您的当前位置: 橡胶衬板 > 产品知识 >

橡胶平板硫化流动模压法

2018/10/25 11:20
导读: 流动模压 减少收缩性的另一种方法是采用流动模压法。这种方法是根据塑料工业中常用的传递模压法和注压法用到橡胶工业中来的,而近几年来显得日益重要。 1.传递模压法 流动模压最简单的
        流动模压
        减少收缩性的另一种方法是采用流动模压法。这种方法是根据塑料工业中常用的传递模压法和注压法用到橡胶工业中来的,而近几年来显得日益重要。
        1.传递模压法
        流动模压最简单的方式是采用一个由三部分组成的模型,其顶部和底部固定在普通的起落式平板压力机的平板上中间部分可以取下来,或者当模型相当大的时候,可以经过轨道将其从压力机上拉出来。模型的顶部为柱塞式,中间部分为容纳模压胶料的罐或筒(传递室),底部才是真正的模型。
        然而用这种三部分或更多部分组成的模型有其一定缺点:模型从压力机上移下来时浪费时间,而且往往有些较高的侧压难以吸收,致使注射胶料时,模型会稍许张开,因此在加总压以前就已形成相当多的胶边。
        为克服这一缺点,决定摒弃这种三部分构成的模型,而把柱塞移到平板压力机上。这种特殊压力机使用很方便。模型在柱塞开动前就被紧紧地关闭(平板硫化机施加的压力),这样就防止形成过多的胶边。这种移模法所采用的压力机和一般下落式平板压力机很相似,只是其模型的下半部分和柱塞分别固定在下加热板和上加热板上。这种压力机也可以作为普通的多层平板硫化机使用。
        “传递模压”一词可以这样说明:压力用来关闭模型并且把胶料从塑化罐内经过注胶口、进胶道、模型进胶口传递到模型腔穴内,模型在胶料进入时就已关闭。
诚然,传递模压法比较浪费,已硫化的废胶也比较多。因为在传递和模压时,总有些胶料留在塑化罐、注胶口和进胶道内。
        2.注压法
        流动模压的其他形式都有一个横向注压筒。注射压力由液压柱塞或螺杆产生。这种螺杆注压装置与塑料工业中的装置类同。塑料工业之所以广泛采用螺杆注压,主要是因为制造的产品质量优良,并且操作方便、经济。因为橡胶工业也吸取了这一新的加工原理的优越性,所以现在关于这方面的文献已发表不少。其中最重要的一些文献已在参考文献94~103中列出。
        最初试图原样不动地用螺杆式塑料注压机制造橡胶模型制品,随即发现塑料螺杆注压机对橡胶不太合适。特别是橡胶胶料内摩擦高,使得机筒内生热太大,因为橡胶与塑料流变性质截然不同。为此,曾经设计了一种特殊的螺杆注压机,使橡胶生热比在塑料注压机内低。此外,机筒也加以改变,使胶料不但可以加热,并当胶料摩擦升温特别高时,也可以进行冷却。方法是通过管道注入液体,用控制液体温度的方法保持恒温。这样,起初液体用作热源,随后当温度超过特定值时,它又起到冷却剂的作用。最后,加料装置也适合橡胶加工的需要。
        注压的主要问题是胶料注入模型前应尽量降低其粘度。通常需要比较高的温度,并不比硫化温度低得很多。越接近硫化温度,粘度也越低,注射时间也就越短。但各个部分胶料于模型腔穴中停止流动以前,不应产生硫化。
        现有的注压机有两种基本类型,即所谓“螺杆式”和“柱塞式”。它们是根据机身的设计区分的。在螺杆式注压机中,注压期间所需要的胶料总在通过螺杆喂料自身加热。而柱塞式注压机则有相当多的胶料在加热之后,分批陆续通过柱塞加到模型中去。目前实际使用中这两种注压机数量几乎相等,问题是究竟哪一种注压机更好一些。
        注压加工在经济上的优越性(甚至比通用的平板硫化机模压还要好)在于模压周期的尽可能缩短。也就是说,在一定的注射和挤出时间下,硫化时间要尽量缩短。硫化时间的缩
短不仅取决于促进剂用量的增加和硫化温度的升高,而且在很大程度上也取决于胶料进入模型腔穴时的温度。这一因素随制品厚度的增加而显得更加重要。按照理想,胶料进入腔穴时最好已达模型温度,这样就不需要像通常硫化过程那样由模型向胶料传递热量。因而模型的唯一目的(除去给制品成型而外)就只是保持胶料原来的温度而已。这样,即使是厚制品也可以在短时间内达到均匀一致的硫化。由此可见,螺杆式注压机较柱塞式注压机更接近于这种理想的硫化条件。
        应该说明,若胶料在硫化温度下进入模型腔穴,只有当在射出口处就达到比较高的温度时方有可能。用螺杆式注压机时,螺杆内的胶料约为120°C,从注射口出来的胶料温度可上
升至140C。当胶料通过注射口和进胶道时,由于摩擦可以再上升至例如180°C。温度的升高在一定程度上也取决于反压。用柱塞式注压机时,胶料在机身内停留的时间较长,因此只能预热到70~80°C,否则有可能产生焦烧。尽管胶料离开注射口时比在机身内的温度要高一些,但与螺杆式注压机相比,仍低得多。所以在注压过程中欲使温度上升的水平与上述水平一样是相当困难的。通常应用这种类型的注压机时,有意选择进胶道比较长、比较窄,所用胶料粘度也比较高。这样可使胶料在注射过程中与热的模型表面更加充分地接触,摩擦也比较大,而有助于使胶料达到所需要的温度。可是,由于注射时间增加,或者需要比较高的注射压力,胶料必须有特别好的抗焦烧性能。所以,这也意味着注压过程更加困难。此外,因为注压压力比较高,注压部件和模型关闭部件的机械设计就要更加坚强。
        注压胶料的配方原则一般是要求在离开注射口时枯度尽可能低,使胶料能够迅速注射而又不至产生焦烧危险。尤其应该防止在机身开口处即注射口处的焦烧,因为这里的焦烧危险性最大。解决粘度又要非常低而又不焦烧这一矛盾时,比较好的方法是合理选用粘度低的生胶类型,所用的橡胶在注压前能通过塑炼降低粘度使之适合注压要求。也可以在相当大的程度上采用一些合适的胶料配方,配方中应有一些惰性或半惰性填充剂、增塑剂、大大迟延硫化的促进剂和防焦剂。还曾发现,给常用的各种橡胶(包括天然胶、丁苯胶、丁腈胶、异戊胶)加入有规立构聚丁二烯(如 Buna CB),就能使注射时间大大缩短。这不仅能使注压生产既快又好,而且也特别保险。曾经讲过,在注压中采用高温不宜加入作用很快的促进剂,同样也不宜使用很高的硫化温度。重要的是保证胶料具有足够的操作安全性。为了尽可能提高注压温度,门尼焦烧应在十分钟左右。为此,采用次磺酰胺类促进剂,或者使其与秋兰姆(如二硫化四甲基秋兰姆)、二硫代氨基甲酸盐(如N-五次甲基二硫代氨基甲酸锌)和胍类(如二苯胍)并用,已取得很好的成效。
        日前注压机的发展方向着重于改善操作的经济性,这对于在模型中停留时间相当长的模压制品更加重要。一般只带一个模型的注压机可以很经济地生产多种类型的制品。但是尽管硫化时间比用平板硫化短,也有些产品用这种方法生产并不经济。已有一种带有固定注射器的注压机,它能向固定于一个转盘上的几副模型连续进行注射。每一副模具在被再次充满胶料以前一段很短的时间内,胶料都保持承受闭合模型的压力,因而能很好地进行硫化。这种注压机大多有几个关闭模型的机构装于转盘上,而这些机构的类型甚至不止一种。
        与平板模压相比,H.杰凯尔(H. Jackel)曾经总结往压机的优点和缺点如下:
        “准备工作少。平板模压需要把辊筒或压出机上取下的胶片进行裁剪。某些类型的柱塞式或螺杆式注压机只要一些胶块就能进行注压。而螺杆注压机只用压出备料即可。
        “注压不需要搬运和贮存裁剪好的胶坯。裁剪胶坯时还要剩下碎胶片,这些胶片虽不弃置,但必须再行混炼或重新压出。
        “注压模型的装料不必用胶坯,并由此想到平板硫化装模不合格常常增加废品率。
        “注压硫化时间相当短,因为胶料都已预热到同一温度。根据模型大小、形状及所采用的胶料和设备不同,硫化时间可以降低70~90%。
        “一般平板模压在成型过程中需要赶几次气泡,而注压则不需要。
        “注压制品可很快地脱模而不需要繁重的手工操作。在共他方法中这一工序既笨重又浪费时间,特别是用多层平板硫化机进行模压时更是如此。
        “如果模型质量好,注压制品全部或部分不要修边。而且和模压不同,注压模型不需要使用脱模润滑剂。
        “当用平板硫化机模压时,次品率在20~40%之间。用注压方法可降低至5~20%。两种方法次品率之差往往很可观。
        “注压的缺点是模型和共他设备一般造价比较高。”
        平板模压开始投资小,但生产成本高。注压开始投资大,但生产成本低。这两种方法哪一种更合算在很大程度上取决于生产规模的大小。
 
标签: