加硫が構造と特性に及ぼす影響:
ゴム製品の製造工程において、加硫は最終工程です。この工程では、ゴムは一連の複雑な化学反応を経て、線状構造から立体構造へと変化し、混合ゴムの可塑性を失い、架橋ゴムの高い弾性を獲得します。これにより、優れた物理的・機械的特性、耐熱性、耐溶剤性、耐腐食性が得られ、ゴム製品の使用価値と適用範囲が向上します。
加硫前:線状構造、ファンデルワールス力による分子間相互作用。
特性:優れた可塑性、高い伸び、および溶解性。
加硫中:分子が開始され、化学的な架橋反応が起こる。
加硫後:ネットワーク構造、分子間化学結合;
構造:
(1)化学結合
(2)架橋結合の位置
(3)架橋度
(4)架橋;
特性:
(1)機械的性質(定伸び強度、硬度、引張強度、伸び、弾性)
(2)物理的性質
(3)加硫後の化学的安定性
ゴムの特性の変化:
天然ゴムを例にとると、加硫度が増加するにつれて、
(1)機械的特性の変化(弾性、引裂強度、伸び、引裂強度、硬度)増加、(伸び、圧縮永久ひずみ、疲労発熱)減少
(2)物理的性質の変化、通気性と透水性の低下、溶解せず膨潤のみ、耐熱性の向上
(3)化学的安定性の変化
化学的安定性の向上、理由
a. 架橋反応によって化学的に活性な基や原子がなくなるため、老化反応が進行しにくくなる。
b. ネットワーク構造は低分子の拡散を阻害し、ゴムラジカルの拡散を困難にする。
ゴム加硫条件の選択と決定
1. 加硫圧力
(1)ゴム製品の加硫時には圧力を加える必要がある。その目的は以下のとおりである。
a. ゴムに気泡が発生するのを防ぎ、ゴムの密着性を向上させる。
b. ゴム材料を流し込み、型に充填して、はっきりとした模様のある製品を作る。
c. 製品内の各層(接着層と布層、または金属層、布層と布層)間の接着性を向上させ、加硫物の物理的特性(曲げ抵抗など)を向上させる。
(2)一般的に、加硫圧力の選択は、製品の種類、配合、可塑性などの要因に基づいて決定する必要があります。
(3)原則として、以下の規則に従うべきである。塑性が大きいほど圧力は小さくするべきである。製品の厚さ、層数、構造が複雑であるほど圧力は小さくするべきである。薄い製品の圧力は小さくするべきであり、通常の圧力でも使用できる。
加硫と加圧にはいくつかの方法があります。
(1)油圧ポンプは、平型加硫器を通して金型に圧力を伝達し、金型からゴムコンパウンドに圧力を伝達する。
(2)加硫媒体(蒸気など)で直接加圧する
(3)圧縮空気で加圧
(4)射出成形機による射出
2. 加硫温度と硬化時間
加硫温度は、加硫反応における最も基本的な条件です。加硫温度は、加硫速度、製品品質、そして企業の経済的利益に直接影響を与えます。加硫温度が高いほど、加硫速度は速く、生産効率も高くなります。逆に、加硫温度が低いと、生産効率は低くなります。
加硫温度を上げると、次のような問題が発生する可能性があります。
(1)ゴム分子鎖の亀裂と加硫逆反応を引き起こし、ゴム化合物の機械的特性の低下を招く。
(2)ゴム製品中の繊維の強度を低下させる
(3)ゴム化合物の焼成時間が短縮され、充填時間が短縮され、製品に接着剤が部分的に不足する。
(4)厚みのある製品は製品の内外の温度差が大きくなり、加硫が不均一になる。
投稿日時:2022年5月18日