Påverkan av vulkanisering på gummiets struktur och egenskaper

Påverkan av vulkanisering på gummiets struktur och egenskaper:

Vulkanisering är ett viktigt steg i tillverkningsprocessen för gummiprodukter, som är processen att omvandla från linjär struktur till kroppsstruktur, vilket ger omfattande förändringar inklusive fysiska och mekaniska egenskaper, temperaturmotstånd, lösningsmedelsmotstånd och korrosionsbeständighet, vilket förbättrar produktens värde och tillämpningsområde.

Strukturen och egenskaperna hos gummi genomgår betydande förändringar före och efter vulkanisering. Gummimolekylerna före vulkanisering har en linjär struktur med van der Waals -styrkor som verkar mellan dem, uppvisar god plasticitet och förlängning samt löslighet. Under vulkaniseringsprocessen utlöses och genomgår molekyler och genomgår kemiska tvärbindningsreaktioner och bildar en nätverksstruktur där molekyler är bundna av kemiska bindningar.

Strukturen och egenskaperna hos vulkaniserat gummi inkluderar huvudsakligen:

Struktur: Kemiska bindningar, position för tvärbindningsbindningar, grad av tvärbindning och tvärbindning

Prestanda: Mekaniska egenskaper (konstant töjningsstyrka, hårdhet, draghållfasthet, förlängning, elasticitet), fysiska egenskaper, kemisk stabilitet efter vulkanisering

Vulkaniseringsprocessen kan avsevärt förändra gummiets egenskaper. Att ta naturgummi som exempel när graden av vulkanisering ökar:

Förändringar i mekaniska egenskaper: Ökad elasticitet, draghållfasthet, draghållfasthet, tårstyrka och hårdhet, minskad förlängning, kompression permanent deformation och trötthetsvärmeproduktion

Förändringar i fysiska egenskaper: Luftpermeabiliteten och vattenpermeabiliteten minskar, kan inte lösas, kan bara svälla, värmemotstånd förbättras, kemisk stabilitet förbättras, tvärbindningsreaktion eliminerar mycket aktiva grupper eller atomer, vilket gör åldrande reaktion svår att genomföra. Nätverksstrukturen hindrar diffusionen av låga molekyler, vilket gör det svårt för gummifria radikaler att diffundera.

Vulkaniseringsförhållandena, inklusive tryck, temperatur och tid, är de viktigaste faktorerna som bestämmer vulkaniseringsresultaten. Vulkaniseringstrycket har en viktig inverkan på att förhindra bildning av bubblor i gummimaterialet, förbättra gummimaterialets kompakthet och fylla formen med gummimaterialet. Det kan också förbättra vidhäftningen mellan olika skikt (gummiskikt och tygskikt eller metallskikt, tygskikt och tyglager) i produkten och förbättra de fysiska egenskaperna hos det vulkaniserade gummiet (såsom böjmotstånd).

Vulkaniseringstemperaturen är det grundläggande tillståndet för vulkaniseringsreaktionen, som direkt kan påverka företagets vulkanisering, produktkvalitet och ekonomiska fördelar. Att höja vulkaniseringstemperaturen kan påskynda vulkaniseringshastigheten och förbättra produktionseffektiviteten, men överdriven vulkaniseringstemperatur kan leda till problem såsom gummimolekylkedja, vulkaniseringsförändring, minskade mekaniska egenskaper hos gummimaterial och minskad styrka hos textilier. Det kan också förkorta den brinnande tiden för gummimaterial, vilket orsakar lokal gummibistik och ojämn vulkanisering av produkter. Därför bör valet av vulkaniseringstemperatur omfattande överväga faktorer som gummityp, vulkaniseringssystem och produktstruktur.

Att bestämma vulkaniseringsförhållanden - inklusive tryck, temperatur och tid - är en komplex process som kräver hänsyn till flera faktorer.

Vulkaniseringstryck: Valet av vulkaniseringstryck beror främst på designen och kraven för gummiprodukter. I allmänhet bestäms valet av tryck huvudsakligen av formen, storleken och komplexiteten hos gummiprodukter. Ju större trycket, desto bättre är gummiets flytande, vilket bättre kan fylla formen. Samtidigt kan högt tryck effektivt förhindra att bubblor genererar och förbättra produktens kompakthet. Emellertid kan överdrivet tryck leda till överdrivet flöde av gummimaterialet, vilket orsakar snedvridning i form av produkten.

Svaveliseringstemperatur: Vulkaniseringstemperaturen påverkar direkt hastigheten och kvaliteten på vulkaniseringsreaktionen. Ju högre temperatur, desto snabbare är vulkaniseringsreaktionen, men det kan orsaka brott av gummimolekylkedjor, vilket påverkar produktens fysiska egenskaper. En lämplig vulkaniseringstemperatur kan säkerställa en god vulkaniseringshastighet utan att orsaka betydande termiska skador på gummimaterialet.

Svaveliseringstid: Vulkaniseringstiden är direkt relaterad till vulkaniseringstemperaturen. Högre temperaturer kan kräva kortare vulkaniseringstider och vice versa. I allmänhet måste valet av vulkaniseringstid överväga typen av gummimaterial, vulkaniseringstemperatur och produktens tjocklek. Den optimala vulkaniseringstiden bestämd genom experiment kan säkerställa att gummimaterial uppnår optimala mekaniska egenskaper och åldrande motstånd.

Sammantaget är att bestämma vulkaniseringsförhållandena en process som kräver omfattande övervägande av olika faktorer såsom typ av gummimaterial, produktform, vulkaniseringsutrustning etc. I den faktiska produktionen är det vanligtvis nödvändigt att utföra flera experiment och gradvis optimera vulkaniseringsförhållandena för att få bästa produktprestanda.