Utjecaj vulkanizacije na strukturu i svojstva gume

Utjecaj vulkanizacije na strukturu i svojstva gume:

Vulkanizacija je važan korak u procesu proizvodnje gumenih proizvoda, a to je proces transformacije iz linearne strukture u strukturu tijela, donoseći sveobuhvatne promjene uključujući fizikalna i mehanička svojstva, temperaturnu otpornost, otpornost na otapala i otpornost na koroziju, povećavajući vrijednost i primjenu asortiman proizvoda.

Struktura i svojstva gume prolaze kroz značajne promjene prije i nakon vulkanizacije.Molekule gume prije vulkanizacije imaju linearnu strukturu s van der Waalsovim silama koje djeluju između njih, pokazujući dobru plastičnost i istezanje, kao i topljivost.Tijekom procesa vulkanizacije, molekule se pokreću i prolaze kroz kemijske reakcije unakrsnog povezivanja, tvoreći mrežnu strukturu u kojoj su molekule povezane kemijskim vezama.

Struktura i svojstva vulkanizirane gume uglavnom uključuju:

Struktura: kemijske veze, položaj poprečnih veza, stupanj poprečnog povezivanja i poprečno povezivanje

Performanse: Mehanička svojstva (konstantna čvrstoća istezanja, tvrdoća, rastezna čvrstoća, istezanje, elastičnost), fizikalna svojstva, kemijska stabilnost nakon vulkanizacije

Proces vulkanizacije može značajno promijeniti svojstva gume.Uzimajući prirodnu gumu kao primjer, kako se stupanj vulkanizacije povećava:

Promjene u mehaničkim svojstvima: povećana elastičnost, vlačna čvrstoća, vlačna čvrstoća, čvrstoća na trganje i tvrdoća, smanjeno istezanje, trajna deformacija pri kompresiji i stvaranje topline uslijed zamora

Promjene u fizičkim svojstvima: propusnost zraka i propusnost vode se smanjuju, ne mogu se otopiti, mogu samo bubriti, poboljšava se otpornost na toplinu, poboljšava se kemijska stabilnost, reakcija umrežavanja eliminira visoko aktivne skupine ili atome, otežavajući izvođenje reakcije starenja.Mrežasta struktura sprječava difuziju niskih molekula, što otežava difuziju slobodnih radikala gume.

Uvjeti vulkanizacije, uključujući tlak, temperaturu i vrijeme, ključni su čimbenici koji određuju rezultate vulkanizacije.Tlak vulkanizacije ima važan utjecaj na sprječavanje stvaranja mjehurića u gumenom materijalu, poboljšanje kompaktnosti gumenog materijala i punjenje kalupa gumenim materijalom.Također može poboljšati prianjanje između različitih slojeva (sloja gume i sloja tkanine ili metalnog sloja, sloja tkanine i sloja tkanine) u proizvodu i poboljšati fizička svojstva vulkanizirane gume (kao što je otpornost na savijanje).

Temperatura vulkanizacije osnovni je uvjet reakcije vulkanizacije, koja može izravno utjecati na brzinu vulkanizacije, kvalitetu proizvoda i ekonomske koristi poduzeća.Podizanje temperature vulkanizacije može ubrzati brzinu vulkanizacije i poboljšati učinkovitost proizvodnje, ali pretjerana temperatura vulkanizacije može dovesti do problema kao što su lomljenje molekularnog lanca gume, preokret vulkanizacije, smanjena mehanička svojstva gumenih materijala i smanjena čvrstoća tekstila.Također može skratiti vrijeme pečenja gumenih materijala, uzrokujući lokalni nedostatak gume i neravnomjernu vulkanizaciju proizvoda.Stoga bi odabir temperature vulkanizacije trebao sveobuhvatno razmotriti čimbenike kao što su vrsta gume, sustav vulkanizacije i struktura proizvoda.

Određivanje uvjeta vulkanizacije - uključujući tlak, temperaturu i vrijeme - složen je proces koji zahtijeva razmatranje više čimbenika.

Tlak vulkanizacije: Izbor tlaka vulkanizacije uglavnom ovisi o dizajnu i zahtjevima gumenih proizvoda.Općenito, izbor tlaka uglavnom je određen oblikom, veličinom i složenošću gumenih proizvoda.Što je veći pritisak, to je bolja fluidnost gume, koja može bolje ispuniti kalup.U isto vrijeme, visoki tlak može učinkovito spriječiti stvaranje mjehurića i poboljšati kompaktnost proizvoda.Međutim, pretjerani pritisak može dovesti do pretjeranog protoka gumenog materijala, uzrokujući iskrivljenje oblika proizvoda.

Temperatura sumporenja: Temperatura vulkanizacije izravno utječe na brzinu i kvalitetu reakcije vulkanizacije.Što je viša temperatura, to je brža reakcija vulkanizacije, ali može uzrokovati kidanje molekularnih lanaca gume, što utječe na fizička svojstva proizvoda.Odgovarajuća temperatura vulkanizacije može osigurati dobru brzinu vulkanizacije bez uzrokovanja značajnog toplinskog oštećenja gumenog materijala.

Vrijeme sumporenja: Vrijeme vulkanizacije izravno je povezano s temperaturom vulkanizacije.Više temperature mogu zahtijevati kraće vrijeme vulkanizacije, i obrnuto.Općenito, odabir vremena vulkanizacije treba uzeti u obzir vrstu gumenog materijala, temperaturu vulkanizacije i debljinu proizvoda.Optimalno vrijeme vulkanizacije određeno eksperimentima može osigurati da gumeni materijali postignu optimalna mehanička svojstva i otpornost na starenje.

Općenito, određivanje uvjeta vulkanizacije je proces koji zahtijeva sveobuhvatno razmatranje različitih čimbenika kao što su vrsta gumenog materijala, oblik proizvoda, oprema za vulkanizaciju itd. U stvarnoj proizvodnji obično je potrebno provesti više eksperimenata i postupno optimizirati uvjete vulkanizacije kako bi se dobila najbolja izvedba proizvoda.