El impacto de la vulcanización en la estructura y propiedades del caucho:
La vulcanización es un paso importante en el proceso de fabricación de productos de caucho, que es el proceso de transformación de una estructura lineal a una estructura de carrocería, lo que genera cambios integrales que incluyen propiedades físicas y mecánicas, resistencia a la temperatura, resistencia a los solventes y resistencia a la corrosión, mejorando el valor y la aplicación. gama del producto.
La estructura y propiedades del caucho sufren cambios significativos antes y después de la vulcanización.Las moléculas de caucho antes de la vulcanización tienen una estructura lineal con fuerzas de van der Waals actuando entre ellas, exhibiendo buena plasticidad y alargamiento, así como también solubilidad.Durante el proceso de vulcanización, las moléculas se activan y sufren reacciones químicas de entrecruzamiento, formando una estructura de red donde las moléculas se unen mediante enlaces químicos.
La estructura y propiedades del caucho vulcanizado incluyen principalmente:
Estructura: enlaces químicos, posición de los enlaces entrecruzados, grado de entrecruzamiento y entrecruzamiento.
Rendimiento: Propiedades mecánicas (fuerza de alargamiento constante, dureza, resistencia a la tracción, alargamiento, elasticidad), propiedades físicas, estabilidad química después de la vulcanización.
El proceso de vulcanización puede alterar significativamente las propiedades del caucho.Tomando como ejemplo el caucho natural, a medida que aumenta el grado de vulcanización:
Cambios en las propiedades mecánicas: aumento de la elasticidad, resistencia a la tracción, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro y dureza, disminución del alargamiento, deformación permanente por compresión y generación de calor por fatiga.
Cambios en las propiedades físicas: la permeabilidad al aire y al agua disminuyen, no se pueden disolver, solo pueden hincharse, mejora la resistencia al calor, mejora la estabilidad química, la reacción de reticulación elimina grupos o átomos altamente activos, lo que dificulta la reacción de envejecimiento.La estructura de red dificulta la difusión de moléculas bajas, lo que dificulta la difusión de los radicales libres del caucho.
Las condiciones de vulcanización, incluida la presión, la temperatura y el tiempo, son los factores clave que determinan los resultados de la vulcanización.La presión de vulcanización tiene un impacto importante en la prevención de la formación de burbujas en el material de caucho, mejorando la compacidad del material de caucho y llenando el molde con el material de caucho.También puede mejorar la adhesión entre varias capas (capa de caucho y capa de tela o capa de metal, capa de tela y capa de tela) en el producto y mejorar las propiedades físicas del caucho vulcanizado (como la resistencia a la flexión).
La temperatura de vulcanización es la condición básica de la reacción de vulcanización, que puede afectar directamente la velocidad de vulcanización, la calidad del producto y los beneficios económicos de la empresa.El aumento de la temperatura de vulcanización puede acelerar la velocidad de vulcanización y mejorar la eficiencia de la producción, pero una temperatura de vulcanización excesiva puede provocar problemas como rotura de la cadena molecular del caucho, inversión de la vulcanización, disminución de las propiedades mecánicas de los materiales de caucho y disminución de la resistencia de los textiles.También puede acortar el tiempo de combustión de los materiales de caucho, provocando una deficiencia local de caucho y una vulcanización desigual de los productos.Por lo tanto, la selección de la temperatura de vulcanización debe considerar de manera integral factores como el tipo de caucho, el sistema de vulcanización y la estructura del producto.
La determinación de las condiciones de vulcanización (incluidas la presión, la temperatura y el tiempo) es un proceso complejo que requiere la consideración de múltiples factores.
Presión de vulcanización: la elección de la presión de vulcanización depende principalmente del diseño y los requisitos de los productos de caucho.En general, la selección de la presión está determinada principalmente por la forma, el tamaño y la complejidad de los productos de caucho.Cuanto mayor sea la presión, mejor será la fluidez del caucho, lo que permitirá llenar mejor el molde.Al mismo tiempo, la alta presión puede prevenir eficazmente la generación de burbujas y mejorar la compacidad del producto.Sin embargo, una presión excesiva puede provocar un flujo excesivo del material de caucho, provocando una distorsión en la forma del producto.
Temperatura de sulfuración: La temperatura de vulcanización afecta directamente la velocidad y calidad de la reacción de vulcanización.Cuanto mayor es la temperatura, más rápida es la reacción de vulcanización, pero puede provocar la rotura de las cadenas moleculares del caucho, afectando las propiedades físicas del producto.Una temperatura de vulcanización adecuada puede garantizar una buena velocidad de vulcanización sin causar daños térmicos significativos al material de caucho.
Tiempo de sulfuración: El tiempo de vulcanización está directamente relacionado con la temperatura de vulcanización.Temperaturas más altas pueden requerir tiempos de vulcanización más cortos y viceversa.En general, la selección del tiempo de vulcanización debe considerar el tipo de material de caucho, la temperatura de vulcanización y el espesor del producto.El tiempo de vulcanización óptimo determinado mediante experimentos puede garantizar que los materiales de caucho alcancen propiedades mecánicas y resistencia al envejecimiento óptimas.
En general, determinar las condiciones de vulcanización es un proceso que requiere una consideración integral de varios factores, como el tipo de material de caucho, la forma del producto, el equipo de vulcanización, etc. En la producción real, generalmente es necesario realizar múltiples experimentos y optimizar gradualmente las condiciones de vulcanización. para obtener el mejor rendimiento del producto.
Hora de publicación: 09-ene-2024