Traditionelles Kautschukvulkanisationsverfahren
1. Hauptfaktoren, die den Aushärtungsprozess beeinflussen:
Schwefelverbrauch.
Je höher die Dosierung ist, desto schneller ist die Aushärtungsrate und desto höher kann der Aushärtungsgrad erreicht werden.
Die Löslichkeit von Schwefel in Kautschuk ist begrenzt und überschüssiger Schwefel kann von der Oberfläche des Klebstoffs ausgefällt werden, was allgemein als "Schwefelspritzen" bekannt ist.
Um das Sprühen von Schwefel zu reduzieren, ist Schwefel bei einer möglichst niedrigen Temperatur oder zumindest unterhalb des Schmelzpunkts von Schwefel erforderlich.
Entsprechend dem Verwendungserfordernis eines Kautschukprodukts beträgt die Dosierung von Schwefel in weichem Kautschuk im Allgemeinen nicht mehr als 3%, die Dosierung in halbhartem Kautschuk beträgt im Allgemeinen etwa 20% und die Dosierung in Hartgummi kann bis zu 40% betragen. oder mehr.
Aushärtungstemperatur.
Bei einer hohen Temperatur von 10 ° C verkürzt sich die Aushärtezeit um die Hälfte.
Da Gummi ein schlechter Wärmeleiter ist, variiert der Vulkanisationsprozess mit der Temperatur jedes Teils.
Um einen einheitlicheren Vulkanisationsgrad zu gewährleisten, verwenden dicke Gummiprodukte im Allgemeinen eine allmähliche Erwärmung bei niedriger Temperatur für eine lange Zeit der Vulkanisation.
2. Aushärtezeit: Dies ist ein wichtiger Teil des Aushärtungsprozesses. Die Aushärtezeit ist zu kurz und der Aushärtungsgrad ist unzureichend (auch unter Schwefel bekannt).
Zu langer, zu hoher Schwefelgehalt.
Nur ein angemessener Vulkanisationsgrad (allgemein als positive Vulkanisation bekannt) kann die beste Gesamtleistung gewährleisten
Gummi-Vulkanisationsprozess
Je nach Härtungsbedingungen kann es in drei Kategorien unterteilt werden: Kalthärten, Härten bei Raumtemperatur und Heißhärten.
1. Kalthärtung kann zum Härten von Dünnfilmprodukten verwendet werden, die in Schwefelkohlenstoffdispersionslösung mit 2% ~ 5% Schwefelchlorid getränkt und anschließend gereinigt und getrocknet werden.
2. Bei der Aushärtung bei Raumtemperatur wird der Aushärtungsprozess bei Raumtemperatur und Raumdruck durchgeführt, z. B. bei Raumtemperatur vulkanisierender Klebstoff (Mischkleberlösung) zur Reparatur und Reparatur des Innenrohrs des Fahrrads.
3. Die Heißvulkanisation ist die Hauptmethode zum Vulkanisieren von Gummiprodukten.
Entsprechend dem unterschiedlichen Härtungsmedium und Härtungsverfahren kann die thermische Härtung in direkte Härtung, indirekte Härtung und Mischgashärtung unterteilt werden.
Direkte Vulkanisation, Produkte direkt in heißes Wasser oder Dampfmedium vulkanisiert.
Legen Sie das Produkt zum Vulkanisieren in heißer Luft. Diese Methode wird üblicherweise für einige Produkte mit strengen Anforderungen an das Aussehen verwendet, z. B. für Gummischuhe.
Trockenes Mischgas wird zuerst mit Luft und dann mit direktem Dampf ausgehärtet.
Dieses Verfahren kann nicht nur die Mängel der Dampfvulkanisation überwinden, die das Aussehen des Produkts beeinflussen, sondern auch die Nachteile einer langsamen Wärmeübertragung von heißer Luft, einer langen Aushärtezeit und einer leichten Alterung.
Iii. Kautschukvulkanisationsprozess:
Vor der Vulkanisation gibt es keine Vernetzung zwischen den Molekülen, so dass dem Kautschuk gute physikalische und mechanische Eigenschaften fehlen und einen geringen praktischen Wert haben.
Wenn Kautschuk mit Vulkanisiermittel versetzt wird, kann die Vernetzung zwischen Kautschukmolekülen durch Wärmebehandlung oder auf andere Weise gebildet werden, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur zu bilden, die ihre Leistung, insbesondere eine Reihe physikalischer und mechanischer Eigenschaften wie Zugspannung, stark verbessert. Elastizität, Härte und Zugfestigkeit von Gummi können stark verbessert werden.
Kautschukmakromoleküle gehen beim Erhitzen mit dem Vernetzungsmittel Schwefel chemische Reaktionen ein, und die Vernetzung wird zu einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur.
Der Kautschuk wird nach dem Aushärten als vulkanisierter Kautschuk bezeichnet.
Die Vulkanisation ist der letzte Schritt in der Kautschukverarbeitung und es können Kautschukprodukte mit praktischem Wert erhalten werden.
Iv. Spritzgießverfahren:
Der offensichtlichste Unterschied zwischen dem gewöhnlichen Formen und dem Spritzgießen besteht darin, dass der Formkörper in kaltem Zustand in den Formhohlraum eingeführt wird, während der letztere erhitzt und mit dem Klebstoff vermischt und in der Nähe der Härtungstemperatur in den Formhohlraum eingebracht wird.
Daher wird im Spritzgießverfahren die Heizschablone, die nur durch die Wärmemenge zum Aufrechterhalten des Sulfids bereitgestellt wird, bald auf 190 bis 220 ° C erhitzt.
Beim Formpressprozess sollte die von der Heizschalung bereitgestellte Wärme dazu verwendet werden, den Klebstoff wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kautschuks zuerst vorzuwärmen. Wenn das Produkt sehr dick ist, sollte die Wärme lange in das Produktzentrum geleitet werden Zeit.
Die Härtung bei hoher Temperatur kann auch die Betriebszeit bis zu einem gewissen Grad verkürzen, führt jedoch häufig zur Pyrolyse von Produkten in der Nähe der heißen Platte.
Es kann den Formzyklus verkürzen und eine automatische Steuerung realisieren, die für die Massenproduktion die günstigste ist.
Der Einspritzdruck hat auch die folgenden Vorteile: die Herstellung von Halbzeugen, Form- und Produktreparaturverfahren;
Es kann qualitativ hochwertige Produkte mit stabiler Größe und hervorragenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften herstellen.
Reduzieren Sie die Aushärtezeit, verbessern Sie die Produktionseffizienz, reduzieren Sie die Klebstoffdosierung, reduzieren Sie die Kapitalkosten, reduzieren Sie den Abfall und verbessern Sie den wirtschaftlichen Nutzen des Unternehmens.
5. Hinweise zum Spritzguss- und Vulkanisationsprozess:
Verwenden Sie eine mäßige Schneckendrehzahl und einen Gegendruck, und kontrollieren Sie die Temperatur der Einspritzmaschine.
Im Allgemeinen ist es ratsam, den Abstand zwischen dem Klebstoff für die Austrittsöffnung und der kontrollierten Zirkulationstemperatur nicht über 30 Grad zu halten.
Der Zweck der Injektorschraube besteht darin, bei ausgewählten und gleichmäßigen Temperaturen eine ausreichende Klebstoffmenge für jeden Zyklus herzustellen.
Dies beeinflusst offensichtlich die Leistung des Injektors.
Ein Gegendruck wird erzeugt, indem der Fluss des Ölauslasses in dem Einspritzzylinder verlangsamt wird, und das Spritzgießen der Einspritzmaschine ist auf die Druckwirkung des Einspritzzylinders begrenzt.
In der Praxis erhöht der Gegendruck die Scherung des Klebstoffs nur geringfügig, ohne die physikalischen Eigenschaften des vulkanisierten Produkts zu beeinträchtigen.
Düsendesign:
Die Düse ist mit dem Injektorkopf und der Form verbunden und hat einen gewissen Einfluss auf die Wärmebilanz.
Der Druckverlust durch die Düse wird durch Einspritzung in Wärme umgewandelt.
Der Klebstoff ermöglicht an dieser Stelle keine Vulkanisation.
Daher ist es sehr wichtig, den richtigen Düsendurchmesser zu wählen, der die Reibungswärmeentwicklung im Düsenbereich, den für die Klebstoffeinspritzung erforderlichen Druck und die Füllzeit beeinflusst.
Geeignete Formtemperatur, optimale Aushärtungsbedingungen.
Nach der Wahl der besten Kombination des Klebstoffs ist es wichtig, dass die Spritzgussbedingungen und die Härtungsbedingungen miteinander zusammenwirken.
Im Vergleich zum Formen muss aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Formoberfläche und der Innentemperatur eine hohe Temperaturgenauigkeit durchgeführt werden, um eine gute Vulkanisation zu erreichen, so dass die Formoberfläche und die Innenseite gleichzeitig die optimalen Vulkanisationsbedingungen erreichen.
Hohe Temperaturen erhöhen die Schrumpfung des Kautschuks, die Beziehung zwischen ihnen ist jedoch linear und sollte vor der Produktion vollständig geschätzt werden.
Was den Formungsdruck angeht, ist das Hochdruckformen aufgrund der umgekehrten Beziehung zwischen Druck und Kontraktion äußerst vorteilhaft.
Sichere und vernünftige Formulierung.
Die folgenden Eigenschaften sind für die Gummimaterialien für das Spritzgießen und das Vulkanisationsformen erforderlich:
Die Aushärtezeit des Klebstoffs sollte so lang wie möglich sein, um maximale Sicherheit zu erreichen.
Im Allgemeinen sollte die Aushärtezeit von Mooney doppelt so lang sein wie die von Klebstoff im Zylinder.
Schnelle Härtungsgeschwindigkeit, durch die vernünftige Auswahl verschiedener Vulkanisiersysteme, Hinzufügen geeigneter Promotoren, so dass die Gummimaterialien in der Injektionsdruckhärtungseffizienz erfüllt werden.
Gute Aktivität, gute Leistung reduzieren die Retentionszeit des Klebstoffs, reduzieren die Einspritzzeit und verbessern die Fähigkeit, das Verbrennen von Koks zu verhindern.
Stickstoffschwefelungsprozess
Die Hauptvorteile der Stickstoffschwefelung sind Energieeinsparungen und eine verlängerte Lebensdauer der Kapsel, die 80% Dampf einsparen kann, und die Lebensdauer der Kapsel kann verdoppelt werden.
Der Reifen verbraucht während des Vulkanisationsprozesses viel Energie und Elektrizität, daher ist es von großer Bedeutung, den energiesparenden Vulkanisationsprozess zu entwickeln und zu verbreiten.
Aufgrund des geringen Molekulargewichts und der geringen Wärmekapazität von Stickstoff absorbiert Stickstoff beim Einfüllen von Stickstoff in den inneren Hohlraum der Reifenkapsel keine Wärme und verursacht eine Temperaturverringerung, und es ist nicht leicht, die Zerstörung des Oxidationsrisses der Kapsel zu bewirken .
Prozessmerkmale der Stickstoffschwefelung
Zuerst durch Hochtemperatur- und Hochdruckdampf, dann nach einigen Minuten Stickstoff einschalten.
Da das Original in wenigen Minuten Dampfwärme genug hat, um eine Reifenvulkanisation aufrechtzuerhalten, sinkt theoretisch die gesamte Vulkanisationstemperatur vorher nicht unter 150 ° C.
Wenn jedoch Stickstoff zur Schwefelung verwendet wird, wird zuerst Dampf mit hoher Temperatur und Hochdruck eingeführt, was zu einer Temperaturdifferenz zwischen der oberen und der unteren Reifenseite führt. Um den Temperaturunterschied zwischen der oberen und der unteren Reifenseite zu beseitigen, ist es erforderlich, die Einspritzstelle des Vulkanisiermediums angemessen anzuordnen und das Dichtungs- und Wärmeleitungssystem zu verbessern.
Die Reinheit des Stickstoffsulfids muss 99,99% erreichen, vorzugsweise 99,999%. Es wird empfohlen, dass Unternehmen ein eigenes Stickstoffsystem aufbauen, um die Nutzungskosten zu senken.
Stickstoff ist nicht rein genug, was sich auf die Lebensdauer der Kapsel auswirkt.
Das Prinzip der "Druckhaltung und Temperaturänderung" der Schwefelung der Stickstoffschwefelung wird auf die Umwandlung des traditionellen Recyclingprozesses der Heißwasservulkanisation angewendet.
Beim Aushärten zuerst in Hochtemperatur- und Hochdruckdampf übergehen, dann nach einigen Minuten in heißes Wasser umschalten und dann nach einigen Minuten das Rückstauventil schließen, um die Zirkulation zu stoppen, bis die Verwendung der latenten Wärmevulkanisation beendet ist.
Nach der theoretischen Berechnung beträgt der Energieverbrauch der neuen Methode nur die Hälfte des Verbrauchs der traditionellen Methode.
Heilungsprozess
Schlüsselfaktoren beim Aushärten
Verkürzen Sie die Aushärtezeit entsprechend dem Test der physikalischen Eigenschaften und der Produktionserfahrung.
Dies reduziert den Grad der Übervulkanisation in gewissem Maße.
Härtung bei hoher Temperatur
In den letzten Jahren hat sich der Aushärtungsprozess von kleinen Reifen in Richtung Hochtemperaturaushärtung entwickelt. In Anbetracht des Nachhärtungseffekts ist die Härtungszeit kurz, was eine gewisse Auswirkung auf die Verringerung der Gleichförmigkeit von über Schwefel und die Verbesserung des Härtungsgrades hat.
Die Vulkanisationstemperatur wurde gemessen, um den langsamsten Vulkanisationspunkt im Produkt zu finden.
Das Verfahren kann verwendet werden, um die Vulkanisationseffizienz und die Einheitlichkeit der Vulkanisation zu verbessern.
Die tatsächliche Temperatur jedes Reifenteils ist jedoch nicht bekannt, wobei die Außentemperatur nur bei der tatsächlichen Produktion beobachtet wird, und die Temperatur ist nicht zu jedem Zeitpunkt festgelegt. Daher besteht ein großer Fehler zwischen den berechneten Ergebnissen basierend auf der Temperaturmessung und den tatsächlichen Vulkanisationsergebnissen.
Simulation und Vorhersage des Temperaturfeldes während der Vulkanisation eines dicken Gummiprodukts zeigen, dass die Temperaturungleichmäßigkeit der Hauptfaktor ist, der die ungleichmäßige Vulkanisierung des Reifenaußenreifens verursacht.
Die Kautschukindustrie ist im Allgemeinen der Ansicht, dass eine konstante Außentemperatur eine wichtige Voraussetzung für die Qualitätssicherung ist.
Dies gilt für nicht dicke Gummiprodukte, nicht jedoch für dicke Gummiprodukte wie Reifenabdeckungen.
Der Reifen wird im Modell erhitzt und vulkanisiert.
Gummi ist ein schlechter Wärmeleiter, die Temperatur steigt langsam an, es gibt einen offensichtlichen Temperaturgradienten in allen Teilen des Reifens zu einem frühen Zeitpunkt des Erhitzens, und es dauert lange, bis das Gleichgewicht erreicht ist.
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