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文章来源:上海杏盛减震器有限公司 发布时间:2021-10-25 10:06
空气弹簧硫化工艺问题
橡胶硫化三要素的压力 橡胶件硫化的三大工艺参数是:温度、时间和压力。其中,硫化温度是对制品性能影响最大的参数,关于硫化温度对橡胶制品影响的研究也随处可见。但是,关于硫化压力的测试相对较少。硫化压力是指胶料在硫化过程中单位面积的压力。一般情况下,除部分布夹和海绵橡胶外空气弹簧硫化工艺问题,其他橡胶制品在硫化时都需要一定的压力。橡胶硫化压力是保证几何尺寸、结构密度、和橡胶件的物理机械。同时也能保证零件表面光滑无缺陷,满足橡胶制品的密封要求。主要作用如下: 1)防止胶料硫化成型过程中产生气泡,提高制品的致密性;2)提供胶料的充模和流动动力,使胶料在规定的时间内可以充满整个型腔;3) 提高橡胶与夹子(线绳等)的附着力和橡胶制品的抗弯性;4) 提高橡胶制品的物理机械性能。硫化压力的选择需要考虑以下因素:1)橡胶配方;2) 橡胶可塑性;3)成型模具结构(成型、注射压力、等);4)硫化设备种类(平板硫化机、注射硫化机、注射硫化机、真空硫化机等;5)产品结构特点。选择硫化压力的一般原则:1)对于硬度低的橡胶(50-Shore A以下),压力要小,硬度高的要大;2)薄的产品要小,厚的产品要大;3)产品结构简单,选择小,结构复杂,选择大;4)机械性能要求高,选择低,选择小;5)当硫化温度较高,
关于硫化压力,国内外一些橡胶厂家有以下经验值可供参考:1)模压和移位注塑的硫化方式,模腔内硫化压力为:10~20Mpa;2) 在注射硫化法中,模腔内的硫化压力为:0~;3) 当硫化压力增加时,制品的静态刚性也随之增加,收缩率逐渐降低;在振动橡胶工业中空气弹簧硫化工艺问题 橡胶硫化三要素的压力,为调节制品的刚性,仍常用增加或降低制品所用橡胶的硬度。在国外,已广泛用于在制品硫化时增加或降低橡胶的硫化压力以调节制品。静刚度。)4)随着硫化压力的不断增加,制品胶的收缩率会出现异常现象,即制品胶的硫化压力达到83Mpa时,制品的收缩率橡胶为0 如果制品胶料的硫化压力继续上升,制品胶料的收缩率将呈现负值。模具尺寸大于模具设计尺寸;5) 在成型和注射压力模式下,橡胶在模腔内的硫化压力总是随着时间的延长先升高后降低,并最终保持平坦状态;6)随着胶料硫化压力的增加,胶料的300%伸长率和拉伸强度增加,而胶料的断裂伸长率、撕裂强度和压缩永久变形增加. 7)在减震橡胶制品的硫化过程中,注射硫化法模腔内的橡胶压力是压缩硫化法压力的两倍以上。
达到相同静态刚度所需的橡胶材料的硬度存在很大差异。随着产品硫化压力的增加,产品的压缩永久变形性能有显着提高。橡胶硫化三要素的时间1. 橡胶制品的硫化时间是橡胶在一定温度和模具压力下由塑性变为弹性,并使交联密度达到最大和优化所需要的时间物理和机械性能。称为橡胶制品的硫化时间。通常不包括操作过程的辅助时间。硫化时间与硫化温度密切相关。在硫化过程中,当硫化胶的各种物理机械性能达到或接近最佳点时,这种硫化程度称为正常硫化或最佳硫化。在一定温度下达到正硫化所需的硫化时间称为正硫化时间空气弹簧硫化工艺问题 橡胶硫化三要素的压力,一定的硫化温度对应一定的正硫化时间。当橡胶配方和硫化温度一定时,硫化时间决定了硫化程度。不同尺寸和壁厚的橡胶制品通过控制硫化时间来控制硫化程度。一般来说,产品越大或越厚,所需的硫化时间就越长。2.硫化时间设置方法2. 1 测试阳性硫化时间硫磺测定法和溶胀法);2.1.2 物理力学性能测定方法(包括恒拉应力法、抗拉强度法、恒拉强度法、拉伸积法、压缩永久变形法、综合值法等);2.1.3种特殊的仪器方法(包括门尼粘度法、硫化法)等,目前最常用的方法是硫化法。综合价值法等);
通过硫化机的测试,可以得到胶料的正硫化时间。2.2 产品硫化时间的确定2.2.1 如果产品厚度为6mm或小于6mm,胶料的成型工艺条件可视为均匀加热状态,则产品的硫化时间与硫化曲线中测得的正硫化时间相同(温度相同时,即硫化温度为硫化机测得的温度);2.2.2 如果产品壁厚大于6mm空气弹簧硫化工艺问题,每增加1mm厚度,测试正硫化时间增加1min,为经验数据。例如,提高了一级硫化的效率,二级硫化的集中处理也提高了效率,节约了能源。3.2 除了合理的成本考虑,二段硫化时间的设定,对于特殊橡胶如FKM橡胶,正硫化过程时间较长,正常工艺采用二段硫化硫化。
以下是一些经验数据: NR,一般不采用二段硫化。因为很容易产生硫化回复现象。如有必要,建议在100°C以内,约2小时;SBR、BR一般使用100-120℃,1-2小时;NBR、EPDM(硫磺硫化)一般使用140-150℃2-4小时;EPDM(过氧) 一般150-160℃使用2-4小时;一般使用200-230 4-8小时;FKM一般使用200-230 8-12小时。橡胶硫化三要素的温度1.硫化温度是多少?橡胶硫化温度是橡胶硫化反应(交联反应)的基本条件,它直接影响橡胶硫化速度和制品质量。像所有的化学反应一样,硫化反应随着温度的升高而加速,容易产生更多的低硫交联;硫化温度低时,速度较慢,生成效率低,多硫交联生成。硫化温度一般适用范特霍夫定律,即温度每升高8~10℃(约相当于一个表压的蒸气压),反应速度约加倍;换句话说,反应时间大约减少了一半。硫化温度如何选择 随着室温硫化胶的增多和高温硫化的出现,硫化温度趋于两个极端。从提高硫化效率的角度来看,应该认为硫化温度越高越好,但实际上硫化温度不能无限提高。橡胶是一种高分子聚合物。高温会引起橡胶分子链发生断裂反应,导致交联键断裂,即出现“回复”现象,从而降低硫化胶的物理机械性能。
例如,天然橡胶在高温硫化时,橡胶中溶解的氧随着温度的升高而变得更加活跃,引起强烈氧化,破坏橡胶的结构,降低硫化橡胶的物理机械性能。考虑到各种橡胶的耐热性和“返还”现象,对各种橡胶的推荐硫化温度如下: NR最好在140-150℃,最高不超过160℃;顺丁橡胶、异戊二烯橡胶和氯丁橡胶橡胶的最佳使用温度为150-160℃,最高温度不应超过170℃;丁苯橡胶和丁腈橡胶可在150℃以上使用空气弹簧硫化工艺问题,但最高温度不应超过190℃;丁基橡胶和三元乙丙橡胶一般选择160-180℃,最高不超过200℃;硅橡胶、氟橡胶一般采用二级硫化,一级温度170-180℃,二级硫化200-230℃,可根据工艺要求在4-24h范围内选择。2.2 橡胶配方中硫化体系的类型是根据最终产品的不同性能要求,橡胶配方采用不同的硫化体系。不同的硫化体系有不同的硫化特性,有的要求活化温度高,有的要求活化温度低。因此,应根据实际硫化体系选择合适的硫化温度。一般来说,普通硫磺硫化体系的硫化温度为130-160℃,需要根据所用促进剂的活化温度和制品的物理机械性能来确定。当促进剂的活化温度较低或制品要求高强度、较低的拉应力和硬度时,可以选择较低的硫化温度,这样会产生较多的多硫化物交联;促进剂的活化温度较高或当制品要求较高的拉应力和硬度、较低的伸长率时,硫化温度应较高,以产生更多的低硫交联键。
有效和半有效硫化系统。硫化温度一般控制在160-165℃之间。对于过氧化物、树脂等无硫硫化体系,硫化温度选择170-180℃为宜。特别是对于EPDM、NBR硫磺硫化配方,如果设计需要二次硫化,一次硫化和二次硫化的温度和时间会影响最终产品的力学性能,如压缩永久变形和硬度。温度尤为重要,最佳温度在180°C以上。如果一次硫添加温度不够,二次硫添加的效果会很低。即过氧化物硫化配方,二次硫化对最终物理性能影响不大。橡胶是热的不良导体,受热时上升缓慢。对于较厚的产品,很难通过高温硫化使内外胶同时达到一个平坦的范围;导致产品内部硫化不足。或者刚好里面硫化,外面硫化过度。为保证厚制品硫化均匀,在设计配方时除充分考虑胶料硫化平整度外,在选择硫化温度时,还需考虑较低的硫化温度或逐渐加热的操作方法。对于薄型制品,硫化温度可适当高一些。对于带有织物的橡胶制品,硫化温度通常不高于140℃。对于发泡橡胶,需要根据发泡剂和发泡助剂的分解温度选择合适的硫化温度。