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    發(fā)泡膠擠出管的硫化與發(fā)泡機(jī)理

    發(fā)布時(shí)間:2019-11-20 11:32:18   人瀏覽 來源: 橡膠技術(shù)網(wǎng)

    橡膠技術(shù)網(wǎng) - 配方設(shè)計(jì)

     一、發(fā)泡膠擠出管的硫化與發(fā)泡機(jī)理

     

    1、硫化與發(fā)泡的配合

    硫化速度與發(fā)泡速度要相匹配。不可一方大幅度快于另一方。

    硫化速度過快:發(fā)泡劑因受硫化膠強(qiáng)大的機(jī)械力無法成功分解出將膠料發(fā)泡。

    硫化速度過慢:發(fā)泡劑在膠料完全或接近與完全未硫化的狀態(tài)下分解出氣體將膠料發(fā)泡,但同時(shí)膠料的表面也被氣體沖破,以至膠管表面不平整或有氣孔。

    兩速度的對(duì)比:一般硫化速度需略快于發(fā)泡速度,這樣一個(gè)保證膠管表面的光滑,二可讓發(fā)泡劑順利分解出氣體將膠料發(fā)泡。

     

    2、膠管的發(fā)泡過程

    微波:膠管的發(fā)泡主要由微波加熱完成。利用微波的熱輻射將膠管從內(nèi)到外加熱,當(dāng)膠管內(nèi)部剛開始受熱發(fā)泡時(shí),膠管靠外的膠料相對(duì)溫度還較低不至于完全硫化導(dǎo)致膠管發(fā)不起來。這樣從內(nèi)到外的加熱方式保證了膠管能夠順利發(fā)泡。

    在微波對(duì)膠管加熱發(fā)泡的同時(shí)也伴隨著硫化,只是此時(shí)的硫化沒有達(dá)到最終的硫化深度。從微波出來后再進(jìn)入熱空氣加熱段將膠管完成最后的硫化。以完成膠管的硫化與發(fā)泡。

     

    二、配方設(shè)計(jì)

     

    1、生膠

    生膠的選擇,主要需考慮 挺性 流動(dòng)性 硫化速度

    挺性:為了能達(dá)到需要的挺性不讓膠料在硫化曹傳輸過程中,因?yàn)槟z料自身重量受壓而導(dǎo)致膠料變形。生膠須選用門尼較高的牌號(hào)。

    流動(dòng)性:為了達(dá)到擠出所需要的流動(dòng)性,在選擇生膠時(shí)因考慮用門尼較低的牌號(hào)

    硫化速度:由于發(fā)泡膠通常需要的硫化速度較快,為了滿足硫化速度的需要,在選擇生膠時(shí)需要用第三單體含量較高的牌號(hào)。

    中合各種因素:我們必須根據(jù)膠管的壁厚與大小需要進(jìn)行選擇。一般情況都選用門尼較高的生膠。也可高底門尼混用。

     

    2、補(bǔ)強(qiáng)劑

    一般我們?yōu)榱四z料的流動(dòng)性著想,都選用流動(dòng)性較好的碳黑,比如N550

    注:為了膠料的流動(dòng)性,也可加入一定量的流動(dòng)助劑。

     

    3、硫化體系

    發(fā)泡膠管的硫化體系通常要求都很快。必須用到大量的超促及超超促。其中TDEC(TL)效果為佳。速度很快焦燒短。其弊端為存放不安全。

    為了使分解出氣體更容易將膠料發(fā)泡,我們在設(shè)計(jì)硫化體系時(shí)還因注意交聯(lián)密度問題。交聯(lián)密度太大不利于發(fā)泡。如將硫磺用量降低就是比較好的方法。

     

    4、發(fā)泡劑

    在選擇發(fā)泡劑時(shí)應(yīng)注意發(fā)泡劑的分解溫度和發(fā)氣量。

    發(fā)泡劑分解溫度過低:易導(dǎo)致發(fā)泡先于硫化,不利于膠管的表面光潔。

    發(fā)泡劑分解溫度過高:易導(dǎo)致發(fā)泡后于硫化,不利于膠管順利發(fā)泡。

    發(fā)氣量:選發(fā)氣量穩(wěn)定的發(fā)泡劑為宜,若發(fā)氣量因溫度的變化而波動(dòng)很大的發(fā)泡劑不利于膠管尺寸的把握。

    注:一般常用的發(fā)泡劑有AC H OT

     

    三、煉膠

     

    1、清潔

    煉膠的清潔尤為重要,煉膠過程若由于器具不清潔而混入雜質(zhì)或其它膠料有引起膠管硫化后表面不光潔或氣孔不均勻。

     

    2、膠料停放

    膠料混煉完成后(未加入硫化體系及發(fā)泡劑)停放24小時(shí)后再返煉加硫后使用為佳。膠料停放一定時(shí)間后使用有利于配合劑的分散。

     

    四、工藝

     

    1、擠出機(jī)

    開始向擠出機(jī)喂料時(shí),螺桿旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)開慢些。以免由于螺桿前端在機(jī)筒里空轉(zhuǎn)而磨傷螺桿。

    擠出機(jī)溫度控制,一般在70℃左右。溫度應(yīng)從喂料段到膠管出口遞增。擠出機(jī)的溫度其一可以增加膠料塑性,二是為了給膠料預(yù)熱。

    擠出機(jī)溫度的高低對(duì)膠管發(fā)泡有一頂影響。適當(dāng)?shù)念A(yù)熱可以幫助微波段更迅速的發(fā)泡。但擠出機(jī)溫度過高的話將影響膠料的焦燒,反而對(duì)發(fā)泡不利。

    擠出速度一定要和第一段硫化槽傳送速度相匹配, 擠出速度過快膠管會(huì)向地面掉,而過慢會(huì)和硫化槽的傳送形成拉扯,將膠管拉細(xì)。

     

    2、第一段高溫

    第一段名為高溫,這段較其它三段短。其作用是利用這段的高溫將膠管表皮結(jié)皮,而不過多對(duì)膠管內(nèi)部產(chǎn)生作用。

     

    3、微波段

    微波段,也有熱空氣,但其最主要是利用微波輻射將膠管從內(nèi)到外加熱。大量的微波使膠料內(nèi)部迅速升溫而引發(fā)發(fā)泡劑的分解將膠管發(fā)泡。由于這段加熱是從內(nèi)到外,所以分解發(fā)泡也由內(nèi)至外。避免了因?yàn)槟z管外部已經(jīng)硫化而導(dǎo)致無法發(fā)泡。

     

    4、熱空氣

    第三段和第四段均為熱空氣硫化。從第二段微波硫化槽出來的膠管已經(jīng)較為充分的發(fā)泡了,但硫化深度不夠,進(jìn)入第三和四段進(jìn)行最后的硫化。這兩段主要是膠料的硫化,當(dāng)然同時(shí)也伴隨著一定的發(fā)泡。

     

    5、冷卻與剪切

    從第四段出來的膠管已經(jīng)完成了所有的硫化與發(fā)泡,進(jìn)入冷卻槽進(jìn)行水冷。冷卻后再按照尺寸剪切成需要長度。成品就完成了。

     

    附加

     

    1、各硫化槽傳輸速度的匹配

    從第一段高溫到第四段熱空氣硫化,其傳輸速度是遞增的,由于膠管經(jīng)過每一段其尺寸都在變大,所以速度不遞增的話膠管在硫化槽內(nèi)會(huì)彎曲并堵塞。導(dǎo)致膠管出來后不直,甚至在硫化槽內(nèi)長時(shí)間堵塞還會(huì)起火。具體是傳輸速度要根據(jù)生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際情況調(diào)節(jié)。

     

    2、微波控制膠管發(fā)泡量

    微波量的大小可直接影響膠管的發(fā)泡率,一般微波越大則發(fā)泡量就越大,反之則越小。

     

    3、硫化槽傳輸速度對(duì)影響膠管尺寸的影響

    適當(dāng)?shù)募哟罅蚧鄣乃俣缺,可以讓膠管在硫化槽中形成拉扯,可讓膠管尺寸有一定變小。此辦法有時(shí)可用來調(diào)節(jié)發(fā)泡管的尺寸。



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