navzkrižnega vezanja in navzkrižno povezovanje

Učinkovitost: Mehanske lastnosti (konstantna trdnost raztezanja, trdota, natezna trdnost, raztezanje, elastičnost), fizikalne lastnosti, kemična stabilnost po vulkanizaciji

Postopek vulkanizacije lahko znatno spremeni lastnosti gume. Kot primer jemljete naravno kavčuk, saj se stopnja vulkanizacije povečuje:

Spremembe mehanskih lastnosti: povečana elastičnost, natezna trdnost, natezna trdnost, trdnost solze in trdota, zmanjšana raztezanje, trajna deformacija stiskanja in nastajanje toplote utrujenosti

Spremembe fizikalnih lastnosti: Prepustnost zraka in prepustnost vode se zmanjša, ni mogoče raztopiti, lahko le nabrekne, toplotna odpornost se izboljša, izboljša se kemična stabilnost, prekrižanje reakcije odpravlja visoko aktivne skupine ali atome, zaradi česar je težko izvesti reakcijo staranja. Struktura omrežja ovira difuzijo nizkih molekul, kar otežuje razprševanje prostih radikalov gumijastih radikalov.

Pogoji vulkanizacije, vključno s tlakom, temperaturo in časom, so ključni dejavniki, ki določajo rezultate vulkanizacije. Vulkanizacijski tlak ima pomemben vpliv na preprečevanje nastanka mehurčkov v gumijastem materialu, izboljšanje kompaktnosti gumijastega materiala in polnjenje kalupa z gumijastim materialom. Prav tako lahko izboljša oprijem med različnimi plastmi (gumijasta plast in plast plasti ali kovinski sloj, krpo in plast plasti) v izdelku ter izboljša fizične lastnosti vulkanizirane gume (kot je upogibanje upogiba).

Temperatura vulkanizacije je osnovno stanje reakcije vulkanizacije, ki lahko neposredno vpliva na hitrost vulkanizacije, kakovost izdelka in gospodarske koristi podjetja. Zvišanje temperature vulkanizacije lahko pospeši hitrost vulkanizacije in izboljša učinkovitost proizvodnje, vendar lahko prekomerna temperatura vulkanizacije privede do težav, kot so razbijanje gumijaste molekularne verige, preobrat vulkanizacije, zmanjšane mehanske lastnosti gumijastih materialov in zmanjšano trdnost tekstila. Prav tako lahko skrajša čas gumijastih materialov, kar povzroči lokalno pomanjkanje gume in neenakomerno vulkanizacijo izdelkov. Zato mora izbira temperature vulkanizacije celovito upoštevati dejavnike, kot so vrsta gume, sistem vulkanizacije in struktura izdelka.

Določitev pogojev vulkanizacije - vključno s pritiskom, temperaturo in časom - je kompleksen postopek, ki zahteva upoštevanje več dejavnikov.

Vulkanizacijski tlak: Izbira tlaka vulkanizacije je v glavnem odvisna od zasnove in zahtev gumijastih izdelkov. Na splošno se izbira tlaka določi predvsem z obliko, velikostjo in kompleksnostjo gumijastih izdelkov. Večji kot je pritisk, večja je pretočnost gume, ki lahko bolje napolni kalup. Hkrati lahko visok tlak učinkovito prepreči nastajanje mehurčkov in izboljša kompaktnost izdelka. Vendar lahko prekomerni tlak privede do prekomernega pretoka gumijastega materiala, kar povzroči izkrivljanje v obliki izdelka.

Temperatura sulfurizacije: Temperatura vulkanizacije neposredno vpliva na hitrost in kakovost reakcije vulkanizacije. Višja kot je temperatura, hitrejša je reakcija vulkanizacije, vendar lahko povzroči lom gumijastih molekulskih verig, ki vpliva na fizikalne lastnosti izdelka. Ustrezna temperatura vulkanizacije lahko zagotovi dobro hitrost vulkanizacije, ne da bi povzročila znatne toplotne poškodbe gumijastega materiala.

Čas sulfurizacije: čas vulkanizacije je neposredno povezan s temperaturo vulkanizacije. Višje temperature lahko zahtevajo krajši časi vulkanizacije in obratno. Na splošno mora izbira časa vulkanizacije upoštevati vrsto gumijastega materiala, temperaturo vulkanizacije in debelino izdelka. Optimalni čas vulkanizacije, določen s poskusi, lahko zagotovi, da gumijasti materiali dosegajo optimalne mehanske lastnosti in staranje.

Na splošno je določitev pogojev vulkanizacije postopek, ki zahteva celovito upoštevanje različnih dejavnikov, kot so vrsta gumijastega materiala, oblika izdelka, oprema vulkanizacije itd. V dejanski proizvodnji je običajno treba izvesti več poskusov in postopoma optimizirati pogoje vulkanizacije, da dosežemo najboljše zmogljivosti izdelka.