В резиновой промышленности, вулканизация процесс является ключевым для преобразования резины из пластикового материала в твердое вещество с определенной эластичностью и прочностью. Для улучшения производительности обработки и эффективности вулканизации резины решающее значение имеет выбор подходящего ускорителя вулканизации. Выбор ускорителя вулканизации не только влияет на скорость вулканизации резины, но и напрямую связан с «безопасностью подвулканизации» резины во время обработки (т. е. преждевременным сшиванием, вызванным старением под действием озона, старением под действием тепла и т. д.) и конечными механическими свойствами. В этой статье будет рассмотрено влияние различных типов ускорителей вулканизации на процесс вулканизации резины, в частности их влияние на «безопасность обработки» (также известную как «безопасность подвулканизации») и скорость вулканизации.
1. Основная роль ускорителей вулканизации резины
Ускорители вулканизации являются важными компонентами в системе вулканизации резины. Они улучшают физические свойства резины, катализируя реакцию сшивания между серой и молекулярными цепями резины. Основная функция ускорителей вулканизации — ускорить процесс вулканизации, способствуя реакции сшивания серы, тем самым достигая желаемого эффекта вулканизации при более низкой температуре.
Выбор ускорителей вулканизации зависит от типа используемой системы вулканизации, поскольку различные ускорители могут по-разному влиять на процесс вулканизации. На основе их химической структуры и механизмов реакции ускорители вулканизации можно разделить на несколько групп, таких как: меркаптановые ускорители вулканизации (например, TMTD), дисульфидные ускорители вулканизации (например, TBBS, MBS, CBS), аминовые ускорители вулканизации, тиазольные ускорители вулканизации (например, MBT, MBTS) и другие специализированные типы ускорителей вулканизации.
2. Классификация ускорителей вулканизации и их влияние на безопасность при подвулканизации
2.1 Сульфенамидные ускорители
Ускорители вулканизации на основе сульфенамида наиболее популярны в резиновой промышленности. Они обеспечивают хорошую безопасность обработки и умеренные скорости вулканизации, что делает их идеальными для резиновых изделий с различными применениями. Ключевой особенностью ускорителей на основе сульфенамида является их способность эффективно предотвращать явление «scorch» (т. е. преждевременное сшивание) в процессе вулканизации. Этот тип ускорителя задерживает начало реакции вулканизации и повышает безопасность обработки за счет образования регулируемого промежуточного продукта реакции.
Ускорители вулканизации на основе сульфенамида можно разделить на несколько типов в зависимости от их структуры, в том числе:
CBS (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид): Этот ускоритель обеспечивает более короткий период защиты от подвулканизации, но приводит к более высокой скорости вулканизации.
TBBS (N-трет-бутил-2-бензотиазолсульфенамид): TBBS имеет немного более медленную скорость вулканизации, чем CBS, и обеспечивает относительно более длительный период защиты от подвулканизации.
MBS (N-морфолинил-2-бензотиазолсульфенамид): МБС имеет более высокую устойчивость к подвулканизации и более медленную скорость вулканизации, что делает его пригодным для резиновых изделий, требующих более длительного времени обработки.
DCBS (N,N-дициклогексил-2-бензотиазолсульфенамид): DCBS обеспечивает самую длительную защиту от подвулканизации и самую медленную скорость вулканизации, что делает его идеальным для высокопроизводительных резиновых изделий, требующих более медленной вулканизации.
2.2 Ускорители на основе тиазола
Ускорители на основе тиазола, такие как MBT (2-меркаптобензотиазол) и MBTS (дибензотиазилдисульфид), также часто используются в качестве ускорителей вулканизации. Эти ускорители обычно обеспечивают более высокую скорость вулканизации, но имеют относительно низкую безопасность подвулканизации. Хотя MBT и MBTS обеспечивают более высокую скорость вулканизации, они с большей вероятностью могут вызвать преждевременное сшивание резины при высоких температурах или во время обработки, что может повлиять на обрабатываемость резины.
МБТ: Обеспечивает более высокую скорость вулканизации, но низкую устойчивость к подвулканизации, что делает его пригодным для применений с быстрой вулканизацией.
МБТС: По сравнению с MBT, MBTS обеспечивает немного лучшую защиту от подвулканизации, но он по-прежнему считается относительно «нетерпеливым» ускорителем вулканизации.
2.3 Ускорители тиурам и дитиокарбамат
Ускорители тиурам и дитиокарбамат, такие как TMTD (тетраметилтиурамдисульфид) и другие дисульфидные ускорители вулканизации, демонстрируют более низкую безопасность подвулканизации во время вулканизации резины. Хотя этот тип ускорителя обеспечивает более высокую скорость вулканизации, его низкая безопасность подвулканизации может легко привести к преждевременному сшиванию резины во время обработки, что может отрицательно повлиять на формование и последующую обработку.
3. Связь между безопасностью при подвулканизации и скоростью вулканизации
3.1 Безопасность при ожогах
Подвергаемость скорчуну относится к способности резины оставаться в стабильном состоянии обработки в течение определенного периода времени без преждевременной вулканизации. Выбор ускорителя вулканизации играет решающую роль в подвергаемости скорчуну. В реальном производстве выбор ускорителя с более длительной подвергаемостью скорчуну гарантирует, что резина не подвергнется преждевременному сшиванию во время обработки, предотвращая проблемы, которые могут повлиять на последующие процессы формования и вулканизации. В целом, сульфенамидные ускорители вулканизации обеспечивают более длительную подвергаемость скорчуну, причем у DCBS самая длительная подвергаемость. Он особенно подходит для резиновых изделий с более высокими требованиями к стабильности обработки.
3.2 Скорость вулканизации
Скорость вулканизации относится к скорости, с которой резина подвергается реакции сшивания во время нагревания. Более высокая скорость вулканизации обычно приводит к лучшим физическим свойствам резины (таким как эластичность, устойчивость к старению и т. д.). Однако, если скорость вулканизации слишком высокая, это может вызвать трудности при формовании резиновых изделий в процессе производства. Поэтому достижение соответствующей скорости вулканизации имеет решающее значение как для производственного процесса, так и для эксплуатационных характеристик конечного продукта. Тип и количество ускорителя вулканизации могут существенно влиять на скорость вулканизации.
Ускорители вулканизации CBS и TBBS подходят для ситуаций, где требуются более высокие скорости вулканизации, поскольку они позволяют быстро завершить реакцию вулканизации.
ДКБС лучше подходит для приложений, требующих более медленных скоростей вулканизации. Этот тип ускорителя обычно используется в резиновых изделиях, которые требуют более длительного рабочего времени или более низких температур обработки.
Влияние выбора ускорителя вулканизации на свойства резины
Различные типы ускорителей вулканизации не только влияют на скорость вулканизации и безопасность подвулканизации, но также могут влиять на конечные механические свойства (такие как прочность на разрыв, прочность на разрыв, твердость и т. д.) и эксплуатационные характеристики (такие как износостойкость, стойкость к высоким температурам и антистареющие свойства) резины. Поэтому при выборе ускорителя вулканизации важно учитывать не только скорость вулканизации и безопасность подвулканизации, но и конечные требования к применению резинового изделия.
Ускорители вулканизации с высокой скоростью вулканизации (например, TBBS) подходят для производственных сред, требующих быстрого прототипирования и больших объемов производства. Однако они могут привести к несколько более низким механическим свойствам резины.
Ускорители вулканизации с более низкой скоростью вулканизации (например, DCBS) больше подходят для резиновых изделий, требующих более высоких свойств стойкости к старению и лучших механических характеристик, особенно при производстве высокопроизводительных резиновых изделий.
Выбор ускорителей вулканизации резины играет решающую роль в определении производительности обработки, скорости вулканизации, безопасности подвулканизации и конечных физических свойств резины. Различные типы ускорителей демонстрируют различные характеристики в различных производственных условиях. Правильный выбор ускорителя вулканизации может повысить эффективность производства и оптимизировать эксплуатационные характеристики резиновых изделий.
На практике выбор подходящего ускорителя, обеспечивающего баланс между скоростью вулканизации и безопасностью от подвулканизации, является ключом к обеспечению как качества, так и эффективности производства резиновых изделий.
Для резиновых изделий общего назначения сульфенамидные ускорители вулканизации популярны из-за их превосходной безопасности обработки и умеренной скорости вулканизации. Для специализированных резиновых изделий, таких как резины с высокими эксплуатационными характеристиками или требующие более медленных скоростей вулканизации, хорошим выбором являются медленно вулканизирующиеся ускорители, такие как DCBS. В конечном счете, выбор ускорителя вулканизации должен учитывать как производственные потребности, так и комплексные требования к эксплуатационным характеристикам резиновых изделий.
В случай, вам нужно больше информация о Воздушно-струйные мельницы, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами.