System analysis ng proseso ng bulkanisasyon. Paraan para sa pagkontrol sa proseso ng bulkanisasyon

Ang mga pangunahing pamamaraan ng bulkanisasyon ng mga goma. Upang maisagawa ang pangunahing proseso ng kemikal ng teknolohiya ng goma - vulcanization - ginagamit ang mga ahente ng vulcanizing. Ang kimika ng proseso ng bulkanisasyon ay binubuo sa pagbuo ng isang spatial na network, kabilang ang linear o branched rubber macromolecules at cross-links. Sa teknolohiya, ang vulcanization ay binubuo sa pagproseso ng rubber compound sa mga temperatura mula sa normal hanggang 220 ° C sa ilalim ng presyon at mas madalas kung wala ito.

Sa karamihan ng mga kaso, ang industrial vulcanization ay isinasagawa gamit ang vulcanizing system na kinabibilangan ng vulcanizing agent, accelerators at vulcanization activators at nag-aambag sa isang mas mahusay na daloy ng mga spatial network formation na proseso.

Ang pakikipag-ugnayan ng kemikal sa pagitan ng goma at ng vulcanizing agent ay tinutukoy ng aktibidad ng kemikal ng goma, i.e. ang antas ng unsaturation ng mga kadena nito, ang pagkakaroon ng mga functional na grupo.

Ang aktibidad ng kemikal ng mga unsaturated rubber ay dahil sa pagkakaroon ng double bond sa pangunahing chain at ang pagtaas ng mobility ng hydrogen atoms sa -methylene groups na katabi ng double bond. Samakatuwid, ang mga hindi puspos na goma ay maaaring maging bulkan sa lahat ng mga compound na nakikipag-ugnayan sa double bond at sa mga kalapit na grupo nito.

Ang pangunahing vulcanizing agent para sa unsaturated rubbers ay sulfur, na kadalasang ginagamit bilang isang vulcanizing system kasabay ng mga accelerator at kanilang mga activator. Bilang karagdagan sa sulfur, organic at inorganic peroxide, maaaring gamitin ang mga alkylphenol-formaldehyde resins (AFFS), diazo compound, at polyhaloid compound.

Ang aktibidad ng kemikal ng mga puspos na goma ay makabuluhang mas mababa kaysa sa aktibidad ng mga hindi puspos, samakatuwid, ang mga mataas na reaktibong sangkap, tulad ng iba't ibang mga peroxide, ay dapat gamitin para sa bulkanisasyon.

Ang vulcanization ng unsaturated at saturated rubbers ay maaaring isagawa hindi lamang sa pagkakaroon ng mga kemikal na vulcanizing agent, kundi pati na rin sa ilalim ng impluwensya ng mga pisikal na impluwensya na nagpapasimula ng mga pagbabagong kemikal. Ito ay ang high-energy radiation (radiation vulcanization), ultraviolet radiation (photovulcanization), matagal na pagkakalantad sa mataas na temperatura (thermal vulcanization), shock waves at ilang iba pang pinagmumulan.

Ang mga goma na may mga functional na grupo ay maaaring i-vulcanize sa mga pangkat na iyon na may mga cross-linking agent na nakikipag-ugnayan sa mga functional na grupo.

Ang mga pangunahing regularidad ng proseso ng bulkanisasyon. Anuman ang uri ng goma at ang vulcanizing system na ginamit, ang ilang mga pagbabago sa katangian sa mga materyal na katangian ay nagaganap sa panahon ng proseso ng bulkanisasyon:

Ang plasticity ng compound ng goma ay bumababa nang husto, lumilitaw ang lakas at pagkalastiko ng mga vulcanizates. Kaya, ang lakas ng isang raw rubber compound batay sa NC ay hindi lalampas sa 1.5 MPa, at ang lakas ng isang bulkanisadong materyal ay hindi mas mababa sa 25 MPa.

Ang aktibidad ng kemikal ng goma ay makabuluhang nabawasan: sa mga hindi puspos na goma, ang bilang ng mga dobleng bono ay bumababa, sa mga puspos na goma at mga goma na may mga functional na grupo, ang bilang ng mga aktibong sentro. Pinapataas nito ang resistensya ng vulcanizate sa oxidative at iba pang mga agresibong impluwensya.

Pinapataas ang paglaban ng vulcanized na materyal sa pagkilos ng mababa at mataas na temperatura. Kaya, ang NC ay tumitigas sa 0ºС at nagiging malagkit sa +100ºС, habang ang vulcanizate ay nagpapanatili ng lakas at pagkalastiko sa hanay ng temperatura mula -20 hanggang +100ºС.

Ang katangiang ito ng pagbabago sa mga katangian ng materyal sa panahon ng bulkanisasyon ay malinaw na nagpapahiwatig ng paglitaw ng mga proseso ng pag-istruktura, na nagtatapos sa pagbuo ng isang three-dimensional na spatial grid. Upang ang vulcanizate ay mapanatili ang pagkalastiko, ang mga cross-link ay dapat na sapat na bihira. Halimbawa, sa kaso ng NC, ang thermodynamic flexibility ng chain ay mananatili kung ang isang cross bond ay nangyayari sa bawat 600 carbon atoms ng pangunahing chain.

Ang proseso ng bulkanisasyon ay nailalarawan din ng ilang pangkalahatang mga pattern ng mga pagbabago sa mga katangian depende sa oras ng bulkanisasyon sa isang pare-parehong temperatura.

Dahil ang mga katangian ng lagkit ng mga mixture ay nagbabago nang malaki, ang mga shear rotational viscometer, lalo na ang mga Monsanto rheometer, ay ginagamit upang pag-aralan ang vulcanization kinetics. Ginagawang posible ng mga device na ito na pag-aralan ang proseso ng bulkanisasyon sa mga temperatura mula 100 hanggang 200ºС sa loob ng 12 - 360 minuto na may iba't ibang puwersa ng paggugupit. Ang recorder ng device ay nagsusulat ng pag-asa ng metalikang kuwintas sa oras ng bulkanisasyon sa isang pare-parehong temperatura, i.e. ang vulcanization kinetic curve, na may hugis-S at ilang mga seksyon na naaayon sa mga yugto ng proseso (Larawan 3).

Ang unang yugto ng vulcanization ay tinatawag na isang induction period, isang scorch stage, o isang pre-vulcanization stage. Sa yugtong ito, ang pinaghalong goma ay dapat na manatiling tuluy-tuloy at punan ang buong amag ng mabuti, samakatuwid ang mga katangian nito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang minimum na sandali ng paggugupit M min (pinakamababang lagkit) at isang oras t s kung saan ang sandali ng paggugupit ay tumataas ng 2 yunit kumpara sa pinakamababa. .

Ang tagal ng panahon ng induction ay depende sa aktibidad ng sistema ng bulkanisasyon. Ang pagpili ng isang vulcanizing system na may isa o ibang halaga ng t s ay tinutukoy ng masa ng produkto. Sa panahon ng bulkanisasyon, ang materyal ay unang pinainit sa temperatura ng bulkanisasyon, at dahil sa mababang thermal conductivity ng goma, ang oras ng pag-init ay proporsyonal sa masa ng produkto. Para sa kadahilanang ito, ang mga sistema ng vulcanizing na nagbibigay ng sapat na mahabang panahon ng induction ay dapat mapili para sa mga produktong vulcanizing na may malaking masa, at kabaliktaran para sa mga produktong may mababang masa.

Ang ikalawang yugto ay tinatawag na pangunahing panahon ng bulkanisasyon. Sa pagtatapos ng panahon ng induction, ang mga aktibong particle ay naipon sa masa ng compound ng goma, na nagiging sanhi ng mabilis na pag-istruktura at, nang naaayon, isang pagtaas sa metalikang kuwintas hanggang sa isang tiyak na pinakamataas na halaga M max. Gayunpaman, ang pagkumpleto ng ikalawang yugto ay hindi ang oras upang maabot ang M max, ngunit ang oras na t 90 na tumutugma sa M 90 . Ang sandaling ito ay tinutukoy ng formula

M 90 \u003d 0.9 M + M min,

kung saan M – pagkakaiba ng metalikang kuwintas (M=M max – M min).

Ang oras t 90 ay ang pinakamainam na bulkanisasyon, ang halaga nito ay depende sa aktibidad ng sistema ng vulcanizing. Ang slope ng curve sa pangunahing panahon ay nagpapakilala sa rate ng bulkanisasyon.

Ang ikatlong yugto ng proseso ay tinatawag na yugto ng overvulcanization, na sa karamihan ng mga kaso ay tumutugma sa isang pahalang na seksyon na may pare-parehong mga katangian sa kinetic curve. Ang sonang ito ay tinatawag na vulcanization plateau. Kung mas malawak ang talampas, mas lumalaban ang timpla sa overvulcanization.

Ang lapad ng talampas at ang karagdagang kurso ng kurba ay pangunahing nakasalalay sa kemikal na katangian ng goma. Sa kaso ng unsaturated linear rubbers, tulad ng NK at SKI-3, ang talampas ay hindi malawak at pagkatapos ay nangyayari ang pagkasira, i.e. slope ng curve (Fig. 3, curve a). Ang proseso ng pagkasira ng mga ari-arian sa yugto ng overvulcanization ay tinatawag pagbabalik. Ang dahilan para sa pagbabalik ay ang pagkasira ng hindi lamang mga pangunahing kadena, kundi pati na rin ang nabuo na mga cross-link sa ilalim ng pagkilos ng mataas na temperatura.

Sa kaso ng saturated rubbers at unsaturated rubbers na may branched structure (isang malaking halaga ng double bond sa gilid na 1,2-units), ang mga katangian ay hindi gaanong nagbabago sa overvulcanization zone, at sa ilang mga kaso kahit na mapabuti (Fig. 3, mga kurba b at sa), dahil ang thermal oxidation ng double bonds ng side links ay sinamahan ng karagdagang structuring.

Ang pag-uugali ng mga compound ng goma sa yugto ng overvulcanization ay mahalaga sa paggawa ng napakalaking produkto, lalo na ang mga gulong ng sasakyan, dahil dahil sa pagbabalik, ang overvulcanization ng mga panlabas na layer ay maaaring mangyari habang ang undervulcanization ng mga panloob. Sa kasong ito, kinakailangan ang mga vulcanizing system na magbibigay ng mahabang panahon ng induction para sa pare-parehong pag-init ng gulong, isang mataas na bilis sa pangunahing panahon, at isang malawak na talampas ng bulkanisasyon sa panahon ng yugto ng revulcanization.

3.2. Sulfur Vulcanizing System para sa Unsaturated Rubbers

Mga katangian ng sulfur bilang isang vulcanizing agent. Ang proseso ng bulkanisasyon ng natural na goma na may asupre ay natuklasan noong 1839 ni C. Goodyear at nang nakapag-iisa noong 1843 ni G. Gencock.

Para sa bulkanisasyon, ginagamit ang natural na ground sulfur. Ang elemental na sulfur ay may ilang mga crystalline modification, kung saan ang α-modification lamang ang bahagyang natutunaw sa goma. Ito ang pagbabagong ito, na may melting point na 112.7 ºС, at ginagamit sa bulkanisasyon. Ang -form na mga molekula ay isang walong miyembro na cycle S 8 na may average na activation energy ng ring rupture E act = 247 kJ/mol.

Ito ay medyo mataas na enerhiya, at ang paghahati ng sulfur ring ay nangyayari lamang sa temperatura na 143ºС at sa itaas. Sa mga temperatura sa ibaba 150ºС, ang heterolytic o ionic na decomposition ng sulfur ring ay nangyayari sa pagbuo ng kaukulang sulfur biion, at sa 150ºС at sa itaas, homolytic (radical) decomposition ng S ring na may pagbuo ng sulfur diradicals:

t150ºС S 8 →S + - S 6 - S - → S 8 + -

t150ºС S 8 →Sֹ–S 6 –Sֹ→S 8 ֹֹ.

Biradicals S 8 ·· madaling mahati sa mas maliliit na fragment: S 8 ֹֹ→S х ֹֹ + S 8-х ֹֹ.

Ang mga nagresultang biions at biradicals ng sulfur ay nakikipag-ugnayan sa mga macromolecule ng goma alinman sa double bond o sa site ng α-methylene carbon atom.

Ang sulfur ring ay maaari ding mabulok sa mga temperatura sa ibaba 143ºС kung mayroong anumang mga aktibong particle (cations, anions, free radicals) sa system. Ang pag-activate ay nangyayari ayon sa scheme:

S 8 + A + →A - S - S 6 - S +

S 8 + B – → B – S – S 6 –

S 8 + Rֹ → R - S - S 6 - Sֹ.

Ang ganitong mga aktibong particle ay naroroon sa compound ng goma kapag ang mga vulcanizing system na may mga vulcanization accelerators at ang kanilang mga activator ay ginagamit.

Upang gawing matigas na nababanat na goma ang malambot na plastic na goma, sapat na ang kaunting asupre - 0.10.15% wt. Gayunpaman, ang aktwal na dosis ng sulfur ay mula 12.5 hanggang 35 wt.h. bawat 100 wt.h. goma.

Ang asupre ay may limitadong solubility sa goma, kaya ang dosis ng asupre ay depende sa anyo kung saan ito ay ipinamamahagi sa compound ng goma. Sa totoong mga dosis, ang asupre ay nasa anyo ng mga nilusaw na patak, mula sa ibabaw kung saan ang mga molekula ng asupre ay nagkakalat sa mass ng goma.

Ang paghahanda ng pinaghalong goma ay isinasagawa sa isang mataas na temperatura (100-140ºС), na nagpapataas ng solubility ng asupre sa goma. Samakatuwid, kapag ang timpla ay pinalamig, lalo na sa mga kaso ng mataas na dosis nito, ang libreng asupre ay nagsisimulang kumalat sa ibabaw ng pinaghalong goma na may pagbuo ng isang manipis na pelikula o sulfur coating. Ang prosesong ito sa teknolohiya ay tinatawag na pagkupas o pagpapawis. Bihirang binabawasan ng efflorescence ang pagiging tackiness ng mga preform, kaya ang mga preform ay ginagamot ng gasolina upang magpasariwa sa ibabaw bago ang pagpupulong. Pinalala nito ang mga kondisyon sa pagtatrabaho ng mga assembler at pinapataas ang panganib ng sunog at pagsabog ng produksyon.

Ang problema ng pagkupas ay lalo na talamak sa paggawa ng mga gulong ng bakal. Sa kasong ito, upang madagdagan ang lakas ng bono sa pagitan ng metal at goma, ang dosis ng S ay nadagdagan sa 5 wt.h. Upang maiwasan ang pagkupas sa mga naturang formulations, dapat gamitin ang isang espesyal na pagbabago - ang tinatawag na polymeric sulfur. Ito ang -form, na nabuo sa pamamagitan ng pag-init ng -form sa 170ºС. Sa temperatura na ito, ang isang matalim na pagtalon sa lagkit ng matunaw ay nangyayari at ang polymeric sulfur S n ay nabuo, kung saan ang n ay higit sa 1000. Sa pagsasanay sa mundo, ang iba't ibang mga pagbabago ng polymeric sulfur, na kilala sa ilalim ng brand name na "cristex", ay ginagamit.

Mga teorya ng sulfur vulcanization. Ang mga teoryang kemikal at pisikal ay iniharap upang ipaliwanag ang proseso ng sulfur vulcanization. Noong 1902, isinulong ni Weber ang unang teorya ng kemikal ng bulkanisasyon, ang mga elemento nito ay nanatili hanggang ngayon. Ang pagkuha ng produkto ng pakikipag-ugnayan ng NK sa asupre, natagpuan ni Weber na ang bahagi ng ipinakilalang asupre ay hindi nakuha. Ang bahaging ito ay tinawag niya na nakagapos, at ang pinaghiwalay - libreng asupre. Ang kabuuan ng halaga ng nakatali at libreng asupre ay katumbas ng kabuuang halaga ng asupre na ipinasok sa goma: S kabuuang =S libreng +S na bono. Ipinakilala din ni Weber ang konsepto ng koepisyent ng bulkanisasyon bilang ratio ng nakatali na asupre sa dami ng goma sa komposisyon ng tambalang goma (A): K vulk \u003d S bond / A.

Nagtagumpay si Weber sa paghihiwalay ng polysulfide (C 5 H 8 S) n bilang isang produkto ng intramolecular na pagdaragdag ng sulfur sa dobleng bono ng isoprene units. Samakatuwid, hindi maipaliwanag ng teorya ni Weber ang pagtaas ng lakas bilang resulta ng bulkanisasyon.

Noong 1910, iniharap ni Oswald ang isang pisikal na teorya ng bulkanisasyon, na ipinaliwanag ang epekto ng bulkanisasyon sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng pisikal na adsorption sa pagitan ng goma at asupre. Ayon sa teoryang ito, ang mga rubber-sulfur complex ay nabuo sa pinaghalong goma, na nakikipag-ugnayan sa isa't isa dahil din sa mga puwersa ng adsorption, na humahantong sa pagtaas ng lakas ng materyal. Gayunpaman, ang adsorption bound sulfur ay dapat na ganap na makuha mula sa vulcanizate, na hindi naobserbahan sa totoong mga kondisyon, at ang kemikal na teorya ng bulkanisasyon ay nagsimulang manginig sa lahat ng karagdagang pag-aaral.

Ang mga pangunahing patunay ng teorya ng kemikal (teorya ng tulay) ay ang mga sumusunod na probisyon:

Tanging ang mga unsaturated rubbers ay vulcanized na may asupre;

Nakikipag-ugnayan ang sulfur sa mga unsaturated rubber molecules upang bumuo ng covalent cross-links (tulay) ng iba't ibang uri, i.e. na may pagbuo ng nakatali na asupre, ang halaga nito ay proporsyonal sa unsaturation ng goma;

Ang proseso ng bulkanisasyon ay sinamahan ng isang thermal effect na proporsyonal sa dami ng idinagdag na asupre;

Ang bulkanisasyon ay may koepisyent ng temperatura na humigit-kumulang 2, i.e. malapit sa koepisyent ng temperatura ng isang kemikal na reaksyon sa pangkalahatan.

Ang pagtaas ng lakas bilang resulta ng sulfur vulcanization ay nangyayari dahil sa structuring ng system, bilang isang resulta kung saan nabuo ang isang three-dimensional spatial grid. Ginagawang posible ng mga kasalukuyang sistema ng sulfur vulcanization na direktang i-synthesize ang halos anumang uri ng cross-link, baguhin ang rate ng vulcanization, at ang panghuling istraktura ng vulcanizate. Samakatuwid, ang sulfur pa rin ang pinakasikat na ahente ng cross-linking para sa mga unsaturated rubber.

Sergei G. Tikhomirov, Olga V. Karmanova, Yurii V. Pyatakov, Alexander A. Maslov Ipasok ang pamagat ng artikulo dito Sergei G. Tikhomirov, Olga V. Karmanova, Yurii V. Pyatakov, Aleksandr A. Maslov sa English Bulletin ng VSUET /Proceedings of VSUET, 3, 06 Review article/eview article UDC 6.53 DOI: http://doi.org/0.094/30-0-06-3-93-99 Software package para sa paglutas ng mga problema ng mathematical modeling process ng isothermal vulcanization Sergey G. Tikhomirov, Olga V. Karmanova, Yuri V. Pyatakov, Alexander A. Maslov [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] Department of Information and Control Systems, Voronezh. estado un-t. eng. techn., Revolutsii Ave., 9, Voronezh, Russia Department of Chemistry and Chemical Technology ng Organic Compounds at Polymer Processing, Voronezh. estado un-t. eng. tech., Leninsky Ave., 4, Voronezh, Russia Abstract. Batay sa mga pangkalahatang regularidad ng sulfur vulcanization ng diene rubbers, ang mga prinsipyo ng mahusay na pagpapatupad ng proseso gamit ang mga multicomponent structuring system ay isinasaalang-alang. Nabanggit na ang paglalarawan ng mekanismo ng pagkilos ng mga kumplikadong crosslinking system ay kumplikado ng iba't ibang mga pakikipag-ugnayan ng mga bahagi at ang impluwensya ng bawat isa sa kanila sa mga kinetics ng bulkanisasyon, na humahantong sa iba't ibang mga recipe at teknolohikal na komplikasyon ng tunay na teknolohiya. at nakakaapekto sa kalidad at teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng produksyon ng mga produktong goma. Ang pagsusuri ng sistema ng proseso ng isothermal vulcanization ay isinagawa batay sa mga kilalang teoretikal na diskarte at kasama ang pagsasama ng iba't ibang mga pamamaraan at pamamaraan ng pananaliksik sa isang solong magkakaugnay na hanay ng mga pamamaraan. Sa panahon ng pagsusuri ng mga kinetika ng bulkanisasyon, natagpuan na ang mga parameter ng pagbuo ng isang spatial na network ng mga vulcanizates ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, ang pagsusuri na nangangailangan ng espesyal na suporta sa matematika at algorithm. Bilang resulta ng stratification ng pinag-aralan na bagay, nakilala ang mga pangunahing subsystem. Ang isang software package ay binuo para sa paglutas ng direkta at kabaligtaran na kinetic na mga problema ng proseso ng isothermal vulcanization. Ang suporta sa impormasyon na "Isothermal vulcanization" ay binuo sa anyo ng mga programa ng aplikasyon para sa matematikal na pagmomodelo ng proseso ng isothermal vulcanization at naglalayong lutasin ang direkta at kabaligtaran na mga problema sa kinetic. Kapag nilutas ang problema ng pagpino sa pangkalahatang pamamaraan ng mga pagbabagong kemikal, ginamit ang isang unibersal na mekanismo, kabilang ang mga side chemical reaction. Kasama sa produkto ng software ang mga numerical algorithm para sa paglutas ng isang sistema ng mga differential equation. Upang malutas ang inverse kinetic na problema, ang mga algorithm para sa pagliit ng functional ay ginagamit, sa pagkakaroon ng mga paghihigpit sa nais na mga parameter. Upang ilarawan ang pagpapatakbo ng produktong ito, isang lohikal na block diagram ng programa ang ibinigay. Ang isang halimbawa ng paglutas ng inverse kinetic na problema sa tulong ng isang programa ay ibinigay. Ang binuong suporta sa impormasyon ay ipinatupad sa C++ programming language. Upang matukoy ang paunang konsentrasyon ng aktwal na ahente ng bulkanisasyon, ginamit ang isang unibersal na pag-asa, na ginagawang posible na gumamit ng isang modelo na may iba't ibang katangian ng mga multicomponent structuring system. Mga Keyword: isothermal vulcanization, mathematical modeling, vulcanization kinetics scheme, information support. . Tikhomirov, Olga V. Karmanova, Yuri V. Pyatakov, Alexander A. Maslov [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] information and control systems department, Voronezh state university of engineering technologies, evolution Av., 9 Voronezh, ussia chemistry at chemical technology ng organic compounds at polymers processing department, Voronezh state university of engineering technologies, Leninsky Av., 4 Voronezh, ussia Summary. Sa batayan ng mga pangkalahatang batas ng sulfur vulcanization diene rubbers ang mga prinsipyo ng epektibong cross-linking gamit ang isang multi-component agent ay tinalakay. Nabanggit na ang paglalarawan ng mekanismo ng pagkilos ng mga kumplikadong cross-linking system ay kumplikado ng pagkakaiba-iba ng mga pakikipag-ugnayan ng mga bahagi at ang impluwensya ng bawat isa sa kanila sa mga kinetics ng paggamot, na humahantong sa iba't ibang mga teknolohikal na komplikasyon ng tunay na teknolohiya at nakakaapekto sa kalidad at teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng produksyon ng mga produktong goma. ased sa mga kilalang teoretikal na diskarte ang sistema ng pagsusuri ng isothermal na proseso ng paggamot ay isinagawa. Kasama dito ang pagsasama-sama ng iba't ibang mga pamamaraan at pamamaraan sa isang set ng. Sa panahon ng pagsusuri ng mga kinetics ng bulkanisasyon ito ay natagpuan na ang pagbuo ng spatial grid parameter vulcanizates ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, upang masuri kung saan nangangailangan ng espesyal na matematika at algorithmic na suporta. Bilang resulta ng pagsasapin-sapin ng bagay ay nakilala ang mga sumusunod na pangunahing subsystem. Isang software package para sa paglutas ng direkta at kabaligtaran na mga problema sa kinetic na proseso ng isothermal na paggamot ay binuo. Suporta sa impormasyon Ang Isothermal vulcanization ay isang set ng mga aplikasyon ng mathematical modeling ng isothermal curing. Ito ay inilaan para sa direkta at kabaligtaran na mga problema sa kinetic. Kapag nilutas ang problema ng paglilinaw ng pangkalahatang pamamaraan ng mga pagbabagong kemikal, ginamit ang unibersal na mekanismo kabilang ang pangalawang mga reaksiyong kemikal. Ang functional minimization algorithm na may mga hadlang sa hindi kilalang mga parameter ay ginamit para sa paglutas ng inverse kinetic na problema. Nagpapakita ng flowchart ng programa. Ang isang halimbawa ng paglutas ng inverse kinetic na problema sa programa ay ipinakilala. Ang Dataware ay ipinatupad sa programming language na C++. Ang pangkalahatang pag-asa upang matukoy ang paunang konsentrasyon ng ahente ng paggamot ay inilapat. Pinapayagan nito ang paggamit ng isang modelo na may iba't ibang mga katangian ng multicomponent curing system. matalinong mga desisyon. Mga Keyword: isothermal curing, mathematical modeling, the scheme of the curing kinetics, informational software Para sa pagsipi Tikhomirov S.G., Karmanova O. V., Pyatakov Yu.V., Maslov A.A. Software complex para sa paglutas ng mga problema ng mathematical modelling ng proseso ng isothermal vulcanization. Vestnik VGUIT. 06. 3. С 93 99. doi:0.094/30-0-06-3-93-99 Para sa pagsipi Tihomirov S.G., Karmanova O.V., Pyatakov Yu.V., Maslov A.A Ang software package para sa paglutas ng mga problema ng mathematical modelling ng isothermal proseso ng paggamot. Vestnik VSUET. 06. walang 3 pp. 93 99 (sa uss.). doi:0.094/30-0-06-3-93-99 93

Vestnik VGUIT/Proceedings of VSUET, 3, 06 94 Panimula Sa ngayon, ang mga pangkalahatang regularidad ng sulfur vulcanization ng diene rubbers ay naitatag, batay sa pagkakaroon ng real elastomer vulcanization agents (DAV) sa mga komposisyon. Gayunpaman, ang mga prinsipyo ng epektibong pagpapatupad ng proseso sa paggamit ng mga multicomponent structuring system ay hindi sapat na pinag-aralan. Ang paglalarawan ng mekanismo ng kanilang pagkilos ay kumplikado sa pamamagitan ng iba't ibang mga pakikipag-ugnayan ng mga bahagi at ang impluwensya ng bawat isa sa kanila sa mga kinetika ng bulkanisasyon. Ito ay humahantong sa iba't ibang mga reseta at teknolohikal na komplikasyon ng tunay na teknolohiya at nakakaapekto sa kalidad at teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng paggawa ng mga produktong goma. Ang isang pagsusuri ng kinetics ng vulcanization ay nagpakita na ang mga umiiral na diskarte sa paglalarawan nito ay batay sa mga kemikal na reaksyon ng mga macromolecule na may mga vulcanizing agent, at ang mga parameter para sa pagbuo ng isang spatial network ng mga vulcanizer ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, ang impluwensya nito ay maaaring masuri lamang gamit ang espesyal na mathematical at algorithmic software. Upang mapabuti ang kahusayan ng pag-aaral, upang matukoy ang mga sanhi na humahantong sa paggawa ng mga produkto na hindi nakakatugon sa mga kinakailangan sa regulasyon, upang mahulaan ang kurso ng proseso, kinakailangan upang lumikha ng espesyal na software (SW). Ang layunin ng gawaing ito ay bumuo ng isang software package para sa paglutas ng direkta at kabaligtaran na mga problema sa kinetic ng proseso ng isothermal vulcanization. Pagsusuri ng sistema ng proseso ng bulkanisasyon Ang pagsusuri ng mga kilalang teoretikal na diskarte sa paglalarawan ng bulkanisasyon, pati na rin ang iba pang mga proseso sa industriya ng kemikal [4] at mga aspeto ng kanilang praktikal na pagpapatupad, na isinasaalang-alang ang mga katangian ng mga indibidwal na yugto, naging posible na tukuyin ang mga pangkalahatang katangian ng sistema at mga pangunahing pattern ng mga proseso at tukuyin ang direksyon ng pananaliksik upang makakuha ng bagong impormasyon sa pag-optimize ng mga mode ng bulkanisasyon at katangian ng mga natapos na produkto. Kasama sa pagsusuri ng system ang pagsasama-sama ng iba't ibang pamamaraan at pamamaraan ng pananaliksik (matematika, heuristic) na binuo sa loob ng balangkas ng iba't ibang larangang pang-agham sa isang solong magkakaugnay na hanay ng mga pamamaraan. Ang multivariate analysis ng proseso ay nagpapahintulot sa pagbuo ng pangkalahatang istraktura ng pag-aaral (figure). Ang object ng pag-aaral ay mahina ang pagkakabalangkas, dahil naglalaman ito ng parehong mga elemento ng husay (elastomer, filler, mga kondisyon ng proseso) at hindi gaanong pinag-aralan (multiccomponent structuring system, hindi makontrol na mga perturbation), na may posibilidad na mangibabaw. Ang komposisyon ng pangkalahatang istraktura ay kinabibilangan ng mga elemento na kailangang patunayan sa teorya (modelo ng kinetic, mga proseso ng paglipat ng init at masa, pag-optimize ng mga mode, mga proseso ng pagproseso). Kaya, upang masuri ang mga solusyon, kinakailangan upang matukoy ang lahat ng umiiral na mga relasyon at maitatag ang kanilang impluwensya, isinasaalang-alang ang mga pakikipag-ugnayan, sa pag-uugali ng buong sistema sa kabuuan. Ang isang pagsusuri sa pangkalahatang istraktura ay nagpakita na ang mga mekanikal na katangian ng mga vulcanizates ay tinutukoy ng mga kemikal na reaksyon ng mga macromolecule na may mga ahente ng vulcanizing, at upang suriin ang mga parameter ng spatial network ng mga vulcanizates, kinakailangan upang bumuo ng espesyal na suporta sa matematika at algorithm. Bilang resulta ng pagsasapin-sapin ng bagay na pinag-aaralan, natukoy ang mga sumusunod na pangunahing subsystem: - Pagsusuri at pagtutuos ng mga thermal fluctuation phenomena na nagsisiguro sa pagbilis ng mga reaksiyong kemikal; - kinetic model ng vulcanization; 3) pag-optimize ng mga mode ng vulcanization, na nagbibigay ng kinakailangang mga mekanikal na katangian. Ang pagmomodelo ng matematika ng proseso ng isothermal vulcanization Ang pagkuha ng maaasahang impormasyon tungkol sa mga proseso ng pag-crosslink ng mga elastomer sa pamamagitan ng mga kumplikadong sistema ng pag-istruktura ay malapit na nauugnay sa mga problema ng disenyo, pag-optimize at kontrol ng mga mode ng bulkanisasyon sa industriya. Nabatid na ang isa sa mga tradisyunal na paraan ng paglalarawan ng mga pormal na kinetika ng vulcanization ay ang paggamit ng piecewise na tinukoy na mga function para sa mga indibidwal na yugto ng proseso: induction period, structuring, at reversion. Ang paglalarawan ng proseso sa kabuuan at ang pagkalkula ng mga kinetic constant ay kasalukuyang ginagawa lamang para sa ilang uri ng mga rubber at vulcanizing system. Ang mga pangunahing konklusyon tungkol sa mga kinetics ng proseso ay batay sa mga sistema ng modelo na may mababang molekular na timbang na analogues ng mga elastomer. Kasabay nito, hindi laging posible na i-extend ang nakuhang dami ng data sa mga proseso ng produksyon.

Vestnik VSUET/Proceedings of VSUET, 3, 06 Figure. Scheme ng pag-aaral ng proseso ng bulkanisasyon ng elastomer Figure. Scheme ng proseso ng pag-aaral ng bulkanisasyon ng mga elastomer Pagsusuri ng pisikal at mekanikal na mga katangian ng pang-industriya na goma, ayon sa data na nakuha sa negosyo, ay, siyempre, isang progresibong paraan sa paglutas ng problema ng pagmomodelo ng proseso ng bulkanisasyon, ngunit nangangailangan ng mahigpit panloob na pagkakaisa ng pisikal at kemikal na diskarte sa bawat yugto ng pag-aaral at pagbuo ng mga computational algorithm at programa. Ang tanong na ito ay masasagot lamang sa pamamagitan ng maingat na pagsasagawa ng mga eksperimento ayon sa isang plano na tumutugma sa iminungkahing kinetic model at sa pamamagitan ng pagkalkula ng ilang alternatibong bersyon ng modelo. Nangangailangan ito ng isang independiyenteng pamamaraan upang maitaguyod ang bilang ng mga pormal na mekanismo ng reaksyon na responsable para sa pagbubuo ng komposisyon ng elastomer. Ang mga tradisyunal na pamamaraan para sa pagsusuri ng mga proseso sa domain ng oras ay hindi ginagawang posible na malinaw na paghiwalayin ang mga proseso na may synergistic na pakikipag-ugnayan, na, sa turn, ay hindi pinapayagan ang mga ito na magamit para sa pagsusuri ng mga pang-industriya na goma. Kapag nilutas ang problema ng pagpino sa pangkalahatang pamamaraan ng mga pagbabagong kemikal, nararapat na magpatuloy mula sa isang mekanismo na pinakamalaki sa isang tiyak na kahulugan. Samakatuwid, ang kinetic scheme ay kinabibilangan ng mga karagdagang reaksyon na naglalarawan sa pagbuo at pagkasira ng labile polysulfide bond (Vu lab), intramolecular cyclization, at iba pang reaksyon na humahantong sa pagbabago ng macromolecules, pagbuo ng macroradical, at reaksyon nito sa DAW suspension. Ang sistema ng mga differential equation (DE) ayon sa mga yugto ng proseso ay magkakaroon ng sumusunod na anyo: dca / dt k CA k4ca C *, dc / dt k CA kc k4ca C * k 8C *, dc * / dt k C k3 k5 k7 C * k C k C C, 6 VuLab 4 A * dcvust / dt k3 C *, dcvulab / dt k5c k6cvulab, dcc / dt k7 C *, dc * / dt k8c k 8C *, dc / dt k8 C. () 95

Vestnik VGUIT/Proceedings of VSUET, 3, 06 96 Paunang kondisyon: 0 0 CA S8 AC Akt C ; C 0 0; C 0 0; * VuSt C 0 0; C 0 0; VuLab C C 0 C 0, * C 0 0; C0 4.95; kung saan ς, θ, η, coefficients, paunang konsentrasyon ng sulfur, paunang konsentrasyon ng accelerator, θ paunang konsentrasyon ng activator (zinc oxide), [C (0)] η paunang konsentrasyon ng macroradicals. Narito ang A ay ang aktwal na ahente ng vulcanizing; Sa crosslinking precursor; B* ang aktibong anyo nito; C intramolecular bound sulfur; VuSt, VuLab stable at labile knots ng vulcanization mesh; goma; * rubber macroradical bilang resulta ng thermal fluctuation decomposition; α, β, γ at δ stoichiometric coefficients, k, k, k 8, k 9 (k 8) reaction rate constants na nauugnay sa kani-kanilang yugto ng proseso. Ang direktang problema ng kinetics (DKK) ay ang problema sa paghahanap ng konsentrasyon ng mga vulcanization node bilang isang function ng oras. Ang solusyon ng PZK ay nabawasan sa solusyon ng sistemang DE () sa ilalim ng ibinigay na mga paunang kondisyon. Ang kinetic curve ng proseso ng bulkanisasyon ay tinutukoy ng magnitude ng torque Mt. Ang kabaligtaran na problema ng kinetics (IKK) ay ang problema sa pagtukoy ng mga constant rate ng reaksyon, stoichiometric coefficient at mga variable sa system (). Ang solusyon ng OZK ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-minimize ng functional: k, t 8 8 M t M M M С min / max min Vu (), (3) M max, M min ayon sa pagkakabanggit ang maximum at minimum na mga halaga ng koepisyent. Mt, scale Paglalarawan ng software Ang software na "Isothermal vulcanization" ay binuo bilang isang complex ng mga inilapat na programa para sa paglutas ng mga problema na may kaugnayan sa mathematical modeling ng proseso ng isothermal vulcanization. Upang malutas ang DE system, ang package ay nagbibigay ng mga numerical na pamamaraan, kabilang ang: ang Runge-Kutta na paraan ng ika-apat na order; Paraan ng Adams. Ang solusyon ng inverse kinetic na problema ay binabawasan sa pagtantya ng mga constant ng rate ng reaksyon, stoichiometric coefficient, at mga variable sa DE () system. Upang mabawasan ang functional () sa software package, sa pagpapasya ng user, ang mga sumusunod na pamamaraan ay maaaring gamitin: coordinate descent, Hook-Jeeves, Rosenbrock, Powell, Nelder-Mead, coordinate averaging (gamit ang mga random na elemento ng paghahanap). Mga pamamaraan ng gradient (unang pagkakasunud-sunod): pinakamatarik na pagbaba, mga direksyon ng conjugate (Fletcher-Reeves), mga variable na sukatan (Davidon-Fletcher-Powell), mga parallel na gradient (Zangwill). Ang figure ay nagpapakita ng block diagram ng binuong software. Ang proseso ng pagkilala sa mga constant ng rate ng reaksyon, mga coefficient ng mga equation at stoichiometric coefficients ay isinasagawa sa ilang mga yugto: digitization ng rheograms; pagsasalin ng mga torque sa mga konsentrasyon; pagpapasiya ng mga paunang konsentrasyon; pagpapasiya ng mga halaga ng kinakailangang mga parameter ng mga constant na nagbibigay ng minimum ng functional (). Ang mga rheogram ay maaaring i-digitize nang manu-mano o awtomatikong gamit ang GrDigit program na isinama sa package. Ang pagpoproseso ng pang-eksperimentong data ay maaaring isagawa kapwa para sa isang pagsukat at para sa isang set (hanggang 6 rheograms). Ang conversion ng mga torque sa konsentrasyon ng mga buhol ng vulcanization mesh ay isinasagawa tulad ng sumusunod: ang mga halaga ng torques ay na-convert sa conventional units: arb / M M M M M (4) kasalukuyang min max min pagkatapos ay ang conventional units ay na-convert sa (mol / kg), sa pamamagitan ng pagpaparami ng M arb sa scale factor. Ang pagpapasiya ng mga paunang konsentrasyon C 0 DAV ay isinasagawa ayon sa pormula: A 0 0 CA S8 AC Akt C (5)

Vestnik VSUET/Proceedings of VSUET, 3, 06 Figure. Block diagram ng software Figure. Structural software scheme Ang pag-apruba ng binuong software Rheometric curves na nakuha sa ilalim ng mga sumusunod na paunang kondisyon ay ginamit bilang paunang data: Halaga ng konsentrasyon ng sulfur sa pinaghalong: = 0.0078 mol/kg Konsentrasyon ng accelerator: = 0.009 mol/kg. 3. Konsentrasyon ng activator: θ = 0.00 mol/kg. Ipinapakita ng Figure 3 ang pang-eksperimentong at kinakalkula na mga halaga ng konsentrasyon ng mga buhol ng bulkanisasyon, na nakuha bilang resulta ng paglutas ng BCC. Ipinapakita ng talahanayan ang mga kinakalkula na halaga ng mga constant ng rate ng reaksyon, ipinapakita ng talahanayan ang mga tinantyang halaga ng mga stoichiometric coefficient at mga parameter ng modelo. Talahanayan Ang halaga ng reaction rate constants k5,89 0-0 Figure 3. Mga pagbabago sa mga konsentrasyon ng mga vulcanization grid point sa oras. approximation at hanay ng paghahanap ng mga constants, pagkatapos ay pipiliin ang paraan ng pag-optimize. 97-4, 97

Vestnik VGUIT/Proceedings of VSUET, 3, 06 Konklusyon Sa batayan ng isang sistematikong pagsusuri ng mga teoretikal na diskarte sa paglalarawan ng bulkanisasyon, ang pangkalahatang block diagram ng pag-aaral ng prosesong ito ay napabuti. Ang matematikal na modelo ng proseso ng bulkanisasyon ay dinagdagan ng mga paunang kundisyon, na tinukoy bilang mga paggana ng mga paunang konsentrasyon ng mga bahagi ng grupong nag-vulcanize. Upang malutas ang inverse kinetic na problema, ang mga karagdagang pamantayan para sa kalidad ng modelo ay iminungkahi. Ang isang produkto ng software ay binuo para sa pagsasagawa ng gawaing pananaliksik sa pag-aaral ng mga proseso ng bulkanisasyon ng mga compound ng goma gamit ang mga multicomponent structuring system. Ang checkpoint ay may block-modular na istraktura, na nagpapahintulot sa pagpapalawak nito nang walang pagkawala ng pag-andar. Ang mga direksyon ng modernisasyon nito ay ang pagsasama sa komposisyon ng mathematical na paglalarawan ng non-isothermal vulcanization mode na may karagdagang pagsasama sa APCS circuit bilang isang ekspertong impormasyon at control system para sa pag-isyu ng mga rekomendasyon para sa pamamahala sa proseso ng bulkanisasyon at paggawa ng mga desisyon. Ang gawain ay pinansiyal na suportado ng pagtatalaga ng estado 04/ (numero NIR 304) sa paksang "Synthesis ng multifunctional quality control systems para sa industriya ng pagkain at kemikal" PANITIKAN Tikhomirov S.G., Bityukov V.K., Podkopaeva S.V., Khromykh E. BUT. at iba pang Mathematical modelling ng mga control object sa industriya ng kemikal. Voronezh: VSUIT, 0. 96 p. Khaustov I.A. Kontrol ng synthesis ng polymers sa isang batch method batay sa fractional supply ng mga bahagi ng reaksyon // Bulletin ng TSTU. 04. 4 (0) S. 787 79. 3 Khaustov I.A. Kontrolin ang proseso ng pagkasira ng polimer sa solusyon batay sa fractional loading ng initiator.Vestnik VGUIT. 04. 4. P. 86 9. 4 V. K. Bityukov, I. A. Khaustov, at A. A. Khvostov, Russ. et al System analysis ng proseso ng thermal-oxidative degradation ng polymers sa solusyon bilang control object Vestnik VGUIT. 04.3(6). P. 6 66. 5 Karmanova O.V. Mga baseng pisikal at kemikal at mga bahagi ng pag-activate ng polydienes vulcanization: diss. tech. Mga agham. Voronezh, 0. 6 Molchanov V.I., Karmanova O.V., Tikhomirov S.G. Pagmomodelo ng kinetics ng polydienes vulcanization. Vestnik VGUIT. 03. P. 4 45. 7 Hardis., Jessop J.L.P., Peters F.E., Kessler M.. Gamutin ang kinetics characterization at pagsubaybay ng isang epoxy resin gamit ang DSC, aman spectroscopy, at DEA // Composite. 03. Part A. V. 49. P. 00 08. 8 Javadi M., Moghiman M., eza Erfanian M., Hosseini N. Numerical Investigation of Curing Process in eaction Injection Molding of ubber for Quality Improvements // Key Engineering Materials. 0. V. 46 463. P. 06. EFEENCES Tikhomirov S.G., ityukov V.K. Podkopaeva S.V., Khromykh E.A. et al. Mathematicheskoe modelirovanie ob ektov upravleniya v khimicheskoi promyshlennosti Voronezh, VSUET, 0. 96 p. (sa Russian). Khaustov I.A. Pamamahala ng polymer synthesis batch na proseso batay sa praksyonal na daloy ng mga bahagi ng reaksyon. Vestnik TGTU 04, no. 4(0), pp. 787 79. (sa ussian). 3 Khaustov I.A. Kontrolin ang proseso ng pagkasira ng mga polimer sa solusyon batay sa fractional loading ng initiator. Vestnik VGUIT 04, no. 4, pp. 86 9 (sa ussian). 4 ityukov V.K., Khaustov I.A., Khvostov A.A. System analysis ng thermooxidative degradation ng polymers sa solusyon bilang control object. Vestnik VGUIT 04, no. 3 (6), pp. 6 66. (sa ussian). 5 Karmanova O.V. Fiziko-khimicheskie osnovy at aktiviruyushchie komponenty vulknizatsii polidienov Voronezh, 0. (sa ussian). 6 Molchanov V.I., Karmanova O.V., Tikhomirov S.G. Pagmomodelo ng kinetics ng vulcanization polydienes. Vestnik VGUIT 03, no., pp. 4 45. (sa ussian). 7 Hardis., Jessop J.L.P., Peters F.E., Kessler M.. Gamutin ang kinetics characterization at pagsubaybay ng isang epoxy resin gamit ang DSC, aman spectroscopy, at DEA. Composite, 03, bahagi A, vol. 49, pp. 00 08. 8 Javadi M., Moghiman M., eza Erfanian M., Hosseini N. Numerical Investigation of Curing Process in eaction Injection Molding of ubber for Quality Improvements. mga pangunahing materyales sa engineering. 0, vol. 46463, pp. 06.98

Bulletin ng VSUET/Proceedings of VSUET, 3, 06 IMPORMASYON TUNGKOL SA MGA MAY-AKDA Sergey T. Tikhomirov Propesor, Department of Information and Control Systems, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Ave., 9, Voronezh, 394036, Russia, [email protected] Olga V. Karmanova Pinuno ng Departamento, Propesor, Kagawaran ng Chemistry at Teknolohiya ng Kemikal ng Organic Compound at Pagproseso ng Polymer, Voronezh State University of Engineering Technologies, Leninsky Prospect, 4, Voronezh, 394000, Russia, [email protected] Yury V. Pyatakov Associate Professor, Department of Information and Control Systems, Voronezh State University of Engineering Technologies, Revolution Ave., 9, Voronezh, 394036, Russia, [email protected] Alexander A. Maslov Postgraduate Student, Department of Information and Control Systems, Voronezh State University of Engineering Technologies, 9 Revolution Avenue, Voronezh, 394036, Russia, [email protected] IMPORMASYON AOUT AUTHOS Sergei G. Tikhomirov propesor, departamento ng impormasyon at mga sistema ng kontrol, Voronezh state university of engineering technologies, evolution Av., 9 Voronezh, ussia, [email protected] Olga V. Karmanova propesor, pinuno ng departamento, departamento ng kimika at kemikal na teknolohiya ng mga organic compound at pagpoproseso ng polymers, Voronezh state university of engineering technologies, Leninsky Av., 4 Voronezh, ussia, [email protected] Yurii V. Pyatakov associate professor, department of information and control systems, Voronezh state university of engineering technologies, evolution Av., 9 Voronezh, ussia, [email protected] Aleksandr A. Maslov na nagtapos na mag-aaral, departamento ng impormasyon at mga sistema ng kontrol, Voronezh state university of engineering technologies, evolution Av., 9 Voronezh, ussia, [email protected] CRITERION OF AUTHORSHIP Sergei T. Tikhomirov iminungkahi ang pamamaraan para sa pagsasagawa ng eksperimento at organisadong mga pagsubok sa produksyon Sinuri ni Alexander A. Maslov ang literatura sa problema sa ilalim ng pag-aaral, isinagawa ang eksperimento, isinagawa ang mga kalkulasyon Olga V. Karmanova konsultasyon sa panahon ng pag-aaral Yuri V. Pyatakov isinulat ang manuskrito, itinama ito bago isumite sa mga editor at responsable para sa plagiarism MGA SAGOT SA INTERES Ang mga may-akda ay nagpahayag ng walang mga salungatan ng interes. CONTIUTION Sergei G. Tikhomirov iminungkahi ng isang pamamaraan ng eksperimento at organisadong mga pagsubok sa produksyon Aleksandr A. Maslov pagsusuri ng panitikan sa isang pagsisiyasat ng isang problema, nagsagawa ng isang eksperimento, nagsagawa ng mga computations Olga V. Karmanova konsultasyon sa panahon ng pag-aaral Yurii V. Pyatakov wrote ang manuskrito, iwasto ito bago i-file sa pag-edit at responsable para sa plagiarism CONFLICT OF INTEEST Ang mga may-akda ay nagdeklara ng walang conflict of interest. TINANGGAP 7.07.06 TINANGGAP 7.7.06 TINANGGAP 08.06.06 TINANGGAP 8..06 99

Sa teknolohiya, ang proseso ng bulkanisasyon ay ang pagbabago ng "hilaw" na goma sa goma. Bilang isang kemikal na reaksyon, ito ay nagsasangkot ng pagsasama ng mga linear na macromolecule ng goma, na madaling mawalan ng katatagan kapag nalantad sa mga panlabas na impluwensya, sa isang solong vulcanization network. Ito ay nilikha sa tatlong-dimensional na espasyo dahil sa mga cross chemical bond.

Ang ganitong uri ng "cross-linked" na istraktura ay nagbibigay ng mga karagdagang katangian ng lakas ng goma. Ang katigasan at pagkalastiko nito, ang frost at heat resistance ay nagpapabuti sa pagbaba ng solubility sa mga organikong sangkap at pamamaga.

Ang resultang mesh ay may kumplikadong istraktura. Kabilang dito hindi lamang ang mga node na nag-uugnay sa mga pares ng macromolecules, kundi pati na rin ang mga nagsasama-sama ng ilang mga molekula sa parehong oras, pati na rin ang mga cross chemical bond, na parang "tulay" sa pagitan ng mga linear na fragment.

Ang kanilang pagbuo ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga espesyal na ahente, ang mga molekula na bahagyang kumikilos bilang isang materyal na gusali, na may kemikal na reaksyon sa isa't isa at mga macromolecule ng goma sa mataas na temperatura.

Mga Katangian ng Materyal

Ang mga katangian ng pagganap ng nagresultang vulcanized na goma at mga produkto na ginawa mula dito ay higit na nakadepende sa uri ng reagent na ginamit. Kabilang sa mga katangiang ito ang paglaban sa pagkakalantad sa mga agresibong kapaligiran, ang rate ng deformation sa panahon ng compression o pagtaas ng temperatura, at paglaban sa mga thermal-oxidative na reaksyon.

Ang mga nagresultang mga bono ay hindi maibabalik na nililimitahan ang kadaliang mapakilos ng mga molekula sa ilalim ng mekanikal na pagkilos, habang pinapanatili ang mataas na pagkalastiko ng materyal na may kakayahang plastic deformation. Ang istraktura at bilang ng mga bono na ito ay natutukoy sa pamamagitan ng paraan ng pagbulkan ng goma at ang mga kemikal na ahente na ginamit para dito.

Ang proseso ay hindi monotonous, at ang mga indibidwal na tagapagpahiwatig ng vulcanized mixture sa kanilang pagbabago ay umaabot sa kanilang minimum at maximum sa iba't ibang oras. Ang pinaka-angkop na ratio ng pisikal at mekanikal na mga katangian ng nagresultang elastomer ay tinatawag na pinakamabuting kalagayan.

Ang vulcanizable na komposisyon, bilang karagdagan sa mga ahente ng goma at kemikal, ay may kasamang bilang ng mga karagdagang sangkap na nag-aambag sa paggawa ng goma na may nais na mga katangian ng pagganap. Ayon sa kanilang layunin, nahahati sila sa mga accelerators (activators), fillers, softeners (plasticizers) at antioxidants (antioxidants). Ang mga accelerators (madalas na ito ay zinc oxide) ay nagpapadali sa pakikipag-ugnayan ng kemikal ng lahat ng sangkap ng pinaghalong goma, nakakatulong na bawasan ang pagkonsumo ng mga hilaw na materyales, ang oras para sa pagproseso nito, at pagbutihin ang mga katangian ng mga vulcanizer.

Ang mga filler tulad ng chalk, kaolin, carbon black ay nagpapataas ng mekanikal na lakas, wear resistance, abrasion resistance at iba pang pisikal na katangian ng elastomer. Ang muling pagdaragdag ng dami ng feedstock, sa gayon ay binabawasan nila ang pagkonsumo ng goma at binabawasan ang halaga ng nagresultang produkto. Ang mga softener ay idinagdag upang mapabuti ang proseso ng pagproseso ng mga compound ng goma, bawasan ang kanilang lagkit at dagdagan ang dami ng mga tagapuno.

Gayundin, ang mga plasticizer ay nakakapagpataas ng pabago-bagong pagtitiis ng mga elastomer, paglaban sa abrasion. Ang mga antioxidant na nagpapatatag sa proseso ay ipinakilala sa komposisyon ng pinaghalong upang maiwasan ang "pagtanda" ng goma. Ang iba't ibang kumbinasyon ng mga sangkap na ito ay ginagamit sa pagbuo ng mga espesyal na raw rubber formulations upang mahulaan at itama ang proseso ng bulkanisasyon.

Mga uri ng bulkanisasyon

Karamihan sa mga karaniwang ginagamit na rubber (butadiene-styrene, butadiene at natural) ay vulcanized kasama ng sulfur sa pamamagitan ng pag-init ng mixture sa 140-160°C. Ang prosesong ito ay tinatawag na sulfur vulcanization. Ang mga atomo ng asupre ay kasangkot sa pagbuo ng mga intermolecular cross-link. Kapag nagdaragdag ng hanggang 5% na asupre sa pinaghalong goma, ang isang malambot na vulcanizate ay ginawa, na ginagamit para sa paggawa ng mga automotive tubes, gulong, goma tubes, bola, atbp.

Kapag higit sa 30% na asupre ang idinagdag, ang isang medyo matigas, mababang-nababanat na ebonite ay nakuha. Bilang mga accelerator sa prosesong ito, ginagamit ang thiuram, captax, atbp., ang pagkakumpleto nito ay tinitiyak ng pagdaragdag ng mga activator na binubuo ng mga metal oxide, kadalasang zinc.

Posible rin ang radiation vulcanization. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng ionizing radiation, gamit ang mga daloy ng elektron na ibinubuga ng radioactive cobalt. Ang sulfur-free na prosesong ito ay nagreresulta sa mga elastomer na may partikular na kemikal at thermal resistance. Para sa paggawa ng mga espesyal na goma, ang mga organikong peroxide, mga sintetikong resin at iba pang mga compound ay idinagdag sa ilalim ng parehong mga parameter ng proseso tulad ng sa kaso ng pagdaragdag ng asupre.

Sa isang pang-industriya na sukat, ang vulcanizable na komposisyon, na inilagay sa isang amag, ay pinainit sa mataas na presyon. Upang gawin ito, ang mga hulma ay inilalagay sa pagitan ng mga pinainit na plato ng hydraulic press. Sa paggawa ng mga di-molded na produkto, ang halo ay ibinubuhos sa mga autoclave, boiler o indibidwal na mga vulcanizer. Ang pagpainit ng goma para sa bulkanisasyon sa kagamitang ito ay isinasagawa gamit ang hangin, singaw, pinainit na tubig o high-frequency na electric current.

Ang pinakamalaking mga mamimili ng mga produktong goma sa loob ng maraming taon ay nananatiling automotive at agricultural engineering enterprise. Ang antas ng saturation ng kanilang mga produkto na may mga produktong goma ay isang tagapagpahiwatig ng mataas na pagiging maaasahan at ginhawa. Bilang karagdagan, ang mga bahagi na gawa sa mga elastomer ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng pag-install ng pagtutubero, kasuotan sa paa, stationery at mga produkto ng mga bata.

Kuznetsov A.S. 1 , Kornyushko V.F. 2

1 Postgraduate na mag-aaral, 2 Doktor ng Teknikal na Agham, Propesor, Pinuno ng Kagawaran ng Sistema ng Impormasyon sa Teknolohiyang Kemikal, Moscow Technological University

MGA PROSESO NG PAGHAHALO AT PAG-STRUCTURE NG ELASTOMER SYSTEMS BILANG CONTROL OBJECTS SA ISANG CHEMICAL-TECHNOLOGICAL SYSTEM

anotasyon

Sa artikulo, mula sa pananaw ng pagsusuri ng system, ang posibilidad ng pagsasama-sama ng mga proseso ng paghahalo at pag-istruktura sa isang solong kemikal-teknolohiyang sistema para sa pagkuha ng mga produkto mula sa mga elastomer ay isinasaalang-alang.

Mga keyword: paghahalo, pagbubuo, sistema, pagsusuri ng sistema, pamamahala, kontrol, kemikal-teknolohiyang sistema.

Kuznetsov A. S. 1 , Kornushko V. F. 2

1 Postgraduate stadent, 2 PhD sa Engineering, Propesor, Pinuno ng departamento ng Informational system sa teknolohiyang kemikal, Moscow State University

MGA PROSESO NG PAGHAHALO AT PAG-STRUCTURING BILANG CONTROL OBJECTS SA CHEMICAL-ENGINEERING SYSTEM

Abstract

Inilalarawan ng artikulo ang posibilidad na pagsamahin batay sa pagsusuri ng system ang mga proseso ng paghahalo at bulkanisasyon sa pinag-isang sistema ng kemikal-engineering ng mga produktong elastomer na nakukuha.

mga keyword: paghahalo, pagbubuo, sistema, pagsusuri ng sistema, direksyon, kontrol, sistema ng kemikal-engineering.

Panimula

Ang pag-unlad ng industriya ng kemikal ay imposible nang walang paglikha ng mga bagong teknolohiya, pagtaas ng output, ang pagpapakilala ng bagong teknolohiya, ang matipid na paggamit ng mga hilaw na materyales at lahat ng uri ng enerhiya, at ang paglikha ng mga industriyang mababa ang basura.

Ang mga prosesong pang-industriya ay nagaganap sa mga kumplikadong chemical-technological system (CTS), na isang hanay ng mga device at makina na pinagsama sa iisang production complex para sa produksyon ng mga produkto.

Ang modernong produksyon ng mga produkto mula sa mga elastomer (pagkuha ng elastomer composite material (ECM), o goma) ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga yugto at mga teknolohikal na operasyon, katulad: paghahanda ng goma at mga sangkap, pagtimbang ng solid at bulk na materyales, paghahalo ng goma na may mga sangkap, paghubog ng isang hilaw na pinaghalong goma - semi-tapos na produkto, at, sa katunayan, ang proseso ng spatial structuring (bulkanisasyon) ng pinaghalong goma - mga blangko para sa pagkuha ng isang tapos na produkto na may isang hanay ng mga tinukoy na katangian.

Ang lahat ng mga proseso para sa paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer ay malapit na magkakaugnay, samakatuwid, ang eksaktong pagsunod sa lahat ng itinatag na mga teknolohikal na parameter ay kinakailangan upang makakuha ng mga produkto ng tamang kalidad. Ang pagkuha ng mga produktong nakakondisyon ay pinadali ng paggamit ng iba't ibang mga pamamaraan para sa pagsubaybay sa mga pangunahing dami ng teknolohikal sa produksyon sa mga central factory laboratories (CPL).

Ang pagiging kumplikado at multi-stage na proseso ng pagkuha ng mga produkto mula sa mga elastomer at ang pangangailangan na kontrolin ang mga pangunahing teknolohikal na tagapagpahiwatig ay nagpapahiwatig ng pagsasaalang-alang sa proseso ng pagkuha ng mga produkto mula sa mga elastomer bilang isang kumplikadong kemikal-teknolohiyang sistema na kinabibilangan ng lahat ng mga teknolohikal na yugto at operasyon, mga elemento ng pagsusuri ng pangunahing yugto ng proseso, ang kanilang pamamahala at kontrol.

Pangkalahatang katangian ng mga proseso ng paghahalo at pag-istruktura

Ang pagtanggap ng mga natapos na produkto (mga produkto na may isang hanay ng mga tinukoy na katangian) ay nauna sa dalawang pangunahing teknolohikal na proseso ng sistema para sa paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer, lalo na: ang proseso ng paghahalo at, sa katunayan, ang bulkanisasyon ng hilaw na pinaghalong goma. Ang pagsubaybay sa pagsunod sa mga teknolohikal na parameter ng mga prosesong ito ay isang ipinag-uutos na pamamaraan na nagsisiguro sa pagtanggap ng mga produkto ng wastong kalidad, pagtindi ng produksyon, at pag-iwas sa kasal.

Sa paunang yugto, mayroong goma - isang polymer base, at iba't ibang sangkap. Pagkatapos timbangin ang goma at mga sangkap, magsisimula ang proseso ng paghahalo. Ang proseso ng paghahalo ay ang paggiling ng mga sangkap, at nababawasan sa isang mas pare-parehong pamamahagi ng mga ito sa goma at mas mahusay na pagpapakalat.

Ang proseso ng paghahalo ay isinasagawa sa mga roller o sa isang goma panghalo. Bilang isang resulta, nakakakuha kami ng isang semi-tapos na produkto - isang hilaw na compound ng goma - isang intermediate na produkto, na pagkatapos ay sumasailalim sa bulkanisasyon (pag-istruktura). Sa yugto ng pinaghalong hilaw na goma, kinokontrol ang pagkakapareho ng paghahalo, sinusuri ang komposisyon ng pinaghalong, at sinusuri ang kakayahan nito sa bulkanisasyon.

Ang pagkakapareho ng paghahalo ay sinuri ng tagapagpahiwatig ng plasticity ng compound ng goma. Ang mga sample ay kinuha mula sa iba't ibang bahagi ng pinaghalong goma, at tinutukoy ang index ng plasticity ng pinaghalong; para sa iba't ibang mga sample, dapat itong humigit-kumulang pareho. Ang plasticity ng pinaghalong P ay dapat, sa loob ng mga limitasyon ng error, ay nag-tutugma sa recipe na tinukoy sa pasaporte para sa isang partikular na compound ng goma.

Ang kakayahan sa bulkanisasyon ng halo ay sinusuri sa mga vibrorheometer ng iba't ibang mga pagsasaayos. Ang rheometer sa kasong ito ay isang bagay ng pisikal na pagmomodelo ng proseso ng pagbubuo ng mga elastomeric system.

Bilang resulta ng bulkanisasyon, ang isang tapos na produkto ay nakuha (goma, isang elastomeric composite material. Kaya, ang goma ay isang kumplikadong multicomponent system (Larawan 1.)

kanin. 1 - Komposisyon ng elastomeric na materyal

Ang proseso ng pag-istruktura ay isang kemikal na proseso ng pag-convert ng isang hilaw na plastic na pinaghalong goma sa nababanat na goma sa pamamagitan ng pagbuo ng isang spatial na network ng mga bono ng kemikal, pati na rin ang isang teknolohikal na proseso para sa pagkuha ng isang artikulo, goma, elastomeric composite na materyal sa pamamagitan ng pag-aayos ng nais na hugis upang matiyak ang ninanais na paggana ng produkto.

Pagbuo ng isang modelo ng isang kemikal-teknolohiyang sistema
paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer

Ang anumang paggawa ng kemikal ay isang pagkakasunud-sunod ng tatlong pangunahing operasyon: ang paghahanda ng mga hilaw na materyales, ang aktwal na pagbabagong kemikal, ang paghihiwalay ng mga target na produkto. Ang pagkakasunud-sunod ng mga operasyon na ito ay nakapaloob sa isang kumplikadong chemical-technological system (CTS). Ang isang modernong kumpanya ng kemikal ay binubuo ng isang malaking bilang ng mga magkakaugnay na subsystem, sa pagitan ng kung saan mayroong mga relasyon sa subordination sa anyo ng isang hierarchical na istraktura na may tatlong pangunahing hakbang (Larawan 2). Ang produksyon ng mga elastomer ay walang pagbubukod, at ang output ay isang tapos na produkto na may ninanais na mga katangian.

kanin. 2 - Mga subsystem ng kemikal-teknolohiyang sistema para sa paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer

Ang batayan para sa pagbuo ng naturang sistema, pati na rin ang anumang kemikal-teknolohiyang sistema ng mga proseso ng produksyon, ay isang sistematikong diskarte. Ang isang sistematikong pananaw sa isang hiwalay na tipikal na proseso ng chemical engineering ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng isang siyentipikong nakabatay sa diskarte para sa isang komprehensibong pagsusuri ng proseso at, sa batayan na ito, pagbuo ng isang detalyadong programa para sa synthesis ng kanyang mathematical na paglalarawan para sa karagdagang pagpapatupad ng mga control program. .

Ang scheme na ito ay isang halimbawa ng isang kemikal-teknolohiyang sistema na may serial na koneksyon ng mga elemento. Ayon sa tinatanggap na pag-uuri, ang pinakamaliit na antas ay isang tipikal na proseso.

Sa kaso ng paggawa ng mga elastomer, ang mga hiwalay na yugto ng produksyon ay isinasaalang-alang bilang mga proseso: ang proseso ng pagtimbang ng mga sangkap, pagputol ng goma, paghahalo sa mga roller o sa isang goma na panghalo, spatial na istruktura sa isang vulcanization apparatus.

Ang susunod na antas ay kinakatawan ng workshop. Para sa produksyon ng mga elastomer, maaari itong kinakatawan bilang binubuo ng mga subsystem para sa pagbibigay at paghahanda ng mga hilaw na materyales, isang bloke para sa paghahalo at pagkuha ng isang semi-tapos na produkto, pati na rin ang isang pangwakas na bloke para sa pag-istruktura at pag-detect ng mga depekto.

Ang mga pangunahing gawain sa produksyon upang matiyak ang kinakailangang antas ng kalidad ng pangwakas na produkto, ang pagtindi ng mga teknolohikal na proseso, ang pagsusuri at kontrol ng mga proseso ng paghahalo at pag-istruktura, ang pag-iwas sa kasal, ay isinasagawa nang tumpak sa antas na ito.

Pagpili ng mga pangunahing parameter para sa kontrol at pamamahala ng mga teknolohikal na proseso ng paghahalo at pag-istruktura

Sa mga proseso ng paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer, ang mga kinokontrol na parameter ay: temperatura Tc sa panahon ng paghahalo at bulkanisasyon Tv, presyon P sa panahon ng pagpindot, oras τ ng pagproseso ng pinaghalong sa mga roller, pati na rin ang oras ng bulkanisasyon (optimum) τopt..

Ang temperatura ng semi-tapos na produkto sa mga roller ay sinusukat ng isang thermocouple ng karayom o isang thermocouple na may mga instrumento sa pagre-record ng sarili. Mayroon ding mga sensor ng temperatura. Karaniwan itong kinokontrol sa pamamagitan ng pagpapalit ng daloy ng cooling water para sa mga roller sa pamamagitan ng pagsasaayos ng balbula. Sa produksyon, ginagamit ang mga regulator ng daloy ng tubig sa paglamig.

Ang presyon ay kinokontrol sa pamamagitan ng paggamit ng oil pump na may pressure sensor at naaangkop na regulator na naka-install.

Ang pagtatatag ng mga parameter para sa paggawa ng halo ay isinasagawa ng roller ayon sa mga control chart, na naglalaman ng mga kinakailangang halaga ng mga parameter ng proseso.

Ang kontrol sa kalidad ng semi-tapos na produkto (raw mixture) ay isinasagawa ng mga espesyalista ng central factory laboratory (CPL) ng tagagawa ayon sa pasaporte ng pinaghalong. Kasabay nito, ang pangunahing elemento para sa pagsubaybay sa kalidad ng paghahalo at pagsusuri ng kakayahan sa bulkanisasyon ng pinaghalong goma ay ang data ng vibrorheometry, pati na rin ang pagsusuri ng rheometric curve, na isang graphical na representasyon ng proseso, at itinuturing bilang isang elemento ng kontrol at pagsasaayos ng proseso ng pagbubuo ng mga elastomeric system.

Ang pamamaraan para sa pagsusuri ng mga katangian ng bulkanisasyon ay isinasagawa ng technologist ayon sa pasaporte ng pinaghalong at ang mga database ng mga rheometric na pagsusuri ng mga goma at goma.

Ang kontrol sa pagkuha ng isang nakakondisyon na produkto - ang huling yugto - ay isinasagawa ng mga espesyalista ng departamento para sa teknikal na kontrol sa kalidad ng mga natapos na produkto ayon sa data ng pagsubok ng mga teknikal na katangian ng produkto.

Kapag kinokontrol ang kalidad ng isang compound ng goma ng isang tiyak na komposisyon, mayroong isang tiyak na hanay ng mga halaga ng mga tagapagpahiwatig ng pag-aari, na napapailalim sa kung aling mga produkto na may mga kinakailangang katangian ay nakuha.

Mga konklusyon:

Ang paggamit ng isang sistematikong diskarte sa pagsusuri ng mga proseso ng paggawa ng mga produkto mula sa mga elastomer ay ginagawang posible na ganap na masubaybayan ang mga parameter na responsable para sa kalidad ng proseso ng pag-istruktura.
Ang mga pangunahing gawain upang matiyak na ang mga kinakailangang tagapagpahiwatig ng mga teknolohikal na proseso ay itinakda at nalutas sa antas ng pagawaan.

Panitikan

Teorya ng mga sistema at pagsusuri ng sistema sa pamamahala ng mga organisasyon: TZZ Handbook: Proc. allowance / Ed. V.N. Volkova at A.A. Emelyanov. - M.: Pananalapi at mga istatistika, 2006. - 848 p.: ill. ISBN 5-279-02933-5
Kholodnov V.A., Hartmann K., Chepikova V.N., Andreeva V.P. Pagsusuri ng system at paggawa ng desisyon. Mga teknolohiya sa kompyuter para sa pagmomodelo ng mga kemikal-teknolohiyang sistema na may mga materyal at thermal recycle. [Text]: aklat-aralin./ V.A. Kholodnov, K. Hartmann. St. Petersburg: SPbGTI (TU), 2006.-160 p.
Agayants I.M., Kuznetsov A.S., Ovsyannikov N.Ya. Pagbabago ng mga coordinate axes sa quantitative interpretation ng rheometric curves - M .: Fine chemical technologies 2015. V.10 No. 2, p64-70.
Novakov I.A., Wolfson S.I., Novopoltseva O.M., Krakshin M.A. Rheological at vulcanization properties ng elastomer compositions. - M.: ICC "Akademkniga", 2008. - 332 p.
Kuznetsov A.S., Kornyushko V.F., Agayants I.M. \Rheogram bilang tool sa pagkontrol ng proseso para sa pagbubuo ng mga elastomeric system \ M:. NXT-2015 p.143.
Kashkinova Yu.V. Ang dami ng interpretasyon ng kinetic curves ng proseso ng bulkanisasyon sa sistema ng pag-aayos ng lugar ng trabaho ng isang technologist - isang manggagawang goma: Abstract ng thesis. dis. … cand. tech. Mga agham. - Moscow, 2005. - 24 p.
Chernyshov V.N. Teorya ng mga sistema at pagsusuri ng system: aklat-aralin. allowance / V.N. Chernyshov, A.V. Chernyshov. - Tambov: Tambov Publishing House. estado tech. un-ta., 2008. - 96 p.

Mga sanggunian

Teoriya sistema at sistematikong analiz v upravlenii organizaciyami: TZZ Spravochnik: Ucheb. posobie / Pod pula. V.N. Volkovoj at A.A. Emel'yanova. - M.: Finansy at istatistika, 2006. - 848 s: il. ISBN 5-279-02933-5
Holodnov V.A., Hartmann K., CHepikova V.N., Andreeva V.P.. Sistema ng analiz at prinyatie reshenij. Komp'yuternye tekhnologii modelirovaniya himiko-tekhnologicheskih sistem s material'nymi at teplovymi reciklami. : uchebnoe posobie./ V.A. Holodnov, K. Hartmann. SPb.: SPbGTI (TU), 2006.-160 s.
Agayanc I.M., Kuznecov A.S., Ovsyannikov N.YA. Modifikaciya osej koordinat pri kolichestvennoj interpretacii reometricheskih krivyh – M.: Tonkie himicheskie tekhnologii 2015 T.10 Blg. 2, s64-70.
Novakov I.A., Vol'fson S.I., Novopol'ceva O.M., Krakshin M.A. Reologicheskie i vulkanizacionnye svojstva ehlastomernyh kompozicij. - M.: IKC "Akademkniga", 2008. - 332 s.
Kuznecov A.S., Kornyushko V.F., Agayanc I.M. \Reogramma kak instrumento upravleniya tekhnologicheskim processom strukturirovaniya ehlastomernyh sistem \ M:. NHT-2015 s.143.
Kashkinova YU.V. Kolichestvennaya interpretaciya kineticheskih krivyh processa vulkanizacii v sisteme organizacii rabochego mesta tekhnologa – rezinshchika: avtoref. dis. …cand. teknolohiya agham. - Moscow, 2005. - 24 s.
Chernyshov V.N. Teoriya sistema at sistematikong analiz: ucheb. posobie / V.N. Chernyshov, A.V. Chernyshov. – Tambov: Izd-vo Tamb. sige. teknolohiya un-ta., 2008. - 96 s.

Ang aktibidad ng kemikal ng mga hindi puspos na goma ay dahil sa pagkakaroon ng dobleng mga bono sa pangunahing kadena at ang pagtaas ng kadaliang kumilos ng mga atomo ng hydrogen sa mga pangkat na a-methylene na katabi ng dobleng bono. Samakatuwid, ang mga hindi puspos na goma ay maaaring maging bulkan sa lahat ng mga compound na nakikipag-ugnayan sa double bond at sa mga kalapit na grupo nito.

Ang mga goma na may mga functional na grupo ay maaaring i-vulcanize sa mga pangkat na iyon na may mga cross-linking agent na nakikipag-ugnayan sa mga functional na grupo.

· Kapansin-pansing binabawasan ang plasticity ng pinaghalong goma, mayroong lakas at pagkalastiko ng mga vulcanizates. Kaya, ang lakas ng isang raw rubber compound batay sa NC ay hindi lalampas sa 1.5 MPa, at ang lakas ng isang bulkanisadong materyal ay hindi mas mababa sa 25 MPa.

· Ang aktibidad ng kemikal ng goma ay makabuluhang nabawasan: sa unsaturated rubbers, ang bilang ng double bonds ay bumababa, sa saturated rubbers at rubbers na may functional group, ang bilang ng mga aktibong sentro. Pinapataas nito ang resistensya ng vulcanizate sa oxidative at iba pang mga agresibong impluwensya.

· Ang paglaban ng vulcanized na materyal sa pagkilos ng mababa at mataas na temperatura ay tumataas. Kaya, ang NC ay tumitigas sa 0ºС at nagiging malagkit sa +100ºС, habang ang vulcanizate ay nagpapanatili ng lakas at pagkalastiko sa hanay ng temperatura mula -20 hanggang +100ºС.

Ang proseso ng bulkanisasyon ay nailalarawan din ng ilang pangkalahatang mga pattern ng mga pagbabago sa mga katangian depende sa oras ng bulkanisasyon sa isang pare-parehong temperatura.

M 90 \u003d 0.9 DM + M min,

kung saan ang DM ay ang torque difference (DM=M max - M min).

Portal para sa mag-aaral. Pagsasanay sa sarili

Mga Katangian ng Materyal

Mga uri ng bulkanisasyon

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO