Proces wulkanizacji wyrobów gumowych
Jeden. Cel, powód
1. Uchwyć istotę wulkanizacji i czynniki wpływające na wulkanizację.
2. Opanuj metody określania i wdrażania warunków wulkanizacji.
3. Opanuj metodę działania wulkanizatora płyt.
4. Zapoznaj się ze strukturą jednego z urządzeń wulkanizacyjnych.
2. Sprzęt wulkanizacyjny i zasady eksperymentalne
Rysunek 5-1 Płaska maszyna wulkanizacyjna
Wulkanizacja to proces sieciowania liniowych makrocząsteczek mieszanki gumowej w określonej temperaturze, czasie i ciśnieniu w celu utworzenia trójwymiarowej struktury sieciowej. Wulkanizacja zmniejsza plastyczność gumy, zwiększa jej elastyczność, znacznie zwiększa jej odporność na odkształcenia wywołane siłami zewnętrznymi oraz poprawia inne właściwości fizyczne i chemiczne, czyniąc gumę cennym materiałem inżynieryjnym.
Wulkanizacja to ostatni etap przetwarzania wyrobów gumowych. Jakość wulkanizacji ma duży wpływ na wydajność wulkanizowanej gumy. Dlatego warunki wulkanizacji powinny być ściśle kontrolowane.
1. Powierzchnie dociskowe dwóch gorących płyt wulkanizatora powinny być równoległe do siebie.
2. Płyta grzewcza przyjmuje ogrzewanie parowe lub ogrzewanie elektryczne.
3. Podczas całego procesu wulkanizacji płyty nacisk wywierany na obszar gniazda formy jest nie mniejszy niż 3. 5 MPa.
4. Bez względu na rodzaj używanej płyty grzewczej rozkład temperatury na całej powierzchni formy powinien być równomierny. Maksymalna różnica temperatur między punktami na tej samej płycie grzejnej i między każdym punktem a punktem środkowym nie może przekraczać 1 ℃; różnica temperatur między odpowiednimi punktami sąsiednich dwóch płyt nie może przekraczać 1 ℃. Maksymalna różnica temperatur w środku płyty grzewczej nie przekracza ± 0. 5 ° C.
Specyfikacja techniczna
Maksymalne ciśnienie zamknięcia 200 ton
Maksymalny skok tłoka 250 mm
Płaski obszar 503 mm × 508 mm
Liczba warstw roboczych Dwie warstwy
Całkowita moc grzewcza 27 kW
3. Działanie eksperymentu wulkanizacyjnego
1. Przygotowanie gumy
Wymieszaną folię należy odstawić na 2-24 godziny zgodnie z GB / T 2941-2006, zanim będzie można ją przyciąć do wulkanizacji. Sposób cięcia elementów jest następujący:
(1) Arkusz (do próby rozciągania) lub pasek
Użyj nożyczek, aby wyciąć kawałki gumowego materiału. Szerokość wycinka do badań powinna być zgodna z kierunkiem walcowania materiału gumowego. Objętość mieszanki gumowej powinna być nieco większa niż w przypadku formy, a jej wagę należy zważyć na wadze. Masę półfabrykatu oblicza się według następującej metody:
Masa pustej gumy (g)=objętość wnęki (cm 3) × gęstość gumy (g / cm 3) × (1. 05 ～ 1. 1 0)
Aby zapewnić wystarczającą ilość gumy podczas formowania i wulkanizacji, rzeczywista ilość gumy jest zwiększona o (5-10)% więcej niż ilość obliczona. Po wycięciu naklej etykiety z numerami i warunkami wulkanizacji na boku gumowego wykroju.
(2) Próbka cylindryczna
Weź folię około 2 mm, weź wysokość próbki (nieco większą niż) jako szerokość, naciśnij i rozciągnij w pionie, aby pociąć na pasek, zwinąć go w cylinder, a cylinder powinien być zwinięte ciasno bez przerw. Objętość powinna być nieco mniejsza niż wnęka, a wysokość powinna być wyższa niż wnęka. Na spodzie cylindra znajduje się papierowa etykieta z numerem i warunkami utwardzania.
(3) Okrągły okaz
Zgodnie z wymaganiami materiał gumowy jest cięty na próbkę okrągłej folii. Jeśli grubość nie jest wystarczająca, folię można układać w stos. Objętość powinna być nieco większa niż objętość wnęki formy. Wklej numer i papier warunkowy wulkanizacji na dole okrągłej próbki. etykieta.
2. Dostosuj i kontroluj temperaturę płyty zgodnie z wymaganą temperaturą wulkanizacji, aby utrzymać ją na stałym poziomie.
3. Umieść formę na zamkniętej płycie i podgrzej ją do określonej temperatury wulkanizacji z dokładnością ± 1 ℃ i utrzymuj ją w tej temperaturze przez 20 minut. Podczas ciągłej wulkanizacji podgrzewanie nie jest konieczne. Podczas wulkanizacji na każdej warstwie płyty grzewczej dozwolona jest tylko jedna forma.
4. Kontrola i regulacja ciśnienia wulkanizacji
Gdy wulkanizator pracuje, ciśnienie wulkanizacji jest dostarczane przez pompę, ciśnienie wulkanizacji jest wskazywane przez manometr, a wartość ciśnienia można regulować za pomocą zaworu regulującego ciśnienie.
5. Umieść gumowy blank w celu sprawdzenia liczby i warunków wulkanizacji w rozgrzanej formie tak szybko, jak to możliwe, natychmiast zamknij formę i umieść ją na środku płyty. Po ustawieniu górnego i dolnego wulkanizowanego modelu w tym samym kierunku, wywierany jest nacisk w celu podniesienia płyty. Gdy manometr wskazuje wymagane ciśnienie robocze, odpowiednio zwolnij ciśnienie i wydmuchaj około 3 do 4 razy, następnie zmaksymalizuj ciśnienie, zacznij obliczać czas wulkanizacji, natychmiast zwolnij ciśnienie, gdy wulkanizacja osiągnie wcześniej określony czas i wyjmij próbkę.
W przypadku nowego płaskiego wulkanizatora mocowanie formy, odpowietrzanie, czas wulkanizacji i otwieranie formy są sterowane automatycznie.
6. Po odcięciu wulkanizowanej próbki od krawędzi kleju można ją przetestować pod kątem działania po zaparkowaniu w temperaturze pokojowej na 10 godzin.
Cztery czynniki wpływające na wulkanizację
W przypadku mieszanki gumowej o określonej recepturze na jakość wulkanizowanego kauczuku wpływają trzy czynniki: ciśnienie wulkanizacji, temperatura wulkanizacji oraz czas wulkanizacji, zwany także trzema elementami wulkanizacji.
1. Ciśnienie wulkanizacji
Celem wywierania nacisku na gumę podczas procesu wulkanizacji jest doprowadzenie gumy do przepływu we wnęce formy, a certyfikat biura Harbin jest wypełniony rowkami (lub wzorami), aby zapobiec powstawaniu pęcherzy lub braku gumy; poprawić zwartość gumy; wzmocnić gumę Siła przyczepności do warstwy tkaniny lub metalu; pomaga poprawić właściwości fizyczne i mechaniczne mieszanki gumowej (takie jak rozciągliwość, odporność na zużycie, odporność na zginanie, odporność na starzenie, itp.). Zwykle określa się ją na podstawie plastyczności związku i specyficznych warunków struktury próbki (produktu). Jeśli plastyczność jest duża, ciśnienie powinno być niższe; ciśnienie powinno być wyższe dla grubości, liczby warstw i złożonej struktury.
2. Temperatura wulkanizacji
Temperatura wulkanizacji bezpośrednio wpływa na szybkość reakcji wulkanizacji i jakość wulkanizacji. Zgodnie z równaniem Van der Hoffa:
Wśród nich T 1 - czas utwardzania w temperaturze t 1;
T 2 - czas wulkanizacji przy temperaturze t 2;
K - współczynnik temperaturowy wulkanizacji.
Można zauważyć, że gdy K=2, czas wulkanizacji można skrócić o połowę na każdy wzrost temperatury o 10 ° C, co wskazuje, że wpływ temperatury wulkanizacji na szybkość wulkanizacji jest bardzo oczywisty. Oznacza to, że zwiększenie temperatury wulkanizacji może przyspieszyć prędkość wulkanizacji, ale wysoka temperatura łatwo powoduje pękanie łańcucha molekularnego gumy, powodując w ten sposób zmniejszenie wulkanizacji, co skutkuje spadkiem właściwości fizycznych i mechanicznych, więc temperatura wulkanizacji nie powinna być za wysoko. Odpowiednia temperatura wulkanizacji zależy od formuły kauczuku, która zależy głównie od rodzaju gumy i systemu wulkanizacji.
3. Czas wulkanizacji
Czas utwardzania zależy od wzoru związku i temperatury utwardzania. Dla danej mieszanki gumowej, w określonych warunkach temperatury i ciśnienia wulkanizacji, istnieje optymalny czas wulkanizacji. Zbyt długa lub zbyt krótka wpłynie na działanie wulkanizowanej gumy.
Wybór odpowiedniego czasu utwardzania można określić za pomocą instrumentu utwardzającego