Vulkanizacijos poveikis gumos struktūrai ir savybėms

Vulkanizacijos poveikis struktūrai ir savybėms:

Gumos gaminių gamybos procese vulkanizavimas yra paskutinis apdorojimo etapas. Šiame procese guma patiria daugybę sudėtingų cheminių reakcijų, kurios keičiasi iš linijinės struktūros į kūno formos struktūrą, praranda mišrios gumos plastiškumą ir įgyja didelį susiūtos gumos elastingumą, taip įgydama puikias fizines ir mechanines savybes, atsparumą karščiui, eksploatacines savybes, atsparumą tirpikliams ir atsparumą korozijai, pagerina gumos gaminių naudojimo vertę ir pritaikymo sritį.

Prieš vulkanizavimą: linijinė struktūra, tarpmolekulinė sąveika van der Valso jėga;

Savybės: didelis plastiškumas, didelis pailgėjimas ir tirpumas;

Vulkanizacijos metu: molekulė inicijuojama ir vyksta cheminė skersinio sujungimo reakcija;

Po vulkanizacijos: tinklinė struktūra, tarpmolekulinė su cheminėmis jungtimis;

Struktūra:

(1) Cheminis ryšys;

(2) Susiejimo jungties padėtis;

(3) Susiejimo skersiniu ryšiu laipsnis;

(4) Kryžminis sujungimas;

Savybės:

(1) Mechaninės savybės (pastovus pailgėjimo stipris. Kietumas. Tempimo stipris. Pailgėjimas. Elastingumas);

(2) Fizinės savybės

(3) Cheminis stabilumas po vulkanizavimo;

Gumos savybių pokyčiai:

Pavyzdžiui, natūralaus kaučiuko vulkanizacijos laipsnis didėja;

(1) Mechaninių savybių pokyčiai (elastingumas, plyšimo stipris, pailgėjimo stipris, plyšimo stipris, kietumas), padidėjimas (pailgėjimas, gniuždymo deformacija, nuovargio šilumos išsiskyrimas), sumažėjimas

(2) Fizikinių savybių pokyčiai, oro ir vandens pralaidumo sumažėjimas, negali ištirpti, tik brinkti, pagerina atsparumą karščiui

(3) Cheminio stabilumo pokyčiai

Padidėjęs cheminis stabilumas, priežastys

a. Dėl skersinio sujungimo reakcijos chemiškai aktyvios grupės arba atomai nebeegzistuoja, todėl senėjimo reakcijai sunku vykti.

b. Tinklo struktūra trukdo mažų molekulių difuzijai, todėl gumos radikalams sunku difunduoti.

Gumos vulkanizavimo sąlygų parinkimas ir nustatymas

1. Vulkanizacijos slėgis

(1) Vulkanizuojant gumos gaminius, reikia naudoti slėgį. Tikslas yra:

a. Neleisti gumai susidaryti burbuliukams ir pagerinti gumos kompaktiškumą;

b. Padarykite gumos medžiagos tekėjimą ir užpildykite formą, kad gaminiai būtų aiškūs

c. Pagerinti kiekvieno gaminio sluoksnio (klijų sluoksnio ir audinio sluoksnio arba metalo sluoksnio, audinio sluoksnio ir audinio sluoksnio) sukibimą ir pagerinti vulkanizato fizines savybes (pvz., atsparumą lenkimui).

(2) Apskritai vulkanizacijos slėgio parinkimas turėtų būti nustatomas pagal produkto tipą, formulę, plastiškumą ir kitus veiksnius.

(3) Iš principo reikėtų laikytis šių taisyklių: kuo didesnis plastiškumas, tuo mažesnis slėgis; kuo didesnis gaminio storis, tuo didesnis sluoksnių skaičius ir kuo sudėtingesnė struktūra; kuo mažesnis plonų gaminių slėgis, tuo mažesnis galima naudoti net ir normalų slėgį.

Yra keli vulkanizavimo ir slėgio didinimo būdai:

(1) Hidraulinis siurblys per plokščią vulkanizatorių perduoda slėgį į formą, o tada iš formos perduoda slėgį į gumos mišinį.

(2) Tiesioginis slėgis vulkanizuojančia terpe (pvz., garais)

(3) Slėgis suslėgtu oru

(4) Įpurškimas įpurškimo aparatu

2. Vulkanizavimo temperatūra ir kietėjimo laikas

Vulkanizacijos temperatūra yra pagrindinė vulkanizacijos reakcijos sąlyga. Vulkanizacijos temperatūra gali tiesiogiai paveikti vulkanizacijos greitį, produkto kokybę ir įmonės ekonominę naudą. Aukšta vulkanizacijos temperatūra lemia didelį vulkanizacijos greitį ir didelį gamybos efektyvumą; priešingu atveju gamybos efektyvumas yra mažas.

Padidinus vulkanizacijos temperatūrą, gali kilti šių problemų:

(1) Sukelia gumos molekulinės grandinės įtrūkimą ir vulkanizacijos grįžimą, dėl ko sumažėja gumos mišinio mechaninės savybės

(2) Sumažinti gumos gaminių tekstilės stiprumą

(3) Gumos mišinio džiūvimo laikas sutrumpėja, užpildymo laikas sutrumpėja, o gaminyje iš dalies trūksta klijų.

(4) Kadangi stori produktai padidins temperatūros skirtumą tarp produkto vidaus ir išorės, dėl to vulkanizacija bus netolygi.