L'efecte de la vulcanització sobre l'estructura i les propietats del cautxú

L'efecte de la vulcanització sobre l'estructura i les propietats:

En el procés de producció de productes de cautxú, la vulcanització és l'últim pas del processament. En aquest procés, el cautxú experimenta una sèrie de reaccions químiques complexes, canviant d'una estructura lineal a una estructura en forma de cos, perdent la plasticitat del cautxú barrejat i tenint l'alta elasticitat del cautxú reticulat, obtenint així excel·lents propietats físiques i mecàniques, resistència a la calor. El rendiment, la resistència als dissolvents i la resistència a la corrosió milloren el valor d'ús i el rang d'aplicació dels productes de cautxú.

Abans de la vulcanització: estructura lineal, interacció intermolecular per força de van der Waals;

Propietats: gran plasticitat, alta elongació i solubilitat;

Durant la vulcanització: s'inicia la molècula i es produeix una reacció química d'enreixament transversal;

Després de la vulcanització: estructura de xarxa, intermolecular amb enllaços químics;

Estructura:

(1) Enllaç químic;

(2) Posició de l'enllaç reticulat;

(3) Grau de reticulació;

(4) Reticulació;

Propietats:

(1) Propietats mecàniques (resistència a l'elongació constant. Duresa. Resistència a la tracció. Elongació. Elasticitat);

(2) Propietats físiques

(3) Estabilitat química després de la vulcanització;

Canvis en les propietats del cautxú:

Prenent com a exemple el cautxú natural, amb l'augment del grau de vulcanització;

(1) Augment dels canvis en les propietats mecàniques (elasticitat, resistència al trencament, allargament, resistència al trencament, duresa) (allargament, deformació per compressió, generació de calor per fatiga) i disminució

(2) Canvis en les propietats físiques, disminució de la permeabilitat a l'aire i la permeabilitat a l'aigua, no es pot dissoldre, només s'infla, millora la resistència a la calor

(3) Canvis en l'estabilitat química

Augment de l'estabilitat química, raons

a. La reacció d'entrecreuament fa que els grups o àtoms químicament actius deixin d'existir, cosa que dificulta que la reacció d'envelliment continuï.

b. L'estructura de xarxa dificulta la difusió de molècules baixes, cosa que dificulta la difusió dels radicals del cautxú.

Selecció i determinació de les condicions de vulcanització del cautxú

1. Pressió de vulcanització

(1) Cal aplicar pressió quan es vulcanitzen productes de cautxú. L'objectiu és:

a. Evitar que el cautxú generi bombolles i millorar la compacitat del cautxú;

b. Feu que el material de cautxú flueixi i ompliu el motlle per fabricar productes amb patrons clars

c. Millorar l'adhesió entre cada capa (capa adhesiva i capa de tela o capa metàl·lica, capa de tela i capa de tela) del producte i millorar les propietats físiques (com ara la resistència a la flexió) del vulcanitzat.

(2) En general, la selecció de la pressió de vulcanització s'ha de determinar segons el tipus de producte, la fórmula, la plasticitat i altres factors.

(3) En principi, s'han de seguir les regles següents: la plasticitat és gran, la pressió ha de ser menor; el gruix del producte, el nombre de capes i l'estructura complexa han de ser més grans; la pressió dels productes prims ha de ser menor, i fins i tot es pot utilitzar una pressió normal.

Hi ha diverses maneres de vulcanització i pressurització:

(1) La bomba hidràulica transfereix la pressió al motlle a través del vulcanitzador pla i després transfereix la pressió al compost de cautxú des del motlle.

(2) Pressuritzat directament per un medi vulcanitzant (com ara vapor)

(3) Pressuritzat per aire comprimit

(4) Injecció per màquina d'injecció

2. Temperatura de vulcanització i temps de curació

La temperatura de vulcanització és la condició més bàsica per a la reacció de vulcanització. La temperatura de vulcanització pot afectar directament la velocitat de vulcanització, la qualitat del producte i els beneficis econòmics de l'empresa. La temperatura de vulcanització és alta, la velocitat de vulcanització és ràpida i l'eficiència de producció és alta; en cas contrari, l'eficiència de producció és baixa.

Augmentar la temperatura de vulcanització pot causar els següents problemes:

(1) Provoca l'esquerdament de la cadena molecular del cautxú i la reversió de la vulcanització, cosa que provoca una disminució de les propietats mecàniques del compost de cautxú.

(2) Reduir la resistència dels tèxtils en productes de cautxú

(3) El temps de cremat del compost de cautxú s'escurça, el temps d'ompliment es redueix i el producte té una manca parcial de cola.

(4) Com que els productes gruixuts augmentaran la diferència de temperatura entre l'interior i l'exterior del producte, cosa que provocarà una vulcanització desigual.