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氟橡胶生产过程的优化(二)
发布人:陈韬  发表时间:2010-07-19 浏览:

        1.6  模具污染严重
        26型氟橡胶采用酚类硫化体系时在硫化过程中有HF生成。HF是一种强酸性物质,对钢铁有很大的腐蚀作用,所以配方中一般都加入吸酸剂以及时把产生的HF吸收,防止对模具产生污染。一般来说,主要是由于吸酸剂用量不够或者生胶含氟量大,容易对模具产生污染。
        解决措施是适当增加吸酸剂Ca(OH)2和MgO的用量,尤其是含氟量高的吸酸剂的用量;配方中添加少量有利于脱模的助剂,如棕榈蜡、氟蜡、聚乙烯蜡,硫化时它们可以迁移到橡胶的表面,在橡胶与模具间形成一层膜,防止模具被污染;选用氟系列半永久性脱模剂保护模具,防止其被污染。
         1.7  接头部位有痕迹
         接头部位有痕迹是指半成品胶条放人模具型腔后的胶条搭接部位硫化后仍然存在搭接痕迹,严重时把胶条弯曲后,搭接痕迹的部位会开裂。这种现象的根本原因是搭接部位胶料没有完全融合在一起所致。一般是由于胶条被外部杂质(如油污)等污染,或者是由于胶料自身原因难以融合在一起。
         解决该问题时可将半成品胶条在存放、运输、装胶之前的整个过程中避免与其他物质接触,保持胶条清洁;在使用之前把胶条两端切掉,用新的断面搭接,确保搭接胶条干净;门尼粘度高的胶料很难融合在一起,应尽量选用中低门尼的生胶。
         1.8 缺胶
         指产品的某个部位没有胶料,主要是胶料没有完全充满模具造成的。这种现象一般与模具的结构和胶料的工艺性能有关,密闭式的模具比开放式或半开放式的模具更容易缺胶,尤其是型腔较深的部位。这是由于空气在没有完全排除之前,橡胶已经把排气通道封住,该部位就缺胶了;另一方面胶料流动性差,流动距离短,或者硫化速度快,在未完全充满模具之前胶料已经开始硫化,也容易造成缺胶;流动性太好,与密闭式模具类似,空气在没有完全排除之前,橡胶已经把排气通道封住。
         解决措施如下:在密闭式模具型腔较深处开排气孔,或采用开放式、半开放式模具;使用门尼粘度[ML(1+4),121℃]为60-70的生胶,尽量避免使用50以下的,如非使用不可,建议使用真空平板硫化机或注射硫化机。
         1.9  表面有裂纹 
         产品表面有裂纹一般是在产品硫化后压力撤除时产生的。氟橡胶产品在硫化过程中会产生低分子挥发物,高温下变成气体,在外界压力下,暂时溶在橡胶中,当挥发物越来越多,挥发物形成了一定的压力,外界压力撤除时,挥发物在内部压力下被释放出来,并冲破产品的表面,也就产生了产品表面的裂纹。   
        一般来说,产生这种现象是低分子挥发物过多造成的。由于低分子挥发物过多,产生足够大的压力,当这个压力大于产品表面的抗张强度时,才会冲破产品的表面。因此可以通过控制低分子挥发物的量来解决这个问题。比如,适当增加吸酸剂用量;添加少量CaO,吸收硫化过程中产生的水;控制硫化程度,避免硫化时间过长;也可适当降低硫化温度。
        1.10  硫化速度慢
        硫化速度慢直接影响生产效率,加大了成本。硫化速度的快慢与几个方面有关:生胶在合成过程中残留的杂质对酚类硫化体系有很大影响;吸酸剂对硫化速度有影响,如Ca(OH):用量越多,硫化速度越快,MgO用量多则硫化速度慢;硫化体系也有影响,如BPP用量大,硫化速度快,双酚AF用量大,硫化速度慢。
        此问题的解决措施在于选用杂质含量少的生胶,国产生胶不同生产批次间一般有一定的波动范围,可通过对生胶硫化特性的检验来控制;适当增加Ca(OH)2用量,减少MgO用量;适当增加BPP用量,减少双酚AF用量。
        1.11  产品变形
        与其他烃类橡胶相比,氟橡胶的一个主要问题是收缩率大、模压后产品收缩各向异性大。事实上在二段硫化过程中各向异性会进一步增大。其中的原因是胶料不同方向的热膨胀系数不同。二段硫化过程中会形成额外的交联以及伴随着加工助剂、硫化剂、水和其他气体的挥发,收缩率会进一步增大。如果一段硫化欠硫,二段硫化后的产品即发生明显的变形、扭曲及断面不均匀。因此大幅度提高胶料的硫化速度、在较短的模压时间内即完成充分交联,赋予制品稳定的几何尺寸,是避免二段硫化后出现断面不均匀、产品变形的重要技术手段。可以通过提高硫化胶一段硫化的交联程度,保证硫化剂的用量,使橡胶足够交联来解决。大断面的产品要适当延长硫化时间,以保证产品断面内部也能够充分交联。
        1.12  尺寸不稳定
        这里指的尺寸是指产品的线径尺寸,具体表现为用同一模具、同一配方生产的产品的线径尺寸不一样,也就是说材料的收缩率不一样。造成这种现象主要有两个方面的因素:生胶的分子量分布宽,不同分子量的胶收缩率有差别,分子量分布的不同,也就造成了收缩率的不一致;与上述变形的原因相同,一段硫化程度不同也是造成二段硫化后收缩率不同的主要原因,一般来说,一段硫化浅,产品的最终收缩率就相对比较小。
        此时要选用分子量分布比较窄或者高分子量和低分子量含量比例相同的生胶;提高硫化速度或适当延长硫化时间,保证一段硫化充分。
        2  结  语:
        以上列出了氟橡胶生产过程中常见的12种问题,经多次考察验证,以上所述的解决措施能解决生产中存在的各种问题,可供配方、工艺设计人员参考,对氟橡胶产品的生产有一定的参考作用。

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