Анализ на процеса на вулканизация на каучуковите изделия

Процес на вулканизация на каучукови изделия

One. Предназначение

1. Разберете същността на вулканизацията и факторите, влияещи на вулканизацията.

2. Овладейте методите за определяне и изпълнение на условията за вулканизация.

3. Овладейте метода на работа на машината за вулканизиране на плочи.

4. Разберете структурата на едно от вулканизиращото оборудване.

2. Вулканизационно оборудване и експериментални принципи

Фигура 5-1 Плоска вулканизираща машина

Вулканизацията е процесът на кръстосано свързване на линейните макромолекули на каучуковото съединение при определена температура, време и налягане за образуване на триизмерна мрежова структура. Вулканизацията намалява пластичността на каучук, повишава еластичността му, значително увеличава способността му да се противопоставя на деформацията на външната сила и подобрява други физични и химични свойства, превръщайки гумата в ценен инженерен материал.

Вулканизацията е последната стъпка в преработката на каучукови изделия. Качеството на вулканизацията оказва голямо влияние върху работата на вулканизирания каучук. Следователно условията за вулканизация трябва да бъдат строго контролирани.

1. Притискащите повърхности на двете горещи плочи на вулканизатора трябва да са успоредни една на друга.

2. Котлона приема парно или електрическо отопление.

3. По време на целия процес на вулканизация на плаката налягането, приложено върху зоната на кухината на матрицата, е не по-малко от 3,5MPa.

4. Без значение какъв тип котлон се използва, разпределението на температурата върху цялата площ на матрицата трябва да бъде равномерно. Максималната разлика в температурата между точките в една и съща котлона и между всяка точка и централната точка не трябва да надвишава 1 ℃; температурната разлика между съответните точки на съседни две плочи не трябва да надвишава 1 ℃. Максималната разлика в температурата в центъра на котлона не надвишава ± 0,5 ° C.

Технически спецификации

Максимално налягане на затваряне 200 тона

Максимален ход на буталото 250 мм

Плоска площ 503мм × 508мм

Брой работни слоеве Два слоя

Обща мощност на отопление 27 kW

3. Изпълнение на експеримента за вулканизация

1. Приготвяне на каучук

Смесеният филм трябва да бъде паркиран в продължение на 2-24 часа в съответствие с GB / T 2941-2006, преди да може да бъде отрязан за вулканизация. Методът за рязане на парчета е следният:

(1) Лист (за изпитване на опън) или проба от лента

Използвайте ножица, за да изрежете парчета от гумения материал. Ширината на изпитваното парче трябва да съответства на посоката на търкаляне на гумения материал. Обемът на каучуковата смес трябва да бъде малко по-голям от този на формата, а теглото му се претегля с баланс. Масата на гумената заготовка се изчислява съгласно следния метод:

Гума на празната маса (g)=обем на кухината (cm3) × плътност на каучука (g / cm3) × (1,05 .10 1,10)

За да се осигури достатъчно количество каучук по време на формоването и вулканизацията, действителното количество каучук се увеличава с (5-10)% повече от изчисленото количество. След рязане залепете етикети с номера и условия на вулканизация отстрани на гумената заготовка.

(2) Цилиндрична проба

Вземете филм от около 2 мм, вземете височината на пробата (малко по-голяма от) като ширината, натиснете и разширете вертикалната посока, за да изрежете в лента, навийте я в цилиндър, а цилиндърът трябва да се навива плътно без пролуки , Обемът трябва да е малко по-малък от кухината, а височината трябва да бъде по-голяма от кухината. В долната част на цилиндъра е прикрепен хартиен етикет с номер и условия на втвърдяване.

(3) Кръгъл образец

Според изискванията, гуменият материал се нарязва на проба от кръгъл филм. Ако дебелината не е достатъчна, филмът може да се подрежда. Обемът трябва да е малко по-голям от обема на кухината на формата. Поставете хартията за номера и вулканизацията на дъното на кръглата проба. етикет.

2. Регулирайте и контролирайте температурата на плочата според необходимата температура на вулканизация, за да я поддържате постоянна.

3. Поставете формата върху затворена чиния и я загрейте до определената температура на вулканизация в рамките на ± 1 ℃ и я дръжте при тази температура за 20 минути. Предварителното нагряване не е необходимо при продължителна вулканизация. По време на вулканизация се допуска само по една форма на всеки слой котлон.

4. Контрол и регулиране на налягането на вулканизация

Когато вулканизаторът работи, налягането на вулканизацията се осигурява от помпата, а налягането на вулканизацията се обозначава с манометър, а стойността на налягането може да се регулира от регулиращия клапан за налягане.

5. Поставете гумената заготовка за проверка на броя и условията на вулканизация в предварително загрятата форма, затворете формата веднага и я поставете в центъра на чинията. След като горните и долните вулканизирани модели са подравнени в една и съща посока, се прилага налягане за повдигане на плочата, Когато манометърът посочи необходимото работно налягане, правилно освободете налягането и изпускайте около 3 до 4 пъти, след което увеличете максимално налягането, стартирайте за да изчислите времето за вулканизация, незабавно освободете налягането, когато вулканизацията достигне предварително определеното време, и извадете пробата.

За новия плосък вулканизатор, затягането на матрицата, отработените газове, времето за вулканизация и отварянето на матрицата се контролират автоматично.

6. След като вулканизираната проба бъде отрязана от лепилния ръб, тя може да бъде тествана за ефективност, след като бъде поставена на стайна температура в продължение на 10 часа.

Четири, фактори, влияещи на вулканизацията

За каучуково съединение с определена формула има три фактора, които влияят върху качеството на вулканизирания каучук: налягане на вулканизация, температура на вулканизация и време на вулканизация, известни също като трите елемента на вулканизация.

1. Вулканизиращо налягане

Целта на оказване на натиск върху гумата по време на процеса на вулканизация е да се направи потокът на каучук в кухината на матрицата, а сертификатът на офиса в Харбин е запълнен с канали (или шарки), за да се предотвратят появата на мехурчета или липса на каучук; подобрете компактността на гумата; укрепване на здравината на каучука на адхезията към плата или метала; спомага за подобряване на физическите и механичните свойства на каучуковата смес (като свойства на опън, износоустойчивост, устойчивост на огъване, устойчивост на стареене и др.). Обикновено се определя в зависимост от пластичността на съединението и специфичните условия на структурата на пробата (продукта). Ако пластичността е голяма, налягането трябва да бъде по-ниско; налягането трябва да бъде по-високо за дебелината, броя на слоевете и сложната структура.

2. Температура на вулканизация

Температурата на вулканизация директно влияе на скоростта на реакцията на вулканизация и качеството на вулканизация. Според уравнението на Ван дер Хоф:

Сред тях, Т1 - времето на втвърдяване, когато температурата е t1;

Т2 - време на вулканизация, когато температурата е t2;

K - температурен коефициент на вулканизация.

Вижда се, че когато K=2, времето за вулканизация може да бъде намалено наполовина за всяко повишаване на температурата от 10 ° C, което показва, че ефектът от температурата на вулканизация върху скоростта на вулканизация е много очевиден. Тоест, повишаването на температурата на вулканизация може да ускори скоростта на вулканизация, но високата температура лесно кара каучуковата молекулна верига да се напука, като по този начин причинява намаляване на вулканизацията, което води до спад на физическите и механичните свойства, така че температурата на вулканизация не трябва да бъде твърде високо. Подходящата температура на вулканизация зависи от каучуковата формула, която зависи главно от вида на гумата и вулканизационната система.

3. Време за вулканизация

Времето на втвърдяване се определя от формулата на съединението и температурата на втвърдяване. За дадено каучуково съединение при определени условия на температура и налягане на вулканизация има оптимално време за вулканизация. Прекалено дългото или твърде късото ще се отрази на работата на вулканизирания каучук.

Изборът на подходящо време на втвърдяване може да бъде определен от инструмент за втвърдяване