Исследование влияния режимных параметров компрессионного формования на кинетику реакции вулканизации

Abstract

Объектом исследования является кинетика протекания процесса вулканизации в толстостенном (пробка) и тонкостенном (мембрана) резинотехнических изделиях. Рассматривается влияние температурного поля нагревательных плит гидравлического пресса и времени выдержки резиновой смеси в пресс-форме на конечную степень вулканизации в готовом изделии. Численное моделирование выполняется в системе конечно-элементного анализа ANSYS 2019 R2 с использованием математической модели, описывающей три периода процесса вулканизации: индукционный период, период вулканизации, период реверсии. Расчет кинетических параметров, необходимых для численного моделирования кинетики процесса вулканизации, выполняется в системе MATLAB R2013b. Исследование проводится для резиновой смеси на основе натурального каучука, имеющей ярко выраженный период реверсии. Расчет осуществляется для полного цикла вулканизации с учетом прогрева пресс-формы, загрузки резиновой смеси и извлечения готового изделия с его последующим остыванием на воздухе. Установлено, что равномерность нагрева незначительно влияет на конечную степень вулканизации при обеспечении определенной средней температуры нагрева. Наибольшее влияние на конечную степень вулканизации оказывает время выдержки резиновой смеси в пресс-форме. Полученные в работе результаты будут в дальнейшем использоваться для разработки методики расчета оптимальных режимных параметров вулканизации.