L'impact de la vulcanisation sur la structure et les propriétés du caoutchouc :
La vulcanisation est une étape importante dans le processus de fabrication des produits en caoutchouc, qui est le processus de transformation d'une structure linéaire en structure corporelle, apportant des changements complets, notamment les propriétés physiques et mécaniques, la résistance à la température, la résistance aux solvants et la résistance à la corrosion, améliorant ainsi la valeur et l'application. gamme du produit.
La structure et les propriétés du caoutchouc subissent des changements importants avant et après la vulcanisation.Les molécules de caoutchouc avant vulcanisation ont une structure linéaire avec des forces de Van der Waals agissant entre elles, présentant une bonne plasticité et un bon allongement, ainsi qu'une bonne solubilité.Au cours du processus de vulcanisation, les molécules sont déclenchées et subissent des réactions chimiques de réticulation, formant une structure de réseau dans laquelle les molécules sont liées par des liaisons chimiques.
La structure et les propriétés du caoutchouc vulcanisé comprennent principalement :
Structure : liaisons chimiques, position des liaisons de réticulation, degré de réticulation et réticulation
Performances : Propriétés mécaniques (résistance à l'allongement, dureté, résistance à la traction, allongement, élasticité constantes), propriétés physiques, stabilité chimique après vulcanisation
Le processus de vulcanisation peut modifier considérablement les propriétés du caoutchouc.En prenant comme exemple le caoutchouc naturel, à mesure que le degré de vulcanisation augmente :
Modifications des propriétés mécaniques : augmentation de l'élasticité, de la résistance à la traction, de la résistance à la traction, de la résistance à la déchirure et de la dureté, diminution de l'allongement, déformation permanente par compression et génération de chaleur de fatigue
Modifications des propriétés physiques : la perméabilité à l'air et à l'eau diminue, ne peut pas être dissoute, ne peut que gonfler, la résistance à la chaleur s'améliore, la stabilité chimique s'améliore, la réaction de réticulation élimine les groupes ou atomes hautement actifs, ce qui rend la réaction de vieillissement difficile à réaliser.La structure du réseau empêche la diffusion des molécules faibles, ce qui rend difficile la diffusion des radicaux libres du caoutchouc.
Les conditions de vulcanisation, notamment la pression, la température et la durée, sont les facteurs clés qui déterminent les résultats de la vulcanisation.La pression de vulcanisation a un impact important sur la prévention de la formation de bulles dans le matériau en caoutchouc, l'amélioration de la compacité du matériau en caoutchouc et le remplissage du moule avec le matériau en caoutchouc.Il peut également améliorer l'adhérence entre différentes couches (couche de caoutchouc et couche de tissu ou couche de métal, couche de tissu et couche de tissu) du produit et améliorer les propriétés physiques du caoutchouc vulcanisé (telles que la résistance à la flexion).
La température de vulcanisation est la condition de base de la réaction de vulcanisation, qui peut affecter directement la vitesse de vulcanisation, la qualité du produit et les avantages économiques de l'entreprise.L'augmentation de la température de vulcanisation peut accélérer la vitesse de vulcanisation et améliorer l'efficacité de la production, mais une température de vulcanisation excessive peut entraîner des problèmes tels qu'une rupture de la chaîne moléculaire du caoutchouc, une inversion de la vulcanisation, une diminution des propriétés mécaniques des matériaux en caoutchouc et une diminution de la résistance des textiles.Cela peut également raccourcir le temps de brûlage des matériaux en caoutchouc, provoquant une carence locale en caoutchouc et une vulcanisation inégale des produits.Par conséquent, le choix de la température de vulcanisation doit tenir compte de manière exhaustive de facteurs tels que le type de caoutchouc, le système de vulcanisation et la structure du produit.
La détermination des conditions de vulcanisation, notamment la pression, la température et la durée, est un processus complexe qui nécessite la prise en compte de plusieurs facteurs.
Pression de vulcanisation : Le choix de la pression de vulcanisation dépend principalement de la conception et des exigences des produits en caoutchouc.En général, le choix de la pression est principalement déterminé par la forme, la taille et la complexité des produits en caoutchouc.Plus la pression est élevée, meilleure est la fluidité du caoutchouc, qui permet de mieux remplir le moule.Dans le même temps, la haute pression peut empêcher efficacement la génération de bulles et améliorer la compacité du produit.Cependant, une pression excessive peut entraîner un écoulement excessif du matériau en caoutchouc, provoquant une déformation de la forme du produit.
Température de sulfuration : La température de vulcanisation affecte directement la vitesse et la qualité de la réaction de vulcanisation.Plus la température est élevée, plus la réaction de vulcanisation est rapide, mais elle peut provoquer la rupture des chaînes moléculaires du caoutchouc, affectant les propriétés physiques du produit.Une température de vulcanisation appropriée peut garantir une bonne vitesse de vulcanisation sans causer de dommages thermiques importants au matériau en caoutchouc.
Temps de sulfuration : Le temps de vulcanisation est directement lié à la température de vulcanisation.Des températures plus élevées peuvent nécessiter des temps de vulcanisation plus courts, et vice versa.En général, le choix du temps de vulcanisation doit prendre en compte le type de matériau en caoutchouc, la température de vulcanisation et l'épaisseur du produit.Le temps de vulcanisation optimal déterminé par des expériences peut garantir que les matériaux en caoutchouc atteignent des propriétés mécaniques et une résistance au vieillissement optimales.
Dans l'ensemble, la détermination des conditions de vulcanisation est un processus qui nécessite une prise en compte approfondie de divers facteurs tels que le type de matériau en caoutchouc, la forme du produit, l'équipement de vulcanisation, etc. Dans la production réelle, il est généralement nécessaire de mener plusieurs expériences et d'optimiser progressivement les conditions de vulcanisation. pour obtenir les meilleures performances du produit.
Heure de publication : 09 janvier 2024