Dampak vulkanisasi terhadap struktur dan sifat karet:
Vulkanisasi merupakan langkah penting dalam proses pembuatan produk karet, yaitu proses transformasi dari struktur linier menjadi struktur bodi, membawa perubahan menyeluruh termasuk sifat fisik dan mekanik, ketahanan suhu, ketahanan pelarut, dan ketahanan korosi, sehingga meningkatkan nilai dan penerapannya. jangkauan produk.
Struktur dan sifat karet mengalami perubahan yang signifikan sebelum dan sesudah vulkanisasi.Molekul karet sebelum vulkanisasi memiliki struktur linier dengan gaya van der Waals yang bekerja di antara keduanya, menunjukkan plastisitas dan perpanjangan yang baik, serta kelarutan.Selama proses vulkanisasi, molekul dipicu dan mengalami reaksi ikatan silang kimia, membentuk struktur jaringan di mana molekul terikat oleh ikatan kimia.
Struktur dan sifat karet vulkanisasi terutama meliputi:
Struktur: ikatan kimia, kedudukan ikatan silang, derajat ikatan silang, dan ikatan silang
Kinerja: Sifat mekanik (kekuatan pemanjangan konstan, kekerasan, kekuatan tarik, pemanjangan, elastisitas), sifat fisik, stabilitas kimia setelah vulkanisasi
Proses vulkanisasi dapat mengubah sifat-sifat karet secara signifikan.Ambil contoh karet alam, seiring dengan meningkatnya derajat vulkanisasi:
Perubahan sifat mekanik: peningkatan elastisitas, kekuatan tarik, kekuatan tarik, kekuatan sobek, dan kekerasan, penurunan pemanjangan, deformasi permanen kompresi, dan timbulnya panas lelah
Perubahan sifat fisik: Permeabilitas udara dan permeabilitas air menurun, tidak dapat larut, hanya dapat membengkak, ketahanan panas meningkat, stabilitas kimia meningkat, reaksi ikatan silang menghilangkan gugus atau atom yang sangat aktif, membuat reaksi penuaan sulit dilakukan.Struktur jaringan menghambat difusi molekul rendah, sehingga menyulitkan radikal bebas karet untuk berdifusi.
Kondisi vulkanisasi, termasuk tekanan, suhu, dan waktu, merupakan faktor kunci yang menentukan hasil vulkanisasi.Tekanan vulkanisasi mempunyai pengaruh penting dalam mencegah terbentuknya gelembung pada bahan karet, meningkatkan kekompakan bahan karet, dan mengisi cetakan dengan bahan karet.Hal ini juga dapat meningkatkan daya rekat antar berbagai lapisan (lapisan karet dan lapisan kain atau lapisan logam, lapisan kain dan lapisan kain) pada produk, dan meningkatkan sifat fisik karet vulkanisasi (seperti ketahanan tekuk).
Suhu vulkanisasi merupakan kondisi dasar terjadinya reaksi vulkanisasi, yang secara langsung dapat mempengaruhi kecepatan vulkanisasi, kualitas produk, dan manfaat ekonomi perusahaan.Menaikkan suhu vulkanisasi dapat mempercepat kecepatan vulkanisasi dan meningkatkan efisiensi produksi, namun suhu vulkanisasi yang berlebihan dapat menimbulkan masalah seperti putusnya rantai molekul karet, pembalikan vulkanisasi, penurunan sifat mekanik bahan karet, dan penurunan kekuatan tekstil.Hal ini juga dapat mempersingkat waktu pembakaran bahan karet, menyebabkan kekurangan karet lokal dan vulkanisasi produk yang tidak merata.Oleh karena itu, pemilihan suhu vulkanisasi harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti jenis karet, sistem vulkanisasi, dan struktur produk secara komprehensif.
Menentukan kondisi vulkanisasi – termasuk tekanan, suhu, dan waktu – adalah proses kompleks yang memerlukan pertimbangan berbagai faktor.
Tekanan vulkanisasi: Pilihan tekanan vulkanisasi terutama bergantung pada desain dan persyaratan produk karet.Secara umum pemilihan tekanan terutama ditentukan oleh bentuk, ukuran, dan kompleksitas produk karet.Semakin besar tekanannya, semakin baik fluiditas karetnya, sehingga dapat mengisi cetakan dengan lebih baik.Pada saat yang sama, tekanan tinggi dapat secara efektif mencegah terbentuknya gelembung dan meningkatkan kekompakan produk.Namun, tekanan yang berlebihan dapat menyebabkan aliran material karet yang berlebihan sehingga menyebabkan distorsi pada bentuk produk.
Suhu sulfurisasi: Suhu vulkanisasi secara langsung mempengaruhi kecepatan dan kualitas reaksi vulkanisasi.Semakin tinggi suhu maka semakin cepat reaksi vulkanisasi, namun dapat menyebabkan putusnya rantai molekul karet sehingga mempengaruhi sifat fisik produk.Temperatur vulkanisasi yang tepat dapat menjamin kecepatan vulkanisasi yang baik tanpa menyebabkan kerusakan termal yang signifikan pada material karet.
Waktu sulfurisasi: Waktu vulkanisasi berhubungan langsung dengan suhu vulkanisasi.Temperatur yang lebih tinggi mungkin memerlukan waktu vulkanisasi yang lebih singkat, dan sebaliknya.Secara umum pemilihan waktu vulkanisasi perlu mempertimbangkan jenis bahan karet, suhu vulkanisasi, dan ketebalan produk.Waktu vulkanisasi optimal yang ditentukan melalui eksperimen dapat memastikan bahwa bahan karet mencapai sifat mekanik dan ketahanan penuaan yang optimal.
Secara keseluruhan, penentuan kondisi vulkanisasi merupakan proses yang memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap berbagai faktor seperti jenis bahan karet, bentuk produk, peralatan vulkanisasi, dll. Dalam produksi sebenarnya, biasanya diperlukan beberapa eksperimen dan optimalisasi kondisi vulkanisasi secara bertahap. untuk mendapatkan kinerja produk terbaik.
Waktu posting: 09 Januari 2024