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[资料] 橡胶成型技术

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发表于 2016-12-16 10:40:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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橡胶成形技术1 s* f/ a# h# \0 ~+ O

& e: v( U9 _" G" x1 d    橡胶:使用温度处于高弹态的高分子材料,橡胶具有良好的弹性,其弹性模量仅为10MPa,伸长率可达100%~1000%,同时还具有良好的耐磨性、隔音性、绝缘性等。成为重要的弹性材料、密封材料、减震防震和传动材料。0 h0 [1 O6 a1 K+ Q$ t
    应用:国防、交通运输、机械制造、医药卫生、农业和日常生活等各个方面。
: Y% `" H& T% L; u    常用的橡胶有天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶是由天然胶乳经过凝固、干燥、加压等工序制成的片状生胶。合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、**橡胶、硅橡胶、氟橡胶等。
- n" @; W' z- F0 ?/ |# |5 m# k2 C    成形:将生胶经塑炼和混炼后才能使用。橡胶制品是以生胶为基础加入适量配合剂(硫化剂、硫化促进剂、防老剂、填充剂、软化剂、发泡剂、补强剂、着色剂等),然后再经过硫化成形获得。橡胶制品的成形方法与塑料成形方法相似,主要有压制成形、注射成形和传递成形等。: F! l/ g/ K" |. w

0 V2 ?/ Y( m8 U1 \" ?9 e7 _# P一、橡胶的压制成形( }; g; @: D* n! F% n
(一)压制成形工艺流程# J% p# E- c& A2 g
) B- o' s6 a7 m# ?+ W' O/ H% G
    橡胶的压制成形是将经过塑炼和混炼预先压延好的橡胶坯料,按一定规格和形状下料后,加入到压制模中,合模后在液压机上按规定的工艺条件进行压制,使胶料在受热受压下以塑性流动充满型腔,经过一定时间完成硫化,再进行脱模、清理毛边,最后检验得到所需制品的方法。
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(1)塑炼  在一定的温度下利用机械挤压、辊轧等方法,使生胶分子链断链,使其由强韧的弹性状态转变为柔软、具有可塑性的状态,这种使弹性生胶转变为可塑状态的加工工艺过程称为塑炼。; x3 P* H$ C" P: f* |
(2)混炼  为了提高橡胶制品的使用性能,改进橡胶的工艺性能和降低成本,必须在生胶中加入各种配合剂。将各种配合剂混入生胶中,制成质量均匀的混炼胶的工艺过程称为混炼。
  a0 I: }* f. b% H; l(3)制坯  制坯是将混炼胶通过压延或挤压的方法制成所需的坯料,通常是片材,也可为管材或型材。6 {1 y) o# ~5 b$ X# O* T
(4)裁切  在裁切坯料时,坯料质量分数应有超过成品质量分数5%~10%的余量,结构精确的封闭式压制模成形时余量可减小到1%~2%,一定的过量不仅可以保证胶料充满型腔,还可以在成形时排除型内的气体和保持足够压力。裁切可用圆盘刀或冲床按型腔形状剪切。
3 z0 _* [, S) X5 G9 k  I+ a(5)模压硫化  模压硫化是成形的主要工序,它包括加料、闭模、硫化、脱模和模具清理等步骤,胶料经闭模加热加压后成形,经过硫化使胶料分子交联,成为具有高弹性的橡胶制品。脱模后的橡胶制品经修边和检验合格后即为成品。
( j/ |# ^" K6 ~8 o) g2 D/ ^6 J' A
, d; z" J# ?# K/ H(二)压制工艺( ]' d  v/ G6 h1 S1 E( g* e7 w9 S' d
    橡胶压制成形工艺的关键是控制模压硫化过程。
7 p' a5 L' Q5 ~: W  p5 L    硫化是指橡胶在一定压力和温度下,坯料结构中的线性分子链之间形成交联,随着交联度的增加,橡胶变硬变韧的过程。
5 u" q" i8 \. e3 h3 P    硫化过程的主要参数:硫化温度、压力和时间等。# s# k# M) \+ _; n6 o5 G

+ Q0 u; |- K0 P% ?1 t(1)硫化温度  硫化温度直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度高,硫化速度快,生产效率就高。但是硫化温度过高会使橡胶高分子链裂解,从而使橡胶的强度、韧度下降,因此硫化温度不宜过高。橡胶的硫化温度主要取决于橡胶的热稳定性,橡胶的热稳定性愈高则允许的硫化温度也愈高。表5-11是常见胶料的最适宜硫化温度。
8 i& G' Y: S* S  `& p, U7 c% W# O7 S$ K7 \2 Y
表5-11  常见胶料的最宜硫化温度(℃)
胶料类型
最适宜硫化温度
胶料类型
最适宜硫化温度
天然橡胶胶料
143
丁基橡胶胶料
170
丁苯橡胶胶料
150
三元乙丙胶料
160180
异戊橡胶胶料
151
**橡胶胶料
180
顺丁橡胶胶料
151
硅橡胶胶料
160
氯丁橡胶胶料
151
氟橡胶胶料
160
/ ?* N. g6 L. e- _" G

7 L0 c2 t1 ^6 L% F! o: K" y2 Q

: w' o$ V  r/ U(2)硫化时间  硫化时间是和硫化温度密切相关的,在硫化过程中,硫化胶的各项物理、力学性能达到或接近最佳点时,此种硫化程度称为正硫化或最宜硫化。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,一定的硫化温度对应有一定的正硫化时间。当胶料配方和硫化温度一定时,硫化时间决定硫化程度,不同大小和壁厚的橡胶制品通过控制硫化时间来控制硫化程度,通常制品的尺寸越大或越厚,所需硫化的时间越长。4 M( G% Y' ^* ]9 O$ n

: a$ I" B, ^/ q3 o* S5 h; n(3)硫化压力  为使胶料能够流动充满型腔,并使胶料中的气体排出,应有足够的硫化压力。通常在100~140℃范围压模时,必须施用20~50MPa的压力,才能保证获得清晰复杂的轮廓。增加压力能提高橡胶的力学性能、延长制品的使用寿命。试验表明,用50MPa压力硫化的轮胎的耐磨性能,较压力在2MPa硫化的轮胎的耐磨性能高出10%~20%。但是,过高的压力会加速分子的降解作用,反而会使橡胶的性能降低。
% c( e: X; I1 F/ {& o5 D    通常,对硫化压力的选取应根据胶料的配方、可塑性、产品的结构等因素决定。在工艺上应遵循的原则为:制品塑性大,压力小;制品厚、层数多、结构复杂,压力大;薄制品压力低。生产中采用的硫化压力多在3.5~14.7MPa之间,模压一般天然橡胶制品常用压力为4.9~7.84MPa之间。
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发表于 2017-5-10 10:54:25 | 显示全部楼层
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