O efecto da vulcanización na estrutura e as propiedades do caucho

O efecto da vulcanización na estrutura e as propiedades:

No proceso de produción de produtos de caucho, a vulcanización é o último paso do procesamento. Neste proceso, o caucho sofre unha serie de reaccións químicas complexas, pasando dunha estrutura lineal a unha estrutura en forma de corpo, perdendo a plasticidade do caucho mesturado e tendo a alta elasticidade do caucho reticulado, obtendo así excelentes propiedades físicas e mecánicas, resistencia á calor. O rendemento, a resistencia aos solventes e a resistencia á corrosión melloran o valor de uso e a gama de aplicacións dos produtos de caucho.

Antes da vulcanización: estrutura lineal, interacción intermolecular por forza de van der Waals;

Propiedades: gran plasticidade, alto alongamento e solubilidade;

Durante a vulcanización: a molécula iníciase e prodúcese unha reacción química de reticulación;

Despois da vulcanización: estrutura de rede, intermolecular con enlaces químicos;

Estrutura:

(1) Enlace químico;

(2) Posición da unión reticulada;

(3) Grao de reticulación;

(4) Reticulación;

Propiedades:

(1) Propiedades mecánicas (resistencia á elongación constante. Dureza. Resistencia á tracción. Elongación. Elasticidade);

(2) Propiedades físicas

(3) Estabilidade química despois da vulcanización;

Cambios nas propiedades da goma:

Tomando como exemplo o caucho natural, co aumento do grao de vulcanización;

(1) Os cambios nas propiedades mecánicas (elasticidade, resistencia ao desgarro, alongamento, resistencia ao desgarro, dureza) aumentan (alongamento, deformación por compresión, xeración de calor por fatiga) diminúen

(2) Os cambios nas propiedades físicas, a permeabilidade ao aire e á auga diminúen, non se poden disolver, só se inchan, melloran a resistencia á calor

(3) Cambios na estabilidade química

Maior estabilidade química, razóns

a. A reacción de reticulación fai que os grupos ou átomos quimicamente activos deixen de existir, o que dificulta que se produza a reacción de envellecemento.

b. A estrutura de rede dificulta a difusión de moléculas baixas, o que dificulta a difusión dos radicais de goma.

Selección e determinación das condicións de vulcanización da goma

1. Presión de vulcanización

(1) É necesario aplicar presión cando se vulcanizan produtos de caucho. O obxectivo é:

a. Evitar que a goma xere burbullas e mellorar a súa compacidade;

b. Facer que o material de goma flúa e encher o molde para fabricar produtos con patróns claros

c. Mellorar a adhesión entre cada capa (capa adhesiva e capa de tea ou capa metálica, capa de tea e capa de tea) no produto e mellorar as propiedades físicas (como a resistencia á flexión) do vulcanizado.

(2) En xeral, a selección da presión de vulcanización debe determinarse segundo o tipo de produto, a fórmula, a plasticidade e outros factores.

(3) En principio, débense seguir as seguintes regras: a plasticidade é grande, a presión debe ser menor; o grosor do produto, o número de capas e a estrutura complexa deben ser maiores; a presión dos produtos delgados debe ser menor e mesmo se pode usar presión normal.

Hai varios métodos de vulcanización e presurización:

(1) A bomba hidráulica transfire a presión ao molde a través do vulcanizador plano e, a continuación, transfire a presión ao composto de goma desde o molde.

(2) Presurizado directamente por medio de vulcanización (como vapor)

(3) Presurizado por aire comprimido

(4) Inxección mediante máquina de inxección

2. Temperatura de vulcanización e tempo de curado

A temperatura de vulcanización é a condición máis básica para a reacción de vulcanización. A temperatura de vulcanización pode afectar directamente á velocidade de vulcanización, á calidade do produto e aos beneficios económicos da empresa. A temperatura de vulcanización é alta, a velocidade de vulcanización é rápida e a eficiencia da produción é alta; se non, a eficiencia da produción é baixa.

Aumentar a temperatura de vulcanización pode causar os seguintes problemas:

(1) Provoca a rotura da cadea molecular da goma e a reversión á vulcanización, o que resulta nunha diminución das propiedades mecánicas do composto de goma.

(2) Reducir a resistencia dos téxtiles nos produtos de caucho

(3) O tempo de queimadura do composto de goma acúrtase, o tempo de recheo redúcese e o produto carece parcialmente de cola.

(4) Debido a que os produtos grosos aumentarán a diferenza de temperatura entre o interior e o exterior do produto, o que resultará nunha vulcanización desigual