El impacto de la vulcanización en la estructura y las 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 la estructura lineal a la estructura del cuerpo, lo que provoca cambios integrales, incluidas propiedades físicas y mecánicas, resistencia a la temperatura, resistencia al solvente y resistencia a la corrosión, mejorando el valor y el rango de aplicación del producto.
La estructura y las propiedades del caucho sufren cambios significativos antes y después de la vulcanización. Las moléculas de goma antes de la vulcanización tienen una estructura lineal con fuerzas de van der Waals que actúan entre ellas, que exhiben buena plasticidad y alargamiento, así como solubilidad. Durante el proceso de vulcanización, las moléculas se activan y se someten a reacciones de reticulación química, formando una estructura de red donde las moléculas están unidas por enlaces químicos.
La estructura y las propiedades del caucho vulcanizado incluyen principalmente:
Estructura: enlaces químicos, posición de los enlaces de reticulación, grado de reticulación y reticulación
Rendimiento: propiedades mecánicas (resistencia a la 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. Tomar el caucho natural como ejemplo, 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 de alargamiento, deformación permanente de compresión y generación de calor por fatiga
Cambios en las propiedades físicas: la permeabilidad del aire y la permeabilidad del agua disminuyen, no se pueden disolver, solo puede aumentar, mejorar la resistencia al calor, mejora la estabilidad química, la reacción de reticulación elimina grupos altamente activos o átomos, lo que dificulta la reacción de envejecimiento. La estructura de la red obstaculiza la difusión de bajas moléculas, lo que dificulta que los radicales libres de caucho se difundan.
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 llenar el moho con el material de caucho. También puede mejorar la adhesión entre varias capas (capa de goma 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. La elevación de la temperatura de vulcanización puede acelerar la velocidad de vulcanización y mejorar la eficiencia de producción, pero la temperatura de vulcanización excesiva puede conducir a problemas como la rotura de la cadena molecular de caucho, la reversión de la vulcanización, la disminución de las propiedades mecánicas de los materiales de caucho y la disminución de la resistencia de los textiles. También puede acortar el tiempo abrasador de los materiales de caucho, causando la deficiencia de caucho local y la vulcanización desigual de los productos. Por lo tanto, la selección de la temperatura de vulcanización debe considerar exhaustivamente factores como el tipo de caucho, el sistema de vulcanización y la estructura del producto.
Determinar las condiciones de vulcanización, incluida 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 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 de la goma, que puede llenar mejor el moho. Al mismo tiempo, la alta presión puede prevenir efectivamente la generación de burbujas y mejorar la compacidad del producto. Sin embargo, la presión excesiva puede conducir a un flujo excesivo del material de caucho, causando distorsión en forma del producto.
Temperatura de sulfurización: la temperatura de vulcanización afecta directamente la velocidad y la calidad de la reacción de vulcanización. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápida es la reacción de vulcanización, pero puede causar la rotura de las cadenas moleculares de goma, afectando las propiedades físicas del producto. Una temperatura de vulcanización apropiada puede garantizar una buena velocidad de vulcanización sin causar daño térmico significativo al material de caucho.
Tiempo de sulfurización: el tiempo de vulcanización está directamente relacionado con la temperatura de vulcanización. Las 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 grosor del producto. El tiempo de vulcanización óptimo determinado a través de experimentos puede garantizar que los materiales de caucho logren propiedades mecánicas óptimas y resistencia al envejecimiento.
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.
Tiempo de publicación: enero-09-2024
