Vulcanizarea este un proces chimic care transformă cauciucul (sau alte materiale vulcanisabile care conțin sulf) de la o structură liniară la o structură de plasă tridimensională, așa cum este detaliat mai jos:
1. pregătire înainte de vulcanizare
Raw material preparation: The main material is raw rubber. The raw rubber molecule is a long chain-like structure connected by many repeating units, which has good elasticity and plasticity, but poor physical properties and chemical stability. It is also necessary to prepare additives such as vulcanising agents (most commonly sulphur), accelerators, and activators. Accelerators Accelerați reacția de vulcanizare și agenții activi îmbunătățesc activitatea agentului de vulcanizare . De exemplu, oxidul de zinc este un agent activ utilizat frecvent care interacționează cu sulful și acceleratorul pentru a îmbunătăți eficiența vulcanizării . pentru a îmbunătăți eficiența vulcanizării . pentru a îmbunătăți eficiența vulcanizării .
Amestecare: cauciucul brut este amestecat cu agentul de vulcanizare, accelerator, agent activ și alți aditivi (e . g ., umpluturi, antioxidanți, etc. .) într -un dispozitiv de amestecare (e . G ., un compactor sau deschis) {5} este ca și cum ai amesteca diferitele ingrediente atunci când faci un tort, scopul este de a face diferitele componente dispersate uniform în cauciuc pentru a se asigura că reacția de vulcanizare poate fi efectuată uniform .}
2. Etapa de reacție de vulcanizare
Inițierea reacției: reacția de vulcanizare începe atunci când cauciucul este amestecat în anumite condiții de temperatură și presiune . sub acțiunea acceleratorului și a activatorului, agentul vulcanizant Sulf (s₈) suferă mai întâi o reacție de deschidere a inelului pentru a genera molecule active de sulf (cum ar fi un sulf diotomic s₂) .} Acest proces este ca un blocaj diatomic s₂) .} Acest proces este ca un blocaj sulf. Moleculele de sulf sunt transformate dintr -o structură inelară relativ stabilă într -o structură de moleculă mică cu o activitate mai mare, pregătindu -se pentru reacția ulterioară cu moleculele de cauciuc .
Cross-linking reaction: The active sulfur molecules react with the double bonds (C=C) in the rubber molecular chain to form sulfur bridges (-SS-), connecting different rubber molecular chains. This is like using a small bridge to connect the originally independent rubber molecular chains into a huge three-dimensional network structure. Taking Cauciuc natural Ca exemplu, unitatea de izopren a lanțului său molecular conține legături duble, iar atomii de sulf sunt conectați la pozițiile acestor legături duble . Pe măsură ce reacția de legătură încrucișată se desfășoară, proprietățile cauciucului se schimbă treptat .
Continuous expansion of the reaction: The cross-linking reaction continues, and more and more rubber molecular chains are connected. This process leads to an increase in the elastic modulus and hardness of the rubber, and significantly improves properties such as tensile strength and wear resistance. In addition, due to the formation of a three-dimensional network structure, the relative sliding between rubber molecular chains becomes dificil, reducând astfel deformarea plastică a cauciucului .
3. tratament după vulcanizare
Răcire și modelare: După finalizarea vulcanizării, produsul de cauciuc trebuie răcit pentru a-și repara forma . Acest lucru se datorează faptului că în procesul de vulcanizare la temperaturi ridicate, cauciucul este într-o stare relativ moale, iar răcirea poate stabiliza structura moleculară internă și își poate menține forma și proprietățile după vulcanizare .}}}}
Quality testing: Various quality tests are carried out on the vulcanised rubber products, including physical property tests (e.g., hardness, tensile strength, tear strength, etc.) and appearance inspections (e.g., whether there are any defects such as air bubbles, cracks, etc .) . numai produsele care îndeplinesc standardele de calitate pot intra pe piață sau pot fi utilizate pentru procesarea ulterioară .
Procesul de vulcanizare este foarte important în industria cauciucului . prin vulcanizare, cauciucul este transformat dintr -un material moale, ușor deformabil, într -un material practic cu elasticitate ridicată, rezistență ridicată și rezistență bună la abraziune, care este utilizat pe scară largă în anvelope, garnituri, furturi și multe alte câmpuri .
