Waarom moet rubber gevulkaniseerd worden? Wat zijn de voordelen van het vulkaniseren van rubber?
Hoewel ruwe rubber ook enkele nuttige toepassingseigenschappen heeft, kent het ook veel nadelen, zoals een lage sterkte en elasticiteit; het wordt hard bij kou en plakkerig bij hitte; en het veroudert snel. Al in de jaren 1840 werd ontdekt dat rubber kan worden verknoopt door het samen met zwavel te verhitten. Hoewel rubber tot op heden niet alleen met zwavel, maar ook met vele andere chemische verknopingsmiddelen en fysische en chemische methoden kan worden verknoopt, wordt in de rubberindustrie de term "vulcanisatie" nog steeds gebruikt, terwijl in de kunststofverwerkende industrie de verknopingsreactie soms "uitharding" wordt genoemd. Vulcanisatie verbetert de prestaties van ruwe rubber aanzienlijk, vergroot het toepassingsgebied van rubber en legt de basis voor grootschalige industriële productie en toepassing van rubber.
Rubbervulcanisatie is een van de belangrijkste processen in de verwerking van rubberproducten en tevens de laatste verwerkingsstap in de productie ervan. Tijdens dit proces ondergaat rubber een reeks complexe chemische veranderingen, van een plastisch mengsel tot een zeer elastisch of hard, dwarsverbonden rubber, om zo completere fysische, mechanische en chemische eigenschappen te verkrijgen en de gebruikswaarde en het toepassingsgebied van rubbermaterialen te verbeteren en uit te breiden. Vulcanisatie is daarom van groot belang voor de productie en toepassing van rubber en rubberproducten.
Het concept van vulkanisatie
Vulkanisatie verwijst naar het proces waarbij een halffabricaat wordt gemaakt van rubbermaterialen met een bepaalde plasticiteit en viscositeit (ruw rubber, kunststofcompound, gemengd rubber) door middel van geschikte bewerking (zoals walsen, extrusie, spuitgieten, enz.) onder bepaalde externe omstandigheden, door chemische factoren (zoals het vulkanisatiesysteem) of fysische factoren (zoals γ-straling), wordt omgezet in zacht elastisch rubber of hard rubber, met de gewenste gebruikseigenschappen. Tijdens het vulkanisatieproces veroorzaken externe omstandigheden (zoals verhitting of straling) een chemische reactie tussen het ruwe rubber in de rubbermaterialen en het vulkanisatiemiddel, of tussen het ruwe rubber onderling. Dit resulteert in de verknoping van lineaire rubbermacromoleculen tot een driedimensionaal netwerk van macromoleculen.
Door deze reactie zijn diverse eigenschappen van rubber aanzienlijk verbeterd, waardoor rubberproducten fysieke, mechanische en andere eigenschappen verkrijgen die voldoen aan de eisen van het productgebruik. De essentie van vulkanisatie is verknoping, het proces waarbij lineaire rubbermolecuulstructuren worden omgezet in ruimtelijke netwerkstructuren.
Zwavelproces
Na het afwegen van de hoeveelheid gemengd rubber en vulkanisatiemiddel, is de volgende stap het toevoegen van het vulkanisatiemiddel. Het wordt aanbevolen om de onderstaande stappen te volgen.
1. Reinig eerst de menger om ervoor te zorgen dat deze schoon is en om te voorkomen dat er andere onzuiverheden in terechtkomen. Stel vervolgens de walsafstand van de menger in op het minimum en giet het gemengde rubber in de menger voor de fijne doorgang. Nadat de fijne doorgang is voltooid, moet de walsafstand van de menger op de juiste manier worden vergroot om ervoor te zorgen dat het gemengde rubber gelijkmatig om de walsen wordt gewikkeld. De oppervlaktetemperatuur van het gemengde rubber moet ongeveer 80 °C zijn.
2. Door de walsafstand aan te passen en het koelwater op de juiste manier te regelen, wordt de temperatuur van het rubbermengsel rond de 60-80 °C gehouden. Op dit punt wordt begonnen met het toevoegen van het vulkanisatiemiddel aan het rubbermengsel.
Geplaatst op: 25 oktober 2023
