http://www.357th.com/橡胶硫化仪测定未硫化胶料硫化特性的原理:将未硫化胶料试样放入一个完全密封或几乎完全密封的模腔内,并使之保持在设定的试验温度下。模腔有上、下两个部分,其中一部分以微小的摆角振荡。振荡使试样产生剪切应变,测定试样对模腔的反作用转矩(力)。此转矩(力)取决于胶料在硫化过程中产生的、随硫化时间长短而连续变化的剪切模量。从胶料入模开始,硫化仪便自动记录反映胶料产生剪切应变的转矩的数值。于是,便得到了一条转矩与时间的关系曲线,即硫化曲线。其形状与设定的试验温度和胶料的特性有关。
(有的硫化仪用FL):*小转矩或力(N.m或N);
(有的硫化仪用Fmax):在规定时间内达到的平坦、*大、*高转矩或力(N.m或N);
(有的硫化仪用t10):也叫焦烧时间,即转矩达到ML+(MH-ML)*10%时所对应的时间;(有的硫化仪用t90): 也叫正硫化时间,即转矩达到ML+(MH-ML)*90%时所对应的时间,称为工艺正硫化时间。
硫化历程分为四个阶段:硫化诱导阶段,热硫化阶段,硫化平坦阶段和过硫化阶段。
什么是橡胶硫化压力?硫化压力在橡胶成型过程中起什么作用?
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*大的参数,硫化温度对橡胶制品的影响的研究也比比皆是。但对硫化压力比较少进行试验。
硫化压力是指,橡胶混炼胶在硫化过程中,其单位面积上所承受的压力。一般情况下,除了一些夹布件和海绵橡胶外,其他橡胶制品在硫化时均需施加一定的压力。
橡胶硫化压力,是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素,同时也能保证零件表面光滑无缺陷,达到橡胶制品的密封要求。作用主要有以下几点:
防止混炼胶在硫化成型过程中产生气泡,提高制品的致密性;
提供胶料的充模流动的动力,使胶料在规定时间内能够充满整个模腔;
提高橡胶与夹件(帘布等)附着力及橡胶制品的耐曲绕性能;
4) 提高橡胶制品的物理力学性能。
硫化压力的选取需要考虑如下几个方面的因素:
1) 胶料的配方;
2) 胶料可塑性的大小;
3) 成型模具的结构形式(模压,注压,射出等);
4) 硫化设备的类型(平板硫化机,注压硫化机,射出硫化机,真空硫化机等);
5) 制品的结构特点。
硫化压力选取的一般原则:
1) 胶料硬度低的(50-Shore A以下或更低),压力宜选择小,硬度高的选择大;
2) 薄制品选择小,厚制品选择大;
3) 制品结构简单选择小,结构复杂选择大;
4) 力学性能要求高选择大,要求低选择小;
5) 硫化温度较高时,压力可以小一些,温度较低时,压力宜高点。
1. 什么是硫化温度
橡胶硫化温度是硫化三大要素之一,是橡胶进行硫化反应(交联反应)的基本条件,直接影响橡胶硫化速度和制品的质量。与所有化学反应一样,硫化反应随着温度升高而加快,易于生成较多的低硫交联键;硫化温度低,则速度慢,生成效率低,生成较多的多硫交联键。硫化温度并且大体适用范特霍夫定律,即温度每上升8~10℃(约相当于一个表压的蒸汽压力),其反应速度约增加一倍;或者说,反应时间约减少一半。
2. 怎样选择硫化温度
2.1 橡胶的种类 随着室温硫化胶料的增加和高温硫化的出现,硫化温度趋向两个极端。从提高硫化效率来说,应当认为硫化温度越高越好,但实际上不能无限提高硫化温度。橡胶为高分子聚合物,高温会使橡胶分子链产生裂解反应,导致交联键断裂,即出现“硫化返原”现象,从而使硫化胶的物理机械性能下降。如高温硫化天然橡胶时,溶于橡胶中的氧随着温度提高而活性加大,引起强烈的氧化作用,破坏了橡胶的组织,降低了硫化胶的物理机械性能。
综合考虑各橡胶的耐热性和“硫化返原”现象,各种橡胶建议的硫化温度如下:
NR *好在140-150℃,*高不超过160℃;
顺丁橡胶、异戊橡胶和氯丁橡胶*好在150-160℃,*高不超过170℃
丁苯橡胶、丁橡胶可采用150℃以上,但*高不超过190℃;
丁基橡胶、三元乙丙橡胶一般选用160-180℃,*高不超过200℃;
硅橡胶、氟橡胶一般采用二段加硫,一段温度可选170-180℃,二段硫化则选用200-230℃,按工艺要求可在4-24h 范围内选择。
有效、半有效硫化体系,硫化温度一般掌握在160-165℃之间,过氧化物及树脂等非硫磺硫化体系,硫化温度适合选择170-180℃.尤其要指出,对于EPDM,NBR硫磺硫化的配方,如设计需要二次加硫,一次加硫与二次加硫的温度和时间影响*终制品的压缩长久变形和硬度等机械性能均比较大;而过氧化物硫化的配方,一次加硫的温度尤为重要,*佳在180℃以上,若一次加硫温度不足,二次加硫补足的效果甚低。即过氧化物硫化的配方,二次加硫对*终物性的影响很小。
橡胶属于热的**导体,受热升温较慢。对于厚制品来说,采用高温硫化很难使内外层胶料同时达到平坦范围;造成制品外表部分恰好正硫化时,而内部出现欠硫化。或者内部恰好出现正硫化时,而外部已过硫化。为了保证厚制品硫化均匀,除了配方设计时需要充分考虑胶料的硫化平坦性外,在选择硫化温度时,也要考虑硫化温度低一些或采用逐步升温的操作方法。
对于薄制品,硫化温度可以适当高点。
对于夹织物的橡胶制品,通常硫化温度不高于140℃.而发泡橡胶,需要按照发泡剂和发泡助剂的分解温度选择适宜的硫化温度。