Ang proseso ng bulkanisasyon ay isang mahalagang link sa pagproseso ng goma. Sa pamamagitan ng proseso ng bulkanisasyon, ang materyal na goma ay nagbabago mula sa isang linear na molekular na istraktura patungo sa isang istraktura ng network, sa gayon ay nakakakuha ng kinakailangang pisikal at kemikal na mga katangian. Ang artikulong ito ay magbibigay ng detalyadong pagsusuri ng mga pangunahing prinsipyo, mga uri ng proseso, mga parameter ng proseso, kagamitan at mga aplikasyon ng proseso ng bulkanisasyon.
1. Mga pangunahing prinsipyo ng proseso ng bulkanisasyon
1. Kahulugan ng bulkanisasyon
Ang vulcanization ay tumutukoy sa proseso kung saan ang mga materyales ng goma ay nagbabago mula sa isang linear na molekular na istraktura tungo sa isang three-dimensional na istraktura ng network sa pamamagitan ng isang kemikal na cross-linking na reaksyon sa ilalim ng pagkilos ng mga heating at vulcanizing agent (tulad ng sulfur). Ang prosesong ito ay makabuluhang nagpapabuti sa mekanikal na lakas, wear resistance, heat resistance at chemical resistance ng goma.
2. Reaksyon ng kemikal ng bulkanisasyon
Pangunahing kasama sa reaksyon ng vulcanization ang cross-linking reaction sa pagitan ng sulfur at rubber molecular chain. Ang mga tiyak na reaksyon ay ang mga sumusunod:
Rubber molecular chain + sulfur → cross-linked na goma
Sa panahon ng proseso ng bulkanisasyon, ang mga molekula ng asupre ay tumutugon sa mga dobleng bono sa molecular chain ng goma upang bumuo ng mga sulfur bridge bond, at sa gayon ay bumubuo ng isang three-dimensional na istraktura ng network.
3. Mga salik na nakakaapekto sa reaksyon ng bulkanisasyon
Mga uri ng vulcanizing agent: Ang iba't ibang vulcanizing agent (tulad ng sulfur, peroxide, organic vulcanizing agent) ay makakaapekto sa bilis ng reaksyon ng vulcanization at sa cross-linking density.
Temperatura ng bulkanisasyon: Ang pagtaas ng temperatura ay magpapabilis sa reaksyon ng bulkanisasyon, ngunit ang masyadong mataas na temperatura ay maaaring maging sanhi ng pagbabalik ng bulkanisasyon sa orihinal nitong estado o pagkabulok ng materyal.
Oras ng bulkanisasyon: Ang masyadong maiksing oras ay maaaring magresulta sa hindi kumpletong bulkanisasyon, at ang masyadong mahabang panahon ay maaaring magresulta sa labis na bulkanisasyon.
Mga filler at additives: Ang mga filler (tulad ng carbon black) at additives (tulad ng mga accelerators, antioxidants) ay makakaapekto sa rate ng vulcanization reaction at sa performance ng produkto.
2. Uri ng proseso ng bulkanisasyon
1. Tradisyunal na proseso ng bulkanisasyon
Sulfur vulcanization: Gumagamit ng sulfur bilang pangunahing vulcanizing agent, na angkop para sa natural na goma at karamihan sa mga sintetikong goma.
Peroxide vulcanization: Gumamit ng organic peroxide bilang vulcanizing agent, na angkop para sa goma na walang double bonds (tulad ng silicone rubber, fluorine rubber).
Vulcanization na may mga organic na vulcanizing agent: Ang paggamit ng mga organic na vulcanizing agent (tulad ng thiurams at disulfides) ay angkop para sa ilang espesyal na rubbers.
2. Bagong proseso ng bulkanisasyon
Bulkanisasyon ng electron beam: Ang paggamit ng mga electron beam na may mataas na enerhiya upang simulan ang mga reaksyon ng bulkanisasyon, na angkop para sa mga produktong goma na may mataas na pagganap.
Microwave vulcanization: Gamit ang microwave heating, ang reaksyon ng bulkanisasyon ay nakumpleto sa maikling panahon at nagpapabuti ng kahusayan sa produksyon.
Supercritical fluid vulcanization: vulcanization sa isang supercritical na carbon dioxide o nitrogen na kapaligiran, na angkop para sa mga produktong rubber na friendly sa kapaligiran.
3. Mga parameter ng proseso ng bulkanisasyon
1. Temperatura ng bulkanisasyon
Ang temperatura ng bulkanisasyon ay isa sa mga pangunahing parameter sa proseso ng bulkanisasyon. Sa pangkalahatan, mas mataas ang temperatura ng bulkanisasyon, mas mabilis ang rate ng reaksyon ng bulkanisasyon. Gayunpaman, ang masyadong mataas na temperatura ng bulkanisasyon ay maaaring humantong sa pagbabalik ng bulkanisasyon at pagkabulok ng materyal. Ang pinakamainam na hanay ng temperatura ng bulkanisasyon ng iba't ibang materyales ng goma ay iba, at ang naaangkop na temperatura ng bulkanisasyon ay kailangang piliin ayon sa partikular na materyal.
2. Oras ng bulkanisasyon
Ang oras ng bulkanisasyon ay tumutukoy sa oras na ang materyal ng goma ay nananatili sa temperatura ng bulkanisasyon. Ang haba ng oras ng bulkanisasyon ay direktang nakakaapekto sa antas ng bulkanisasyon. Ang oras ng bulkanisasyon na masyadong maikli ay maaaring magresulta sa hindi kumpletong bulkanisasyon, at ang oras ng bulkanisasyon na masyadong mahaba ay maaaring magresulta sa labis na bulkanisasyon. Karaniwan, ang oras ng bulkanisasyon ay kailangang matukoy sa pamamagitan ng mga eksperimento upang makamit ang pinakamahusay na epekto ng bulkanisasyon.
3. Ang presyon ng bulkanisasyon
Ang presyon ng bulkanisasyon ay tumutulong sa pagdaloy at pagpuno ng materyal na goma, na tinitiyak ang pagkakapareho at pagiging compact ng materyal na goma sa panahon ng proseso ng bulkanisasyon. Ang wastong presyon ng bulkanisasyon ay maaaring mabawasan ang pagbuo ng mga bula at mga depekto at mapabuti ang kalidad ng mga produktong bulkan.
4. Dosis ng vulcanizing agent
Ang dami ng vulcanizing agent ay direktang nakakaapekto sa rate ng vulcanization reaction at cross-linking density. Ang paggamit ng masyadong maliit na vulcanizing agent ay maaaring magresulta sa hindi kumpletong vulcanization, habang ang paggamit ng sobrang vulcanizing agent ay maaaring magresulta sa labis na vulcanization. Karaniwan, ang dami ng vulcanizing agent ay kailangang i-optimize batay sa partikular na materyal na goma at uri ng vulcanizing agent.
4. Mga kagamitan sa bulkanisasyon
1. Flat plate vulcanizing machine
Ang plate vulcanizing machine ay isa sa pinakakaraniwang ginagamit na kagamitan sa vulcanizing at angkop para sa paggawa ng iba't ibang produktong goma, tulad ng mga rubber plate, rubber tube at rubber mat. Ang flat plate vulcanizer ay nag-vulcanize ng rubber material sa molde sa pamamagitan ng pag-init ng flat plate at paglalagay ng pressure.
2. Tangke ng bulkanisasyon
Ang tangke ng vulcanization ay angkop para sa tuluy-tuloy na proseso ng bulkanisasyon at angkop para sa paggawa ng mga sinturon ng goma, mga tubo ng goma at mga seal ng goma, atbp. Ang tangke ng bulkanisasyon ay nag-vulcanize ng materyal na goma sa isang saradong kapaligiran sa pamamagitan ng pagpainit at pagdiin nito.
3. Pag-calender ng vulcanizing machine
Ang mga calendering vulcanizing machine ay angkop para sa paggawa ng malawak na lapad na mga produktong goma, tulad ng mga rubber sheet at rubber plate. Ang calendering at vulcanizing machine ay nag-vulcanize ng rubber material sa tuluy-tuloy na proseso sa pamamagitan ng calendering at heating.
4. Mga kagamitan sa bulkanisasyon sa microwave
Gumagamit ng microwave heating ang kagamitan sa vulcanization ng microwave upang makumpleto ang reaksyon ng bulkanisasyon sa maikling panahon, at angkop ito para sa paggawa ng mga produktong goma na may mataas na pagganap. Ang mga kagamitan sa bulkanisasyon ng microwave ay may mga pakinabang ng mataas na kahusayan, pagtitipid ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran.
5. Paglalapat ng proseso ng bulkanisasyon
1. Paggawa ng gulong
Ang proseso ng bulkanisasyon ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paggawa ng gulong. Sa pamamagitan ng proseso ng vulcanization, ang materyal na goma ng gulong ay nakakakuha ng kinakailangang mekanikal na lakas, wear resistance at heat resistance, na tinitiyak na ang gulong ay may mahusay na pagganap sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng kalsada.
2. Mga seal ng goma
Ang proseso ng vulcanization ay ginagamit upang makagawa ng iba't ibang rubber seal, tulad ng O-rings, U-rings, at Y-rings. Sa pamamagitan ng proseso ng vulcanization, nakukuha ng mga seal ang kinakailangang performance ng sealing at chemical corrosion resistance, na tinitiyak ang pagiging maaasahan at kaligtasan ng sealing system.
3. Mga tubo at hose ng goma
Ang proseso ng vulcanization ay ginagamit upang makagawa ng iba't ibang rubber pipe at hose, tulad ng hydraulic pipe, pneumatic pipe, at food-grade hoses. Sa pamamagitan ng proseso ng bulkanisasyon, nakukuha ng mga goma na tubo at hose ang kinakailangang pressure resistance, abrasion resistance at chemical resistance, na tinitiyak ang kanilang pagiging maaasahan sa iba't ibang mga aplikasyon.
4. Rubber pads at rubber plates
Ang proseso ng vulcanization ay ginagamit upang makagawa ng iba't ibang rubber pad at rubber sheet, tulad ng mga anti-slip pad, shock-absorbing pad at sound-insulating pad, atbp. Sa pamamagitan ng proseso ng bulkanisasyon, ang mga rubber pad at rubber sheet ay nakakakuha ng kinakailangang mekanikal na lakas, nasusuot. paglaban at paglaban sa init, na tinitiyak ang kanilang pagganap sa iba't ibang mga aplikasyon.
6. Mga uso sa pag-unlad sa hinaharap ng proseso ng bulkanisasyon
1. Green at environment friendly na bulkanisasyon
Sa pagpapabuti ng kamalayan sa kapaligiran, ang berde at environment friendly na teknolohiya ng bulkanisasyon ay magiging trend ng pag-unlad sa hinaharap. Ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga ahente ng vulcanizing at mga proseso ng vulcanizing na may mababang VOC emissions, mababang pagkonsumo ng enerhiya at recyclability ay magiging isang mahalagang direksyon ng pananaliksik.
2. Matalinong bulkanisasyon
Ang matalinong kagamitan at proseso ng bulkanisasyon ay magpapahusay sa kahusayan ng produksyon at kalidad ng produkto. Sa pamamagitan ng pagpapakilala sa Internet of Things, malaking data at teknolohiya ng artificial intelligence, ang real-time na pagsubaybay at pag-optimize ng proseso ng bulkanisasyon ay maaaring makamit, at ang katumpakan at pagiging maaasahan ng proseso ng bulkanisasyon ay maaaring mapabuti.
3. Mataas na pagganap ng bulkanisasyon
Sa patuloy na pag-unlad ng mga bagong materyales at mga bagong teknolohiya, ang mga proseso ng bulkanisasyon na may mataas na pagganap ay makakatugon sa higit pang mga pangangailangan sa aplikasyon. Sa pamamagitan ng pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga bagong vulcanizing agent, mga proseso ng vulcanizing at vulcanizing equipment, pinapabuti namin ang pagganap at mga function ng mga produktong vulcanized at pinalawak ang kanilang mga lugar ng aplikasyon.
7. Buod
Ang proseso ng bulkanisasyon ay isang mahalagang link sa pagproseso ng goma. Sa pamamagitan ng proseso ng bulkanisasyon, nakukuha ng mga materyales ng goma ang kinakailangang katangiang pisikal at kemikal. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng detalyadong pagsusuri ng mga pangunahing prinsipyo, mga uri ng proseso, mga parameter ng proseso, kagamitan at mga aplikasyon ng proseso ng bulkanisasyon. Sa pag-unlad ng teknolohiya at sa pagkakaiba-iba ng mga pangangailangan, ang proseso ng bulkanisasyon ay patuloy na magbabago sa direksyon ng berde, proteksyon sa kapaligiran, katalinuhan at mataas na pagganap, na nagbibigay ng mas maaasahang teknikal na suporta para sa pag-unlad ng industriya ng goma.
Oras ng post: Nob-22-2024