A influência da vulcanização na estrutura e propriedades da borracha

O impacto da vulcanização na estrutura e propriedades da borracha:

A vulcanização é uma etapa importante no processo de fabricação de produtos de borracha, que é o processo de transformação da estrutura linear em estrutura corporal, trazendo mudanças abrangentes, incluindo propriedades físicas e mecânicas, resistência à temperatura, resistência a solventes e resistência à corrosão, aumentando o valor e a aplicação. gama do produto.

A estrutura e as propriedades da borracha sofrem alterações significativas antes e depois da vulcanização.As moléculas de borracha antes da vulcanização possuem uma estrutura linear com forças de van der Waals atuando entre elas, exibindo boa plasticidade e alongamento, bem como solubilidade.Durante o processo de vulcanização, as moléculas são acionadas e passam por reações químicas de reticulação, formando uma estrutura de rede onde as moléculas são ligadas por ligações químicas.

A estrutura e as propriedades da borracha vulcanizada incluem principalmente:

Estrutura: ligações químicas, posição das ligações de reticulação, grau de reticulação e reticulação

Desempenho: Propriedades mecânicas (resistência ao alongamento constante, dureza, resistência à tração, alongamento, elasticidade), propriedades físicas, estabilidade química após vulcanização

O processo de vulcanização pode alterar significativamente as propriedades da borracha.Tomando como exemplo a borracha natural, à medida que o grau de vulcanização aumenta:

Mudanças nas propriedades mecânicas: aumento da elasticidade, resistência à tração, resistência à tração, resistência ao rasgo e dureza, diminuição do alongamento, deformação permanente por compressão e geração de calor por fadiga

Mudanças nas propriedades físicas: A permeabilidade ao ar e a permeabilidade à água diminuem, não podem ser dissolvidas, só podem inchar, a resistência ao calor melhora, a estabilidade química melhora, a reação de reticulação elimina grupos ou átomos altamente ativos, dificultando a realização da reação de envelhecimento.A estrutura da rede dificulta a difusão de moléculas baixas, dificultando a difusão dos radicais livres da borracha.

As condições de vulcanização, incluindo pressão, temperatura e tempo, são os principais fatores que determinam os resultados da vulcanização.A pressão de vulcanização tem um impacto importante na prevenção da formação de bolhas no material de borracha, melhorando a compactação do material de borracha e preenchendo o molde com o material de borracha.Também pode melhorar a adesão entre várias camadas (camada de borracha e camada de tecido ou camada de metal, camada de tecido e camada de tecido) no produto e melhorar as propriedades físicas da borracha vulcanizada (como resistência à flexão).

A temperatura de vulcanização é a condição básica da reação de vulcanização, que pode afetar diretamente a velocidade de vulcanização, a qualidade do produto e os benefícios econômicos do empreendimento.O aumento da temperatura de vulcanização pode acelerar a velocidade de vulcanização e melhorar a eficiência da produção, mas a temperatura excessiva de vulcanização pode levar a problemas como quebra da cadeia molecular da borracha, reversão da vulcanização, diminuição das propriedades mecânicas dos materiais de borracha e diminuição da resistência dos têxteis.Também pode reduzir o tempo de queima dos materiais de borracha, causando deficiência local de borracha e vulcanização irregular dos produtos.Portanto, a seleção da temperatura de vulcanização deve considerar de forma abrangente fatores como tipo de borracha, sistema de vulcanização e estrutura do produto.

Determinar as condições de vulcanização – incluindo pressão, temperatura e tempo – é um processo complexo que requer consideração de múltiplos fatores.

Pressão de vulcanização: A escolha da pressão de vulcanização depende principalmente do projeto e dos requisitos dos produtos de borracha.Em geral, a seleção da pressão é determinada principalmente pela forma, tamanho e complexidade dos produtos de borracha.Quanto maior a pressão, melhor será a fluidez da borracha, que poderá preencher melhor o molde.Ao mesmo tempo, a alta pressão pode prevenir eficazmente a geração de bolhas e melhorar a compactação do produto.Contudo, a pressão excessiva pode levar ao fluxo excessivo do material de borracha, causando distorção na forma do produto.

Temperatura de sulfurização: A temperatura de vulcanização afeta diretamente a velocidade e a qualidade da reação de vulcanização.Quanto maior a temperatura, mais rápida será a reação de vulcanização, mas poderá causar a quebra das cadeias moleculares da borracha, afetando as propriedades físicas do produto.Uma temperatura de vulcanização apropriada pode garantir uma boa velocidade de vulcanização sem causar danos térmicos significativos ao material de borracha.

Tempo de sulfurização: O tempo de vulcanização está diretamente relacionado à temperatura de vulcanização.Temperaturas mais altas podem exigir tempos de vulcanização mais curtos e vice-versa.Em geral, a seleção do tempo de vulcanização precisa considerar o tipo de material de borracha, a temperatura de vulcanização e a espessura do produto.O tempo ideal de vulcanização determinado através de experimentos pode garantir que os materiais de borracha alcancem propriedades mecânicas ideais e resistência ao envelhecimento.

No geral, determinar as condições de vulcanização é um processo que requer consideração abrangente de vários fatores, como tipo de material de borracha, formato do produto, equipamento de vulcanização, etc. Na produção real, geralmente é necessário realizar vários experimentos e otimizar gradualmente as condições de vulcanização. para obter o melhor desempenho do produto.