مکانیسم درمان RFL در کامپوزیت‌های لاستیک{0}}
دوام و عملکرد محصولات لاستیکی{0}تقویت‌شده با الیاف، مانند شیلنگ‌های صنعتی، تسمه‌های نقاله، و فنرهای هوا، به استحکام پیوند بین فیبر آلی و ماتریس الاستومری بستگی دارد. این پیوند به ندرت ذاتی است. از طریق یک فرآیند شیمیایی با محوریت درمان رزورسینول{{2}فرمالدئید-لاتکس (RFL) مهندسی شده است. غوطه وری RFL روش استاندارد صنعتی برای ارتقای چسبندگی است که به عنوان یک پل مولکولی پیچیده عمل می کند که از لایه برداری تحت تنش دینامیکی جلوگیری می کند.
معماری شیمی RFL
سیستم RFL یک مخلوط سه تایی است که در آن هر جزء نقش مشخص و حیاتی را در مکانیسم چسبندگی ایفا می کند:
1. رزورسینول و فرمالدئید (رزین RF): این دو ماده شیمیایی واکنش نشان می دهند و یک میعانات رزورسینول-فرمالدئید تشکیل می دهند. این رزین بخش "واکنشی" سیستم است. این به گونه ای طراحی شده است که آبدوست و واکنش پذیر باشد و قادر به پیوند با گروه های عاملی روی سطح الیاف (مانند گروه های آمید در نایلون یا گروه های هیدروکسیل در ریون) باشد.
2. لاتکس (الاستومر): این معمولاً پراکندگی ذرات لاستیک (مانند وینیل پیریدین لاتکس یا SBR) است. لاتکس سازگاری با ماتریس لاستیکی محصول نهایی را فراهم می کند. این اطمینان را ایجاد می کند که پوشش انعطاف پذیر و لاستیکی-به جای شکننده است.
مکانیسم پیوند دو مرحله‌ای-
مکانیسم چسبندگی RFL به عنوان یک سیستم "لنگر دوگانه" شناخته می‌شود، جایی که پوشش از یک طرف به فیبر متصل می‌شود و از طرف دیگر از نظر فیزیکی/شیمیایی با ماتریس لاستیکی ادغام می‌شود.
مرحله 1: اتصال به فیبر (لنگر)
هنگامی که پارچه در محلول RFL فرو می‌رود و متعاقباً خشک می‌شود و گرما می‌شود{0}}رزورسینول و فرمالدئید تحت یک واکنش چند تراکمی قرار می‌گیرند. این یک شبکه رزین متقابل-را تشکیل می‌دهد که به سطح الیاف نساجی نفوذ می‌کند. رزین پیوندهای هیدروژنی قوی و پیوندهای کووالانسی را با گروه های قطبی روی سطح فیبر تشکیل می دهد. به عنوان مثال، با نایلون 6،6، رزین RF با پیوندهای آمیدی در زنجیره پلیمری تعامل دارد. این یک لنگر محکم و بادوام روی فیبر ایجاد می کند که به راحتی نمی توان آن را از بین برد.
مرحله 2: ادغام با ماتریس لاستیکی (پل)
در حالی که رزین RF به فیبر متصل می شود، جزء لاتکس به عنوان رابط برای ماتریس لاستیکی عمل می کند. در طول ولکانیزاسیون نهایی (سخت) محصول لاستیکی، پوشش RFL و ماتریس لاستیکی خام با هم فیوز می شوند.
- هم-ولکانیزاسیون: اگر لاتکس مورد استفاده در غوطه وری با ترکیب لاستیکی سازگار باشد (مثلاً استفاده از لاتکس{4}}پایه دی ان برای محصولات NR یا SBR)، سیستم پخت گوگرد در ماتریس لاستیکی با زنجیره های پلیمری موجود در لاتکس متقاطع{5}}پیوند می شود. این به طور موثر پوشش را به بدنه لاستیکی می دوزد.
- انتشار بین-: زنجیره های پلیمری لاتکس و ماتریس لاستیکی در هم می آمیزند و در یکدیگر پخش می شوند و به جای یک رابط تیز، یک منطقه انتقال بدون درز ایجاد می کنند.
نقش حیاتی لاتکس وینیل پیریدین (VP).
در برنامه های کاربردی{0}با عملکرد بالا، لاتکس استاندارد اغلب با لاتکس وینیل پیریدین (VP) جایگزین یا اصلاح می شود. گروه های پیریدین در زنجیره پلیمری بسیار واکنش پذیر هستند. در طول ولکانیزاسیون، این گروه‌ها می‌توانند با عوامل پخت گوگرد و زنجیره‌های لاستیکی واکنش دهند تا پیوند شیمیایی بسیار قوی‌تر و پایدارتری تشکیل دهند. به همین دلیل است که VP-RFL استاندارد طلایی برای برنامه های کاربردی مانند سیم تایرها و شلنگ های فشار قوی-است. در مقایسه با سیستم های RFL استاندارد، مقاومت بالایی در برابر گرما، رطوبت و خستگی ایجاد می کند.
نتیجه گیری
درمان RFL صرفاً یک پوشش سطحی نیست. این یک فاز میانی مهندسی شیمی است. با استفاده از رزین RF برای قفل شدن روی فیبر و لاتکس برای ترکیب شدن با ماتریس، عملیات RFL دو ماده ناسازگار -منسوجات آب دوست و لاستیک آبگریز- را به یک کامپوزیت یکپارچه تبدیل می‌کند. این هم افزایی تضمین می کند که تنش به طور موثر از لاستیک به پارچه با استحکام بالا-انتقال می یابد و از شکست ساختاری جلوگیری می کند و عمر مفید قطعه صنعتی را افزایش می دهد.