Procesul de vulcanizare a cauciucului
Unu. Scop
1. Prindeți esența vulcanizării și factorii care afectează vulcanizarea.
2. Stăpânește determinarea și metodele de implementare a condițiilor de vulcanizare.
3. Stăpânește metoda de funcționare a mașinii de vulcanizare a plăcilor.
4. Înțelegeți structura unuia dintre echipamentele de vulcanizare.
2. Echipament de vulcanizare și principii experimentale
Figura 5-1 Mașină de vulcanizare plat
Vulcanizarea este procesul de legătură încrucișată a macromoleculelor liniare ale compusului de cauciuc sub o anumită temperatură, timp și presiune pentru a forma o structură tridimensională de rețea. Vulcanizarea reduce plasticitatea cauciucului, își mărește elasticitatea, își mărește foarte mult capacitatea de a rezista la deformarea forței externe și îmbunătățește alte proprietăți fizice și chimice, făcând cauciucul un material de inginerie valoros.
Vulcanizarea este ultimul pas în prelucrarea produselor din cauciuc. Calitatea vulcanizării are o influență mare asupra performanței cauciucului vulcanizat. Prin urmare, condițiile de vulcanizare trebuie controlate cu strictețe.
1. Suprafețele de presare ale celor două plăci fierbinți ale vulcanizatorului trebuie să fie paralele între ele.
2. Placa fierbinte adoptă încălzirea cu aburi sau încălzirea electrică.
3. Pe parcursul întregului proces de vulcanizare a plăcii, presiunea aplicată pe zona cavității formei nu este mai mică de 3,5MPa.
4. Indiferent de tipul de placă fierbinte este utilizat, distribuția temperaturii pe întreaga suprafață a matriței ar trebui să fie uniformă. Diferența maximă de temperatură între punctele din aceeași placă fierbinte și între fiecare punct și punctul central nu trebuie să depășească 1 ℃; diferența de temperatură dintre punctele corespunzătoare ale celor două plăci adiacente nu trebuie să depășească 1 ℃. Diferența maximă de temperatură din centrul plăcii fierbinți nu depășește ± 0,5 ° C.
Specificatii tehnice
Presiunea maximă de închidere 200 tone
Cursa maximă a pistonului 250 mm
Suprafata plana 503mm × 508mm
Numărul de straturi de lucru Două straturi
Putere totală de încălzire 27 kW
3. Operarea experimentului de vulcanizare
1. Pregătirea cauciucului
Filmul mixt trebuie parcat timp de 2-24 ore în conformitate cu GB / T 2941-2006 înainte de a putea fi tăiat pentru vulcanizare. Metoda de tăiere a pieselor este următoarea:
(1) Fișă (pentru încercarea la tracțiune) sau probă cu bandă
Folosiți foarfece pentru a tăia bucăți pe materialul de cauciuc. Lățimea epruvetei trebuie să fie în concordanță cu direcția de rulare a materialului de cauciuc. Volumul compusului de cauciuc trebuie să fie puțin mai mare decât cel al matriței, iar greutatea acestuia este cântărită cu un echilibru. Masa golului de cauciuc este calculată după următoarea metodă:
Masa de cauciuc (g)=volumul cavității (cm3) × densitatea cauciucului (g / cm3) × (1,05 ～ 1,10)
Pentru a asigura o cantitate suficientă de cauciuc în timpul turnării și vulcanizării, cantitatea reală de cauciuc este crescută cu (5-10)% mai mult decât cantitatea calculată. După tăiere, aplicați etichete cu numere și condiții de vulcanizare pe partea goală a cauciucului.
(2) Eșantion cilindric
Luați o peliculă de aproximativ 2 mm, luați înălțimea eșantionului (puțin mai mare decât) ca lățime, apăsați și extindeți direcția verticală pentru a tăia într-o bandă, rotiți-o într-un cilindru și cilindrul trebuie rulat strâns, fără goluri . Volumul trebuie să fie puțin mai mic decât cavitatea, iar înălțimea trebuie să fie mai mare decât cavitatea. Pe partea inferioară a buteliei este atașată o etichetă de hârtie cu număr și condiții de întărire.
(3) Exemplu rotund
În conformitate cu cerințele, materialul de cauciuc este tăiat într-o probă de film circular. Dacă grosimea nu este suficientă, filmul poate fi stivuit. Volumul trebuie să fie puțin mai mare decât volumul cavității matriței. Lipiți numărul și hârtia de stare de vulcanizare pe fundul eșantionului circular. eticheta.
2. Reglați și controlați temperatura plăcii în funcție de temperatura de vulcanizare necesară pentru a o menține constantă.
3. Așezați matrița pe o placă închisă și preîncălziți-o la temperatura specificată de vulcanizare în ± 1 ℃ și păstrați-o la această temperatură timp de 20 de minute. Încălzirea continuă nu este necesară în timpul vulcanizării continue. În timpul vulcanizării este permisă o singură matriță pe fiecare strat de placă fierbinte.
4. Controlul și reglarea presiunii de vulcanizare
Când funcționează vulcanizatorul, presiunea de vulcanizare este asigurată de pompă, iar presiunea de vulcanizare este indicată de manometru, iar valoarea presiunii poate fi reglată de supapa de reglare a presiunii.
5. Puneți golul de cauciuc pentru a verifica numărul și condițiile de vulcanizare în matrița preîncălzită cât mai repede posibil, închideți imediat matrița și așezați-o în centrul plăcii. După ce modelele vulcanizate superioare și inferioare sunt aliniate în aceeași direcție, se aplică presiune pentru a ridica placa, Când manometrul indică presiunea de lucru necesară, eliberați în mod corespunzător presiunea și evacuarea de aproximativ 3 până la 4 ori, apoi maximizați presiunea, porniți pentru a calcula timpul de vulcanizare, eliberați imediat presiunea când vulcanizarea atinge timpul predeterminat și scoateți proba.
Pentru noul vulcanizator plat, blocarea matriței, evacuarea, timpul de vulcanizare și deschiderea matriței sunt controlate automat.
6. După ce eșantionul vulcanizat este tăiat de marginea lipiciului, acesta poate fi testat pentru performanță după ce a fost parcat la temperatura camerei timp de 10 ore.
Patru, factori care afectează vulcanizarea
Pentru un compus de cauciuc cu o formulă determinată, există trei factori care afectează calitatea cauciucului vulcanizat: presiunea de vulcanizare, temperatura de vulcanizare și timpul de vulcanizare, cunoscute și sub numele de cele trei elemente ale vulcanizării.
1. Presiunea de vulcanizare
Scopul aplicării presiunii pe cauciuc în timpul procesului de vulcanizare este acela de a face cauciucul să curgă în cavitatea matriței, iar certificatul de birou Harbin este umplut cu caneluri (sau modele) pentru a preveni bule sau lipsa cauciucului; îmbunătățiți compactitatea cauciucului; întărește rezistența de adeziune a cauciucului la stratul de pânză sau metal; ajută la îmbunătățirea proprietăților fizice și mecanice ale compusului de cauciuc (cum ar fi proprietățile la tracțiune, rezistența la uzură, rezistența la flexie, rezistența la îmbătrânire etc.). De obicei este determinat în funcție de plasticitatea compusului și de condițiile specifice ale structurii probei (produsului). Dacă plasticitatea este mare, presiunea ar trebui să fie mai mică; presiunea ar trebui să fie mai mare pentru grosimea, numărul de straturi și structura complexă.
2. Temperatura de vulcanizare
Temperatura de vulcanizare afectează direct viteza reacției de vulcanizare și calitatea vulcanizării. Conform ecuației lui Van der Hoff:
Printre ele, T1 - timpul de întărire când temperatura este t1;
T2 - timpul de vulcanizare când temperatura este t2;
K - coeficientul de temperatură de vulcanizare.
Se poate observa că atunci când K=2, timpul de vulcanizare poate fi redus la jumătate pentru fiecare creștere a temperaturii de 10 ° C, ceea ce indică faptul că efectul temperaturii de vulcanizare asupra vitezei de vulcanizare este foarte evident. Adică, creșterea temperaturii de vulcanizare poate accelera viteza de vulcanizare, dar temperatura ridicată determină cu ușurință fisurarea lanțului molecular al cauciucului, provocând astfel o reducere a vulcanizării, rezultând o scădere a proprietăților fizice și mecanice, deci temperatura de vulcanizare nu trebuie să fie prea sus. Temperatura corespunzătoare de vulcanizare depinde de formula de cauciuc, care depinde în principal de tipul de cauciuc și de sistemul de vulcanizare.
3. Timp de vulcanizare
Timpul de întărire este determinat de formula compusului și de temperatura de întărire. Pentru un compus de cauciuc dat, în anumite condiții de temperatură și presiune de vulcanizare, există un timp optim de vulcanizare. Prea lung sau prea scurt va afecta performanța cauciucului vulcanizat.
Alegerea timpului de întărire adecvat poate fi determinată de un instrument de întărire