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橡胶制品配方和环境造成的气泡

时间:2019-09-11721 次浏览

信息摘要:胶料混炼时采用尽量高的排料温度,在装模硫化之前,先对胶料进行高温热炼制坯,再対胶料、骨架等物料进行一定温度、时间下的烘烤,对于提前脱除挥发份,防止硫化制品产生气泡是大有益处的。

1、胶料配合不佳造成的气泡

橡胶中挥发份的一个重要来源是橡胶配方设计时加入的组份。一方面:橡胶配方中低沸点和低闪点的低粘度增塑剂或操作油等组分,增塑剂分子量小于300时,就会在加工过程中汽化或一定温度下与橡胶产生相分离生成挥发份;另一方面:配合剂在硫化中反应或分解也会产生挥发份,比如:过氧化物硫化剂分解产生的酮类及醇类挥发份,氧化锌与硬脂酸反应的副产物有水,氟橡胶硫化中会产生大量挥发份等。除上述直接添加的组分会生成挥发份之外,胶料配方体系的性能也会影响气泡的生成,低粘度的胶料容易卷入气体且不易排出;焦烧时间过短的胶料,迅速起硫后不利于气体的排出;硫化速度过慢的胶料也容易产生气泡;低硬度的胶料产生气泡的可能性比高硬度胶料更大。不同硬度胶料横截面孔隙状态的为两种硬度混炼胶的横截面孔隙状态,很明显可以看出低硬度胶料的孔隙较多、较大,主要是由于低硬度胶料模量低,卷入气体后不易排出,相对而言也会卷入更多量的气体,气体受热膨胀后,比高硬度胶料形成的气泡更大,这就会增加硫化时产生气泡的概率。

配方设计时防止气泡产生的注意事项有:

(1)确保原始配合剂和胶料里的挥发份浓度控制到更低水平;

(2)胶料粘度应配合成适当高的水平;

(3)保证焦烧时间满足加工安全要求的前提下,硫化速度设计到尽可能高的水平;

(4)生胶的塑炼时间应尽量长,胶料的混炼温度应尽量高;

(5)制定混炼工艺时,控制好胶料的分散均匀性很重要;

(6)硫化体系的搭配要考虑尽量降低硫化反应产生挥发份的可能。

2、生产环境因素造成的气泡

挥发份主要来源于环境中,一方面:环境中的湿气会吸附于填料中生成挥发份,其中湿气最可能的来源是填料,陶土、炭黑及白炭黑等填料都具有很强的吸水性,特别是液相法白炭黑吸水可高达10%质量份;另一方面:胶料混炼、制坯、注压及流动时,会吸入或被加工机械卷入空气亦会成为挥发份。胶料经历热历程后的横截面孔隙状态对于来源于环境中的挥发份,可采用对物料预先热处理脱除挥发份解决,比如装模之前烘烤胶料和骨架等。为混炼胶的横截面孔隙状态,为混炼胶经开炼机高温(高于100℃)热炼后的横截面孔隙状态,为热炼胶料经烘箱热空气高温(90~100℃)烘烤后的横截面孔隙状态。从图3中胶料横截面的孔隙状态可以看出,由左至右横截面孔隙的数量在增加,孔隙尺寸也在增大,这些孔隙都是胶料中的挥发份挥发后形成的。胶料每一次受热都会挥发掉一部分的挥发份,由于混炼胶压片及热炼胶压片时,都有开炼机双辊的作用压力,所以胶片横截面的孔隙较少,孔隙尺寸亦较小;烘烤胶在烘箱中自然状态烘烤时,由于没有压力的存在,挥发份能够更容易的从胶料中挥发出来,形成的孔隙较多,孔隙尺寸亦较大。这也能够在一定程度上说明,常压下烘箱烘烤是一种行之有效的脱除胶料挥发份的方法,这不仅能够脱除环境中吸附来的湿气,还可以脱除低沸点的增塑剂等。胶料混炼时采用尽量高的排料温度,在装模硫化之前,先对胶料进行高温热炼制坯,再対胶料、骨架等物料进行一定温度、时间下的烘烤,对于提前脱除挥发份,防止硫化制品产生气泡是大有益处的。

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