Tóm tắt: Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chất lượng của sản phẩm đúc cao su nitrile (NBR). Các yếu tố quá trình chính của khuyết tật chất lượng trong các sản phẩm đúc NBR là: quá trình hỗn hợp, độ nhớt hợp chất, thời gian lưu trữ hợp chất, kích thước hợp chất, cấu trúc khuôn và dung sai kích thước, nhiệt độ đóng rắn, áp suất đóng rắn và thời gian lưu hóa. Thực hiện các biện pháp nhắm mục tiêu có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề chất lượng của các sản phẩm đúc NBR.
NBR chủ yếu được sử dụng trong việc chuẩn bị các sản phẩm cao su. Khi nhiệt độ tăng và hàm lượng acrylonitril tăng, độ dẻo nhiệt NBR tăng. Vật liệu nhiệt dẻo tốt có tính lưu động tốt và phù hợp cho việc chuẩn bị các sản phẩm đúc. Các sản phẩm cao su đúc được tạo ra bằng cách trộn một hình dạng và chất lượng cao su hỗn hợp nhất định vào khuôn, lưu hóa nó trên một máy lưu hóa tấm phẳng, sau đó đúc và cắt tỉa. Chất lượng của các sản phẩm cao su đúc thường được xác định bởi công thức cao su và công nghệ chế biến. Bài viết này chủ yếu thảo luận về các yếu tố quá trình ảnh hưởng đến chất lượng của các sản phẩm đúc NBR.
1. Các khuyết tật chất lượng phổ biến của các sản phẩm đúc NBR
Mục đích của đúc là làm cho các sản phẩm cao su có hình dạng và tính chất vật lý nhất định, và tránh các khuyết tật bề mặt. Các khuyết tật chất lượng phổ biến của các sản phẩm đúc NBR như sau: rách ở vạch chia tay, vết chảy trên bề mặt, không mịn, mờ, nâng hoặc lăn, vết nứt da nặng, bong bóng khí bên trong, co rút quá mức được tạo ra.
2 · Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đúc NBR
Việc chuẩn bị các sản phẩm đúc NBR phải chú ý đến các yếu tố như chuẩn bị cao su hỗn hợp, thiết kế khuôn và điều kiện bảo dưỡng.
2.1 Chuẩn bị cao su hỗn hợp
2.1.1 Quá trình trộn
Sự phân tán kém của các tác nhân hỗn hợp sẽ ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của các sản phẩm đúc NBR. Ví dụ, màu vàng lưu huỳnh có độ hòa tan thấp trong NBR và không dễ phân tán. Nó thường dẫn đến bong tróc hoặc làm trắng bề mặt khi sản phẩm cao su được tách ra, và các hạt lưu huỳnh có thể được nhìn thấy khi lưu hóa được kéo dài. Sự phân tán không đồng đều của chất hóa dẻo sẽ khiến hợp chất bị loại bỏ trước khi đúc, tạo bọt khí và làm giảm hiệu suất lưu hóa của hợp chất peroxide. Các tạp chất trong tác nhân hỗn hợp có thể gây ra các hợp chất cao su lỏng lẻo và khiếm khuyết bề ngoài của các sản phẩm chính xác. Các hợp chất trộn không đầy đủ nên được trộn lại một cách kịp thời. Vật liệu cao su bị cháy rất khó chảy trong quá trình lưu hóa đúc. Sự đốt cháy của vật liệu cao su có thể gây ra các khuyết tật như độ nén, sự phân tách, uốn và biến dạng.
2.1.2 Độ nhớt cao su
Độ lưu động của hợp chất cao su trong khoang phụ thuộc vào độ nhớt của cao su hỗn hợp. Độ nhớt của hợp chất NBR thường được xác định bởi chất làm dẻo và chất độn. Rất khó để giảm độ nhớt của cao su bằng cách sử dụng chất hóa dẻo hoặc kéo dài thời gian hóa dẻo. Độ nhớt Mooney [ML (1 + 4) 100 ° C] của cao su NBR cho phương pháp đúc là 35 đến 130. Nếu độ nhớt của vật liệu cao su nhỏ và áp suất lưu hóa không đủ, sản phẩm sẽ tạo ra bọt khí trong quá trình lưu hóa; Nếu độ nhớt cao su lớn, không dễ để đổ đầy khuôn trong quá trình lưu hóa và sản phẩm có thể gây ra tình trạng thiếu hoặc nhăn cao su.
2.1.3 Cách ly phim
Để ngăn chặn, một chất giải phóng có thể được phủ lên bề mặt màng khi cao su hợp chất NBR được hạ xuống, nhưng bột axit stearic không thể được sử dụng vì axit stearic không hòa tan trong NBR và sẽ đóng vai trò bôi trơn quá mức, sẽ ảnh hưởng đến cao su trong quá trình đúc. Khi liên kết. Khi hợp chất NBR được kết hợp với lõi kim loại, không thể sử dụng tác nhân giải phóng bột và độ nhớt của bề mặt tiếp xúc giữa hợp chất và kim loại phải được đảm bảo.
2.1.4 Bãi đậu xe bằng cao su
Cao su NBR nên được để trong 16 giờ sau khi đúc và sau đó đúc. Thời gian tối ưu để đỗ xe là 24 giờ. Nếu vật liệu cao su không được đỗ, bong bóng và đốm sẽ xuất hiện trên sản phẩm; nếu thời gian đỗ xe quá ngắn, nó sẽ ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của sản phẩm; nếu thời gian đỗ xe quá lâu, nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bám dính của vật liệu cao su với vật liệu kim loại.
2.1.5 Cỡ cao su
Kích thước của hợp chất cao su không thể chính xác bằng kích thước của khoang tương ứng. Chất lượng của hợp chất cao su trong quá trình đúc phải lớn hơn phần cao su của sản phẩm. Sự tràn của cao su (hoặc cạnh tràn) trong quá trình đúc sẽ đóng vai trò kép trong việc đẩy không khí trong khoang khuôn và duy trì áp suất lưu hóa. hiệu ứng. Lượng flashover nên được kiểm soát chặt chẽ theo kích thước sản phẩm, phương pháp đúc và cấu trúc khuôn. Nếu lượng keo không đủ để lấp đầy khoang khuôn, nó sẽ gây ra tình trạng thiếu keo; nếu số lượng keo quá nhiều, nó sẽ ngăn khuôn đóng lại và khiến sản phẩm không còn đặc điểm kỹ thuật. Đối với máy lưu hóa phẳng nói chung, hợp chất cao su của khuôn riêng biệt phải được lấp đầy 15% -20%, hợp chất cao su được ép vào khuôn riêng biệt phải được lấp đầy 5% -10% và hợp chất cao su của lực đẩy trong khuôn nên được điền nhiều hơn Khoảng 2%.
2.2 Thiết kế khuôn
NBR được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vòng chữ O, vòng chữ U, vòng đệm và miếng đệm. Khi dung sai kích thước của sản phẩm vượt quá phạm vi dung sai được chỉ định, tuổi thọ của sản phẩm sẽ được rút ngắn đáng kể và thậm chí sẽ bị loại bỏ sau vài phút sử dụng. Do đó, thiết kế khuôn phải đảm bảo kích thước sản phẩm ổn định.
Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của sản phẩm là độ co ngót của cao su. Trong trường hợp dung sai kích thước sản phẩm nhỏ, trước tiên thiết kế khuôn phải xem xét độ co ngót của cao su. Lý do cho sự co ngót của hợp chất cao su là hệ số giãn nở nhiệt của hợp chất cao su lớn hơn vật liệu khuôn kim loại.
Các sản phẩm NBR thường có dung sai kích thước từ 0,5% đến 1,0%. Dung sai cho phép của kích thước khuôn của sản phẩm cao su đúc Mỹ phụ thuộc vào sản phẩm. Dung sai của kích thước khuôn của các sản phẩm thông thường là 0,125 mm và dung sai của kích thước khuôn của các sản phẩm có độ chính xác đặc biệt là 0,005 mm. Và thay đổi hình dạng, dung sai kích thước xử lý sản phẩm rắn là 0. 254 đến 0. 635 mm, dung sai kích thước chế biến sản phẩm xốp là 0. 254 đến 1. 520 mm. Làm nóng trước hợp chất cao su trước khi lưu hóa có thể làm giảm hiệu quả biến dạng bên trong của hợp chất cao su; sau khi làm mát, độ co của hợp chất cao su vượt quá khoang và mức độ co rút thay đổi theo thành phần cao su (đặc biệt là loại và lượng chất độn). Sự thay đổi có liên quan đến ứng suất bên trong trước khi cao su được đúc. Ảnh hưởng của chất độn đến độ co ngót của các sản phẩm đúc NBR được thể hiện trong Bảng 1.
Nguyên nhân của tràn có thể được quy cho áp lực lưu hóa không đủ hoặc không đồng đều, lỗ thoát quá nhỏ và diện tích khoang quá lớn. Theo các nguyên tắc thiết kế, thể tích của lỗ thoát da phải gấp 15-20 lần thể tích của khoang để đủ để chứa nước tràn. Nếu tràn được yêu cầu là nhỏ, ứng suất giữa khoang và lỗ thoát là nhỏ. Trong một khuôn có các khoang chồng lấp, sự phân bố và độ dày của cạnh tràn thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào áp suất đóng rắn. Nói chung, độ bền xé nhiệt của NBR thấp hơn so với các loại cao su tổng hợp khác. Do đó, áp suất lưu hóa của các sản phẩm NBR phải phù hợp và cần chú ý không tạo thành vết cắt ngược khi sản phẩm hoàn thành được đẩy ra khỏi khuôn. Ngoài ra, rãnh chảy keo ở cạnh phải càng gần 0,4 ~ 3,2 mm càng tốt ở gần cuối khoang.
2.3 Điều kiện lưu hóa
2.3.1 Nhiệt độ lưu hóa
BR Nhiệt độ đóng rắn nén của cao su NBR thường là 140 ~ 200oC, nhiệt độ đóng rắn cụ thể phụ thuộc vào đặc tính vật lý, kích thước và phương pháp nén của sản phẩm. Lưu hóa ở nhiệt độ thấp có thể làm giảm các vấn đề về chất lượng sản phẩm do cháy và ô nhiễm nấm mốc, v.v., và cũng có thể làm cho sản phẩm có được các đặc tính vật lý tốt hơn. Các bộ phận sản phẩm quy mô lớn cần một quá trình lưu hóa tương đối bằng phẳng. Ở các nhiệt độ lưu hóa khác nhau, các tính chất vật lý của sản phẩm có thể được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh thời gian lưu hóa.
Các hợp chất NBR có thể được làm nóng trước hiệu quả bằng phương pháp điện môi. Phương pháp gia nhiệt trước này có thể làm nóng đồng đều hợp chất cao su trước khi đúc, tăng tốc độ lưu hóa và khắc phục các vấn đề lưu hóa không đồng đều và xiên các sản phẩm dày. Xiên sản phẩm là do phần trung tâm của bề mặt sản phẩm bị lưu hóa liên tục bởi nhiệt sau khi lưu hóa.
Hợp chất BRNBR được lưu hóa ở nhiệt độ cao và mỗi bước vận hành cần được thực hiện nhanh chóng. Ví dụ, hợp chất có thể ở trong khoang 153oC trong 2 phút và sau đó tạo áp suất và lưu hóa. Ngoài ra, với lưu hóa nhiệt độ cao, quy mô khuôn cũng sẽ tăng lên, do đó làm tăng số lần làm sạch khuôn. Nấm mốc thường được gây ra bởi sự tích tụ của các mảnh vụn và chất giải phóng.
2.3.2 Áp suất lưu hóa
Áp suất lưu hóa rất quan trọng đối với chất lượng sản phẩm của NBR. Nếu áp suất thay đổi trong quá trình lưu hóa, các tính chất vật lý của sản phẩm sẽ giảm, do đó áp suất lưu hóa phải được giữ ổn định. Áp suất lưu hóa cao su NBR thường là 1,4 ~ 3,4 MPa.
Việc lấp đầy thành phẩm dẫn đến chất thải. Vấn đề này thường được quy cho thiết kế khuôn, mà thực sự gây ra bởi áp lực lưu hóa không đủ. Áp suất không đủ trong quá trình đúc thường sẽ tạo ra lỗ chân lông, bong bóng bên ngoài và biến dạng; áp lực quá mức có thể gây biến dạng.
Các sản phẩm NBR có thể được lưu hóa phân đoạn, nghĩa là cao su NBR được lưu hóa đầu tiên và được đặt trong một máy lưu hóa phẳng, sau đó lưu hóa theo hai giai đoạn.
2.3.3 Thời gian lưu hóa
Thời gian lưu hóa là thời gian mà hợp chất cao su được lưu hóa trong khuôn để đạt được hiệu suất tốt nhất dưới một nhiệt độ và áp suất nhất định. Nếu thời gian lưu hóa quá dài, các vết nứt sẽ xảy ra khi sản phẩm được tách ra, điều này có thể được giải quyết bằng lưu hóa ở nhiệt độ thấp trong một thời gian dài. Nếu thời gian lưu hóa quá ngắn, sản phẩm bị lưu huỳnh và rất dễ bị rách ở đường chia tay. Nó có thể được giải quyết bằng cách tăng nhiệt độ lưu hóa.
3. Kết luận
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đúc NBR bị hạn chế lẫn nhau. Khi xảy ra sự cố chất lượng trong các sản phẩm đúc NBR, không chỉ cần điều chỉnh các yếu tố công thức mà còn tìm ra lý do từ các khía cạnh của việc chuẩn bị cao su hỗn hợp, thiết kế khuôn và điều kiện bảo dưỡng, và đề xuất các biện pháp cải tiến để đảm bảo chất lượng và sản lượng sản phẩm .