Analyse des Vulkanisationsprozesses von Gummiprodukten

Vulkanisationsprozess für Gummiprodukte

Einer. Zweck

1. Erfassen Sie die Essenz der Vulkanisation und die Faktoren, die die Vulkanisation beeinflussen.

2. Beherrschen Sie die Bestimmungs- und Implementierungsmethoden der Vulkanisationsbedingungen.

3. Beherrschen Sie die Arbeitsweise der Plattenvulkanisiermaschine.

4. Verstehen Sie die Struktur eines der Vulkanisiergeräte.

2. Vulkanisationsausrüstung und experimentelle Prinzipien

Abbildung 5-1 Flache Vulkanisiermaschine

Bei der Vulkanisation werden die linearen Makromoleküle der Kautschukmischung unter einer bestimmten Temperatur, Zeit und einem bestimmten Druck zu einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur vernetzt. Die Vulkanisation verringert die Plastizität von Gummi, erhöht seine Elastizität, erhöht seine Fähigkeit, äußeren Kraftverformungen zu widerstehen, erheblich und verbessert andere physikalische und chemische Eigenschaften, was Gummi zu einem wertvollen technischen Material macht.

Die Vulkanisation ist der letzte Schritt bei der Verarbeitung von Gummiprodukten. Die Qualität der Vulkanisation hat einen großen Einfluss auf die Leistung von vulkanisiertem Kautschuk. Daher sollten die Vulkanisationsbedingungen streng kontrolliert werden.

1. Die Druckflächen der beiden Heizplatten des Vulkanisierers sollten parallel zueinander sein.

2. Die Heizplatte übernimmt Dampfheizung oder elektrische Heizung.

3. Während des gesamten Vulkanisationsprozesses der Platte beträgt der auf den Formhohlraum ausgeübte Druck nicht weniger als 3,5 MPa.

4. Unabhängig davon, welche Art von Heizplatte verwendet wird, sollte die Temperaturverteilung über den gesamten Formbereich gleichmäßig sein. Die maximale Temperaturdifferenz zwischen Punkten in derselben Heizplatte und zwischen jedem Punkt und dem Mittelpunkt darf 1 ° C nicht überschreiten. Die Temperaturdifferenz zwischen den entsprechenden Punkten benachbarter zwei Platten darf 1 ° C nicht überschreiten. Die maximale Temperaturdifferenz in der Mitte der Heizplatte überschreitet ± 0,5 ° C.

Technische Spezifikationen

Maximaler Schließdruck 200 Tonnen

Maximaler Kolbenhub 250 mm

Flache Fläche 503 mm × 508 mm

Anzahl der Arbeitsschichten Zwei Schichten

Gesamtheizleistung 27 kW

3. Durchführung des Vulkanisationsexperiments

1. Herstellung von Gummi

Der gemischte Film sollte gemäß GB / T 2941-2006 2 bis 24 Stunden lang geparkt werden, bevor er zur Vulkanisation geschnitten werden kann. Das Verfahren zum Schneiden von Stücken ist wie folgt:

(1) Blatt (für Zugversuch) oder Streifenprobe

Schneiden Sie mit einer Schere Stücke auf das Gummimaterial. Die Breite des Prüflings sollte mit der Walzrichtung des Gummimaterials übereinstimmen. Das Volumen der Gummimischung sollte etwas größer sein als das der Form, und ihr Gewicht wird mit einer Waage gewogen. Die Masse des Gummirohlings wird nach folgender Methode berechnet:

Gummi-Blindmasse (g)=Hohlraumvolumen (cm3) × Gummidichte (g / cm3) × (1,05 ≤ 1,10)

Um eine ausreichende Menge an Gummi während des Formens und Vulkanisierens sicherzustellen, wird die tatsächliche Menge an Gummi um (5-10)% mehr als die berechnete Menge erhöht. Bringen Sie nach dem Schneiden Etiketten mit Zahlen und Vulkanisationsbedingungen an der Seite des Gummi-Rohlings an.

(2) Zylinderprobe

Nehmen Sie einen Film von ca. 2 mm, nehmen Sie die Höhe der Probe (etwas größer als) als Breite, drücken Sie und verlängern Sie die vertikale Richtung, um in einen Streifen zu schneiden, rollen Sie ihn in einen Zylinder, und der Zylinder sollte fest und ohne Lücken gerollt werden . Das Volumen sollte etwas kleiner als der Hohlraum sein und die Höhe sollte höher als der Hohlraum sein. Ein Papieretikett mit Nummer und Aushärtungsbedingungen ist am Boden des Zylinders angebracht.

(3) Runde Probe

Entsprechend den Anforderungen wird das Gummimaterial in eine kreisförmige Filmprobe geschnitten. Wenn die Dicke nicht ausreicht, kann der Film gestapelt werden. Das Volumen sollte etwas größer sein als das Volumen des Formhohlraums. Kleben Sie das Papier mit der Nummer und den Vulkanisationsbedingungen auf den Boden der kreisförmigen Probe. Etikette.

2. Stellen Sie die Plattentemperatur entsprechend der erforderlichen Vulkanisationstemperatur ein und regeln Sie sie, um sie konstant zu halten.

3. Legen Sie die Form auf eine geschlossene Platte, heizen Sie sie innerhalb von ± 1 ° C auf die angegebene Vulkanisationstemperatur vor und halten Sie sie 20 Minuten lang auf dieser Temperatur. Das Vorheizen ist bei kontinuierlicher Vulkanisation nicht erforderlich. Während der Vulkanisation ist nur eine Form auf jeder Schicht der Heizplatte zulässig.

4. Kontrolle und Einstellung des Vulkanisationsdrucks

Wenn der Vulkanisierer arbeitet, wird der Vulkanisationsdruck von der Pumpe bereitgestellt, und der Vulkanisationsdruck wird vom Manometer angezeigt, und der Druckwert kann durch das Druckregelventil eingestellt werden.

5. Legen Sie den Gummi-Rohling zur Überprüfung der Anzahl und der Vulkanisationsbedingungen so schnell wie möglich in die vorgewärmte Form, schließen Sie die Form sofort und legen Sie sie in die Mitte der Platte. Nachdem das obere und das untere vulkanisierte Modell in die gleiche Richtung ausgerichtet wurden, wird Druck ausgeübt, um die Platte anzuheben. Wenn das Manometer den erforderlichen Arbeitsdruck anzeigt, lassen Sie den Druck und den Auslass etwa 3 bis 4 Mal ordnungsgemäß ab und maximieren Sie dann den Druck. Starten Sie Um die Vulkanisationszeit zu berechnen, lassen Sie den Druck sofort ab, wenn die Vulkanisation die vorgegebene Zeit erreicht, und nehmen Sie die Probe heraus.

Beim neuen Flachvulkanisator werden Formklemmung, Auspuff, Vulkanisationszeit und Formöffnung automatisch gesteuert.

6. Nachdem die vulkanisierte Probe von der Leimkante abgeschnitten wurde, kann sie nach 10-stündigem Parken bei Raumtemperatur auf ihre Leistung getestet werden.

Viertens Faktoren, die die Vulkanisation beeinflussen

Für eine Kautschukmischung mit einer bestimmten Formel gibt es drei Faktoren, die die Qualität des vulkanisierten Kautschuks beeinflussen: Vulkanisationsdruck, Vulkanisationstemperatur und Vulkanisationszeit, auch als die drei Elemente der Vulkanisation bekannt.

1. Vulkanisationsdruck

Der Zweck des Drucks auf den Kautschuk während des Vulkanisationsprozesses besteht darin, den Kautschuk in den Formhohlraum fließen zu lassen, und das Harbin-Bürozertifikat ist mit Rillen (oder Mustern) gefüllt, um Blasen oder Gummimangel zu verhindern. die Kompaktheit des Gummis verbessern; Gummi verstärken Haftfestigkeit auf Stoffschicht oder Metall; hilft, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Kautschukmischung zu verbessern (wie Zugeigenschaften, Verschleißfestigkeit, Biegefestigkeit, Alterungsbeständigkeit usw.). Sie wird üblicherweise anhand der Plastizität der Verbindung und der spezifischen Bedingungen der Proben- (Produkt-) Struktur bestimmt. Wenn die Plastizität groß ist, sollte der Druck niedriger sein; Der Druck sollte für die Dicke, die Anzahl der Schichten und die komplexe Struktur höher sein.

2. Vulkanisationstemperatur

Die Vulkanisationstemperatur beeinflusst direkt die Vulkanisationsreaktionsgeschwindigkeit und die Vulkanisationsqualität. Nach der Van-der-Hoff-Gleichung:

Unter diesen T1 - die Aushärtungszeit, wenn die Temperatur t1 ist;

T2 - Vulkanisationszeit bei einer Temperatur von t2;

K - Vulkanisationstemperaturkoeffizient.

Es ist ersichtlich, dass bei K=2 die Vulkanisationszeit mit jedem Temperaturanstieg von 10 ° C um die Hälfte reduziert werden kann, was darauf hinweist, dass der Einfluss der Vulkanisationstemperatur auf die Vulkanisationsgeschwindigkeit sehr offensichtlich ist. Das heißt, eine Erhöhung der Vulkanisationstemperatur kann die Vulkanisationsgeschwindigkeit beschleunigen, aber eine hohe Temperatur führt leicht dazu, dass die Kautschukmolekülkette reißt, wodurch eine Verringerung der Vulkanisation verursacht wird, was zu einer Abnahme der physikalischen und mechanischen Eigenschaften führt, so dass die Vulkanisationstemperatur nicht sein sollte zu hoch. Die geeignete Vulkanisationstemperatur hängt von der Kautschukformel ab, die hauptsächlich von der Art des Kautschuks und dem Vulkanisationssystem abhängt.

3. Vulkanisationszeit

Die Aushärtungszeit wird durch die Verbindungsformel und die Aushärtungstemperatur bestimmt. Für eine gegebene Kautschukmischung gibt es unter bestimmten Vulkanisationstemperatur- und -druckbedingungen eine optimale Vulkanisationszeit. Zu lang oder zu kurz beeinträchtigt die Leistung des vulkanisierten Kautschuks.

Die Wahl der geeigneten Aushärtezeit kann durch ein Aushärtungsinstrument bestimmt werden