1. Què és "goma morta"?
1.1 Significat
"Goma morta" és una paraula típica de la terminologia del cautxú. Es refereix a un component de cautxú fortament reticulat amb una àmplia dispersió de pes molecular que resulta de la reticulació molecular i l'envelliment durant la fabricació i l'ús del producte de cautxú.
1.2 Causa de formació: procés de reticulació i envelliment de molècules de cautxú
La creació de "cautxú mort" s'indueix principalment per interaccions de reticulació i envelliment entre molècules de cautxú al llarg dels processos de producció i ús. Concretament:
(1) Durant la vulcanització de productes de cautxú, l'agent vulcanitzant provoca una reacció de reticulació entre les molècules de cautxú, donant lloc a una estructura de xarxa tridimensional, que és la primera etapa de "cautxú mort".
(2) Durant l'ús, els productes de cautxú es veuran danyats per la calor, la llum i l'oxigen, donant lloc a més enllaços i trencaments de cadenes moleculars, fent créixer el contingut de "goma morta".
(3) A mesura que passa el temps, la distribució del pes molecular del "cautxú mort" s'expandeix i la densitat de reticulació augmenta, afectant les diferents qualitats dels productes de cautxú.
2. Característiques del cautxú mort
2.1 Distribució àmplia del pes molecular
La distribució del pes molecular del "cautxú mort" s'amplia com a resultat de la reacció de reticulació en cadena de les molècules de cautxú al llarg dels processos de producció i ús. Hi ha components de baix pes molecular que no estan reticulats i components d'alt pes molecular que estan molt reticulats. Aquesta distribució d'homogeneïtat i pes molecular tindrà un impacte en el rendiment dels productes de cautxú.
2.2 Alta densitat de reticulació
A causa del procés de reticulació continu, la densitat de reticulació de "goma morta" augmentarà amb el temps. Els productes de cautxú amb una alta densitat de reticulació es tornaran durs i trencadissos, disminuint la seva resistència al desgast, entre altres qualitats.
2.3 Poca estabilitat tèrmica
A causa del seu ampli rang de pes molecular i de l'alta densitat de reticulació, el "cautxú mort" pateix més processos de reticulació i ruptura quan s'escalfa, i la seva estabilitat tèrmica és deficient. Això farà que els productes de cautxú siguin més susceptibles a l'envelliment i la degradació en situacions d'alta temperatura.
2.4 Rendiment de processament deficient
A causa de la seva àmplia distribució del pes molecular i l'alta densitat de reticulació, el "cautxú mort" presenta una fluïdesa i un rendiment d'emmotllament pobres durant el processament, augmentant la complexitat del processament i reduint l'eficiència de fabricació.
3. La influència del cautxú mort en el rendiment dels productes de cautxú
3.1 Augment de la duresa
La presència de cautxú mort fa que la duresa dels productes de cautxú augmenti dràsticament. Això es deu a la manca d'elasticitat i fluïdesa de la part de goma morta, cosa que fa que la substància de cautxú sigui més rígida en general. L'augment de la duresa pot tenir un impacte en la suavitat i la comoditat dels productes de cautxú, especialment en aplicacions que requereixen un tacte suau.
3.2 Elasticitat reduïda
El cautxú mort redueix dràsticament l'elasticitat del cautxú. La resistència del material de cautxú es deteriora perquè la secció de goma morta no pot emmagatzemar i alliberar energia correctament. Aquesta modificació farà que el producte de cautxú no recuperi ràpidament el seu estat anterior després d'haver estat tensat, comprometent el seu rendiment. Per exemple, un segell de goma pot ser incapaç de retenir un efecte de segellat satisfactori després d'una compressió i un alliberament repetits.
3.3 Reducció de la resistència i allargament
El cautxú mort redueix la resistència i l'allargament dels productes de cautxú. El component de cautxú mort té qualitats físiques febles i és propens a esquerdes i danys quan es tensa, reduint la resistència total del material. Al mateix temps, el cautxú mort redueix l'allargament del cautxú i fa que el material sigui més susceptible de trencar-se quan s'estira. Aquestes millores tindran un impacte significatiu en la durabilitat i la fiabilitat dels articles de cautxú.
3.4 Degradació del rendiment del processament
La presència de cautxú mort redueix el rendiment de processament dels productes de cautxú. Durant el procés de fabricació, el component de cautxú mort és difícil de distribuir uniformement, donant lloc a una barreja desigual i, finalment, afectant la qualitat del producte. El cautxú mort durant el processament també pot provocar l'obstrucció i el desgast de l'equip, augmentant les dificultats de producció i les despeses. A més, el cautxú mort redueix la fluïdesa del cautxú, provocant un ompliment insuficient del motlle i una pèrdua de qualitat superficial del producte.
4. Mètodes per reduir el contingut de cautxú mort
4.1 Disseny de fórmula raonable
La producció de cautxú mort es pot minimitzar de manera eficient amb un disseny de fórmula adequat. Trieu els substrats i additius de cautxú adequats per garantir la compatibilitat i la reactivitat. L'addició d'una quantitat adequada de plastificant i suavitzant a la barreja pot augmentar la flexibilitat i el rendiment de processament del cautxú, alhora que redueix el risc de formació de cautxú mort. Per evitar la vulcanització excessiva, gestioneu la quantitat de vulcanitzador i el temps de vulcanització.
4.2 Optimitzar la tecnologia de processament
L'optimització de les tècniques de processament del cautxú pot minimitzar considerablement la producció de cautxú mort. Controleu la temperatura i el temps durant tota l'operació de mescla per aconseguir una dispersió consistent del material i minimitzar el desenvolupament de cautxú mort a causa del sobreescalfament local. Mantenir la neteja i l'estabilitat de l'equip en operacions com ara el calandrat i l'extrusió per minimitzar el cautxú mort causat per una fallada de l'equip o un funcionament incorrecte. A més, reviseu i repareu l'equip periòdicament per assegurar-vos que estigui en òptimes condicions de funcionament.
4.3 Ús de farciments molt actius
L'ús de farcits altament actius pot augmentar les qualitats físiques i mecàniques del cautxú alhora que disminueix l'efecte del cautxú mort. Els farcits altament actius es dispersen fàcilment i són compatibles, es poden distribuir uniformement a la matriu de cautxú i augmenten la força, l'elasticitat i la resistència al desgast del material. Per exemple, l'ús de farcits a nanoescala o modificats a la superfície pot augmentar considerablement el rendiment general del cautxú alhora que es redueix la creació de cautxú mort.
4.4 Ús d'agent desgomat
Afegir una quantitat adequada de producte químic desgomat a la barreja de cautxú pot minimitzar i eliminar significativament el cautxú mort. Els agents desgomats poden trencar estructures de cautxú morts, redistribuir-les a la matriu de cautxú i restaurar l'elasticitat i la fluïdesa del cautxú. Trieu el tipus i la quantitat adequats d'agent desgomat, modifiqueu-lo en funció de l'escenari i maximitzeu l'efecte desgomat.
5. Canvis en el cautxú mort durant el cicle de vida dels productes de cautxú
5.1 Contingut de cautxú mort en cautxú cru
La qualitat del cautxú en brut té un impacte significatiu en el contingut de cautxú mort del producte acabat. Si hi ha una vulcanització desigual, impureses o condicions d'emmagatzematge deficients durant el procés de fabricació de matèries primeres de cautxú, el contingut de cautxú mort augmentarà. Per tant, a l'hora de seleccionar les matèries primeres de cautxú, s'han de tenir en compte els criteris següents:
- Control de qualitat del proveïdor: només utilitzeu proveïdors de renom per assegurar la qualitat i la uniformitat de les matèries primeres de cautxú.
- Proves de matèries primeres: proveu estrictament les matèries primeres abans d'utilitzar-les per assegurar-vos que compleixen els criteris i tenen un contingut de cautxú mort adequat.
- Les matèries primeres de cautxú s'han d'emmagatzemar de manera raonable per minimitzar la humitat, la contaminació i el temps d'emmagatzematge excessiu per tal de mantenir un bon rendiment.
5.2 Canvis en el contingut de cautxú mort durant la fabricació
Durant el procés de producció de productes de cautxú, el contingut de cautxú mort pot alterar-se, que es veu principalment afectat pel següent:
- El procediment de mescla requereix un control precís de la temperatura i el temps. Una temperatura o un temps excessius farà que el cautxú es vulcani prematurament, donant lloc a cautxú mort.
- Equip de processament: l'estat i el rendiment de l'equip tenen un impacte directe en la qualitat del processament del cautxú. Mantenir i examinar l'equip amb regularitat per assegurar-se que està en bon estat de funcionament i que no s'acumula cautxú mort.
- Optimització dels paràmetres del procés: optimitzeu la configuració del processament en funció de les diverses fórmules de cautxú i les necessitats del producte per garantir que el cautxú es processi en les millors circumstàncies possibles.
5.3 Acumulació de contingut de cautxú mort durant l'ús
El contingut de cautxú mort pot acumular-se amb el temps i degradar el rendiment dels productes de cautxú. Aquesta acumulació s'associa sovint amb els factors següents:
- Condicions ambientals: les altes temperatures, la radiació UV i els productes químics acceleraran l'envelliment del cautxú i provocaran la producció de cautxú mort. La selecció de materials de cautxú amb una forta resiliència ambiental i l'adopció de les precaucions adequades ajudaran a retardar aquest procés.
- L'ús freqüent o d'alta intensitat accelera el desgast i l'envelliment del cautxú alhora que augmenta el contingut de cautxú mort. Seleccioneu el material de cautxú adequat en funció de les circumstàncies d'ús per proporcionar una durabilitat adequada.
- El manteniment i la cura regulars dels articles de cautxú, inclosa la neteja regular de la brutícia i l'avaluació del desgast, poden allargar la seva vida útil i minimitzar l'acumulació de cautxú mort.