Ảnh hưởng của quá trình lưu hóa đến cấu trúc và tính chất:
Trong quy trình sản xuất các sản phẩm cao su, lưu hóa là bước xử lý cuối cùng. Trong quá trình này, cao su trải qua một loạt các phản ứng hóa học phức tạp, chuyển từ cấu trúc tuyến tính sang cấu trúc định hình, mất đi tính dẻo của cao su hỗn hợp và có được độ đàn hồi cao của cao su liên kết ngang, nhờ đó đạt được các đặc tính vật lý và cơ học tuyệt vời, khả năng chịu nhiệt, khả năng chống dung môi và chống ăn mòn, nâng cao giá trị sử dụng và phạm vi ứng dụng của các sản phẩm cao su.
Trước khi lưu hóa: cấu trúc tuyến tính, tương tác giữa các phân tử bằng lực van der Waals;
Tính chất: độ dẻo cao, độ giãn dài lớn và khả năng hòa tan tốt;
Trong quá trình lưu hóa: phân tử được khởi tạo và phản ứng liên kết ngang hóa học xảy ra;
Sau quá trình lưu hóa: cấu trúc mạng lưới, liên kết giữa các phân tử bằng liên kết hóa học;
Kết cấu:
(1) Liên kết hóa học;
(2) Vị trí của liên kết chéo;
(3) Mức độ liên kết chéo;
(4) Liên kết chéo; .
Của cải:
(1) Tính chất cơ học (độ bền kéo không đổi. Độ cứng. Độ bền kéo. Độ giãn dài. Độ đàn hồi);
(2) Tính chất vật lý
(3) Độ ổn định hóa học sau khi lưu hóa;
Sự thay đổi về tính chất của cao su:
Lấy cao su tự nhiên làm ví dụ, khi độ lưu hóa tăng lên;
(1) Thay đổi về tính chất cơ học (độ đàn hồi. Độ bền xé. Độ bền kéo dài. Độ bền xé. Độ cứng) tăng (độ giãn dài. Biến dạng nén. Nhiệt sinh ra do mỏi) giảm
(2) Thay đổi về tính chất vật lý, độ thấm khí và độ thấm nước giảm, không thể hòa tan, chỉ trương nở, cải thiện khả năng chịu nhiệt
(3) Thay đổi về tính ổn định hóa học
Tăng cường tính ổn định hóa học, lý do
a. Phản ứng liên kết chéo làm cho các nhóm hoặc nguyên tử hoạt tính hóa học không còn tồn tại, khiến cho phản ứng lão hóa khó diễn ra.
b. Cấu trúc mạng lưới cản trở sự khuếch tán của các phân tử nhỏ, khiến cho các gốc cao su khó khuếch tán.
Lựa chọn và xác định điều kiện lưu hóa cao su
1. Áp suất lưu hóa
(1) Cần phải tác dụng áp lực khi lưu hóa các sản phẩm cao su. Mục đích là để:
a. Ngăn ngừa sự hình thành bọt khí trong cao su và cải thiện độ đặc chắc của cao su;
b. Làm cho chất liệu cao su chảy đều và lấp đầy khuôn để tạo ra các sản phẩm có hoa văn rõ nét.
c. Cải thiện độ bám dính giữa các lớp (lớp keo và lớp vải hoặc lớp kim loại, lớp vải và lớp vải) trong sản phẩm, và cải thiện các tính chất vật lý (như khả năng chịu uốn) của vật liệu lưu hóa.
(2) Nói chung, việc lựa chọn áp suất lưu hóa nên được xác định theo loại sản phẩm, công thức, độ dẻo và các yếu tố khác.
(3) Về nguyên tắc, cần tuân theo các quy tắc sau: độ dẻo càng lớn thì áp suất càng nhỏ; độ dày sản phẩm, số lớp và cấu trúc phức tạp càng lớn; áp suất của sản phẩm mỏng càng nhỏ, thậm chí có thể sử dụng áp suất bình thường.
Có một số phương pháp lưu hóa và ép áp suất:
(1) Bơm thủy lực truyền áp suất đến khuôn thông qua máy lưu hóa phẳng, sau đó truyền áp suất đến hỗn hợp cao su từ khuôn
(2) Được nén trực tiếp bằng môi trường lưu hóa (như hơi nước)
(3) Được nén bằng khí nén
(4) Tiêm bằng máy tiêm
2. Nhiệt độ lưu hóa và thời gian đóng rắn
Nhiệt độ lưu hóa là điều kiện cơ bản nhất cho phản ứng lưu hóa. Nhiệt độ lưu hóa có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lưu hóa, chất lượng sản phẩm và lợi ích kinh tế của doanh nghiệp. Nhiệt độ lưu hóa càng cao thì tốc độ lưu hóa càng nhanh, hiệu suất sản xuất càng cao; ngược lại, hiệu suất sản xuất càng thấp.
Việc tăng nhiệt độ lưu hóa có thể gây ra các vấn đề sau:
(1) Gây ra hiện tượng nứt vỡ chuỗi phân tử cao su và đảo ngược quá trình lưu hóa, dẫn đến giảm các tính chất cơ học của hợp chất cao su
(2) Giảm độ bền của vải dệt trong sản phẩm cao su
(3) Thời gian cháy của hợp chất cao su được rút ngắn, thời gian lấp đầy được giảm bớt và sản phẩm thiếu một phần keo.
(4) Vì sản phẩm dày sẽ làm tăng sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài sản phẩm, dẫn đến quá trình lưu hóa không đồng đều.
Thời gian đăng bài: 18 tháng 5 năm 2022
