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乐通lt118-密炼机:橡胶的硫化工艺(平板模压为例)

发布时间:2019-06-03 13:44:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机厂家2019年6月3日讯 

一、实验目的

1、掌握硫化的本质和影响硫化的因素。

2、掌握硫化条件的确定和实施方法。

3、掌握平板硫化机的操作方法。

4、了解硫化设备之一平板硫化机的结构。

二、实验原理

    硫化是在一定温度、 时间和压力下, 混炼胶的线型大分子进行交联, 形成三维网状结构的过程。硫化使橡胶的塑性降低,弹性增加, 抵抗外力变形的能力大大增加,并提高了其他物理和化学性能,使橡胶成为具有使用价值的工程材料。

    硫化是橡胶制品加工的最后一个工序。 硫化的好坏对硫化胶的性能影响很大, 因此, 应严格掌握硫化条件。

1.硫化机两热板加压面应相互平行。

2.热板采用蒸汽加热或电加热。

3.平板在整个硫化过程中,在模具型腔面积上施加的压强不低于 3.5MPa。

4. 无论使用何种型号的热板, 整个模具面积上的温度分布应该均匀。 同       一热板内各点间及各点与中心点间的温差最大不超过 1℃;相邻二板间其对应位置点的温差不超过 1℃。在热板中心处的最大温差不超过± 0.5 ℃。

技术规格

最大关闭压力 200 吨

柱塞最大行程 250 毫米

平板面积 503 毫米× 508 毫米

工作层数 两层

总加热功率 27 千瓦

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      橡胶包辊后,按下列一般的顺序加料:橡胶、再生胶、各种母炼胶→固体软化剂(如较难分散的松香、硬脂酸、固体古马隆树脂等)→小料(促进剂、活性剂、防老剂)→补强填充剂→液体软化剂→硫黄→超促进剂→薄通→倒胶下片。

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三、实验设备及材料

平板硫化仪 XK –160型双辊开炼机天然橡胶\高耐磨炭黑\氧化锌\硫磺、其他。

四、实验内容及步骤

1、实验步骤

     1、 检查机器的油箱油位高低和导向部分润滑状况, 立柱上下两端的螺母是否松动, 根据制品硫化工艺条件,调节液压系统的工作压力和热板的加热温度。

     2 、根据制品硫化压力、 模具的承压面积和柱塞的面积确定压力的大小, 然后调整压力指针到所需刻度。

    3、 设置加热温度。

    4 、启动机器检查运行状况是否正常, 包括柱塞升降速度、 电接点压力表指示的刻度和压力控制情况、机器的噪音和震动情况。

     5 、将生产或试验用模具清理后置于热板上进行预热。

     6 、检查、称量所需半成品或胶料,有压延方向要求需标注压延方向。

     7、 从热板上取下模具, 打开上模, 将半成品或胶料加入模具型腔, 将上模板放到模具上并置于热板上。注意模具应放置在热板中央位置,防止出现偏载情况。

    8 、启动油泵电机, 升起热板进行合模, 在上升之间严禁用手或其他东西触及模型或位于平板之间, 当压力到达硫化压力时, 放压排气 2 ~4 次。最后一次当压力到达硫化压力开始计时。并保压进行硫化。

    9、 硫化到预定时间, 除去压力, 使热板下降, 取下并打开模具取出片或试样,取出后在室温下或低于室温的水或金属板上冷却 10~15min ,停放 16h( 不超过 4 星期 ) 进行性能测试。

      硫化结束将模具清理后继续进行上述过程硫化其他试样或试片。

    10、 试验结束,关闭机器电源,清理现场,将模具收存,填写试验记录及设备运行状况。

2、硫化实验的操作

2.1 胶料的准备

     混炼后的胶片应按 GB/T 2941-2006 规定停放 2—24 小时,方可裁片进行硫化。其裁片的方法如下:

     (1) 片状 ( 拉力等试验用 ) 或条状试样用剪刀在胶料上裁片,试片的宽度方向与胶料的压延方向要一致。 胶料的体积应稍大于模具的容积其重量用天平称量,胶坯的质量按照以下方法计算:

胶坯质量( g)=模腔容积( cm3)×胶料密度( g/cm3)× (1.05 ~1.10)为保证模压硫化时有充足的胶量,胶料的实际用量比计算的量再增加( 5~10)%。裁好后在胶坯边上贴好编号及硫化条件的标签。

     (2) 园柱试样取 2 毫米左右的胶片,以试样的高度 ( 略大于 )为宽度,按压延垂直方向裁成胶条,将其卷成园柱体,且柱体要卷的紧密,不能有间隙,柱体体积要稍小于模腔,高度要高于模腔。在柱体底贴面上编号及硫化条件的纸标签。

     (3) 园形试样按照要求,将胶料裁成园形胶片试样,如果厚度不够时,可将胶片迭放而成,其体积应稍大于模腔体积,在园形试样底面贴上编号及硫化条件的纸标签。

    2.2 按要求的硫化温度调节并控制好平板温度,使之恒定。

    2.3 将模具放在闭合平板上预热至规定的硫化温度± 1℃范围之内, 并在该温度下保持 20min,连续硫化时可以不再预热。硫化时每层热板仅允许放一个模具。

    2.4 硫化压力的控制和调节硫化机工作时,由泵提供硫化压力,硫化压力由压力表指示,压力值的高低可由压力调节阀调节。

    2.5 将核对编号及硫化条件的胶坯以尽快的速度放入预热好的模具内,马上合模,置于平板中央, 上下各层硫化模型对正于同一方位后施加压力, 使平板上升, 当压力表指示到所需工作压力时,适当卸压排气约 3~4 次,然后使压力达到最大,开始计算硫化时间,在硫化到达预定时间马上泄压启模,取出试样。对新型平板硫化机,合模、排气、硫化时间和启模均为自动控制。

    2.6 硫化后的试样剪去胶边,在室温下停放 10 小时后则可进行性能测试。

3、影响硫化的因素

   对已确定配方的胶料而言,影响硫化胶质量的因素有三:硫化压力、硫化温度和硫化时间,又称硫化的三要素。

3.1 硫化压力

    硫化过程中对胶料施加压力的目的, 在于使胶料在模腔内流动, 充满沟槽 ( 或花纹 ) ,防止出现气泡或缺胶现象; 提高胶料的致密性; 增强胶料与布层或金属的附着强度; 有助于提高胶料的物理机械性能 ( 如拉伸性能、耐磨、抗屈挠、耐老化等 ) 。通常是根据混炼胶的可塑性、试样 ( 产品 ) 结构的具体情况来决定。如塑性大的,压力宜小些;厚度大、层数多、结构复杂的压力应大些。

3.2 硫化温度

硫化温度直接影响着硫化反应速度和硫化的质量。根据范德霍夫方程式:

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其中 T1—温度为 t1 时的硫化时间;

T2 —温度为 t2 时的硫化时间;

K —硫化温度系数。

    可以看出:当 K=2 时,温度每升高 10℃,硫化时间就可减少一半,说明硫化温度对硫化速度的影响是十分明显的。 也就是说提高硫化温度就可加快硫化速度, 但是高温容易引起橡胶分子链裂解,从而产生硫化还原,导致物理机械性能下降,故硫化温度不宜过高。 适宜的硫化温度要根据胶料配方而定,其中主要取决于橡胶的种类和硫化体系。

3.3 硫化时间

     硫化时间是由胶料配方和硫化温度来决定的。 对于给定的胶料来说, 在一定的硫化温度和压力条件下,有一个最适宜的硫化时间,时间过长、过短都会影响硫化胶的性能。适宜硫化时间的选择可通过硫化仪测定。

五、注意事项

1、操作时注意安全,严防烫伤、压伤。

2、在压制过程中,模具要放在热板中央位置。

3 、操作时先了解机器及急停方法


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