丁腈橡胶(NBR)模压制品质量的工艺影响要素

发布时刻:2019-11-20 11:32:56   人阅览 来历: fun88官网网

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   国长凤,哈尔滨中北橡塑制品有限公司

 

  摘要:剖析丁腈橡胶(NBR)模压制品质量的工艺影响要素。NBR模压制品发作质量缺点的首要工艺要素为:胶料混炼工艺、胶料粘度、胶料停放时刻、胶料尺度,模具结构和尺度公役、硫化温度、硫化压力和硫化时刻等。采纳针对性办法,可有用处理NBR模压制品的质量问题。

 

  丁腈橡胶(NBR)首要用于制备橡胶制品。跟着温度升高和丙烯腈含量增大,NBR热塑性进步。热塑性好的胶料成型活动性好,适用于模压制品制备。模压橡胶制品是将必定形状和质量的混炼胶装入模具,在平板硫化机上硫化,然后脱模、修边而制成。模压橡胶制品质量的好坏一般由胶料配方和加工工艺决议。本文首要讨论影响NBR模压制品质量的工艺要素。

 

  1· NBR模压制品常见的质量缺点

 

  模压的意图是使橡胶制品具有必定的形状和物理功能,并避免外表缺点。NBR模压制品常见的质量缺点如下:在分型线处撕裂,外表有活动痕迹、不光滑、喷霜、翘起或卷起、重皮裂口,内部有气泡,尺度缩短过大,脱模时发作裂口。

 

  2· NBR模压制品质量影响要素

 

  制备NBR模压制品有必要留意混炼胶制备、模具规划和硫化条件等要素。

 

  2.1 混炼胶制备

 

  2.1.1 混炼工艺

 

  配合剂涣散不良会影响NBR模压制品的物理功能。例如硫黄在NBR中溶解度小,不易涣散,常会导致橡胶制品脱模时撕边脱落或外表泛白,当硫化胶拉伸时还能看见硫黄粒子。增塑剂涣散不均匀会构成胶料在模压前脱层,发作气泡,并下降过氧化物胶料的硫化功能。配合剂中的杂质会导致胶料松懈及精细制品的外观缺点。未充沛混炼的胶料应及时从头混炼。焦烧胶料在模压硫化进程中难以活动,胶料焦烧会导致制品不紧实、脱层、卷缩与歪扭等缺点。

 

  2.1.2 胶料粘度

 

  胶料在模腔内的活动性取决于混炼胶的粘度,NBR胶料的粘度一般由增塑剂和填充剂决议。运用增塑剂或延伸塑炼时刻都难以下降胶料粘度,供模压法运用的NBR胶料门尼粘度[ML(1+4)100 ℃]为35~130。假如胶料粘度小,硫化压力不行时,硫化时制品会发作气泡;假如胶料粘度大,硫化时不易充溢模具,制品易构成缺胶或纹痕。

 

  2.1.3 胶片阻隔

 

  为避免粘连,NBR混炼胶下片时可在胶片外表涂覆阻隔剂,但不能运用硬脂酸类粉剂,由于硬脂酸不溶于NBR,会起到过量光滑的效果,影响胶料在模压时的粘合。当NBR胶料与金属芯结合时,也不能运用粉剂阻隔剂,有必要确保胶料与金属触摸面的粘性。

 

  2.1.4 胶料停放

 

  NBR胶料混炼后应停放16 h后再进行模压,停放的最佳时刻为24 h。胶料不停放,制品会呈现气泡和斑驳;停放时刻太短,会影响制品的物理功能;停放时刻过长,会严重影响胶料与金属材料的粘合。

 

  2.1.5 胶料尺度

 

  胶料尺度不行能与相应模腔尺度完全相同,模压时胶料的质量应比制品胶料部分大,模压时溢胶(或溢边)将起到驱除模腔内空气、坚持硫化压力的两层效果。溢边量应依据制品巨细、模压办法和模具结构来严格控制。假如胶量不行,无法充溢模腔,会构成缺胶;假如胶量过多,会阻止模具闭合,构成制品不合规格。对一般平板硫化机而言,分开式模具的胶料应多装15%~20%,压入分开式模具的胶料应多装5%~10%,压入式模具的胶料应多装2%左右。

 

  2.2 模具规划

 

  NBR广泛用于制作O形圈、U形圈、密封圈和垫圈。当制品尺度公役超越指定公役规模时,其运用寿命就会明显缩短,乃至运用几分钟就会作废。因而模具规划有必要确保产品尺度安稳。

 

  影响制品尺度精确度的首要要素是胶料缩短,在制品尺度公役很小的情况下,模具规划首先要考虑胶料的缩短。胶料缩短的原因是胶料的热膨胀系数大于金属模具材料的热膨胀系数。

 

  NBR制品的尺度公役一般为0。5%~1。0%。美国模压橡胶制品模具尺度的答应公役随制品而定,一般制品模具尺度公役为0。127 mm,特别精细制品模具尺度公役为0。005 mm;橡胶制品的加工尺度公役随胶种、配方、尺度和形状的改变而改变,实心制品加工尺度公役为0。254~0。635 mm,海绵制品加工尺度公役为0。254~1。520 mm。在硫化前将胶料进行高频预热,能够有用减小胶料内部变形;冷却后胶料的缩短率超越模腔,缩短程度随胶料组分(特别是填充剂品种和用量)改变而改变,并与胶料模压前内应力巨细有关。填充剂对NBR模压制品缩短率的影响见表1。

  溢边原因可归由于硫化压力缺乏或不均、逃皮孔太小及模腔面积太大等。依据规划准则,逃皮孔体积应相当于模腔体积的15~20倍,以满足包容溢边。如要求溢边很小的话,则模腔与逃皮孔之间应力较小。在堆叠模腔的模具中,溢边的散布和厚度因硫化压力不同而改变较大。一般NBR的热撕裂强度比其他组成橡胶小,因而NBR制品的硫化压力应适当,并留意制品出模时不构成倒线切断。别的,边部的流胶槽应尽量在接近模腔端部0.4~3.2 mm处。

 

  2.3 硫化条件

 

  2.3.1 硫化温度

 

  NBR胶料的模压硫化温度一般为140~200 ℃,详细硫化温度取决于制品的物理功能、巨细与模压办法。低温硫化可削减因焦烧和模具沾污等引起的制品质量问题,还能使制品取得较好的物理功能。大型制品零件需求比较平整的硫化进程,在不同硫化温度下可通过调整硫化时刻使制品物理功能最佳。

 

  NBR胶料可选用介电办法来有用预热。这种预热办法能使胶料在模压前均匀升温,加速硫化速度,战胜厚制品硫化不均和倾斜等问题。制品倾斜是制品外表硫化后中心部分继续受热硫化所形成的。

 

  NBR胶料选用高温硫化,每个操作进程需快速进行,例如胶料在153 ℃的模腔中能够逗留2 min后再加压硫化。别的,选用高温硫化,模垢也会增多,然后添加清模次数。模垢一般由胶屑和脱膜剂积存所形成的。

 

  2.3.2 硫化压力

 

  硫化压力对NBR制品质量十分重要,硫化中假如压力发作改变,则制品的物理功能下降,因而硫化压力应坚持安稳。NBR胶料硫化压力一般为

 

  1.4~3.4 MPa。

 

  制品溢边过大会构成废品,这种问题常常归因于模具规划,其实是硫化压力缺乏构成的。模压进程中压力缺乏,常会发作气孔、外气泡和变形等;压力过大,或许构成扭变。

 

  NBR制品可选用分段硫化,即先将NBR胶料在平板硫化机中进行一段硫化定型后,再进行二段硫化。

 

  2.3.3 硫化时刻

 

  硫化时刻是在必定温度和压力下,胶料在模具中硫化以取得最佳功能的时刻。硫化时刻过长,制品脱模时会发作裂口,可用低温长时刻硫化来处理;硫化时刻过短,制品欠硫,且在分型线处简单撕裂,可选用进步硫化温度来处理。

 

  3· 定论

 

  NBR模压制品质量的影响要素是互相制约的。当NBR模压制品发作质量问题时,不只要调整配方要素,还应从混炼胶制备、模具规划和硫化条件方面查找原因,提出改善办法,以确保产品质量和产值。



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