〖摘要〗在使用遲效性促進(jìn)劑(如亞磺酰胺)或與少許秋蘭姆促進(jìn)劑并用時(shí),均可取得較長(zhǎng)的焦燒期和良好的操作安全性。實(shí)習(xí)促使大學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng),小編推薦了一篇《2019硫化車間實(shí)習(xí)報(bào)告范文》,不妨看看。
1、 主要設(shè)備
平板硫化機(jī)
主要用于硫化平型膠帶(如輸送帶、傳動(dòng)帶,簡(jiǎn)稱平帶),它具有熱板單位面積壓力大,設(shè)備操作可靠和維修量少等優(yōu)點(diǎn)。平板硫化機(jī)的主要功能是提供硫化所需的壓力和溫度。壓力由液壓系統(tǒng)通過液壓缸產(chǎn)生,溫度由加熱介質(zhì)(通常為蒸汽)所提供。平帶平板硫化機(jī)按機(jī)架的結(jié)構(gòu)形式主要可分為柱式平帶平板硫化機(jī)和框式平帶平板硫化機(jī)兩類;按工作層數(shù)可有單層和雙層之分:按液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)則可有油壓和水壓之分。 在橡膠工業(yè)中,柱式平帶平板硫化機(jī)是使用較早的一種機(jī)型,我國(guó)過去使用的平帶平板硫化機(jī)也多為柱式結(jié)構(gòu),但目前則多采用框式結(jié)構(gòu)?蚴狡綆桨辶蚧瘷C(jī)與柱式平帶平板硫化機(jī)相比,有以下優(yōu)點(diǎn):
、 上橫梁受力合理,所需的斷面模量遠(yuǎn)比住式的小,可以減輕重量;
、 制造安裝簡(jiǎn)單,管路配置隱蔽,整機(jī)外形整齊美觀。
、 在一定的中心距下,允許安裝較大直徑的液壓缸,從而可減少液壓缸數(shù)量,并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修量少,框式平帶平板硫化機(jī)單個(gè)框板的側(cè)向剛度比立柱差,但是由于框式平帶平板硫化機(jī)的機(jī)架均為由多個(gè)框板組合而成,因此整機(jī)具有足夠的側(cè)向剛度。
2、 硫化原理
生橡膠受熱變軟,遇冷變硬、發(fā)脆,不易成型,容易磨損,易溶于汽油等有機(jī)溶劑,分子內(nèi)具有雙鍵,易起加成反應(yīng),容易老化。為改善橡膠制品的性能,生產(chǎn)上要對(duì)生橡膠進(jìn)行一系列加工過程,在一定條件下,使膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子,使從而使膠料具備高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等等優(yōu)良性能。這個(gè)過程稱為橡膠硫化。一般將硫化過程分為四個(gè)階段,誘導(dǎo)-預(yù)硫-正硫化-過硫。為實(shí)現(xiàn)這一反應(yīng),必須外加能量使之達(dá)到一定的硫化溫度,然后讓橡膠保溫在該硫化溫度范圍內(nèi)完成全部硫化反應(yīng)。
硫化指橡膠分子同硫化劑之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),也就是在一定的工藝條件下,膠料配方組分中的生膠與硫化配合劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使橡膠由線型結(jié)構(gòu)大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大分子(network)的交聯(lián)過程。膠料由塑性變成了彈性,從而獲得了所需的產(chǎn)品形狀和滿足使用要求的各種性能。
硫化后,橡膠大分子交聯(lián)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使大分子運(yùn)動(dòng)受到一定限制,在外力作用下,不容易發(fā)生較大的位移,因而硫化后橡膠的抗拉強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度和彈性提高,而延伸率減少,并失去可溶性,只能有限地溶脹。
硫化過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)交聯(lián)過程,由于最初使用的交聯(lián)劑都是硫黃,所以取名為硫化,并習(xí)慣把經(jīng)過交聯(lián)的橡膠稱為硫化膠。幾乎所有的橡膠制品都要經(jīng)過交聯(lián)才具有使用性能,所以大部份的橡膠制成品都是硫化膠。
3、硫化過程
膠料在硫化時(shí),其性能隨硫化時(shí)間變化而變化的曲線,稱為硫化曲線。從硫化時(shí)間影響膠料定伸強(qiáng)度的過程來看,可以將整個(gè)硫化時(shí)間分為四個(gè)階段:硫化起步階段、欠硫階段、正硫階段和過硫階段。
硫化起步階段(又稱焦燒期或硫化誘導(dǎo)期)
硫化起步的意思是指硫化時(shí)間膠料開始變硬而后不能進(jìn)行熱塑性流動(dòng)那一點(diǎn)的時(shí)間。硫起步階段即此點(diǎn)以前的硫化時(shí)間。在這一階段內(nèi),交聯(lián)尚未開始,膠料在模型內(nèi)有良好的流動(dòng)性。膠料硫化起步的快慢,直接影響膠料的焦燒和操作安全性。這一階段的長(zhǎng)短取決于所用配合劑,特別是促進(jìn)劑的種類。用有超速促進(jìn)劑的膠料,其焦燒比較短,此時(shí)膠料較易發(fā)生焦燒,操作安全性差。在使用遲效性促進(jìn)劑(如亞磺酰胺)或與少許秋蘭姆促進(jìn)劑并用時(shí),均可取得較長(zhǎng)的焦燒期和良好的操作安全性。但是,不同的硫化方法和制品,對(duì)焦燒時(shí)間的長(zhǎng)短亦有不同要求。在硫化模壓制品時(shí),總是希望有較長(zhǎng)的焦燒期,使膠料有充分時(shí)間在模型內(nèi)進(jìn)行流動(dòng),而不致使制品出現(xiàn)花紋不清晰或缺膠等到缺陷。在非模型硫化中,則應(yīng)要求硫化起步應(yīng)盡可能早一些,因?yàn)槟z料起步快而迅速變硬,有利于防止制品因受熱變軟而發(fā)生變形。不過在大多數(shù)情況下仍希望有較長(zhǎng)的焦燒時(shí)間以保證操作的安全性。
欠硫階段(又稱預(yù)硫階段)
硫化起步與正硫化之間的階段稱為欠硫階段。在此階段,由于交聯(lián)度低,橡膠制品應(yīng)具備的性能大多還不明顯。尤其是此階段初期,膠料的交聯(lián)度很低,其性能變化甚微,制品沒有實(shí)用意義。但是到了此階段的后期,制品輕微欠硫時(shí),盡管制品的抗張強(qiáng)度、彈性、伸長(zhǎng)率等尚未達(dá)到預(yù)想的水平,但其抗撕裂性耐磨性和抗動(dòng)態(tài)裂口性等則優(yōu)于正硫化膠料。因此,如果著重要求后幾種性能時(shí),制品可以輕微欠硫。
正硫階段
大多數(shù)情況下,制品在硫化時(shí)都必須使之達(dá)到適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度,達(dá)到適當(dāng)?shù)奈衣?lián)度的階段叫做正硫化階段,即正硫階段。在此階段,硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性能并非在同一時(shí)都達(dá)到值,而是分別達(dá)到或接近值,其綜合性能。此階段所取的溫度和時(shí)間稱為正硫化溫度和正硫化時(shí)間。
正硫化時(shí)間須視制品所要求的性能和制品斷面的厚薄而定。例如,著重要求抗撕裂性好的制品,應(yīng)考慮抗撕強(qiáng)度或接近值的硫化時(shí)間定為正硫化時(shí)間;要求耐磨性高的制品,則可考慮磨耗量小的硫化時(shí)間定為正硫化時(shí)間。對(duì)于厚制品,在選擇正硫時(shí)間時(shí),尚需將“后硫化”考慮進(jìn)去。所謂“后硫化”,即是當(dāng)制品硫取出以后,由于橡膠導(dǎo)熱性差,傳熱時(shí)間長(zhǎng),制品因散熱而降溫也就較慢,所以它還可以繼續(xù)進(jìn)行硫化,特將它稱為“后硫化”!昂罅蚧睂(dǎo)致的抗張強(qiáng)度和硬度進(jìn)一步增加,彈性和其它機(jī)械性能降低,制品的使用壽命因之受到損害。所以,制品越厚就越應(yīng)將“后硫化”考慮進(jìn)去。在一般情況下,可以根據(jù)抗張強(qiáng)度值略前的時(shí)間或以強(qiáng)伸積(抗張強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的乘積)值的硫化時(shí)間定為正硫化時(shí)間。
過硫階段
正硫階段之后,繼續(xù)硫化便進(jìn)入過硫階段。這一階段的前期屬于硫化平坦期的一部分。在平坦期中,硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性能基本上保持穩(wěn)定。當(dāng)過平坦期之后,天然橡膠和丁基橡膠由于斷鏈多于交聯(lián)出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象而變軟;合成橡膠則因交聯(lián)繼續(xù)占優(yōu)勢(shì)和環(huán)化結(jié)構(gòu)的增多而變硬,且伸長(zhǎng)率也隨之降低,橡膠性能受到損害。
硫化平坦期的長(zhǎng)短,不僅表明膠料熱穩(wěn)定性的高低,而且對(duì)硫化工藝的安全操作以及厚制品的硫化質(zhì)量的好壞均有直接影響。
對(duì)于硫黃硫化而言,硫化平坦期的長(zhǎng)短,在很大程度上取決于所用促進(jìn)劑的種類和用量。用有超速促進(jìn)劑(如TMTD)的膠料,在硫化開始以后,由于它迅速失去活性,交聯(lián)鍵的斷裂得不到補(bǔ)充,引起硫化平坦期縮短。如果交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性差,則易產(chǎn)生硫化返原現(xiàn)象。當(dāng)交聯(lián)鍵的鍵能較高時(shí),即使使用超速促進(jìn)劑也能獲得較長(zhǎng)的硫化平坦期,使用低硫高促體系,便能達(dá)到這一目的。增高硫化溫度,裂解比交聯(lián)的速度增加得更快,硫化返原傾向越強(qiáng),硫化平坦期也越短。所以采用高溫硫化時(shí),必須選取能使硫化平坦期較長(zhǎng)的促進(jìn)劑。使用超速促進(jìn)劑時(shí),要求硫化溫度低,否則硫化平坦期將縮短到甚至不能防護(hù)可能發(fā)生的過硫。
注意事項(xiàng)
(1)操作壓力不可超過額定的壓力。
(2)模具最小尺寸應(yīng)大于φ150mm。
(3)停止使用時(shí)應(yīng)切斷總電源。
(4)運(yùn)行時(shí)立柱螺母須保持?jǐn)Q緊狀態(tài),并定期檢查是否有松動(dòng)。
(5)空車試機(jī)時(shí),必須在平板內(nèi)放入60mm厚的墊板。