Lưu hóa là quá trình liên kết ngang các đại phân tử mạch thẳng của hợp chất cao su dưới một nhiệt độ, thời gian và áp suất nhất định để tạo thành cấu trúc mạng ba chiều. Lưu hóa làm giảm tính dẻo của cao su, tăng tính đàn hồi, tăng đáng kể khả năng chống lại sự biến dạng ngoại lực và cải thiện các tính chất lý hóa khác, làm cho cao su trở thành vật liệu kỹ thuật có giá trị.
Lưu hóa là bước cuối cùng trong quá trình chế biến các sản phẩm cao su. Chất lượng lưu hóa có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của cao su lưu hóa. Do đó, các điều kiện lưu hóa cần được kiểm soát chặt chẽ.
1. Bề mặt ép của hai tấm nóng của thiết bị lưu hóa phải song song với nhau.
2. Tấm nóng thông qua hệ thống sưởi bằng hơi nước hoặc điện.
3. Trong toàn bộ quá trình lưu hóa tấm, áp suất tác dụng lên vùng lòng khuôn không nhỏ hơn 3,5MPa.
4. Cho dù sử dụng loại tấm nóng nào, sự phân bố nhiệt độ trên toàn bộ khu vực khuôn phải đồng đều. Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất giữa các điểm trong cùng một tấm nóng và giữa mỗi điểm với điểm trung tâm không được vượt quá 1 ℃; chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm tương ứng của hai tấm liền kề không được vượt quá 1 ℃. Chênh lệch nhiệt độ lớn nhất tại tâm của đĩa nóng không vượt quá ± 0,5 ° C.
Thông số kỹ thuật
Áp lực đóng tối đa 200 tấn
Hành trình pít tông tối đa 250 mm
Diện tích phẳng 503mm × 508mm
Số lớp làm việc Hai lớp
Tổng công suất sưởi 27 kW
3. Thao tác thí nghiệm lưu hóa
1. Điều chế cao su
Màng hỗn hợp phải được để trong vòng 2-24 giờ theo tiêu chuẩn GB / T 2941-2006 trước khi nó có thể được cắt để lưu hóa. Phương pháp cắt miếng như sau:
[1] Tấm [để thử độ bền kéo] hoặc mẫu dải
Dùng kéo cắt các miếng trên chất liệu cao su. Chiều rộng của mẫu thử phải phù hợp với hướng lăn của vật liệu cao su. Thể tích của hợp chất cao su phải lớn hơn một chút so với thể tích của khuôn và trọng lượng của nó được cân bằng một cái cân. Khối lượng của mẫu trắng cao su được tính theo phương pháp sau:
Khối lượng cao su trống [g]=thể tích khoang [cm3] × mật độ cao su [g / cm3] × [1,05 ～ 1,10]
Để đảm bảo đủ lượng cao su trong quá trình đúc và lưu hóa, lượng cao su thực tế được tăng thêm [5-10]% so với lượng tính toán. Sau khi cắt, dán nhãn với số và điều kiện lưu hóa trên mặt trống cao su.
[2] Mẫu hình trụ
Lấy một màng khoảng 2 mm, lấy chiều cao của mẫu [lớn hơn một chút] làm chiều rộng, ấn và kéo dài theo phương thẳng đứng để cắt thành dải, cuộn thành hình trụ, hình trụ phải được cuộn chặt không có khe hở. . Thể tích phải nhỏ hơn một chút so với khoang và chiều cao nên cao hơn khoang. Một nhãn giấy có ghi số và điều kiện đóng rắn được gắn vào đáy của hình trụ.
[3] Mẫu tròn
Theo yêu cầu, vật liệu cao su được cắt thành mẫu màng hình tròn. Nếu không đủ độ dày, màng có thể được xếp chồng lên nhau. Thể tích phải lớn hơn một chút so với thể tích của lòng khuôn. Dán số và giấy điều kiện lưu hóa vào đáy của mẫu hình tròn. nhãn.
2. Điều chỉnh và kiểm soát nhiệt độ tấm theo nhiệt độ lưu hóa yêu cầu để giữ nhiệt độ không đổi.
3. Đặt khuôn trên một tấm đậy kín và làm nóng trước đến nhiệt độ lưu hóa quy định trong vòng ± 1 ℃, và giữ ở nhiệt độ này trong 20 phút. Việc gia nhiệt sơ bộ là không cần thiết trong quá trình lưu hóa liên tục. Chỉ được phép có một khuôn trên mỗi lớp đĩa nóng trong quá trình lưu hóa.
4. Kiểm soát và điều chỉnh áp suất lưu hóa
Khi máy lưu hóa làm việc, áp suất lưu hóa được cung cấp bởi máy bơm, và áp suất lưu hóa được chỉ thị bằng đồng hồ áp suất và có thể điều chỉnh giá trị áp suất bằng van điều chỉnh áp suất.
5. Đặt trống cao su để kiểm tra số lượng và điều kiện lưu hóa vào khuôn đã được làm nóng trước càng nhanh càng tốt, đóng khuôn ngay lập tức và đặt vào giữa tấm. Sau khi mô hình lưu hóa trên và dưới được căn chỉnh theo cùng một hướng, áp suất được áp dụng để nâng tấm lên, Khi đồng hồ áp suất cho biết áp suất làm việc cần thiết, hãy xả áp suất đúng cách và xả khoảng 3 đến 4 lần, sau đó tối đa hóa áp suất, bắt đầu để tính thời gian lưu hóa, giải phóng ngay áp suất khi lưu hóa đạt thời gian định trước, và lấy mẫu ra.
Đối với máy lưu hóa phẳng mới, việc kẹp khuôn, xả, thời gian lưu hóa và mở khuôn đều được điều khiển tự động.
6. Sau khi mẫu đã lưu hóa được cắt mép keo, mẫu có thể được kiểm tra tính năng sau khi để ở nhiệt độ phòng trong 10 giờ.
Bốn, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lưu hóa
Đối với một hợp chất cao su có công thức xác định, có 3 yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của cao su lưu hóa là áp suất lưu hóa, nhiệt độ lưu hóa và thời gian lưu hóa hay còn gọi là 3 yếu tố lưu hóa.
1. Áp suất lưu hóa
Mục đích của việc tác động áp lực lên cao su trong quá trình lưu hóa là làm cho cao su chảy trong khoang khuôn, và giấy chứng nhận văn phòng Cáp Nhĩ Tân có đầy rãnh [hoặc hoa văn] để ngăn ngừa bong bóng hoặc thiếu cao su; cải thiện độ chặt của cao su; tăng cường cao su Độ bám dính vào lớp vải hoặc kim loại; giúp cải thiện các tính chất vật lý và cơ học của hợp chất cao su [chẳng hạn như đặc tính kéo, chống mài mòn, chống uốn, chống lão hóa, v.v.]. Nó thường được xác định theo độ dẻo của hợp chất và các điều kiện cụ thể của cấu trúc mẫu [sản phẩm]. Nếu độ dẻo lớn, áp suất phải thấp hơn; áp suất phải cao hơn đối với độ dày, số lớp và cấu trúc phức tạp.
2. Nhiệt độ lưu hóa
Nhiệt độ lưu hóa ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ phản ứng lưu hóa và chất lượng lưu hóa. Theo phương trình Van der Hoff:
Trong số đó, T1 - thời gian đóng rắn khi nhiệt độ là t1;
T2 - thời gian lưu hóa khi nhiệt độ là t2;
K - hệ số nhiệt độ lưu hóa.
Có thể thấy rằng khi K=2, thời gian lưu hóa có thể giảm đi một nửa cứ tăng nhiệt độ 10oC, chứng tỏ ảnh hưởng của nhiệt độ lưu hóa đến tốc độ lưu hóa là rất rõ ràng. Có nghĩa là, tăng nhiệt độ lưu hóa có thể đẩy nhanh tốc độ lưu hóa, nhưng nhiệt độ cao dễ làm cho chuỗi phân tử cao su bị nứt, do đó gây giảm lưu hóa, làm giảm tính chất cơ lý, do đó nhiệt độ lưu hóa không nên quá cao. Nhiệt độ lưu hóa thích hợp phụ thuộc vào công thức cao su, điều này chủ yếu phụ thuộc vào loại cao su và hệ thống lưu hóa.
3. Thời gian lưu hóa
Thời gian đóng rắn được xác định bởi công thức hợp chất và nhiệt độ đóng rắn. Đối với một hợp chất cao su nhất định, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất lưu hóa nhất định sẽ có thời gian lưu hóa tối ưu. Quá dài hoặc quá ngắn sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của cao su lưu hóa.