橡胶模具结垢问题的解决办法

发布时刻:2017-03-15 12:19:42   人阅览 来历: fun88官网网

fun88官网网 - 橡胶模具

 

 
橡胶加工工业中,模具结垢问题是一个常见的现象。硫化进程中模具壁面上构成一层堆积物,并在随后的出产循环中逐步堆集。从前的文献论说过引起模具结垢的各种因素的影响。现在发现:关于在聚合体橡胶混合物中所包含的各种硫化物(和氧化锌)来说,硫化锌是硫化进程中引起结垢的最烦人的反响副产品。没有一种半-永久的脱模剂或永久性的(金属)覆盖层能够避免这种堆积。结论是:结垢开端是由附着在模具上的硫化锌(无机的堆积物)引起的,并构成一个灰色的堆积层。作为温度的函数,混合物中低分子量的成份附着在硫化锌的微晶体上,并引起第二阶段的堆积(有机堆积)。在必定时刻内构成氧化产品,并引起碳的堆积。
经过了解模具结垢的原因和模具的金属外表硫化锌微晶体构成的内涵机制,有或许发作一种对现在的加工处理进程适用的办法,来下降硫化锌的构成,然后避免模具结垢。经过对结垢原因的研讨,削减这种现象是很有或许的。
有两种或许的解决办法来避免或削减尘垢的构成:改动混合物的成份或改善模子的外表。
改动混合物成份削减模垢
由于氧化锌或硫化合而引起的模垢有必要削减或被消除。大多数的堆积物与高含量的硫化物和氧化锌有关,而这些成份又一般要在轮胎橡胶产品中运用。按体积计,轮胎是全球橡胶产品中最大的一种(到达75%)。因而,大多数的实验是用常用于轮胎出产中的NR/BR化合物和SBR化合物的混合料来进行的。在经过改动混合物成份削减模垢方面,调查了硫化锌的影响、短期的硫化实验、和化合物成份的影响。
◆硫化锌的确认
本研讨从调查硫化锌的构成开端,这是发作开端的尘垢的本源。硫化实验显现有硫化锌在金属外表构成。经过扩大1000倍的显微镜检测内插件的堆积物,确认可见的开端微晶体,然后用RMA办法(Rontgenmicroanalysis)剖析,如图1所示。RMA元素剖析检测到有锌和硫的存在。依据检测到的硫和锌的份额得出结论:微晶主要是由不行溶解的硫化锌组成的(图2)。为了确认的硫化锌的存在,用一种物理的剖析办法(AP-TPR)剖析硫化后混合物中H2S的含量(直接办法)。一个模压硫化实验用来确认在有铁存在的情况下硫化锌的构成进程,该实验是在密闭管道中在200℃和无氧的条件下进行的,试管中含有异三十烷、氧化锌、硫和高外表积的元素铁。在该实验中,凭借RMA相同检测到硫化锌。正如等待的相同,两个实验都得出有硫化锌构成的效果。可是,没有依据标明,硫化锌是在混合物和模子的界面上构成的,或许ZnS是在硫化进程中作为锌和硫的反响副产品而构成的。
为了确认橡胶混合物中硫化锌的含量,运用了别的一种办法。模压的橡胶在低温下磨碎,制成小颗粒,再用丙酮提取,并用盐酸和乙酸的混合物处理,金属硫化物就分解了。发作的硫化氢用醋酸镉缓冲溶液吸收,用碘量法测定所构成的硫化镉。此外,将被萃取的橡胶在微波炉中在硫酸和硝酸中水解。水解液用ICP-ES进行元素扫描。
从这些效果能够得出结论:硫化锌是作为氧化锌和硫的反响产品而构成的。在硫化出产中,这个反响产品对橡胶产品和模具外表之间硫化锌微晶体的构成是存在的和有用的。
最可承受的假设是:硫化锌是作为氧化锌和硫的反响产品构成的。这种一般的化学反响在各种橡胶手册中都有描绘。一种简化的反响机制是:
2RH+Sx+ZnO+(催化剂)R-S(x-1)-R+ZnS+H2O
大多数轮胎混合物每100份中含有5份氧化锌和大约2份硫。关于一种轮胎混合物,能够核算:一个以100份橡胶(总量大约175份)为根底的配方,含有2.8%(分量)的氧化锌和1.1%(分量)硫。从反响式可核算出每1克氧化锌大约生成0.6克硫化锌。显着,可发作适当数量的硫化锌。实际上,只要存在于轮胎上层的硫化锌是硫化锌的微晶(或许是由金属外表引起的)。在模具有必要进行清洗操作前,大约可执行500次的模压。
◆实验
现已知道:用来作为模具外表的刺进件(小金属片)原则上能够很简单地经过RMA办法剖析是否含有硫化锌微晶体,可是,这是一种适当贵重的测验。因而,开发了一种简略的测验办法来测定刺进件上开端的(可见)的微晶。凭借500扩大倍数的光学显微镜,能够看到0.5到1微米的单个微晶。为了使之发作微晶,对不同的混合物、不同的温度和时刻进行硫化实验。选出了两种混合物,并在表1中显现,其间包含根据s-SBR的轮胎面的混合料和根据NR/BR的混合物的中心混合料。两种混合料都被用来作为进行各种硫化实验的母炼胶。
为了进行硫化实验,制造了一个简略的压模,适用于最多8个刺进件,这种压模是为了进行最多20个周期的短期实验而制造的。在每5个接连的周期今后目测查看刺进件。这样,各种参数,比如不同添加剂的混合物参数,或许关于刺进件的参数—如金属的挑选,粗糙度,或镀层等,能够检测。在两种根本的轮胎混合料进步行了开端的实验,轮胎混合料在160℃下硫化20分钟,并在200℃下硫化2分钟(数据是从流变仪曲线核算得到的)。效果显现:目测发现的硫化锌微晶体的数量没有什么差异。为了紧缩时刻,一切的进一步实验都在200℃下进行。在短期运转20次硫化实验后,凭借打针成型作更进一步的实验,最多到500次硫化。
◆混合物组成的影响
▲锌的挑选
在混合物的组成方面进行了实验。正如现已显现的,硫化锌是作为氧化锌(或许含锌的组份)和硫的反响产品而构成的。想将硫或许硫化锌从配方中消除,不是很简单的。由于这两种组份在橡胶配方中都是有必要的。天然的硫能进步机械力和胶接效果,而氧化锌可激活硫化系统。
流变仪实验显现:在不改动流变仪最大扭矩的情况下,氧化锌的水平能够从5份降至3份(每100份橡胶),简直能够以2倍的因子下降。可是,即便跟着这种水平的下降,硫化锌的堆积物仍是没有显着的改变(表2)。相同,用一种粒度较小的氧化锌替代,与运用氧化锌(RS)相比较,堆积物也没有什么显着的不同。
可是,用0.25份的纳米氧化锌替代40nm粒度值的氧化锌(相同的流变仪最大值),氧化锌水平可下降20倍,堆积物的差别是显着的。用纳米氧化锌的短期硫化实验,压模运用次数直到20个循环,没有显现硫化锌堆积。


转自:fun88官网网,橡胶职业门户网站!

fun88官网网 www.88ysgh.com!
>更多相关文章
网友谈论

主页 | 橡胶新闻 | 橡胶价格 | 商场数据 | 橡胶技能 | 材料下载 | 橡胶文明 | 橡胶规范 | 橡胶制品 | 橡胶办理 | 橡胶展会 | 胶网图片 | | |
联络电话:021-59195925 咨询协作:13524284813 邮箱:loogo@163.com 橡胶技能网_橡胶门户网微信订阅号 QQ: 36656166
橡胶门户网 Copyright 2006-2020 胶网版权一切