هسته فرآیند ولکانیزاسیون کیسه های آب گرم لاستیکی این است که، تحت شرایط حرارت دهی، یک عامل ولکانیزه (معمولاً گوگرد) باعث می شود که زنجیره های مولکولی لاستیکی خطی یک شبکه سه بعدی از ساختار متقاطع- تشکیل دهند و لاستیک را از یک ماده پلاستیکی با استحکام الاستیک با قابلیت تغییر شکل به راحتی به ماده ای منسوب به الاستیک تبدیل کنند. مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر پیری.
I. اصل اولیه ولکانیزاسیون
کیسه آب گرم، که ماده اولیه اصلی آن لاستیک طبیعی است، می تواند فرآیند ولکانیزاسیون آن را به سادگی به صورت زیر درک کند:
1. لاستیک خام یک پلیمر خطی است. مولکول ها فقط توسط نیروهای واندروالس به هم متصل می شوند. در هنگام گرم شدن مستعد چسبندگی و در اثر نیرو جاری است و نمی توان مستقیماً از آن استفاده کرد.
2. با افزودن گوگرد، شتاب دهنده ها، فعال کننده ها و سایر مواد افزودنی، در شرایط حرارت و فشار، مولکول های گوگرد به رادیکال های آزاد گوگرد فعال تجزیه می شوند.
3. گوگرد فعال با پیوندهای دوگانه غیراشباع روی زنجیرههای مولکول لاستیک واکنش میدهد و پیوندهای شیمیایی مانند **-S-، -S-S-، -Sₓ-** بین زنجیرههای مولکولی تشکیل میدهد.
4. مولکول های خطی به شکل متقاطع-به یک ساختار شبکه سه بعدی- متصل می شوند و لاستیک دارای خاصیت ارتجاعی، استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر فشار آب است و مستعد تغییر شکل نیست.
II. نقش اجزای کلیدی
- گوگرد: متداول ترین عامل ولکانیزه کننده مورد استفاده است که اتم های گوگرد را برای تشکیل پیوندهای متقابل- فراهم می کند.
- شتاب دهنده: دمای ولکانیزاسیون را کاهش می دهد، زمان ولکانیزاسیون را کوتاه می کند و کارایی تولید را بهبود می بخشد.
- عامل فعال: معمولاً اکسید روی + اسید استئاریک، شتاب دهنده را فعال می کند و کارایی و چگالی پیوند متقابل را افزایش می دهد.
- کندکننده: از پیری ناشی از گرما و اکسیژن جلوگیری میکند و عمر مفید کیسههای آب گرم را طولانیتر میکند.
III. شرایط فرآیند سولفوراسیون (معمولاً در کیسه های آب گرم استفاده می شود)
- دما: حدود 145 درجه
- زمان: بسته به ضخامت، معمولا از چند دقیقه تا بیش از ده دقیقه
- فشار: ولکانیزاسیون قالبی برای اطمینان از متراکم بودن محصول، بدون حباب و داشتن شکل منظم
IV. تاثیر درجه سولفوریزاسیون بر کیفیت محصول
- گوگرد ناکافی: اتصال متقابل{{1} ناکافی، منجر به استحکام کم، تغییر شکل آسان، چسبندگی، مقاومت ضعیف در برابر حرارت و ترکیدن آسان در هنگام پر شدن با آب داغ میشود.
- گوگرد معمولی: پیوند متقابل مناسب-، با بهترین کشش، استحکام و مقاومت در برابر حرارت، که حالت ایده آل برای کیسه آب گرم است.
- گوگرد بیش از حد: پیوند متقاطع{{1} یا تخریب بیش از حد اتفاق میافتد که منجر به سخت شدن، شکنندگی، کاهش سرعت کشیدگی و ترک خوردن آسان میشود.
V. اهمیت اصلی سولفوریزاسیون بر عملکرد کیسه های آب گرم
گوگرد به طور مستقیم عملکرد کلیدی کیسه آب گرم را تعیین می کند:
1. افزایش استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست، برآورده کردن الزامات فشار آب و کشش استفاده.
2. بهبود مقاومت در برابر حرارت، قادر به مقاومت در برابر دمای آب گرم روزانه، و مستعد نرم شدن یا تغییر شکل نیست.
3. مقاومت در برابر پیری و جذب آب را افزایش دهید، در هنگام استفاده طولانی مدت مستعد ترک خوردن یا نشت نیست.
4. ابعاد ثابت را حفظ کنید، پس از پر شدن با آب و سرد شدن مستعد چروک شدن یا تغییر شکل دادن نباشید.