ความก้าวหน้าในการผสมสารประกอบยางช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการวัลคาไนซ์

ลองจินตนาการดูว่ายางธรรมชาติทั่วไปจะเปลี่ยนเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง ผ่านกระบวนการผสมผสานที่ซับซ้อนวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงนี้ มันซับซ้อนกว่าที่ดูเหมือนบทความนี้พิจารณาความสัมพันธ์ที่ละเอียดระหว่างเทคนิคการผสมยางและลักษณะการผสมยาง

การผสมผสมเป็นขั้นตอนสําคัญในการแปรรูปยาง โดยกําหนดคุณสมบัติสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ยางการเปลี่ยนแปลงปริมาตรสําคัญ เช่น เวลาและอัตราการกระเทียมเพื่อวิจัยวิธีการผสมผสานที่ส่งผลต่อลักษณะการผสมผสานของยางธรรมชาติเราทําการทดลองอย่างเข้มงวดหลายครั้ง.

การศึกษานี้เปรียบเทียบวิธีการผสมสกัด 4 แบบที่แตกต่างกัน โดยแต่ละวิธีควบคุมลําดับการผสมและระยะเวลาอย่างละเอียด เพื่อเปิดเผยผลของพวกมันต่อคุณสมบัติการกระเทียม

• วิธีที่ 1: การผสมแบบ 1 ขั้นตอน- ยางธรรมชาติได้รับการยัด 5 นาที ก่อนที่จะเพิ่มสารเสริมยางและ N330 คาร์บอนแบล็คพร้อมกันแนวทางตรงไปตรงมานี้ประเมินผลกระทบของการผสมผสานในขั้นตอนเดียวต่อการกระเทียม.
• วิธีที่ 2 และ 3: แนวทางที่ใช้เครื่องเติม- วิธีทั้งสองเริ่มด้วยการกัดยาง 1 นาที ก่อนที่จะเพิ่มคาร์บอนแบล็คและสารเคมียางพร้อมกัน ความแตกต่างที่สําคัญอยู่ที่ชนิดของเครื่องเติมที่ใช้ทําให้สามารถตรวจสอบวิธีการที่เครื่องเติมที่แตกต่างกันมีอิทธิพลต่อการกระเทียม.
• วิธีที่ 4: การบวกลําดับ- หลังการเคี้ยว 3 นาที ผสมสารเคมียางและคาร์บอนแบล็คในระยะทําให้การควบคุมที่แม่นยํามากกว่าการรวมของเครื่องเติม เพื่อปรับปรุงการผสมผสาน.

การศึกษายังได้วิจัยเพิ่มเติมถึงความแตกต่างของสัดส่วนของคาร์บอนแบล็คที่เพิ่มขึ้นในแต่ละขั้นตอน (สัดส่วนของ 20:3030 ปี20, และ 40:10) มีผลกระทบต่อผลของการเผาผลาญ

ผลแสดงให้เห็นว่าวิธีการผสมผสานมีอิทธิพลต่อลักษณะการผสมผสานอย่างสําคัญ โดยมีเทคนิคการรวมคาร์บอนแบล็คปรากฏเป็นปัจจัยที่สําคัญที่สุดอุณหภูมิการผสมที่สูงขึ้นลดเวลาและอัตราการผสมขนาดของอนุภาคคาร์บอนแบล็คที่เล็กกว่ายังทําให้เวลาการกระเทียมที่สั้นลงและอัตราการกระเทียมที่สูงขึ้น

คุณลักษณะของการกระเทียมเป็นตัวชี้วัดสําคัญของอัตราปฏิกิริยาและผลประกอบของผลิตภัณฑ์อัลตรัสซอนออนไลน์, การกระจายนิวตรอนมุมเล็ก (SANS) และการสะท้อนแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) คอลอริเมตรีการสแกนความแตกต่าง (DSC) ยังพบการใช้อย่างแพร่หลายในการศึกษาการกระจายนิวเคลียร์

ถึงแม้จะมีเทคนิคที่ก้าวหน้าเหล่านี้ แต่เครื่องวัดความเร็วยังคงเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรมในการสังเกตภาพเคลื่อนไหวของการกระเทียมด้วยการใช้โค้งเวลาโค้ง (rheographs)อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยในการกําหนดรูปแบบยางที่ดีที่สุด โดยการประเมินวิธีการประกอบลําดับและปฏิสัมพันธ์ของเครื่องเติมที่ส่งผลต่อพฤติกรรมการกระเทียม.

การศึกษามีการแปรรูปยางธรรมชาติด้วยสารเพิ่มเติมและเครื่องเติมความแข็งแรงที่ 60 °C โดยปฏิบัติตามลําดับการผสมและเวลาที่กําหนดไว้อย่างเคร่งครัดกลุ่มตัวอย่าง 4 กลุ่ม (A-D) ได้ถูกจัดทําโดยใช้วิธีการรวมคาร์บอนแบล็คตัวอย่าง D ที่นําคาร์บอนแบล็คเข้ามาก่อนสารเคมียางแสดงค่าแรงปั่นสูงสุดมากกว่าตัวอย่างอื่น ๆสังเคราะห์การปฏิสัมพันธ์ยางกับสารเติมที่ดีกว่า เมื่อสารเติมยังคงไม่ติดเชื้อด้วยสารเคมีในการแปรรูป.

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเวลายืดยาวของยางอ่อนโยน สารประกอบยาง, ลดค่าทอร์คสูงสุด.ลําดับของการเพิ่มสารเคมีได้พิสูจน์ว่าสําคัญ - ตัวอย่างที่เพิ่มซัลฟูร์ก่อนเร่ง TBBS แสดงว่าการผสมผสมชะลอช้ากว่าคาร์บอนแบล็คซับซ้อนเล็ก ๆ สร้างพื้นที่พื้นผิวที่ใหญ่กว่าสําหรับการซับซ้อนยาง, เพิ่มปริมาณยางที่ผูกและมาร์คค่า

ที่แตกต่างจากความคาดหวัง การเพิ่มคาร์บอนแบรคในช่วงต้น ไม่เพิ่มแรงหมุนสูงสุด แม้จะส่งเสริมการกระจายตัวที่ดีกว่าปาราโดคซ์นี้ถูกแก้โดยการวิเคราะห์เวลาและอัตราการกระเทียมด้วยการคํานวณเฉพาะผลแสดงให้เห็นว่าการรวมคาร์บอนแบล็คก่อนหน้านี้ลดเวลาการผสมผสานในขณะที่เพิ่มอัตรา, เนื่องจากอนุภาคที่แพร่กระจายได้อย่างละเอียดทําหน้าที่เป็นตัวเร่งที่ดีกว่า.

การศึกษาอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า ในขณะที่อุณหภูมิการเผาผลาญที่สูงขึ้น เร่งปฏิกิริยาอุณหภูมิการผสมที่สูงบางครั้งลดประสิทธิภาพด้วยการลดความแน่นของยางและแรงตัด, ส่งผลให้การกระจายสีคาร์บอนแบรคที่แย่ลง

การวิจัยนี้ทําให้ผู้ผลิตมีแนวคิดที่สามารถนําไปใช้ในการปรับปรุงการแปรรูปยางผู้ผลิตสามารถควบคุมลักษณะการผสมผสานด้วยความแม่นยําเพื่อตอบสนองความต้องการสินค้าเฉพาะเจาะจง.