Vulkanizācijas ietekme uz gumijas struktūru un īpašībām

Vulkanizācijas ietekme uz struktūru un īpašībām:

Gumijas izstrādājumu ražošanas procesā vulkanizācija ir pēdējais apstrādes posms. Šajā procesā gumija tiek pakļauta virknei sarežģītu ķīmisku reakciju, mainot savu lineāro struktūru uz ķermeņa formas struktūru, zaudējot jauktās gumijas plastiskumu un iegūstot šķērssaistītās gumijas augsto elastību, tādējādi iegūstot izcilas fizikālās un mehāniskās īpašības, karstumizturību, veiktspēju, izturību pret šķīdinātājiem un korozijas izturību, kas uzlabo gumijas izstrādājumu lietošanas vērtību un pielietojuma diapazonu.

Pirms vulkanizācijas: lineāra struktūra, starpmolekulārā mijiedarbība ar van der Valsa spēku;

Īpašības: lieliska plastiskums, augsta stiepes izturība un šķīdība;

Vulkanizācijas laikā: molekula tiek iniciēta un notiek ķīmiska šķērssaistīšanas reakcija;

Pēc vulkanizācijas: tīklveida struktūra, starpmolekulāra ar ķīmiskām saitēm;

Struktūra:

(1) Ķīmiskā saite;

(2) Šķērssavienojuma pozīcija;

(3) Šķērssaistīšanas pakāpe;

(4) Šķērssavienošana;.

Īpašības:

(1) Mehāniskās īpašības (nemainīgā stiepes izturība. Cietība. Stiepes izturība. Pagarinājums. Elastība);

(2) Fizikālās īpašības

(3) Ķīmiskā stabilitāte pēc vulkanizācijas;

Gumijas īpašību izmaiņas:

Ņemot par piemēru dabisko kaučuku, palielinoties vulkanizācijas pakāpei;

(1) Mehānisko īpašību izmaiņas (elastība. Plīšanas izturība. Pagarinājuma izturība. Plīšanas izturība. Cietība) palielinās (pagarinājums. Saspiešanas deformācija. Noguruma siltuma veidošanās) samazinās

(2) Fizikālo īpašību izmaiņas, gaisa caurlaidība un ūdens caurlaidība samazinās, nevar izšķīst, tikai uzbriest, uzlabo karstumizturību

(3) Ķīmiskās stabilitātes izmaiņas

Paaugstināta ķīmiskā stabilitāte, iemesli

a. Šķērssaistīšanas reakcija likvidē ķīmiski aktīvās grupas vai atomus, apgrūtinot novecošanās reakcijas turpināšanos.

b. Tīkla struktūra kavē zemu molekulu difūziju, apgrūtinot gumijas radikāļu difundēšanu.

Gumijas vulkanizācijas apstākļu izvēle un noteikšana

1. Vulkanizācijas spiediens

(1) Vulkanizējot gumijas izstrādājumus, ir jāpieliek spiediens. Mērķis ir:

a. Novērst gumijas burbuļu veidošanos un uzlabot gumijas blīvumu;

b. Padariet gumijas materiāla plūsmu un piepildiet veidni, lai izgatavotu produktus ar skaidriem rakstiem

c. Uzlabot saķeri starp katru produkta slāni (līmējošo slāni un auduma slāni vai metāla slāni, auduma slāni un auduma slāni) un uzlabot vulkanizāta fizikālās īpašības (piemēram, lieces pretestību).

(2) Vispārīgi runājot, vulkanizācijas spiediena izvēle jānosaka atkarībā no produkta veida, formulas, plastiskuma un citiem faktoriem.

(3) Principā jāievēro šādi noteikumi: plastiskums ir liels, spiedienam jābūt mazākam; izstrādājuma biezumam, slāņu skaitam un sarežģītajai struktūrai jābūt lielākiem; plāno izstrādājumu spiedienam jābūt mazākam, un var izmantot pat normālu spiedienu.

Ir vairāki vulkanizācijas un spiediena palielināšanas veidi:

(1) Hidrauliskais sūknis caur plakano vulkanizatoru pārnes spiedienu uz veidni un pēc tam no veidnes pārnes spiedienu uz gumijas maisījumu.

(2) Tieši pakļauts spiedienam ar vulkanizēšanas līdzekli (piemēram, tvaiku)

(3) Spiediens ar saspiestu gaisu

(4) Injekcija ar injekcijas iekārtu

2. Vulkanizācijas temperatūra un sacietēšanas laiks

Vulkanizācijas temperatūra ir visvienkāršākais vulkanizācijas reakcijas nosacījums. Vulkanizācijas temperatūra var tieši ietekmēt vulkanizācijas ātrumu, produkta kvalitāti un uzņēmuma ekonomiskos ieguvumus. Jo augsta vulkanizācijas temperatūra, jo ātrs vulkanizācijas ātrums un augsta ražošanas efektivitāte; jo zemāka ražošanas efektivitāte.

Vulkanizācijas temperatūras paaugstināšana var radīt šādas problēmas:

(1) Izraisa gumijas molekulārās ķēdes plaisāšanu un vulkanizācijas apvērsumu, kā rezultātā samazinās gumijas maisījuma mehāniskās īpašības.

(2) Samazināt tekstilizstrādājumu izturību gumijas izstrādājumos

(3) Gumijas maisījuma apdegšanas laiks ir saīsināts, pildīšanas laiks ir samazināts, un produktam daļēji trūkst līmes.

(4) Tā kā biezi produkti palielinās temperatūras starpību starp produkta iekšpusi un ārpusi, kā rezultātā vulkanizācija notiks nevienmērīgi.