اصول ولکانیزاسیون لاستیک و نکات کنترل دما و زمان
ولکاناسیون (همچنین به عنوان خشک کردن شناخته می شود) فرآیند اصلی تولید است که لاستیک خام را به لاستیک آماده لاستیک تبدیل می کند. با استفاده از گرما و فشار،عوامل ولکاناسیون بین زنجیره های پلیمری لاستیکی خطی ایجاد می کنندساختار مولکولی خطی به یک ساختار شبکه ای سه بعدی پایدار تبدیل می شود. پس از پیوند متقابل، لاستیک دیگر پلاستیکی جریان ندارد و خواص ضروری را به دست می آورد: انعطاف پذیری بالا،مقاومت کششیمقاومت در برابر سایش و ثبات شیمیایی.
سیستم های متقاطع اصلی در صنعت: سیستم مبتنی بر گوگرد (گام عمومی) ، سیستم پروکسید (EPDM، لاستیک سیلیکون) ، سیستم مقاوم سازی اکسید فلزی (CR نئوپرن).
دما انرژی فعال سازی را برای واکنش متقاطع فراهم می کند.
- دمای بالاتر سرعت ولکاناسیون را افزایش می دهد و چرخه سفت شدن را کوتاه می کند.
- دمای بیش از حد → درمان بیش از حد: لاستیک سفت و شکننده می شود، انعطاف پذیری کاهش می یابد.
- دمای بسیار پایین → درمان کم: پیوند متقابل ناقص، خواص مکانیکی ضعیف و تغییر شکل دائمی بزرگ.
محدوده دمای مرجع خشک کردن:
- NR، SBR، NBR (سیستم گوگرد): 145°C ~ 165°C
- EPDM: 150°C ~ 170°C
- لاستیک سیلیکونی: 160°C ~ 185°C
- FKM فلوئور لاستیک: 170°C ~ 190°C
زمان مورد نیاز برای دستیابی به پیوند متقابل مناسب در دمای ثابت. تنظیم بستگی به ضخامت محصول، رسانایی حرارتی ترکیب لاستیک و دمای خشک شدن دارد.به عنوان یک قاعده کلی با پیروی از اصل آرنیوس: زمان سفت شدن می تواند در صورت افزایش دمای 10 درجه سانتیگراد به نصف کاهش یابد.
- زیر درمان: عدم ارتباط متقابل کافی، مجموعه فشرده سازی بالا، مقاومت ضعیف روغن.
- بیش از حد درمان: تخریب پلیمر، از دست دادن انعطاف پذیری و خطر ترک بیشتر.
فشار هوا را بیرون می کشد، باعث پر شدن کامل قالب می شود، چسبندگی بین لایه ها را تقویت می کند و حباب ها و نقایص سطحی را از بین می برد.
- درجه حرارت واقعی حفره را کالیبراسیون کنیدبه طور کورکورانه به مقادیر صفحه نمایش ماشین اعتماد نکنید. از سنج های دمایی برای اندازه گیری دمای حفره قالب واقعی به عنوان استاندارد فرآیند رسمی استفاده کنید.
- تنظیم زمان خشک شدن بر اساس ضخامت محصولگرما به آرامی در داخل لاستیک منتقل می شود. زمان سفت شدن برای اقلام دیواری ضخیم باید افزایش یابد. برای قطعات لاستیکی ضخیم:درجه حرارت متوسط را با زمان نگه داشتن طولانی تر برای جلوگیری از بیش از حد درمان سطح و تحت درمان داخلی اتخاذ کنید.
- پارامترهای متمایز بر اساس ساختار محصولقطعات لاستیکی کوچک نازک: دمای بالاتر + چرخه کوتاه تر برای بهره وری بیشتر. محصولات لاستیکی ضخیم جامد: دمای متوسط با مدت طولانی تر.
- مقادیر اولیه را از طریق رئومتر حرکت (MDR) تنظیم کنید.از منحنی ولکاناسیون t90 (زمان درمان مطلوب) استفاده کنید. زمان تولید واقعی = t90 به علاوه 10٪ ~ 20٪ تخفیف ایمنی.
- از سوختگی زودرس اجتناب کنیدکنترل دمای مخزن در هنگام فرش کردن باز، اکستروز و گرم کردن. دمای بالا قبل از قالب گیری باعث پیوند جزئی اولیه می شود.
- استفاده از پس از سخت شدن برای استالستومرهای خاصلاستیک سیلیکونی و لاستیک فلوروزن نیاز به پس از خشک شدن فر ثانویه پس از ولکاناسیون قالب دارند. پس از خشک شدن مولکول های کوچک ناپایدار را از بین می برد و مجموعه فشرده سازی و ثبات حرارتی را بهینه می کند.
- دمای ثابت را حفظ کنیدنوسانات شدید دمای فشار ولکاناسیون منجر به عدم ثبات کیفیت بین دسته ها می شود. دمای ثابت را در طول تولید مداوم حفظ کنید.
| نقص | علت | راه حل |
|---|---|---|
| محصولات چسبنده و به راحتی تغییر شکل می دهند | زیر درمان | افزایش دمای یا افزایش زمان خشک شدن |
| لاستیک شکننده با ترک های سطحی | بیش از حد درمان | کاهش دمای یا کوتاه کردن زمان نگه داری |
| حباب های هوا و فضاهای داخلی | دمای بیش از حد بالا / فشار ناکافی | دمای متوسط پایین، افزایش فشار قالب |
| سختی نامنظم (سطح سخت، نرم داخلی) | نفوذ نامنظم گرما در محصولات ضخیم | کاهش درجه حرارت و طولانی کردن چرخه ولکاناسیون |