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乐通lt118-开炼机:橡胶制品二次硫化收缩率问题

发布时间:2019-08-30 10:41:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

1. 橡胶的二次硫化也叫后硫化或二段硫化

泰州科德橡胶机械-开炼机密炼机捏炼机厂家2019年8月30日讯  是指橡胶制品达到一定硫化程度,继续进行加热硫化的工艺。从广义上讲,橡胶制品硫化到一定程度,即使不加热,它仍可在余热的作用下,或在制品储存过程中, 继续加深硫化程序,或在动态作用下产生继续交联现象。当然也包括继续加热进行二段硫化的加工工艺;

     二次硫化目的是橡胶制品进一步交联, 改善橡胶制品的力学性能和压缩永久变形性能等综合性能;

     二次硫化的方法是烘箱热空气硫化或者采用硫化罐热空气二次硫化;

     某些品种的橡胶制品(如硅胶 .氟胶)一段硫化后,残留有一些低分子物质,影响制品性能。会导致制品在高温状态下发生裂解, 物理机械性能下降严重, 丧失使用价值。这些制品必须经过二段硫化(或称二次硫化) 以除去上述低分子物质, 以保证产品质量。二段硫化可能会增加交联密度,但这完全不是二段硫化的目的所在。烤箱(准确说应该是烘箱) 的作用就是提供一个敞开 (相对于一段模具硫化而言 )的高温环境,以便于低分子物质从制品中挥发出来。


2、影响模压橡胶制品收缩率的因素

     橡胶制品收缩率受很多因素影响, 其中最主要的是金属模具与硫化胶的热膨胀系数之差和硫化温度。模具所用金属材料的热膨胀系数与硫化胶的热膨胀系数之差越大、 硫化温度越高,收缩率越大, 由此引起的制品尺寸收缩率为热收缩率。胶料配方组分及其用量均会影响胶料的热膨胀系数, 一般来说含胶量越大, 胶料热膨胀系数越大。炭黑和无机材料与模具材料热膨胀系数属于同一数量级, 因此填充剂含量越大,胶料热膨胀系数越小。促进剂、 增塑剂、树脂、油类和硫黄等也会影响胶料的热膨胀系数,所起的作用和生胶相同。

     胶料硫化时由于交联反应生成网状结构, 使胶料聚集收缩, 此种收缩称为化学收缩, 但通常橡胶硫化时的化学收缩对制品收缩率的影响很小, 只是在胶料含有大量的硫化剂而制备硬质橡胶时,才能显示出来。

     橡胶的线膨胀系数 α橡与钢的线膨胀系数 α钢的差别是 α橡比 α钢约大 20 倍,这就是制品经模压硫化、启模直至冷却至室温后,橡胶产生收缩的主要原因。

3、胶料收缩率的一般规律

橡胶收缩率的规律和计算方法


胶料收缩率:胶料在压制、加热硫化过程中,胶料内部发生变形和交联,由此产生热膨胀力,硫化胶料在冷却过程中,应力趋于消除。胶料的线性尺寸成比例缩小。因此,在模具设计中,成型部分的尺寸需相应地加大。收缩率比例一般采用百分比表示。

 

胶料收缩率的一般规律

 

①影响胶料收缩率的因素:硫化温度越高(超过正硫化温度),收缩率越大。在一般情况下,温度每升高10°C,其收缩率就增加0.1%~0.2%。

②胶料压延方向和在模具中流动方向的收缩率大于垂直方向的收缩率;流动距离越长,收缩率越大。

③半成品胶料量越多,制成品致密度越高,其收缩率越小。

④胶料的可塑性越大,收缩率越小;胶料的硬度越高,收缩率越小。(高硬度例外,据实验测定,胶料硬度超过邵氏90度以上,其收缩率有上升的趋势)

⑤填充剂用量越多,收缩率越小;含胶量越高,收缩率越大。

⑥多型腔模具中,中间模腔压出制品的收缩率比边沿模腔制品的收缩率略小。

⑦注射法制品比模压法制品的收缩率小。

⑧薄形制品(断面厚度小于3mm)比厚制品(10mm以上)的收缩率大0.2%~0.6%.

⑨一般制品的收缩率随制品内外径和截面的增大而减小。不同类型橡胶的收缩率大小依次为氟橡胶、硅橡胶、三元乙丙胶、天然胶、丁晴胶、氯丁胶 。(以上橡胶类型按胶种而言,不是按胶种配方牌号)。

⑩常用的橡胶制品的收缩率

?棉布经涂胶后与橡胶分层贴合的夹布制品,其收缩率一般在0~0.4%;

?夹涤纶线制品,其收缩率一般在0.4~1.5%;

?夹锦纶丝、尼龙布制品,其收缩率一般在0.8~1.8%;

?夹层织物越多,收缩率越小。

?衬有金属嵌件的橡胶制品收缩率小,且朝金属方向收缩,其收缩率一般在0~0.4%;

?单向粘合制品其收缩率一般在0.4~1.0%;(如骨架油封结构中嵌件粘合部分其收缩率一般在0~0.4%;唇口部分(纯胶部分)收缩率为阶梯形式,离嵌件一端越近,其收缩率越小,反之越大。)

?硬质橡胶(邵氏硬度大于90度),含胶量约在20%时,制品其收缩率一般在1.5%;

?橡胶与塑料拼用像塑制品的收缩率一般在1.1%~1.6%;约比同类橡胶制品小0.1%~0.3%;

?带槽方形制品,由于橡胶压制时挤压方向关系,B向比A向收缩率大0.2%~0.4%。

 

胶料收缩率的计算方法

 

胶料收缩率随胶种、模具、工艺条件等因素的不同而不同,现在还没有一个准确的、完美且具有实用价值的计算公式。有经验的设计人员常凭经验数据估计和积累实际测定数据为参考。

常用的橡胶收缩率计算公式如下:

 

1.橡胶制品与模腔相应尺寸计算公式:

C=(L2—L1)/ L1  X  100%

C—制品胶料的收缩率:

L1—室温时测得的橡胶制品尺寸;

L2—室温时测得的模具型腔尺寸。

 

2.以邵氏硬度计算制品胶料收缩率的经验公式:

C=(2.8---0.02K)X  100%

K—橡胶的邵氏硬度。(查《橡胶模具设计制造与使用》,虞福荣编。)

 

3.以橡胶硫化温度计算制品胶料的收缩率的一般公式:

C=(α—β)ΔT ?R X  100%

α—橡胶的线形膨胀系数;

β—模具材料的线形膨胀系数,

ΔT—硫化温度与测量温度差,

R—生胶、硫磺、有机配合剂在橡胶中的体积百分数(%)。


     我厂宜采用方案:降低硫化温度;增加填充剂用量;调整所用胶料门尼粘度。

4、二段硫化工艺产品质量的保证问题

     1、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系中,橡胶的高弹性是由卷曲大分子的构象熵变化而造成的。随交联密度增加,硫化胶的弹性增大并出现最大值,随后交联密度继续增大,弹性则呈下降趋势。因为适度的交联可减少分子链滑移而形成不可逆形变, 有利于弹性提高,交联过度会造成分子链的活动受阻,而使弹性下降,可见硫化剂和促进剂的用量要适宜。

     2、二段硫化后,会出现制品变硬,手感不佳,弹性下降的现象,原因如上 1 所述,此处应该开展系列实验,考察二段硫化制品性能指标及手感情况,确定硫化体系及用量。


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