Pengaruh vulkanisasi terhadap struktur dan sifat karet

Pengaruh vulkanisasi terhadap struktur dan sifat:

Dalam proses produksi produk karet, vulkanisasi merupakan langkah pemrosesan terakhir. Dalam proses ini, karet mengalami serangkaian reaksi kimia kompleks, berubah dari struktur linier menjadi struktur berbentuk badan, kehilangan plastisitas karet campuran dan memiliki elastisitas tinggi dari karet yang terikat silang, sehingga memperoleh sifat fisik dan mekanik yang sangat baik, ketahanan panas, ketahanan terhadap pelarut, dan ketahanan terhadap korosi yang meningkatkan nilai guna dan jangkauan aplikasi produk karet.

Sebelum vulkanisasi: struktur linier, interaksi antarmolekul melalui gaya van der Waals;

Sifat-sifat: plastisitas tinggi, elongasi tinggi, dan kelarutan tinggi;

Selama proses vulkanisasi: molekul diinisiasi, dan terjadi reaksi ikatan silang kimia;

Setelah vulkanisasi: struktur jaringan, antarmolekul dengan ikatan kimia;

Struktur:

(1) Ikatan kimia;

(2) Posisi ikatan silang;

(3) Tingkat ikatan silang;

(4) Pengikatan silang; .

Properti:

(1) Sifat mekanik (kekuatan perpanjangan konstan. Kekerasan. Kekuatan tarik. Perpanjangan. Elastisitas);

(2) Sifat fisik

(3) Stabilitas kimia setelah vulkanisasi;

Perubahan sifat-sifat karet:

Mengambil karet alam sebagai contoh, dengan meningkatnya derajat vulkanisasi;

(1) Perubahan sifat mekanik (elastisitas. Kekuatan sobek. Kekuatan regangan. Kekuatan sobek. Kekerasan) meningkat (regangan. Set kompresi. Pembangkitan panas kelelahan) menurun

(2) Perubahan sifat fisik, permeabilitas udara dan permeabilitas air menurun, tidak dapat larut, hanya mengembang, meningkatkan ketahanan panas

(3) Perubahan stabilitas kimia

Peningkatan stabilitas kimia, alasannya

a. Reaksi ikatan silang menyebabkan gugus atau atom yang aktif secara kimia tidak lagi ada, sehingga menyulitkan reaksi penuaan untuk berlangsung.

b. Struktur jaringan menghambat difusi molekul kecil, sehingga menyulitkan radikal karet untuk berdifusi.

Pemilihan dan Penentuan Kondisi Vulkanisasi Karet

1. Tekanan vulkanisasi

(1) Tekanan perlu diberikan ketika produk karet divulkanisasi. Tujuannya adalah:

a. Mencegah terbentuknya gelembung pada karet dan meningkatkan kekompakan karet;

b. Membuat bahan karet mengalir dan mengisi cetakan untuk membuat produk dengan pola yang jelas.

c. Meningkatkan daya rekat antar setiap lapisan (lapisan perekat dan lapisan kain atau lapisan logam, lapisan kain dan lapisan kain) dalam produk, dan meningkatkan sifat fisik (seperti ketahanan lentur) dari vulkanisat.

(2) Secara umum, pemilihan tekanan vulkanisasi harus ditentukan berdasarkan jenis produk, formula, plastisitas dan faktor lainnya.

(3) Pada prinsipnya, aturan berikut harus diikuti: plastisitas besar, tekanan harus lebih kecil; ketebalan produk, jumlah lapisan, dan struktur kompleks harus lebih besar; tekanan produk tipis harus lebih kecil, dan bahkan tekanan normal dapat digunakan

Ada beberapa cara vulkanisasi dan pemberian tekanan:

(1) Pompa hidrolik mentransfer tekanan ke cetakan melalui vulkanisator datar, dan kemudian mentransfer tekanan ke senyawa karet dari cetakan

(2) Ditekan langsung oleh media vulkanisasi (seperti uap)

(3) Ditekan dengan udara terkompresi

(4) Injeksi dengan mesin injeksi

2. Suhu vulkanisasi dan waktu pengeringan

Suhu vulkanisasi adalah kondisi paling mendasar untuk reaksi vulkanisasi. Suhu vulkanisasi dapat secara langsung memengaruhi kecepatan vulkanisasi, kualitas produk, dan keuntungan ekonomi perusahaan. Jika suhu vulkanisasi tinggi, kecepatan vulkanisasi akan cepat, dan efisiensi produksi akan tinggi; sebaliknya, efisiensi produksi akan rendah.

Meningkatkan suhu vulkanisasi dapat menyebabkan masalah-masalah berikut;

(1) Menyebabkan keretakan rantai molekul karet dan pembalikan vulkanisasi, sehingga mengakibatkan penurunan sifat mekanik senyawa karet

(2) Mengurangi kekuatan tekstil pada produk karet

(3) Waktu pembakaran senyawa karet dipersingkat, waktu pengisian dikurangi, dan produk sebagian kekurangan lem.

(4) Karena produk yang tebal akan meningkatkan perbedaan suhu antara bagian dalam dan luar produk, sehingga mengakibatkan vulkanisasi yang tidak merata