Principe de vulcanisation du caoutchouc et conseils pour le contrôle de la température et du temps

La vulcanisation (également appelée durcissement) est le processus de fabrication de base qui convertit le caoutchouc brut plastique en caoutchouc fini élastique.Les agents vulcanisants créent des liaisons croisées entre les chaînes linéaires de polymères de caoutchoucLa structure moléculaire linéaire se transforme en une structure de réseau 3D stable.résistance à la traction, résistance à l'abrasion et stabilité chimique.

Principaux systèmes de liaison croisée dans l'industrie: système à base de soufre ( caoutchouc à usage général), système de peroxyde (EPDM, caoutchouc de silicone), système de durcissement des oxydes métalliques (CR en néoprène).

La température fournit l'énergie d'activation pour la réaction de liaison croisée.

• Une température plus élevée accélère la vulcanisation et raccourcit le cycle de durcissement.
• Température trop élevée → Surcurage: Le caoutchouc devient rigide et fragile, son élasticité diminue, et il peut aussi brûler prématurément avant le moulage.
• Température trop basse → Sous-curage: liaison transversale incomplète, faibles propriétés mécaniques et grande déformation permanente.

Plage de température de référence de durcissement:

• NR, SBR, NBR (système soufre): 145°C à 165°C
• EPDM: 150°C à 170°C
• Pour le caoutchouc de silicone: 160°C à 185°C
• FKM Fluor caoutchouc: 170°C à 190°C

Temps nécessaire pour obtenir une liaison transversale adéquate à température constante: le réglage dépend de l'épaisseur du produit, de la conductivité thermique du composé de caoutchouc et de la température de durcissement.En règle générale, suivant le principe d'Arrhenius: Le temps de durcissement peut être réduit de moitié lorsque la température augmente de 10°C.

• Sous-curage: liaison transversale insuffisante, ensemble de compression élevé, faible résistance à l'huile.
• Surcurage: dégradation du polymère, perte de souplesse et risque de fissuration plus élevé.

La pression expulse l'air emprisonné, permet de remplir complètement le moule, renforce l'adhérence entre les couches et élimine les bulles et les défauts de surface.

1. Calibrer la température réelle de la cavitéUtilisez des sondes de température pour mesurer la température réelle de la cavité du moule comme norme de processus formelle.
2. Ajuster le temps de durcissement en fonction de l'épaisseur du produitLa chaleur se transfère lentement à l'intérieur du caoutchouc. Le temps de durcissement doit être prolongé pour les articles à paroi épaisse.Adopter une température modérée avec une durée de conservation plus longue pour éviter le surcurage de la surface et le sous-curage intérieur.
3. Paramètres différenciés par structure du produitPièces minces en caoutchouc: température plus élevée + cycle plus court pour une productivité plus élevée. Produits en caoutchouc solide épais: température moyenne avec durée de durcissement prolongée.
4. Définir la valeur de départ par le biais d'un rhumomètre à matériau mobile (RDM)Prenez t90 (temps de durcissement optimal) de la courbe de vulcanisation. temps de production réel = t90 plus 10% ~ 20% de garantie de sécurité.
5. Évitez les brûlures prématuréesContrôle de la température du matériau lors du fraisage à ciel ouvert, de l'extrusion et du préchauffage.
6. Appliquer le post-curage pour les élastomères spéciauxLe caoutchouc de silicone et le caoutchouc fluoré nécessitent un post-curage secondaire du four après la vulcanisation du moule.
7. Maintenir une température stableLa forte fluctuation de température de la presse de vulcanisation entraîne une qualité incohérente entre les lots.