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1、高温硫化硅橡胶 应用介绍,姚恒玺 2014-1-6,内容简介,一、硅橡胶的应用 二、应用中常见问题 三、常用硅胶性能的检测,一、硅胶的应用,常用硅胶的应用分类方法有：按成型方式分类、按制品应用分类、按硫化类型分类等. 1、按成型方式可分为：模压硫化、挤出硫化、压延硫化。 2、按制品应用可分为：电力行业、办公用品、家居用品、汽车行业、建筑行业、航天航空、医疗食品接触等。 3、按硫化类型可分为：过氧化物硫化和加成型硫化。,1、模压成型,定义:模压成型又称压制成型，是将混炼胶置于阴模型腔内，合上阳模，借助压力和热量作用，使物料充满型腔，形成与型腔相同的制品。在经过加热使其固化后脱模，便制的模压制品。
2、,模压成型,5,主要设备 有压机和模具。压机的作用在于通过模具对胶料施加压力。压机的主要参数包括公称吨位、压板尺寸、工作行程和柱塞直径，这些指标决定着压机所能模压制品的面积、高度或厚度，以及能够达到的最大模压压力。模具按其结构的特征,可分为溢式、不溢式和半溢式三种,其中以半溢式用得最多,模压设备,模型制品平板硫化机为:QLB-350X350X2 其中Q表示类型为其他机械;L表示硫化;B表示版型;350X350X2表示宽度X长度X层数。,模具,对于橡胶制品,模具的结构形式和质量直接关系到制品的质量、生产效率、模具本身加工的难易和使用寿命。,7,模压制品,8,挤出成型,定义:挤出成型在橡胶加工中是
3、指用单螺杆挤出机制造各种连续制品的过程.如管材、密封条、电线电缆包覆等。 原理:硅胶自进料口进入料筒,在螺杆旋转作用下将物料不断压紧后通过模口塑造成固定形状的制品,然后经过烘道加热后硫化. 设备:硅橡胶挤出成型过程中一般分为挤出设备和硫化设备两个部分.挤出设备及单螺杆挤出机,通常单螺杆挤出机是由螺杆、机筒、机头、机架、冷却装置和传动装置。硫化设备有热空气烘道和盐浴等.,9,单螺杆挤出机,型号参数: 从左向右:第一格类别代号,橡胶代号为X;第二格是挤出机代号为J;第三格是不同结构代号,如:P为排气式、F为发泡式、S为双螺杆等；第四格是表示辅机代号为F，如果是挤出机组代号为E；第五格参数为螺杆的直
4、径和长径比，如65X12是指螺杆直径为65mm，长径比是12:1。第六格是指产品设计序列，按字母A、B、C顺序排列。,挤出机,成套挤出设备,12,挤出制品,13,压延成型,定义： 硅胶压延成型时将混炼好的硅胶通过一些列相向旋转着水平滚筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，成为一定厚度、宽度与表面光洁度的薄片状制品。 压延设备： 压延机是压延生产中的关键设备。压延机的滚筒数目有三辊、四辊、和五辊，滚筒的排列方式有三角型、直线型、逆L型、正Z型、斜Z型、L型等,14,压延设备、制品,15,2、应用,由于硅橡胶有多样的应用领域、硅橡胶自身也有多品种，因此在不同应用中选择合适的硅橡胶品种是销售过程中非常重
5、要的一部分。针对一个新的制品在选择材料之前我们首先要明确产品的性能目标,其次要确定客户现有的加工条件.针对这两项基本信息后选择合适的材料.,16,产品属性,物理属性 加工属性 功能属性 物流属性 一致性 经济属性 市场法规属性,17,质量模型,质量与满意度,18,基本质量特性(BC)：当其不充足（不满足顾客要求）时，顾客很不满意；当其充足（满足顾客要求）时，顾客认为是应该的，充其量也就是不抱怨。 线性质量特性(LC)：当其不充足时，顾客不满意，充足时，顾客就满意，充足程度和满意程度呈正线性关系。 魅力质量特性(AC)：当其不充足时，是无关紧要 ，顾客无所谓。当其充足时，顾客感到惊奇，并超出期望
6、的满意。,硫化类别,过氧化物硫化:过氧化物受热分解产生自由基,然后自由基抢夺橡胶链上的甲基或乙烯基上的氢原子,两个相邻近的自由基结合,形成C-C键.以达到硫化的目的. 加成型硫化:加成型硫化机理是基于有机硅生胶上的乙烯基和交联剂分子上的硅氢发生加成反应来完成的.,19,硫化剂,20,二、应用中常见的问题,1、开炼过程中常见问题； 2、模压过程中常见问题； 3、挤出过程中常见问题；,21,开练过程中的常见问题,a、混炼胶不能进入辊距或强制压入侧成碎片 混炼胶不能入辊的原因是开炼机两辊之间产生的剪切力不足以破坏混炼胶的团聚力. 因此从机械的角度分析原因有:转速慢、转速比小、辊径小等。 从胶料的角度
7、分析原因有：胶料过多、胶料内聚力大（即粘度大、可速度大，胶料有结构化现象）,22,开练过程中的常见问题,b、胶料包辊性能差,甚至脱辊. 胶料的包滚性能与胶料的格林强度、断裂拉升比、松弛时间以及辊温、剪切速率有关。 对于胶料增加格林强度、增加断裂拉伸比、增加松弛时间会提升包辊性能，相反胶料会有脱辊现象。 减小辊距、增大速比或提高转速等曾加剪切速率可提高胶料的拉伸比、延长松弛时间因而也能改善胶料的包辊性能。,23,开练过程中常见的问题,C、胶料粘辊、难离辊。 胶料粘辊是与胶料在辊筒上的表面张力有关系.与表面张力有关系的因素有生胶本身、补强填料的粒径及用量、软化剂的用量、接触面的温度等.因此一般来讲
8、气相胶比沉淀胶更容易粘辊,小的辊距及产时间的包辊会使胶料粘辊。降低辊温、添加脱模剂可以改善粘辊的现象。,24,模压过程中常见的问题,a、缺料：表现为表面疏松、麻面、或有空洞 原因有: 加料量不足; 压力不足,胶料不能充满模腔; 胶料流动性差; 模具温度过高,胶料部分焦烧,流动性降低; 装料 合模速度慢,引起焦烧; 模具结构不合理,流到过长; 加压太快,胶料未充满模腔之前就被挤出模腔;,25,模压过程中常见的问题,b、合模线开裂：起模后对合处制品开裂。 原因有： 压力不足或压力波动,使硫化过程中胶料模腔内部压力大于硫化压力.而使模具稍稍涨开,引起制品开裂; 硫化压力过大,胶料被严重压缩,启模时体
9、积迅速增大,合模线处涨裂; 硫化温度高/时间短,制品外部硫化,由于胶料传热慢,内部还处于未硫化状态,如果这时启模,制品表面严重收缩(比之未硫化的胶料收缩率要大).造成合模线开裂抽边. 缓压太迟 如果在胶料表面已经硫化后在缓压,常使合模线开裂.,26,模压过程中常见的问题,c、鼓泡、气孔或呈海绵状 原因有： (1) 硫化不充分，挥发物没有排除干净; (2) 硫化压力不足,模腔内滞留气体不能排除; (3) 加压太快,合模迅速或无二次排气,气体来不及排除; (4) 胶料内空气和水分过多; (5) 硫化速度过快,胶料中的气体没有及时排除;,27,模压过程中常见的问题,d、脱模裂伤：在脱模过程中制品被撕
10、裂。 原因有: 过硫 制品弹性不够,出模时易造成机械拉伤; 脱模时模温过高,橡胶分子任在剧烈运动中,遇冷空气则局部先冷却,与后冷确的部分形成内压力,极易造成脱模裂伤. 粘模造成的机械拉伤; 模具结构不合理;,28,模压过程中的常见问题,e、喷霜 原因有： (1) 硫化剂较多析出表面； 脱模剂过多； f、扭曲变形 原因有： (1) 硫化不充分，材料塑性大。出模时因机械力使其扭曲变形; (2) 硫化不均匀; (3) 出模温度过高,胶料尚有较大可塑性,容易在机械力作用下变形;,29,挤出过程中常见问题,a、制品表面不光滑：机头温度低，致使表面出现麻面；胶料局部产生焦烧；胶料预热不均匀；挤出速度过快等
11、。总之是由于硫化不均造成的。 b、焦烧褶皱：硫化速度过快，温度过高。 c、气泡或海绵状：挤出速度过快，使胶料中的空气排不出；原材料中含水或挥发物过多；温度过高表面硫化过快。,30,挤出过程中常见的问题,d、条痕裂口：胶料含有杂质或自硫胶粒；口型表面粗糙。 e、制品规格不准确：牵引速度过快或过慢；口型安装不合理。,31,性能检测-门尼粘度,32,标准： GB/T 1232.1、ASTM D 1646、DIN 53523、ISO 289 测量转子旋转过程中，胶料产生的扭矩，以此评价胶料的加工性能,性能检测-威廉可塑度,塑性值：在规定的温度和时间下，一个初始高度接近10mm、体积2cm3的圆柱形试样
12、承受49N的压力后，用毫米表示的高度值乘以100。,33,性能检测-硫化性能,34,标准： GB/T 16584、ASTM D 2084、DIN 53529、ISO 6502 TS2表征胶料的焦烧时间，即工人的操作时间，故TS2应适当长些。 T90表示胶料硫化90%所需时间。T90越短，客户的生产效率越高。,性能检测-密度,35,测试标准：GB/T 533、ASTM D 792、DIN 53479、ISO 2781 目的：计算投料量，估计成本,性能检测-邵A硬度,36,硬度：材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。 标准：GB/T 531.1、ASTM D 2240、DIN 53505、ISO 76
13、19-1,性能检测-拉伸,拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力。单 位MPa。 断裂伸长率：试样拉断时，其伸长部分与原长度之比。以表示。 标准：GB/T 528、ASTM D 412、DIN 53504、ISO 37,37,性能检测-撕裂,撕裂强度：撕裂单位厚度样品所需最大力，单位KN/m。模拟产品存 在缺口或棱角下的抗破坏能力。 标准：GB/T 529、ASTM D 624、DIN 53507、ISO 34-1,38,性能检测-压缩永久变形,压缩永久变形：描述硅橡胶制品在压缩下，发生永久变形的能力。 测试标准：GB 7759、ASTM D 395 B、DIN 53517、ISO 815,39,性能检测-回弹,测试标准： GB/T 1681、ASTM D 1054、DIN 53512、ISO 4662,40,
