Het effect van vulkanisatie op structuur en eigenschappen:
Vulkanisatie is de laatste verwerkingsstap in het productieproces van rubberproducten. Tijdens dit proces ondergaat het rubber een reeks complexe chemische reacties, waarbij het van een lineaire structuur verandert in een lichaamvormige structuur. Hierdoor verliest het rubber zijn plasticiteit en krijgt het de hoge elasticiteit van verknoopt rubber. Dit resulteert in uitstekende fysische en mechanische eigenschappen, hittebestendigheid, oplosmiddelbestendigheid en corrosiebestendigheid, waardoor de gebruikswaarde en het toepassingsgebied van rubberproducten worden vergroot.
Vóór vulkanisatie: lineaire structuur, intermoleculaire interactie door van der Waals-krachten;
Eigenschappen: grote plasticiteit, hoge rekbaarheid en oplosbaarheid;
Tijdens de vulkanisatie wordt het molecuul geïnitieerd en vindt een chemische verknopingsreactie plaats;
Na vulkanisatie: netwerkstructuur, intermoleculair met chemische bindingen;
Structuur:
(1) Chemische binding;
(2) Positie van de dwarsverbinding;
(3) Mate van dwarsverbinding;
(4) Kruisverbinding; .
Eigenschappen:
(1) Mechanische eigenschappen (sterkte bij constante rek. Hardheid. Treksterkte. Rek. Elasticiteit);
(2) Fysische eigenschappen
(3) Chemische stabiliteit na vulkanisatie;
Veranderingen in de eigenschappen van rubber:
Neem natuurrubber als voorbeeld: met de toename van de vulkanisatiegraad;
(1) Veranderingen in mechanische eigenschappen (elasticiteit, scheursterkte, reksterkte, hardheid) nemen toe (rek, compressievervorming, vermoeidheidswarmteontwikkeling) nemen af
(2) Veranderingen in fysische eigenschappen, luchtdoorlaatbaarheid en waterdoorlaatbaarheid nemen af, kunnen niet oplossen, zwellen alleen op, hittebestendigheid verbetert
(3) Veranderingen in chemische stabiliteit
Verhoogde chemische stabiliteit, redenen
a. Door de verknopingsreactie verdwijnen de chemisch actieve groepen of atomen, waardoor het verouderingsproces moeilijk kan verlopen.
b. De netwerkstructuur belemmert de diffusie van kleine moleculen, waardoor het voor rubberradicalen moeilijk wordt om te diffunderen.
Selectie en bepaling van de vulkanisatieomstandigheden voor rubber
1. Vulkanisatiedruk
(1) Bij het vulkaniseren van rubberproducten moet druk worden uitgeoefend. Het doel hiervan is:
a. Voorkom dat er luchtbellen in het rubber ontstaan en verbeter de compactheid van het rubber;
b. Laat het rubbermateriaal vloeien en vul de mal om producten met duidelijke patronen te maken.
c. Verbeter de hechting tussen elke laag (hechtlaag en textiellaag of metaallaag, textiellaag en textiellaag) in het product en verbeter de fysieke eigenschappen (zoals buigweerstand) van het vulkanisaat.
(2) Over het algemeen moet de keuze van de vulkanisatiedruk worden bepaald op basis van het producttype, de formule, de plasticiteit en andere factoren.
(3) In principe moeten de volgende regels worden gevolgd: hoe groter de plasticiteit, hoe kleiner de druk; hoe groter de productdikte, het aantal lagen en de complexe structuur; hoe kleiner de druk op dunne producten, hoe lager de druk, en hoe hoger de normale druk.
Er zijn verschillende manieren om vulkanisatie en drukverhoging te bewerkstelligen:
(1) De hydraulische pomp brengt de druk via de vlakke vulkaniseermachine over op de mal en brengt vervolgens de druk van de mal over op de rubbercompound.
(2) Rechtstreeks onder druk gezet door vulkaniserend medium (zoals stoom)
(3) Onder druk gezet door perslucht
(4) Injectie door middel van een injectiemachine
2. Vulkanisatietemperatuur en uithardingstijd
De vulkanisatietemperatuur is de meest fundamentele voorwaarde voor de vulkanisatiereactie. De vulkanisatietemperatuur heeft een directe invloed op de vulkanisatiesnelheid, de productkwaliteit en de economische voordelen van het bedrijf. Een hoge vulkanisatietemperatuur leidt tot een snelle vulkanisatie en een hoge productie-efficiëntie; een lage temperatuur resulteert in een lage productie-efficiëntie.
Het verhogen van de vulkanisatietemperatuur kan de volgende problemen veroorzaken:
(1) Veroorzaakt het barsten van de rubbermolecuulketen en omkering van de vulkanisatie, wat resulteert in een afname van de mechanische eigenschappen van de rubbercompound.
(2) Verminder de sterkte van textiel in rubberproducten
(3) De aanbrandtijd van de rubbercompound wordt verkort, de vultijd wordt verminderd en het product heeft gedeeltelijk een tekort aan lijm.
(4) Omdat dikke producten het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het product vergroten, wat resulteert in ongelijkmatige vulkanisatie.
Geplaatst op: 18 mei 2022
