1. Традиционный процесс вулканизации каучука

1. Основными факторами, влияющими на процесс вулканизации, являются:

Количество серы. Чем больше доза, тем быстрее происходит вулканизация и тем выше степень вулканизации, которая может быть достигнута. Растворимость серы в каучуке ограничена, и избыток серы осаждается с поверхности резинового материала, широко известного как « распыление серы». Чтобы уменьшить выброс серы, сера должна быть добавлена при как можно более низких температурах или, по крайней мере, при температуре плавления ниже серы. В соответствии с требованиями к использованию резиновых изделий содержание серы в мягком каучуке обычно не превышает 3%, содержание серы в полутвердом каучуке обычно составляет около 20%, а в твердом каучуке может быть до 40% или более.

 

Температура вулканизации. Если температура повысится на 10°C, время вулканизации сократится примерно наполовину. Из - за плохой теплопроводности каучука процесс вулканизации продукта варьируется в зависимости от температуры в разных частях. Чтобы обеспечить относительно однородную степень вулканизации, толстые резиновые изделия обычно используют метод постепенного нагрева, низкой температуры и долгосрочной вулканизации.

 

2. Время вулканизации: это важный компонент процесса вулканизации. Если время слишком короткое, степень вулканизации недостаточна (также называется недостаточной вулканизацией). Если время слишком велико, степень вулканизации слишком высока (часто называется чрезмерной вулканизацией). Только надлежащая степень вулканизации (широко известная как положительная вулканизация) обеспечивает оптимальную комплексную производительность.

 

В зависимости от условий вулканизации можно разделить на три категории: холодная вулканизация, вулканизация при комнатной температуре и термическая вулканизация.

Холодная вулканизация может использоваться для вулканизации тонкопленочных продуктов. Продукт замачивается в растворе дисульфида углерода, содержащем от 2% до 5% хлорида серы, а затем промывается и высушивается.

2. В процессе вулканизации при комнатной температуре процесс вулканизации осуществляется при комнатной температуре и при нормальном давлении, например, с использованием сульфидной резиновой пасты при комнатной температуре (смешанный резиновый раствор) для соединения внутренней шины велосипеда, ремонта и т.д.

3. Термовулканизация является основным методом вулканизации резиновых изделий. В зависимости от среды и метода вулканизации термическая вулканизация может быть разделена на три метода: прямая, косвенная и смешанная вулканизация.

Прямая вулканизация включает вулканизацию продукта непосредственно в горячую или паровую среду.

Косвенная вулканизация, т.е. вулканизация продукта в горячем воздухе, обычно используется в некоторых продуктах, которые строго требуют внешнего вида, таких как резиновые туфли.

(3) Смешанная вулканизация воздуха, сначала с использованием вулканизации воздуха, а затем перейти к прямой вулканизации пара. Этот метод может не только преодолеть недостатки, связанные с воздействием вулканизации пара на внешний вид продукта, но и преодолеть недостатки медленной теплопередачи горячего воздуха, которые приводят к длительной вулканизации и старению.

 

3. Процесс вулканизации каучука

До вулканизации молекулы каучука не пересекаются, поэтому им не хватает хороших физических и механических свойств и практически не имеет реальной ценности. После добавления сульфида в каучук термообработка или другие методы могут вызвать пересечение между молекулами каучука, образуя трехмерную сетевую структуру, которая значительно улучшает ее производительность, особенно ряд физико - механических свойств, таких как постоянное растягивающее напряжение, эластичность, твердость и прочность на растяжение каучука. Крупные молекулы каучука при нагревании вступают в химическую реакцию с соединением серы, образуя трехмерную сетевую структуру. Сернистый каучук называется сернистым каучуком. Вулканизация - это последний процесс обработки каучука, который может производить формованные и полезные резиновые продукты.

 

4. Процесс вулканизации путем инъекций:

Наиболее очевидное различие между обычным и инъекционным формованием заключается в том, что первый заполняет полость резиной в холодном состоянии, а второй нагревает и смешивает резину и вводит ее в полость при температуре, близкой к температуре вулканизации. Таким образом, во время инъекции тепло, обеспечиваемое нагревательным шаблоном, используется только для поддержания вулканизации, что позволяет быстро нагревать резиновый материал до 190 ° C - 220 ° C. В процессе формования тепло, обеспечиваемое нагревательным шаблоном, сначала используется для подогрева резинового материала. Из - за плохой теплопроводности резины, если продукт толстый, тепло занимает много времени, чтобы добраться до центра продукта. Использование высокотемпературной вулканизации также может в определенной степени сократить время работы, но часто приводит к обжиганию продукта вблизи края тепловой пластины. Использование вулканизации под давлением инъекций может сократить цикл формования и автоматизировать операции, что наиболее выгодно для массового производства. Формирование литья инъекций также имеет следующие преимущества: вы можете избежать подготовки полуфабрикатов, удаления, обрезки продукта и других процессов; Может производить высококачественные продукты со стабильными размерами и отличными физико - механическими характеристиками; Сокращение времени вулканизации, повышение эффективности производства, сокращение использования каучука, снижение затрат, сокращение отходов, повышение экономической эффективности предприятия.

 

5 Обратите внимание на процесс вулканизации:

Используйте разумную скорость винта и противодавление, чтобы контролировать правильную температуру литья. Как правило, рекомендуется поддерживать разницу температур не более 30 градусов по Цельсию между выходом в атмосферу и температурой регулируемого цикла. Винт инъекционной машины предназначен для подготовки достаточного количества клея для каждого цикла при выбранной равномерной температуре; Это значительно влияет на выход инъекционной машины. Противоположное давление возникает за счет замедления потока на выходе из резервуара и ограничения толкания и сжатия резинового материала, выбрасываемого форсунком. На практике противодавление лишь незначительно увеличивает силу сдвига резиновых материалов, не приводя к снижению физических свойств сульфидных продуктов.

 

Конструкция сопла:

Насадка соединяет головку инъекции и форму, оказывает определенное влияние на тепловой баланс. Потеря давления через сопло будет преобразована в тепло путем впрыска. Сульфирование каучука в этом районе недопустимо. Поэтому важно выбрать подходящий диаметр сопла, так как это влияет на тепло трения в области сопла, давление, необходимое для инъекции резины, и время заполнения формы.

 

Подходящая температура формы и оптимальные условия вулканизации. После выбора оптимальной комбинации резиновых материалов важно согласовать условия литья и вулканизации. По сравнению с формованием, инъекционное формование имеет различное распределение температуры на поверхности и внутри формы. Для достижения хорошей вулканизации требуется высокоточный контроль температуры, так что поверхность и внутренняя часть формы одновременно достигают оптимальных условий вулканизации.Высокие температуры увеличивают усадку каучука, но связь между ними линейна и должна быть полностью оценена до производства. Кроме того, с точки зрения давления формования, формирование под высоким давлением очень выгодно, потому что давление обратно пропорционально усадке.

 

Безопасный и разумный дизайн резиновых формул. Для каучуковых материалов, предназначенных для формования под давлением инъекций, требуются следующие характеристики:

 

Длительность горения клея Муни должна быть как можно длиннее, чтобы обеспечить максимальную безопасность. Обычно время горения Муни должно быть в два раза больше, чем время пребывания резинового материала в бочке.

 

Быстрые темпы вулканизации делают каучуковые материалы достаточно эффективными в процессе инъекции путем выбора различных систем вулканизации и добавления соответствующих ускорителей. Хорошая текучесть, хорошая текучесть уменьшает время пребывания резинового материала, уменьшает время инъекции, улучшает способность к коксованию.

 

Процесс сульфирования азота

Основными преимуществами использования сульфирования азотом являются энергосбережение и продление срока службы капсулы, экономия 80% пара и удвоение срока службы капсулы. Поскольку шины потребляют большое количество тепловой и электрической энергии в процессе вулканизации, важно разрабатывать и внедрять энергосберегающие процессы вулканизации. Поскольку азот имеет меньшую молекулярную массу и теплоемкость, он не поглощает тепло и не вызывает снижения температуры, когда он заполняется во внутреннюю полость капсулы шины, а также не может легко вызвать окислительное растрескивание и повреждение капсулы.

 

7 Особенности процесса сульфирования азота

Во - первых, через высокотемпературный пар высокого давления, через несколько минут переключайтесь на азот. Вулканизация осуществляется с использованием процесса "термостатирования под давлением" для вулканизации азотом до конца вулканизации. Поскольку начального тепла, генерируемого несколькими минутами парового впрыска, достаточно для поддержания вулканизации шины, теоретически до тех пор, пока температура до завершения вулканизации не будет ниже 150°C. Однако, когда азот используется для вулканизации, первое, что нужно ввести, - это высокотемпературный пар высокого давления, который может привести к перепадам температур между верхними и нижними сторонами шины. Для устранения разности температур вулканизации между верхними и нижними боковыми поверхностями шины необходимо рационализировать положение впрыска сульфидной среды и улучшить системы уплотнения и тепловых трубопроводов. Требования к чистоте азота для сульфирования составляют 99,99%, предпочтительно 99999%.Предприятиям рекомендуется подготовить свои собственные азотные системы для снижения затрат на использование. Недостаточная чистота азота влияет на срок службы капсулы. Применение принципа вулканизации "при температуре под давлением" сульфирования азота к преобразованию традиционных циклических процессов вулканизации с использованием горячей воды. Разработан также процесс вулканизации, в рамках которого вместо традиционного процесса вулканизации с использованием циркулирующей горячей воды используются высокотемпературный пар высокого давления и перегревающая вода.В процессе вулканизации сначала вводится высокотемпературный пар высокого давления, а затем в течение нескольких минут переключается на циркулирующую горячую воду. Через несколько минут выключите обратный клапан, чтобы остановить цикл, пока подводная вулканизация не будет завершена. Согласно теоретическим расчетам, потребление энергии с использованием этого нового метода вулканизации при нагревании составляет лишь 1 / 2 от обычного метода вулканизации.

 

8 Измерение температуры процесса вулканизации

Ключевые факторы в процессе высокотемпературной вулканизации

Проводятся измерения температуры вулканизации для выявления наиболее медленных точек вулканизации в продуктах и определения времени вулканизации на основе этих точек. Эффект лучше, чем первые два. Используя этот метод, можно в разной степени повысить эффективность вулканизации и повысить однородность степени вулканизации. Однако, поскольку при фактическом производстве учитываются только внешние температуры, фактическая температура компонентов шины не определена и не фиксирована каждый раз, существует значительная погрешность между расчетами, основанными на измерении температуры, и фактическими результатами вулканизации.

 

Моделирование и прогнозирование температурных полей в процессе вулканизации толстолистовых изделий показывают, что неравномерная температура является основным фактором, способствующим неравномерной степени вулканизации шин. Резиновая промышленность в целом считает, что постоянство внешней температуры является важным условием для обеспечения качества, и следует приложить все усилия для достижения постоянной температуры оборудования. Это относится к продуктам, не содержащим толстого каучука, но не к продуктам, содержащим толстый каучук (например, шины). Шины нагреваются и вулканизируются в модели, а тепло передается через модель в различные части наружной шины. Резина является плохим проводником тепла, и температура медленно растет. На ранних стадиях нагрева каждая часть наружной шины имеет очевидный температурный градиент, который занимает много времени, чтобы достичь равновесия.