Nguyên tắc Vulcanization cao su & Mẹo để kiểm soát nhiệt độ và thời gian

Vulcanization (còn được gọi là làm cứng) là quy trình sản xuất cốt lõi chuyển đổi cao su thô nhựa thành cao su hoàn thành đàn hồi.Các tác nhân hóa thạch tạo ra các liên kết chéo giữa các chuỗi polymer cao su tuyến tính. Cấu trúc phân tử tuyến tính chuyển thành một cấu trúc mạng 3D ổn định. Sau khi liên kết chéo, cao su không còn chảy nhựa và đạt được các tính chất thiết yếu: độ đàn hồi cao, độ bền cao, độ bền cao.độ bền kéo, chống mài mòn và ổn định hóa học.

Các hệ thống liên kết chéo chính trong công nghiệp: Hệ thống dựa trên lưu huỳnh (nhựa sử dụng chung), hệ thống peroxide (EPDM, cao su silicone), hệ thống làm cứng oxit kim loại (neoprene CR).

Nhiệt độ cung cấp năng lượng kích hoạt cho phản ứng liên kết chéo.

• Nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ hóa thạch và rút ngắn chu kỳ làm cứng.
• Nhiệt độ quá cao → Sức khỏe quá mức: Cao su trở nên cứng và dễ vỡ, độ đàn hồi giảm xuống. Nó cũng có thể gây cháy sớm trước khi đúc.
• Nhiệt độ quá thấp → Chất khắc kém: Liên kết chéo không hoàn chỉnh, đặc tính cơ học kém và biến dạng vĩnh viễn lớn.

Phạm vi nhiệt độ làm cứng tham chiếu:

• NR, SBR, NBR (hệ thống lưu huỳnh): 145 °C ~ 165 °C
• EPDM: 150 °C ~ 170 °C
• Cao su silicon: 160 °C ~ 185 °C
• FKM Fluor rubber: 170 °C ~ 190 °C

Thời gian cần thiết để đạt được liên kết chéo đầy đủ ở nhiệt độ không đổi.Như một quy tắc chung sau nguyên tắc Arrhenius: Thời gian làm cứng có thể được giảm một nửa khi nhiệt độ tăng 10 °C.

• Chế độ khắc nghiệt: Không đủ liên kết chéo, bộ nén cao, chống dầu kém.
• Sức khắc quá mức: Sự phân hủy polyme, mất độ linh hoạt và nguy cơ nứt cao hơn.

Áp lực đẩy ra không khí bị mắc kẹt, cho phép lấp đầy khuôn hoàn toàn, tăng cường gắn kết giữa các lớp và loại bỏ bong bóng và khiếm khuyết bề mặt.

1. Chuẩn đoán nhiệt độ khoang thực tếKhông tin tưởng mù quáng vào các giá trị hiển thị máy. Sử dụng các đầu dò nhiệt độ để đo nhiệt độ khoang khuôn thực tế như tiêu chuẩn quy trình chính thức.
2. Điều chỉnh thời gian làm cứng dựa trên độ dày sản phẩmNhiệt chuyển từ từ bên trong cao su. Thời gian làm cứng phải được kéo dài cho các mặt hàng tường dày. Đối với các bộ phận cao su dày:Sử dụng nhiệt độ vừa phải với thời gian giữ lâu hơn để tránh quá mức khắc nghiệt bề mặt và nội bộ.
3. Phân biệt các thông số theo cấu trúc sản phẩmCác bộ phận cao su nhỏ mỏng: Nhiệt độ cao hơn + chu kỳ ngắn hơn để có năng suất cao hơn.
4. Thiết lập đường cơ bản bằng máy đo huyết áp di chuyển (MDR)Lấy t90 (thời gian khắc phục tối ưu) từ đường cong hóa thạch. thời gian sản xuất thực tế = t90 cộng với 10% ~ 20% bảo mật.
5. Tránh bị bỏng sớmKiểm soát nhiệt độ vật liệu trong quá trình nghiền mở, ép và làm nóng trước.
6. Áp dụng sau làm cứng cho elastomer đặc biệtCao su silicone và cao su huỳnh quang đòi hỏi lò thứ cấp sau khi khắc phục sau khi ốc dịch khuôn.
7. Giữ nhiệt độ ổn địnhSự biến động nhiệt độ mạnh của máy ép thêu dẫn đến chất lượng không nhất quán giữa các lô.