Jumanazarova g

Vulkanizatsiya jarayonining asosiy qonuniyatlari. Kauchuk turi va ishlatiladigan vulkanizatsiya tizimidan qat'i nazar, vulkanizatsiya jarayonida materialning xususiyatlarida ba'zi xarakterli o'zgarishlar yuz beradi:
· Kauchuk aralashmaning plastisiyasini keskin pasaytiradi, vulkanizatlarning mustahkamligi va elastikligi mavjud. Shunday qilib, NC ga asoslangan xom kauchuk birikmasining kuchi 1,5 MPa dan oshmaydi va vulkanizatsiyalangan materialning kuchi 25 MPa dan kam emas.
· Kauchukning kimyoviy faolligi sezilarli darajada kamayadi: to'yinmagan kauchuklarda qo'sh bog'lanishlar soni, to'yingan kauchuklarda va funktsional guruhlarga ega bo'lgan kauchuklarda faol markazlar soni kamayadi. Bu vulkanizatning oksidlovchi va boshqa agressiv ta'sirlarga chidamliligini oshiradi.
· Vulkanlashtirilgan materialning past va yuqori harorat ta'siriga chidamliligi ortadi. Shunday qilib, NC 0ºS da qattiqlashadi va +100ºS da yopishqoq bo'ladi, vulkanizatsiya esa -20 dan +100ºS gacha bo'lgan harorat oralig'ida mustahkamlik va elastiklikni saqlaydi.
Vulkanizatsiya paytida materialning xususiyatlarining o'zgarishining bu tabiati uch o'lchovli fazoviy to'rning shakllanishi bilan yakunlanadigan strukturaviy jarayonlarning paydo bo'lishini aniq ko'rsatadi. Vulkanizatsiya elastikligini saqlab qolishi uchun o'zaro bog'lanishlar etarlicha kam bo'lishi kerak. Masalan, NC holatida, agar asosiy zanjirning 600 uglerod atomiga bitta o'zaro bog'liqlik yuzaga kelsa, zanjirning termodinamik moslashuvchanligi saqlanib qoladi.
Vulkanizatsiya jarayoni, shuningdek, doimiy haroratda vulkanizatsiya vaqtiga qarab xususiyatlarning o'zgarishining ba'zi umumiy naqshlari bilan tavsiflanadi.
Aralashmalarning yopishqoqlik xususiyatlari sezilarli darajada o'zgarganligi sababli, vulkanizatsiya kinetikasini o'rganish uchun kesish aylanish viskozimetrlari, xususan Monsanto reometrlari qo'llaniladi. Ushbu qurilmalar vulkanizatsiya jarayonini 100 dan 200ºS gacha bo'lgan haroratda 12-360 daqiqa davomida turli xil kesish kuchlari bilan o'rganish imkonini beradi. Qurilmaning yozuvchisi momentning doimiy haroratda vulkanizatsiya vaqtiga bog'liqligini yozadi, ya'ni. S-shakli va jarayonning bosqichlariga mos keladigan bir nechta bo'limlarga ega bo'lgan vulkanizatsiya kinetik egri chizig'i (3-rasm).
Vulkanizatsiyaning birinchi bosqichi induksiya davri, kuyish bosqichi yoki vulkanizatsiyadan oldingi bosqich deb ataladi. Ushbu bosqichda kauchuk aralashmasi suyuqlik bo'lib qolishi va butun qolipni yaxshi to'ldirishi kerak, shuning uchun uning xususiyatlari minimal kesish momenti M min (minimal yopishqoqlik) va t s vaqt bilan tavsiflanadi, bunda kesish momenti minimal bilan solishtirganda 2 birlik ortadi. .
Induksiya davrining davomiyligi vulkanizatsiya tizimining faoliyatiga bog'liq. T s ning bir yoki boshqa qiymatiga ega bo'lgan vulkanizatsiya tizimini tanlash mahsulotning massasi bilan belgilanadi. Vulkanizatsiya vaqtida material birinchi navbatda vulkanizatsiya haroratiga qizdiriladi va kauchukning past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli isitish vaqti mahsulot massasiga mutanosib bo'ladi. Shu sababli, katta massali mahsulotlarni vulkanizatsiya qilish uchun etarlicha uzoq induksiya davrini ta'minlaydigan vulkanizatsiya tizimlarini tanlash kerak va aksincha, past massali mahsulotlar uchun.
Ikkinchi bosqich asosiy vulkanizatsiya davri deb ataladi. Induksiya davrining oxirida faol zarralar rezina birikmaning massasida to'planib, tez tuzilishga olib keladi va shunga mos ravishda momentning ma'lum bir maksimal qiymati M max gacha ko'tariladi. Biroq, ikkinchi bosqichning tugallanishi M max ga erishish vaqti emas, balki M 90 ga mos keladigan t 90 vaqtidir. Bu moment formula bilan aniqlanadi
M 90 \u003d 0,9 DM + M min,
bu erda DM moment farqi (DM=M max - M min).
Vaqt t 90 - optimal vulkanizatsiya, uning qiymati vulkanizatsiya tizimining faolligiga bog'liq. Asosiy davrda egri chiziqning qiyaligi vulkanizatsiya tezligini tavsiflaydi.
Jarayonning uchinchi bosqichi ortiqcha vulkanizatsiya bosqichi deb ataladi, bu ko'p hollarda kinetik egri chiziqda doimiy xususiyatlarga ega bo'lgan gorizontal qismga to'g'ri keladi. Bu zona vulkanizatsiya platosi deb ataladi. Plato qanchalik keng bo'lsa, aralashmaning ortiqcha vulkanizatsiyaga chidamliligi shunchalik yuqori bo'ladi.
Platoning kengligi va egri chiziqning keyingi yo'nalishi asosan kauchukning kimyoviy tabiatiga bog'liq. NK va SKI-3 kabi to'yinmagan chiziqli kauchuklar bo'lsa, plato keng emas va keyin buzilish sodir bo'ladi, ya'ni. egri chiziqning qiyaligi (3-rasm, egri chiziq a). Haddan tashqari vulkanizatsiya bosqichida xususiyatlarning yomonlashuvi jarayoni deyiladi qaytish. Reversiyaning sababi nafaqat asosiy zanjirlarni, balki yuqori harorat ta'sirida hosil bo'lgan o'zaro bog'lanishlarni ham yo'q qilishdir.
To'yingan kauchuklar va to'yinmagan kauchuklar tarvaqaylab ketgan tuzilishga ega bo'lgan holda (yon 1,2-birliklarda qo'sh bog'lanishning sezilarli miqdori) haddan tashqari vulkanizatsiya zonasida xususiyatlar ahamiyatsiz o'zgaradi va ba'zi hollarda hatto yaxshilanadi (3-rasm, 3-rasm). chiziqlar b va ichida), chunki yon bo'g'inlarning qo'sh bog'lanishlarining termal oksidlanishi qo'shimcha tuzilish bilan birga keladi.
Haddan tashqari vulkanizatsiya bosqichida kauchuk birikmalarining harakati massiv mahsulotlarni, ayniqsa avtomobil shinalarini ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega, chunki reversiya tufayli tashqi qatlamlarning haddan tashqari vulkanizatsiyasi, ichki qatlamlarning vulkanizatsiyasi sodir bo'lishi mumkin. Bunday holda, shinani bir tekis isitish uchun uzoq indüksiyon davrini ta'minlaydigan vulkanizatsiya tizimlari talab qilinadi, yuqori tezlik asosiy davrda va revulkanizatsiya bosqichida vulkanizatsiyaning keng platosi.
Tabiiy kauchuk har doim ham qismlarni tayyorlash uchun mos kelmaydi. Buning sababi shundaki, uning tabiiy elastikligi juda past va tashqi haroratga juda bog'liq. 0 ga yaqin haroratda kauchuk qattiq bo'ladi yoki uni yanada pastga tushirganda, u mo'rt bo'ladi. Taxminan + 30 daraja haroratda kauchuk yumshay boshlaydi va keyingi isitish bilan erish holatiga o'tadi. Qayta sovutilganda, u asl xususiyatlarini tiklamaydi.
Kauchukning zarur operatsion va texnik xususiyatlarini ta'minlash uchun kauchukga turli xil moddalar va materiallar qo'shiladi - kuyikish, bo'r, yumshatgichlar va boshqalar.
Amalda, bir nechta vulkanizatsiya usullari qo'llaniladi, lekin ularni bir narsa birlashtiradi - xom ashyoni vulkanizatsiya oltingugurt bilan qayta ishlash. Ba'zi darsliklar va normativ hujjatlar oltingugurt birikmalaridan vulkanizatsiya qiluvchi moddalar sifatida foydalanish mumkinligi aytiladi, lekin aslida ular tarkibida oltingugurt borligi uchungina shunday deb hisoblash mumkin. Aks holda, ular oltingugurt birikmalari bo'lmagan boshqa moddalar kabi vulkanizatsiyaga ta'sir qilishi mumkin.
Bir muncha vaqt oldin kauchukni organik birikmalar va ba'zi moddalar bilan qayta ishlash bo'yicha tadqiqotlar olib borildi, masalan:

• 
  fosfor;
  
• 
  selen;
  
• 
  trinitrobenzol va bir qator boshqalar.
  

Ammo tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu moddalar vulkanizatsiya nuqtai nazaridan amaliy ahamiyatga ega emas.