Dopad vulkanizace na strukturu a vlastnosti gumy:
Vulkanizace je důležitým krokem ve výrobním procesu gumových produktů, což je proces transformace z lineární struktury na strukturu těla, což přináší komplexní změny včetně fyzických a mechanických vlastností, odolnosti teploty, odporu rozpouštědla a odolnosti proti korozi, což zvyšuje hodnotu a aplikační rozsah produktu.
Struktura a vlastnosti gumy podléhají významným změnám před a po vulkanizaci. Gumové molekuly před vulkanizací mají lineární strukturu s van der Waalsovy síly, které mezi nimi působí, vykazují dobrou plasticitu a prodloužení, jakož i rozpustnost. Během vulkanizačního procesu jsou molekuly spuštěny a podléhají chemickým zesíťovacím reakcím, které vytvářejí síťovou strukturu, kde jsou molekuly spojeny chemickými vazbami.
Struktura a vlastnosti vulkanizované gumy zahrnují hlavně:
Struktura: Chemické vazby, poloha zesíťovacích vazeb, stupeň zesítění a zesíťování
Výkon: Mechanické vlastnosti (konstantní síla prodloužení, tvrdost, pevnost v tahu, prodloužení, elasticita), fyzikální vlastnosti, chemická stabilita po vulkanizaci
Proces vulkanizace může významně změnit vlastnosti gumy. Příklad při příkladu přírodního gumy, jak se zvyšuje stupeň vulkanizace:
Změny v mechanických vlastnostech: Zvýšená pružnost, pevnost v tahu, pevnost v tahu, pevnost slzy a tvrdost, snížená prodlužování, komprese trvalá deformace a tvorba únavového tepla a únava
Změny ve fyzikálních vlastnostech: Propustnost vzduchu a propustnost vody snižují, nelze rozpustit, může být zvětšena pouze, zlepšuje se odolnost proti teplu, zlepšuje se chemická stabilita, zesíťovací reakce eliminuje vysoce aktivní skupiny nebo atomy, což ztěžuje provádění stárnoucí reakce. Síťová struktura brání difúzi nízkých molekul, což ztěžuje difúzi gumových volných radikálů.
Klíčové faktory, které určují výsledky vulkanizace, jsou podmínky vulkanizace, včetně tlaku, teploty a času. Vulkanizační tlak má důležitý dopad na prevenci tvorby bublin v gumovém materiálu, zlepšení kompaktnosti gumového materiálu a naplnění formy gumovým materiálem. Může také zlepšit adhezi mezi různými vrstvami (gumová vrstva a látková vrstva nebo kovová vrstva, látkovou vrstvu a látkovou vrstvu) v produktu a zlepšit fyzikální vlastnosti vulkanizované kaučuku (jako je ohybová odolnost).
Vulkanizační teplota je základním stavem vulkanizační reakce, která může přímo ovlivnit rychlost vulkanizace, kvalitu produktu a ekonomické přínosy podniku. Zvyšování vulkanizační teploty může urychlit rychlost vulkanizace a zlepšit účinnost produkce, ale nadměrná teplota vulkanizace může vést k problémům, jako je zlomení gumového molekulárního řetězce, obrácení vulkanizace, snížené mechanické vlastnosti gumových materiálů a sníženou pevnost textilu. Může také zkrátit dobu spálení gumových materiálů, což způsobuje místní nedostatek gumy a nerovnoměrnou vulkanizaci produktů. Proto by výběr teploty vulkanizace měl komplexně zvážit faktory, jako je typ gumy, vulkanizační systém a struktura produktu.
Stanovení podmínek vulkanizace - včetně tlaku, teploty a času - je složitý proces, který vyžaduje zvážení více faktorů.
Tlak vulkanizace: Volba vulkanizačního tlaku závisí hlavně na návrhu a požadavcích gumových produktů. Obecně je výběr tlaku určován hlavně tvarem, velikostí a složitostí gumových produktů. Čím větší je tlak, tím lepší je plynulost gumy, která může lépe naplnit formu. Současně může vysoký tlak účinně zabránit tvorbě bublin a zlepšit kompaktnost produktu. Nadměrný tlak však může vést k nadměrnému toku gumového materiálu, což způsobuje zkreslení tvaru produktu.
Teplota sulfurizace: Teplota vulkanizace přímo ovlivňuje rychlost a kvalitu vulkanizační reakce. Čím vyšší je teplota, tím rychlejší je vulkanizační reakce, ale může způsobit zlomení gumových molekulárních řetězců, což ovlivňuje fyzikální vlastnosti produktu. Vhodná teplota vulkanizace může zajistit dobrou rychlost vulkanizace, aniž by způsobila významné tepelné poškození gumového materiálu.
Doba sulfurizace: Doba vulkanizace přímo souvisí s vulkanizační teplotou. Vyšší teploty mohou vyžadovat kratší dobu vulkanizace a naopak. Obecně musí výběr doba vulkanizace zvážit typ gumového materiálu, teplotu vulkanizace a tloušťku produktu. Optimální doba vulkanizace stanovená experimenty může zajistit, aby gumové materiály dosáhly optimálních mechanických vlastností a odolnosti stárnutí.
Celkově je stanovení podmínek vulkanizace procesem, který vyžaduje komplexní zvážení různých faktorů, jako je typ gumového materiálu, tvar produktu, vulkanizační zařízení atd. Ve skutečné výrobě je obvykle nutné provádět více experimentů a postupně optimalizovat podmínky vulkanizace, aby se získalo nejlepší výkon produktu.
Čas příspěvku: leden-09-2024
