ผลกระทบของการวัลคาไนเซชันต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของยาง

ผลกระทบของการวัลคาไนเซชันต่อโครงสร้างและคุณสมบัติ:

ในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง การวัลคาไนเซชันเป็นขั้นตอนสุดท้าย ในกระบวนการนี้ ยางจะผ่านปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน เปลี่ยนจากโครงสร้างเชิงเส้นเป็นโครงสร้างรูปทรงต่างๆ ทำให้สูญเสียความยืดหยุ่นของยางผสม และได้ความยืดหยุ่นสูงของยางที่เชื่อมโยงกัน ส่งผลให้ได้คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่ดีเยี่ยม ทนความร้อน ทนต่อตัวทำละลาย และทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งช่วยเพิ่มมูลค่าการใช้งานและขอบเขตการใช้งานของผลิตภัณฑ์ยาง

ก่อนการวัลคาไนซ์: โครงสร้างเชิงเส้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลโดยแรงแวนเดอร์วาลส์

คุณสมบัติ: มีความยืดหยุ่นสูง ยืดตัวได้ดี และละลายน้ำได้สูง

ในระหว่างกระบวนการวัลคาไนเซชัน: โมเลกุลจะเริ่มต้นปฏิกิริยา และเกิดปฏิกิริยาเชื่อมโยงทางเคมีขึ้น

หลังการวัลคาไนซ์: โครงสร้างแบบเครือข่าย ระหว่างโมเลกุลด้วยพันธะเคมี

โครงสร้าง:

(1) พันธะเคมี

(2) ตำแหน่งของพันธะเชื่อมโยง

(3) ระดับการเชื่อมโยงข้าม

(4) การเชื่อมโยงข้าม; .

คุณสมบัติ:

(1) คุณสมบัติทางกล (ความแข็งแรงในการยืดตัวคงที่ ความแข็ง ความแข็งแรงในการดึง การยืดตัว ความยืดหยุ่น)

(2) คุณสมบัติทางกายภาพ

(3) ความเสถียรทางเคมีหลังการวัลคาไนซ์

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของยาง:

ยกตัวอย่างเช่น ยางธรรมชาติ เมื่อระดับการวัลคาไนซ์เพิ่มขึ้น;

(1) การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล (ความยืดหยุ่น ความแข็งแรงต่อการฉีกขาด ความแข็งแรงต่อการยืดตัว ความแข็งแรงต่อการฉีกขาด ความแข็ง) เพิ่มขึ้น (การยืดตัว การตั้งค่าการบีบอัด การเกิดความร้อนจากความล้า) ลดลง

(2) การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ การซึมผ่านของอากาศและการซึมผ่านของน้ำลดลง ไม่สามารถละลายได้ แต่บวมขึ้น ปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อน

(3) การเปลี่ยนแปลงในความเสถียรทางเคมี

ความเสถียรทางเคมีที่เพิ่มขึ้น เหตุผล

ก. ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงทำให้หมู่หรืออะตอมที่มีฤทธิ์ทางเคมีหายไป ทำให้ปฏิกิริยาการเสื่อมสภาพเกิดขึ้นได้ยาก

ข. โครงสร้างเครือข่ายขัดขวางการแพร่กระจายของโมเลกุลขนาดเล็ก ทำให้ยากต่อการแพร่กระจายของอนุมูลอิสระของยาง

การคัดเลือกและการกำหนดสภาวะการวัลคาไนซ์ยาง

1. แรงดันวัลคาไนซ์

(1) ต้องใช้แรงดันเมื่อทำการวัลคาไนซ์ผลิตภัณฑ์ยาง จุดประสงค์คือ:

ก. ป้องกันไม่ให้ยางเกิดฟองอากาศและช่วยเพิ่มความแน่นของเนื้อยาง

ข. ทำให้วัสดุยางไหลและเติมเต็มแม่พิมพ์เพื่อผลิตสินค้าที่มีลวดลายชัดเจน

ค. ปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างแต่ละชั้น (ชั้นกาวกับชั้นผ้า หรือชั้นโลหะ ชั้นผ้ากับชั้นผ้า) ในผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ (เช่น ความต้านทานการดัดงอ) ของยางวัลคาไนซ์

(2) โดยทั่วไป การเลือกแรงดันการวัลคาไนซ์ควรพิจารณาตามประเภทของผลิตภัณฑ์ สูตร ความเป็นพลาสติก และปัจจัยอื่นๆ

(3) โดยหลักการแล้ว ควรปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้: ยิ่งมีความยืดหยุ่นมาก แรงดันยิ่งน้อย ยิ่งความหนาของผลิตภัณฑ์ จำนวนชั้น และโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งมาก ยิ่งแรงดันของผลิตภัณฑ์บางยิ่งน้อย และสามารถใช้แรงดันปกติได้

มีวิธีการวัลคาไนซ์และการอัดแรงดันหลายวิธี:

(1) ปั๊มไฮดรอลิกส่งแรงดันไปยังแม่พิมพ์ผ่านวัลคาไนเซอร์แบบแบน จากนั้นส่งแรงดันจากแม่พิมพ์ไปยังสารประกอบยาง

(2) อัดแรงดันโดยตรงด้วยตัวกลางวัลคาไนซ์ (เช่น ไอน้ำ)

(3) อัดด้วยอากาศอัด

(4) การฉีดด้วยเครื่องฉีด

2. อุณหภูมิการวัลคาไนซ์และระยะเวลาการบ่ม

อุณหภูมิการวัลคาไนซ์เป็นเงื่อนไขพื้นฐานที่สุดสำหรับปฏิกิริยาการวัลคาไนซ์ อุณหภูมิการวัลคาไนซ์ส่งผลโดยตรงต่อความเร็วในการวัลคาไนซ์ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจขององค์กร หากอุณหภูมิการวัลคาไนซ์สูง ความเร็วในการวัลคาไนซ์จะเร็ว และประสิทธิภาพการผลิตจะสูง ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพการผลิตจะต่ำ

การเพิ่มอุณหภูมิการวัลคาไนซ์อาจก่อให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้;

(1) ทำให้เกิดการแตกของโซ่โมเลกุลยางและการกลับคืนสู่สภาพเดิม ส่งผลให้คุณสมบัติเชิงกลของสารประกอบยางลดลง

(2) ลดความแข็งแรงของสิ่งทอในผลิตภัณฑ์ยาง

(3) ระยะเวลาการเผาไหม้ของสารประกอบยางสั้นลง ระยะเวลาการเติมลดลง และผลิตภัณฑ์ขาดกาวบางส่วน

(4) เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาจะทำให้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านในและด้านนอกของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การวัลคาไนซ์ไม่สม่ำเสมอ