汽車橡膠制品硫化過程
2022-09-11 來自: 西安方盛密封 瀏覽次數:1142
隨著橡膠制品在汽車上的利用率越來越高,且在整車NVH方面的貢獻例如:懸置、車輛減震、整車密封條、諧振塊等,在此特別針對橡膠制品的制造工藝(硫化)、硫化的定義、硫化的歷程、硫化過程膠料的性能變化、硫化條件的確定、硫化的方法以及硫化的簡單缺陷和可能導致的原因進行一個簡述。
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一、硫化概述
石油開采、石油煉制、合成(油品、炭黑、生膠、助劑)、按配方稱量、密煉機初煉、開煉機補煉、冷卻出片、硫化、橡膠零件、裝配應用
二、硫化定義和作用
定義:在加熱或輻照的條件下,膠料中的生膠與硫化劑發生化學反應,由線性結構的大分子交聯成為立體網狀結構的大分子,并使膠料的物理機械性能及其它性能隨之發生根本變化,這一過程稱為硫化。
作用:通過硫化可以使具有塑性的半成品混煉膠變成具有彈性、低變形的硫化產品,使之具備優越的力學性能、耐熱性、耐溶劑性、耐腐蝕性等性能,從而滿足橡膠產品在各種工作狀況下的使用要求。
硫化:是橡膠加工中的主要工藝之一,也是橡膠制品生產中的最后一道工序,在工業生產中,硫化交聯反應一般在的溫度、壓力下經過時間來完成,這些統稱為硫化條件。如何確定、保持這些條件是硫化工藝的主要控制點之一。
三、硫化的歷程
AB段:膠料受熱后粘性下降階段BC段:膠料開始交聯至10%AC段:焦燒階段
CD段:膠料交聯度達到90%DE段:膠料交聯度達到100%CE段:熱硫化階段EF段:平坦硫化階段FG段:過硫化階段
A點轉矩:反映膠料起始粘度B點轉矩:反映膠料在硫化溫度下的粘度
E點轉矩:與膠料硬度與定伸應力正相關,對應時間為理論正硫化時間。
tc10:膠料在硫化溫度下加熱至出現焦燒的時間,此時間后膠料不適應加工。
tc90:工藝上的正硫化時間,從D點到E點的時間段內均可視為正硫化時間。
CD段斜率:反映硫化速度,斜率越大硫化速度越快。四、硫化過程中膠料性能變化
拉伸強度:軟質橡膠拉伸強度變化如圖,硬質橡膠拉伸強度降低后又復上升達到硬質膠的水平為止。
定伸應力:未硫化時線性分子間能夠自由滑動,故定伸應力小,隨著交聯程度的上升移動所需要的力增加。
彈性:未硫化時分子產生的位移不可逆,交聯后相對位置固定,產生復位傾向。
抗溶脹性:未硫化橡膠可以溶解至相應溶劑中,隨著交聯的增加抗溶脹性增加。
透氣性:隨交聯程度的增加,氣體在橡膠中通過的阻力增大,透氣性減小。
耐熱性:正硫化時橡膠的耐熱性。
耐磨性:硫化開始后,耐磨性逐漸增加,到正硫化狀態達到最高水平,欠硫或過硫均對耐磨性不利,但過硫狀態影響較小。
1. 拉伸強度 2.定伸應力 3.彈性 4.伸長率5.硬度 6.變形
五、硫化的方法
1.硫化方法
室溫硫化:室溫硫化膠漿與膩子、薄膜浸漬制品、硅橡膠密封膠、膠黏劑等
熱硫化:硫化罐硫化、個體硫化機硫化、常壓熱水硫化、平板硫化機硫化、連續硫化
膠管硫化:擠出膠管、前處理、硫化罐、后處理、成品前處理:根據需要有安裝硬芯、纏水包布、充水、包鉛、包尼龍等操作。完成后將一批膠管放置于推車上送入硫化罐進行硫化。
后處理:包括以上操作的反向操作及修整、標記、鎧裝等操作。
2.硫化操作:① 檢查推車進出硫化罐是否順暢;② 通入蒸汽,檢查蒸汽管路系統是否漏氣,若無,將硫化罐預熱至設定硫化溫度;③ 裝入需硫化的產品;④ 關閉罐蓋,關閉安全銷;⑤ 開動熱風循環裝置,通入壓縮空氣和蒸汽,達到設定的硫化壓力;⑥ 達到設定的正硫化時間后,降壓、排除熱空氣、取出產品。
3.模型制品硫化:混煉膠、預成型件、平板硫化機、注壓機;預成型硫化操作:① 混煉膠停放、熱煉后送入預成型機,制得預成型件,并停放;② 預成型件按照工藝要求裝入模具型腔中;③ 排氣、硫化;④ 取出制品;⑤ 去除模具上的廢邊,重復。
膠條制品:①混煉膠停放、熱煉后制成寬度的膠條;②膠條喂入注壓機進料口、預熱、由注射筒擠入模具型腔;③排氣、硫化;④取出制品;⑤去除模具上的廢邊,重復
六、硫化的簡單缺陷和可能導致的原因:
裂口、缺料 、爛泡 、欠硫 、燙壞 、焦邊 、氣泡 、扒膠 、模臟 、分層;
缺陷可能產生的原因:工藝原因、材料原因、設備原因、工裝原因、操作原因
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