L'impatto della vulcanizzazione sulla struttura e sulle proprietà della gomma:
La vulcanizzazione è un passo importante nel processo di produzione dei prodotti in gomma, che è il processo di trasformazione da struttura lineare a struttura corporea, apportando cambiamenti globali tra cui proprietà fisiche e meccaniche, resistenza alla temperatura, resistenza ai solventi e resistenza alla corrosione, migliorando il valore e l'applicazione gamma del prodotto.
La struttura e le proprietà della gomma subiscono cambiamenti significativi prima e dopo la vulcanizzazione.Le molecole di gomma prima della vulcanizzazione hanno una struttura lineare con le forze di van der Waals che agiscono tra di loro, mostrando buona plasticità ed allungamento, nonché solubilità.Durante il processo di vulcanizzazione, le molecole vengono innescate e subiscono reazioni chimiche di reticolazione, formando una struttura a rete in cui le molecole sono legate da legami chimici.
La struttura e le proprietà della gomma vulcanizzata includono principalmente:
Struttura: legami chimici, posizione dei legami reticolanti, grado di reticolazione e reticolazione
Prestazioni: proprietà meccaniche (resistenza all'allungamento costante, durezza, resistenza alla trazione, allungamento, elasticità), proprietà fisiche, stabilità chimica dopo la vulcanizzazione
Il processo di vulcanizzazione può alterare significativamente le proprietà della gomma.Prendendo come esempio la gomma naturale, all’aumentare del grado di vulcanizzazione:
Cambiamenti nelle proprietà meccaniche: maggiore elasticità, resistenza alla trazione, resistenza alla trazione, resistenza allo strappo e durezza, diminuzione dell'allungamento, deformazione permanente da compressione e generazione di calore da fatica
Cambiamenti nelle proprietà fisiche: la permeabilità all'aria e la permeabilità all'acqua diminuiscono, non possono essere dissolte, possono solo gonfiarsi, la resistenza al calore migliora, la stabilità chimica migliora, la reazione di reticolazione elimina gruppi o atomi altamente attivi, rendendo difficile l'esecuzione della reazione di invecchiamento.La struttura a rete ostacola la diffusione di molecole basse, rendendo difficile la diffusione dei radicali liberi della gomma.
Le condizioni di vulcanizzazione, tra cui pressione, temperatura e tempo, sono i fattori chiave che determinano i risultati della vulcanizzazione.La pressione di vulcanizzazione ha un impatto importante nel prevenire la formazione di bolle nel materiale in gomma, nel migliorare la compattezza del materiale in gomma e nel riempire lo stampo con il materiale in gomma.Può anche migliorare l'adesione tra vari strati (strato di gomma e strato di tessuto o strato di metallo, strato di tessuto e strato di tessuto) nel prodotto e migliorare le proprietà fisiche della gomma vulcanizzata (come la resistenza alla flessione).
La temperatura di vulcanizzazione è la condizione di base della reazione di vulcanizzazione, che può influenzare direttamente la velocità di vulcanizzazione, la qualità del prodotto e i vantaggi economici dell'impresa.L'aumento della temperatura di vulcanizzazione può accelerare la velocità di vulcanizzazione e migliorare l'efficienza produttiva, ma una temperatura di vulcanizzazione eccessiva può portare a problemi come rottura della catena molecolare della gomma, inversione della vulcanizzazione, diminuzione delle proprietà meccaniche dei materiali in gomma e diminuzione della resistenza dei tessuti.Può anche ridurre il tempo di combustione dei materiali in gomma, causando carenza locale di gomma e vulcanizzazione irregolare dei prodotti.Pertanto, la scelta della temperatura di vulcanizzazione dovrebbe considerare in modo esaustivo fattori quali il tipo di gomma, il sistema di vulcanizzazione e la struttura del prodotto.
Determinare le condizioni di vulcanizzazione, tra cui pressione, temperatura e tempo, è un processo complesso che richiede la considerazione di molteplici fattori.
Pressione di vulcanizzazione: la scelta della pressione di vulcanizzazione dipende principalmente dal design e dai requisiti dei prodotti in gomma.In generale, la scelta della pressione è determinata principalmente dalla forma, dalle dimensioni e dalla complessità dei prodotti in gomma.Maggiore è la pressione, migliore è la fluidità della gomma, che riesce a riempire meglio lo stampo.Allo stesso tempo, l'alta pressione può prevenire efficacemente la formazione di bolle e migliorare la compattezza del prodotto.Tuttavia, una pressione eccessiva può portare a un flusso eccessivo del materiale in gomma, causando una distorsione della forma del prodotto.
Temperatura di solforazione: la temperatura di vulcanizzazione influisce direttamente sulla velocità e sulla qualità della reazione di vulcanizzazione.Maggiore è la temperatura, più rapida sarà la reazione di vulcanizzazione, ma ciò potrebbe causare la rottura delle catene molecolari della gomma, influenzando le proprietà fisiche del prodotto.Una temperatura di vulcanizzazione adeguata può garantire una buona velocità di vulcanizzazione senza causare danni termici significativi al materiale in gomma.
Tempo di solforazione: il tempo di vulcanizzazione è direttamente correlato alla temperatura di vulcanizzazione.Temperature più elevate possono richiedere tempi di vulcanizzazione più brevi e viceversa.In generale, la scelta del tempo di vulcanizzazione deve considerare il tipo di materiale in gomma, la temperatura di vulcanizzazione e lo spessore del prodotto.Il tempo di vulcanizzazione ottimale determinato attraverso esperimenti può garantire che i materiali in gomma raggiungano proprietà meccaniche e resistenza all'invecchiamento ottimali.
Nel complesso, la determinazione delle condizioni di vulcanizzazione è un processo che richiede una considerazione completa di vari fattori come il tipo di materiale in gomma, la forma del prodotto, l'attrezzatura di vulcanizzazione, ecc. Nella produzione effettiva, di solito è necessario condurre più esperimenti e ottimizzare gradualmente le condizioni di vulcanizzazione per ottenere le migliori prestazioni del prodotto.
Orario di pubblicazione: 09 gennaio 2024
