ゴムの構造と特性に対する加硫の影響

 

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、加硫は最後の加工工程です。この過程で、ゴムは一連の複雑な化学反応を経て、線状構造から体状構造に変化し、混合ゴムの可塑性を失い、架橋ゴムの高い弾性を持ち、それによって優れた物理的および機械的特性が得られます。特性、耐熱性 性能、耐溶剤性、耐食性により、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、溶解性。

加硫中: 分子が開始され、化学架橋反応が発生します。

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。。

プロパティ:

(1)機械的性質(定伸長強さ、硬さ、引張強さ、伸び、弾性率);

(2) 物性

(3)加硫後の化学的安定性。

ゴムの性質の変化:

天然ゴムを例にとると、加硫度が高くなります。

(1) 機械的性質の変化(弾性、引裂強さ、伸び強さ、引裂強さ、硬さ)増加(伸び、圧縮永久歪、疲労発熱)減少

(2) 物性の変化、通気性、透水性の低下、溶解不可、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、その理由

 

a.架橋反応により化学的に活性な基や原子が存在しなくなり、老化反応が進行しにくくなります。

b.網目構造により低分子の拡散が妨げられ、ゴムラジカルが拡散しにくくなります。

 

ゴムの加硫条件の選定と決定

1. 加硫圧力

(1) ゴム製品を加硫する際には圧力を加える必要があります。目的は次のとおりです。

a.ゴムの気泡の発生を防ぎ、ゴムの緻密性を向上させます。

b.ゴム材料を流動させて金型に充填し、模様が鮮明な製品を作ります

c.製品における各層(接着層と布層または金属層、布層と布層)間の密着性を向上させ、加硫物の物性(耐屈曲性など)を向上させます。

(2) 一般に、加硫圧力の選択は、製品の種類、配合、可塑性などの要因に応じて決定する必要があります。

(3) 原則として、次の規則に従う必要があります。可塑性が大きいほど、圧力は小さい必要があります。製品の厚さ、層の数、複雑な構造はより大きくする必要があります。薄い製品の圧力は小さくする必要があり、通常の圧力でも使用できます

 

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機を介して金型に圧力を伝え、さらに金型からゴムコンパウンドに圧力を伝えます。

(2) 加硫媒体(蒸気等)により直接加圧する場合

(3) 圧縮空気による加圧

(4) 射出機による射出

 

2. 加硫温度と硬化時間

加硫温度は加硫反応の最も基本的な条件です。加硫温度は、加硫速度、製品の品質、企業の経済的利益に直接影響を与える可能性があります。加硫温度が高く、加硫速度が速く、生産効率が高い。そうしないと生産効率が低くなります。

加硫温度を高くすると、次のような問題が発生する可能性があります。

(1) ゴム分子鎖の亀裂や加硫戻りを引き起こし、ゴム配合物の機械的特性を低下させる

(2) ゴム製品の繊維強度の低下

(3) ゴムコンパウンドのスコーチタイムが短縮され、充填時間が短縮され、製品の一部に接着剤が不足します。

(4) 製品が厚いと製品内外の温度差が大きくなり、加硫ムラが発生するため


投稿日時: 2022 年 5 月 18 日