Die vulkaniseringsproses is 'n sleutelskakel in rubberverwerking. Deur die vulkaniseringsproses verander die rubbermateriaal van 'n lineêre molekulêre struktuur na 'n netwerkstruktuur, waardeur die vereiste fisiese en chemiese eienskappe verkry word. Hierdie artikel sal 'n gedetailleerde analise van die basiese beginsels, prosestipes, prosesparameters, toerusting en toepassings van die vulkaniseringsproses verskaf.
1. Basiese beginsels van die vulkaniseringsproses
1. Definisie van vulkanisering
Vulkanisering verwys na die proses waarin rubbermateriale van 'n lineêre molekulêre struktuur na 'n driedimensionele netwerkstruktuur omskep word deur 'n chemiese kruisbindingsreaksie onder die werking van verhitting en vulkaniseringsagente (soos swael). Hierdie proses verbeter die meganiese sterkte, slytasieweerstand, hittebestandheid en chemiese weerstand van die rubber aansienlik.
2. Chemiese reaksie van vulkanisering
Die vulkaniseringsreaksie sluit hoofsaaklik die kruisbindingsreaksie tussen swael- en rubbermolekulêre kettings in. Die spesifieke reaksies is soos volg:
Rubber molekulêre ketting + swael → kruisgekoppelde rubber
Tydens die vulkaniseringsproses reageer swaelmolekules met die dubbelbindings op die rubbermolekulêre ketting om swaelbrugbindings te vorm, en sodoende 'n driedimensionele netwerkstruktuur te vorm.
3. Faktore wat die vulkaniseringsreaksie beïnvloed
Tipes vulkaniseringsmiddels: Verskillende vulkaniseringsmiddels (soos swael, peroksied, organiese vulkaniseringsmiddels) sal die spoed van die vulkaniseringsreaksie en die kruisbindingsdigtheid beïnvloed.
Vulkaniseringstemperatuur: Verhoogde temperatuur sal die vulkaniseringsreaksie versnel, maar 'n te hoë temperatuur kan veroorsaak dat vulkanisering na sy oorspronklike toestand terugkeer of dat die materiaal ontbind.
Vulkaniseringstyd: 'n Te kort tyd kan lei tot onvolledige vulkanisering, en 'n te lang tyd kan lei tot oormatige vulkanisering.
Vulstowwe en bymiddels: Vulstowwe (soos koolstofswart) en bymiddels (soos versnellers, antioksidante) sal die tempo van die vulkaniseringsreaksie en die werkverrigting van die produk beïnvloed.
2. Vulkaniseringsproses tipe
1. Tradisionele vulkaniseringsproses
Swaelvulkanisering: Gebruik swael as die primêre vulkaniseringsmiddel, geskik vir natuurlike rubber en die meeste sintetiese rubbers.
Peroksiedvulkanisering: Gebruik organiese peroksied as die vulkaniseringsmiddel, geskik vir rubber sonder dubbelbindings (soos silikonrubber, fluoorrubber).
Vulkanisering met organiese vulkaniseringsmiddels: Die gebruik van organiese vulkaniseringsmiddels (soos tiurams en disulfides) is geskik vir sommige spesiale rubbers.
2. Nuwe vulkaniseringsproses
Elektronstraalvulkanisering: Die gebruik van hoë-energie elektronstrale om vulkaniseringsreaksies te begin, geskik vir hoëprestasie-rubberprodukte.
Mikrogolfvulkanisering: Deur mikrogolfverhitting te gebruik, word die vulkaniseringsreaksie in 'n kort tydjie voltooi en verbeter dit die produksiedoeltreffendheid.
Superkritiese vloeistofvulkanisering: vulkanisering in 'n superkritiese koolstofdioksied- of stikstofomgewing, geskik vir omgewingsvriendelike rubberprodukte.
3. Vulkaniseringsprosesparameters
1. Vulkaniseringstemperatuur
Vulkaniseringstemperatuur is een van die sleutelparameters in die vulkaniseringsproses. Oor die algemeen, hoe hoër die vulkaniseringstemperatuur, hoe vinniger is die vulkaniseringsreaksiespoed. 'n Te hoë vulkaniseringstemperatuur kan egter lei tot vulkaniseringsomkering en materiaalontbinding. Die optimale vulkaniseringstemperatuurreeks van verskillende rubbermateriale verskil, en die toepaslike vulkaniseringstemperatuur moet gekies word volgens die spesifieke materiaal.
2. Vulkaniseringstyd
Vulkaniseringstyd verwys na die tyd wat die rubbermateriaal by die vulkaniseringstemperatuur bly. Die lengte van die vulkaniseringstyd beïnvloed direk die graad van vulkanisering. 'n Te kort vulkaniseringstyd kan lei tot onvolledige vulkanisering, en 'n te lang vulkaniseringstyd kan lei tot oormatige vulkanisering. Gewoonlik moet die vulkaniseringstyd deur eksperimente bepaal word om die beste vulkaniseringseffek te verkry.
3. Vulkaniseringsdruk
Die vulkaniseringsdruk help die vloei en vulling van die rubbermateriaal, wat die eenvormigheid en kompaktheid van die rubbermateriaal tydens die vulkaniseringsproses verseker. Behoorlike vulkaniseringsdruk kan die vorming van borrels en defekte verminder en die kwaliteit van gevulkaniseerde produkte verbeter.
4. Dosis van vulkaniseringsmiddel
Die hoeveelheid vulkaniseringsmiddel beïnvloed direk die tempo van die vulkaniseringsreaksie en die kruisbindingsdigtheid. Die gebruik van te min vulkaniseringsmiddel kan lei tot onvolledige vulkanisering, terwyl die gebruik van te veel vulkaniseringsmiddel kan lei tot oormatige vulkanisering. Tipies moet die hoeveelheid vulkaniseringsmiddel geoptimaliseer word gebaseer op die spesifieke rubbermateriaal en tipe vulkaniseringsmiddel.
4. Vulkaniseringstoerusting
1. Platplaat vulkaniseringsmasjien
Plaatvulkaniseringsmasjien is een van die mees gebruikte vulkaniseringstoerusting en is geskik vir die vervaardiging van verskeie rubberprodukte, soos rubberplate, rubberbuise en rubbermatte. Die platplaatvulkaniseerder vulkaniseer die rubbermateriaal in die vorm deur die plat plaat te verhit en druk toe te pas.
2. Vulkaniseringstenk
Die vulkaniseringstenk is geskik vir die deurlopende vulkaniseringsproses en is geskik vir die produksie van rubberbande, rubberbuise en rubberseëls, ens. Die vulkaniseringstenk vulkaniseer die rubbermateriaal in 'n geslote omgewing deur dit te verhit en onder druk te plaas.
3. Kalandervulkaniseringsmasjien
Kalander-vulkaniseringsmasjiene is geskik vir die vervaardiging van rubberprodukte met 'n wye breedte, soos rubbervelle en rubberplate. Die kalander- en vulkaniseringsmasjien vulkaniseer die rubbermateriaal in 'n deurlopende proses deur kalandering en verhitting.
4. Mikrogolf vulkaniseringstoerusting
Mikrogolfvulkaniseringstoerusting gebruik mikrogolfverhitting om die vulkaniseringsreaksie in 'n kort tydjie te voltooi, en is geskik vir die produksie van hoëprestasie-rubberprodukte. Mikrogolfvulkaniseringstoerusting het die voordele van hoë doeltreffendheid, energiebesparing en omgewingsbeskerming.
5. Toepassing van vulkaniseringsproses
1. Bandvervaardiging
Die vulkaniseringsproses speel 'n belangrike rol in bandvervaardiging. Deur die vulkaniseringsproses verkry die bandrubbermateriaal die vereiste meganiese sterkte, slytasieweerstand en hittebestandheid, wat verseker dat die band goeie werkverrigting onder verskeie padtoestande lewer.
2. Rubberseëls
Die vulkaniseringsproses word gebruik om verskeie rubberseëls te vervaardig, soos O-ringe, U-ringe en Y-ringe. Deur die vulkaniseringsproses verkry die seëls die vereiste seëlprestasie en chemiese korrosiebestandheid, wat die betroubaarheid en veiligheid van die seëlstelsel verseker.
3. Rubberbuise en -slange
Die vulkaniseringsproses word gebruik om verskeie rubberpype en -slange te vervaardig, soos hidrouliese pype, pneumatiese pype en voedselgraadslange. Deur die vulkaniseringsproses verkry rubberpype en -slange die vereiste drukweerstand, skuurweerstand en chemiese weerstand, wat hul betroubaarheid in 'n verskeidenheid toepassings verseker.
4. Rubberkussings en rubberplate
Die vulkaniseringsproses word gebruik om verskeie rubberblokkies en rubbervelle te vervaardig, soos glyvaste blokkies, skokabsorberende blokkies en klankisolerende blokkies, ens. Deur die vulkaniseringsproses verkry rubberblokkies en rubbervelle die vereiste meganiese sterkte, slytasieweerstand en hittebestandheid, wat hul werkverrigting in 'n verskeidenheid toepassings verseker.
6. Toekomstige ontwikkelingstendense van die vulkaniseringsproses
1. Groen en omgewingsvriendelike vulkanisering
Met die verbetering van omgewingsbewustheid sal groen en omgewingsvriendelike vulkaniseringstegnologie die toekomstige ontwikkelingstendens word. Navorsing en ontwikkeling van vulkaniseringsagente en vulkaniseringsprosesse met lae VOS-vrystellings, lae energieverbruik en herwinbaarheid sal 'n belangrike navorsingsrigting word.
2. Intelligente vulkanisering
Intelligente vulkaniseringstoerusting en -prosesse sal produksiedoeltreffendheid en produkkwaliteit verbeter. Deur die bekendstelling van die Internet van Dinge, groot data en kunsmatige intelligensietegnologie kan intydse monitering en optimalisering van die vulkaniseringsproses bereik word, en die akkuraatheid en betroubaarheid van die vulkaniseringsproses kan verbeter word.
3. Hoëprestasie-vulkanisering
Met die voortdurende ontwikkeling van nuwe materiale en nuwe tegnologieë, sal hoëprestasie-vulkaniseringsprosesse aan meer toepassingsbehoeftes voldoen. Deur navorsing en ontwikkeling van nuwe vulkaniseringsagente, vulkaniseringsprosesse en vulkaniseringstoerusting, verbeter ons die werkverrigting en funksies van gevulkaniseerde produkte en brei hul toepassingsgebiede uit.
7. Opsomming
Die vulkaniseringsproses is 'n sleutelskakel in rubberverwerking. Deur die vulkaniseringsproses verkry rubbermateriale die vereiste fisiese en chemiese eienskappe. Hierdie artikel bied 'n gedetailleerde analise van die basiese beginsels, prosestipes, prosesparameters, toerusting en toepassings van die vulkaniseringsproses. Met die ontwikkeling van tegnologie en die diversifikasie van behoeftes, sal die vulkaniseringsproses voortgaan om te innover in die rigting van groen, omgewingsbeskerming, intelligensie en hoë werkverrigting, wat meer betroubare tegniese ondersteuning bied vir die ontwikkeling van die rubberbedryf.
Plasingstyd: 22 Nov 2024