Abstract: Analyse der prozessbeeinflussenden Faktoren der Qualität von Nitrilkautschuk (NBR) -Formprodukten. Die Hauptprozessfaktoren für Qualitätsmängel in NBR-Formprodukten sind: Compoundierungsprozess, Viskosität der Compoundierung, Lagerzeit der Compoundierung, Größe der Compoundierung, Formstruktur und Maßtoleranzen, Härtungstemperatur, Härtungsdruck und Härtungszeit. Durch gezielte Maßnahmen können die Qualitätsprobleme von NBR-Formprodukten wirksam gelöst werden.
NBR wird hauptsächlich zur Herstellung von Gummiprodukten verwendet. Mit steigender Temperatur und steigendem Acrylnitrilgehalt steigt die NBR-Thermoplastizität. Gute thermoplastische Materialien haben eine gute Fließfähigkeit und eignen sich zur Herstellung von Formprodukten. Geformte Gummiprodukte werden hergestellt, indem eine bestimmte Form und Qualität von gemischtem Gummi in eine Form gemischt, auf einer Flachplatten-Vulkanisiermaschine vulkanisiert und dann entformt und zugeschnitten wird. Die Qualität von geformten Kautschukprodukten wird im Allgemeinen durch die Kautschukformel und die Verarbeitungstechnologie bestimmt. Dieser Artikel beschreibt hauptsächlich die Prozessfaktoren, die die Qualität von NBR-Formprodukten beeinflussen.
1. Häufige Qualitätsmängel von NBR-Formprodukten
Der Zweck des Formens besteht darin, Gummiprodukte mit bestimmten Formen und physikalischen Eigenschaften herzustellen und Oberflächenfehler zu vermeiden. Häufige Qualitätsmängel von NBR-Formprodukten sind: Reißen an der Trennlinie, Fließspuren auf der Oberfläche, Nichtglätte, Zuckerguss, Anheben oder Rollen, starke Hautrisse, innere Luftblasen, übermäßiges Schrumpfen der Größe und Entformen eines Einschnittes geschaffen.
2 · Faktoren, die die Qualität von NBR-Formprodukten beeinflussen
Bei der Herstellung von NBR-Formprodukten müssen Faktoren wie die Herstellung von Compoundierkautschuk, das Formdesign und die Aushärtungsbedingungen berücksichtigt werden.
2.1 Herstellung von Verbundkautschuk
2.1.1 Mischvorgang
不良 Eine schlechte Dispersion der Compoundiermittel beeinträchtigt die physikalischen Eigenschaften der NBR-Formprodukte. Beispielsweise hat Schwefelgelb eine geringe Löslichkeit in NBR und ist nicht leicht zu dispergieren. Es führt häufig zu einem Abblättern oder Aufhellen der Oberfläche, wenn das Gummiprodukt entformt wird, und Schwefelpartikel können gesehen werden, wenn das Vulkanisat gedehnt wird. Die ungleichmäßige Verteilung der Weichmacher führt dazu, dass sich die Verbindung vor dem Formen delaminiert, Luftblasen erzeugt und die Vulkanisationsleistung der Peroxidverbindung verringert. Verunreinigungen im Compoundiermittel können lose Gummimischungen und Erscheinungsfehler von Präzisionsprodukten verursachen. Unzureichend gemischte Verbindungen sollten rechtzeitig erneut gemischt werden. Verbranntes Gummimaterial ist während des Formvulkanisationsprozesses schwer zu fließen. Das Anbrennen des Gummimaterials kann zu Fehlern wie Kompaktheit, Delaminierung, Kräuseln und Verformung führen.
2.1.2 Gummiviskosität
Die Fließfähigkeit der Kautschukmischung in dem Hohlraum hängt von der Viskosität des zusammengesetzten Kautschuks ab. Die Viskosität der NBR-Verbindung wird üblicherweise durch den Weichmacher und den Füllstoff bestimmt. Es ist schwierig, die Viskosität des Kautschuks mit Weichmachern zu verringern oder die Plastifizierungszeit zu verlängern. Die Mooney-Viskosität [ML (1 + 4) 100 ° C] des NBR-Kautschuks für das Formverfahren beträgt 35 bis 130. Wenn die Viskosität des Kautschukmaterials gering ist und der Vulkanisationsdruck nicht ausreicht, erzeugt das Produkt währenddessen Blasen Vulkanisation; Wenn die Gummiviskosität groß ist, ist es nicht einfach, die Form während der Vulkanisation zu füllen, und das Produkt verursacht wahrscheinlich Gummimangel oder Falten.
2.1.3 Filmisolation
Um ein Blockieren zu verhindern, kann ein Trennmittel auf die Oberfläche des Films aufgetragen werden, wenn der NBR-Verbundkautschuk abgesenkt wird. Stearinsäurepulver können jedoch nicht verwendet werden, da Stearinsäure in NBR unlöslich ist und eine übermäßige Schmierfunktion spielt beeinflussen den Gummi während des Formens. Beim Verkleben. Wenn die NBR-Verbindung mit einem Metallkern kombiniert wird, kann kein Pulvertrennmittel verwendet werden, und die Viskosität der Kontaktfläche zwischen der Verbindung und dem Metall muss sichergestellt werden.
2.1.4 Parken von Gummimischungen
NBR-Gummi sollte nach dem Formen 16 Stunden lang stehen gelassen und dann geformt werden. Die optimale Zeit zum Parken ist 24 Stunden. Wenn das Gummimaterial nicht geparkt ist, erscheinen Blasen und Flecken auf dem Produkt. Wenn die Parkzeit zu kurz ist, wirkt sich dies auf die physikalischen Eigenschaften des Produkts aus. Wenn die Parkzeit zu lang ist, wird die Haftung des Gummimaterials auf dem Metallmaterial ernsthaft beeinträchtigt.
2.1.5 Gummigröße
Die Größe der Gummimischung kann nicht exakt der Größe des entsprechenden Hohlraums entsprechen. Die Qualität der Gummimischung während des Formens sollte größer sein als der Gummiteil des Produkts. Der Überlauf des Gummis (oder der Überlaufkante) während des Formens spielt eine doppelte Rolle beim Austreiben der Luft in den Formhohlraum und beim Aufrechterhalten des Vulkanisationsdrucks. bewirken. Die Menge des Überschlags sollte streng nach Produktgröße, Formmethode und Formstruktur kontrolliert werden. Wenn die Menge an Leim nicht ausreicht, um den Formhohlraum zu füllen, führt dies zu einem Mangel an Leim. Wenn die Klebstoffmenge zu hoch ist, verhindert dies das Schließen der Form und führt dazu, dass das Produkt nicht den Spezifikationen entspricht. Für die allgemeine flache Vulkanisiermaschine sollte die Gummimischung der separaten Form zu 15% bis 20% gefüllt sein, die in die separate Form gepresste Gummimischung sollte zu 5% bis 10% gefüllt sein und die Gummimischung der Druckmaschine in Form sollte mehr ca. 2% gefüllt werden.
2.2 Formdesign
NBR wird häufig bei der Herstellung von O-Ringen, U-Ringen, Dichtungen und Dichtungen verwendet. Wenn die Maßtoleranz des Produkts den angegebenen Toleranzbereich überschreitet, verkürzt sich seine Lebensdauer erheblich und es wird sogar nach einigen Minuten Gebrauch verschrottet. Daher muss das Formdesign die Stabilität der Produktgröße gewährleisten.
的 Der Hauptfaktor, der die Maßgenauigkeit des Produkts beeinflusst, ist das Schrumpfen des Gummis. Bei kleinen Produktgrößentoleranzen muss bei der Formkonstruktion zunächst das Schrumpfen des Gummis berücksichtigt werden. Der Grund für das Schrumpfen der Kautschukmischung ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Kautschukmischung größer ist als der des Metallformmaterials.
NBR-Produkte haben im Allgemeinen eine Maßtoleranz von 0,5% bis 1,0%. Die zulässige Toleranz der Formgröße von amerikanischen Formgummiprodukten hängt vom Produkt ab. Die Toleranz der Formgröße allgemeiner Produkte beträgt 0,127 mm, und die Toleranz der Formgröße spezieller Präzisionsprodukte beträgt 0,005 mm. Und Formänderungen, Toleranz für die Verarbeitung fester Produkte beträgt 0,254 bis 0,635 mm, Toleranz für die Verarbeitung von Schwammprodukten beträgt 0,254 bis 1,520 mm. Das Vorheizen der Kautschukmischung vor dem Vulkanisieren kann die innere Verformung der Kautschukmischung wirksam verringern; Nach dem Abkühlen überschreitet das Schrumpfen der Kautschukmischung den Hohlraum, und der Schrumpfungsgrad variiert mit der Kautschukzusammensetzung (insbesondere der Art und Menge des Füllstoffs). Die Änderung hängt mit der inneren Spannung zusammen, bevor der Gummi geformt wird. Die Wirkung des Füllstoffs auf die Schrumpfung von NBR-Formprodukten ist in Tabelle 1 gezeigt.
Die Ursache des Überlaufs kann auf einen unzureichenden oder ungleichmäßigen Vulkanisationsdruck, zu kleine Fluchtlöcher und eine zu große Hohlraumfläche zurückgeführt werden. Gemäß den Konstruktionsprinzipien sollte das Volumen des Hautaustrittslochs das 15- bis 20-fache des Volumens des Hohlraums betragen, um den Überlauf aufzunehmen. Wenn der Überlauf klein sein muss, ist die Spannung zwischen dem Hohlraum und dem Fluchtloch gering. In einer Form mit überlappenden Hohlräumen variieren die Verteilung und Dicke der Überlaufkante stark in Abhängigkeit vom Aushärtungsdruck. Im Allgemeinen ist die thermische Reißfestigkeit von NBR geringer als die anderer synthetischer Kautschuke. Daher sollte der Vulkanisationsdruck von NBR-Produkten angemessen sein, und es sollte darauf geachtet werden, dass beim Auswerfen des fertigen Produkts aus der Form kein umgekehrter Schnitt entsteht. Außerdem sollte die Leimströmungsnut am Rand nahe am Ende des Hohlraums so nahe wie möglich bei 0,4 bis 3,2 mm liegen.
2.3 Vulkanisationsbedingungen
2.3.1 Vulkanisationstemperatur
BRDie Druckhärtungstemperatur von NBR-Kautschuk beträgt normalerweise 140 bis 200 ° C. Die spezifische Härtungstemperatur hängt von den physikalischen Eigenschaften, der Größe und der Kompressionsmethode des Produkts ab. Die Vulkanisation bei niedriger Temperatur kann Produktqualitätsprobleme verringern, die durch Verbrennung und Verunreinigung von Schimmel usw. verursacht werden, und kann auch dazu führen, dass das Produkt bessere physikalische Eigenschaften erhält. Große Produktteile benötigen einen relativ flachen Vulkanisationsprozess. Bei verschiedenen Vulkanisationstemperaturen können die physikalischen Eigenschaften des Produkts durch Einstellen der Vulkanisationszeit optimiert werden.
NBR-Verbindungen können durch ein dielektrisches Verfahren effektiv vorgewärmt werden. Dieses Vorheizverfahren kann die Gummimischung vor dem Formen gleichmäßig erwärmen, die Vulkanisationsgeschwindigkeit beschleunigen und die Probleme der ungleichmäßigen Vulkanisation und des Versatzes dicker Produkte überwinden. Produktversatz wird dadurch verursacht, dass der zentrale Teil der Produktoberfläche nach dem Vulkanisieren kontinuierlich durch Wärme vulkanisiert wird.
Die BRNBR-Verbindung wird bei hoher Temperatur vulkanisiert, und jeder Arbeitsschritt muss schnell durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Verbindung 2 Minuten lang in dem Hohlraum von 153 ° C bleiben und dann unter Druck gesetzt und vulkanisiert werden. Zusätzlich nimmt mit der Hochtemperaturvulkanisation auch der Formzunder zu, wodurch die Anzahl der Formreinigungen erhöht wird. Schimmelverschmutzung wird im Allgemeinen durch die Ansammlung von Krümeln und Trennmitteln verursacht.
2.3.2 Vulkanisationsdruck
Der Vulkanisationsdruck ist sehr wichtig für die Qualität von NBR-Produkten. Wenn sich der Druck während der Vulkanisation ändert, nehmen die physikalischen Eigenschaften des Produkts ab, so dass der Vulkanisationsdruck stabil gehalten werden sollte. Der NBR-Kautschukvulkanisationsdruck beträgt im Allgemeinen 1,4 bis 3,4 MPa.
Das Überfüllen des fertigen Produkts führt zu Abfallprodukten. Dieses Problem wird häufig auf das Formdesign zurückgeführt, das tatsächlich durch einen unzureichenden Vulkanisationsdruck verursacht wird. Unzureichender Druck während des Formprozesses führt häufig zu Poren, äußeren Blasen und Verformungen. Übermäßiger Druck kann zu Verzerrungen führen.
NBR-Produkte können segmentiert vulkanisiert werden, dh der NBR-Kautschuk wird zuerst vulkanisiert und in eine flache Vulkanisiermaschine eingesetzt und dann in zwei Stufen vulkanisiert.
2.3.3 Vulkanisationszeit
Die Vulkanisationszeit ist die Zeit, in der die Kautschukmischung in der Form vulkanisiert wird, um die beste Leistung unter einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck zu erzielen. Wenn die Vulkanisationszeit zu lang ist, treten beim Entformen des Produkts Risse auf, die durch langes Vulkanisieren bei niedriger Temperatur behoben werden können. Wenn die Vulkanisationszeit zu kurz ist, befindet sich das Produkt unter Schwefel und es ist leicht an der Trennlinie zu reißen. Es kann durch Erhöhen der Vulkanisationstemperatur gelöst werden.
3 · Fazit
的 Die Faktoren, die die Qualität von NBR-Formprodukten beeinflussen, sind gegenseitig begrenzt. Wenn Qualitätsprobleme bei NBR-Formprodukten auftreten, müssen nicht nur die Formulierungsfaktoren angepasst werden, sondern auch die Gründe aus den Aspekten der Herstellung von Compoundierkautschuk, des Formdesigns und der Härtungsbedingungen ermittelt und Verbesserungsmaßnahmen vorgeschlagen werden, um die Produktqualität und -leistung sicherzustellen .