2018年5月21日星期一

固態硅橡膠的特點


  固態硅橡膠是由特殊的硅生膠和高純度硅粉混橡膠迫緊零件合組成,因此兼具了無機和有機材料的性質。固態硅橡膠較其他有機橡膠具備多樣優良的特點,介紹如下:

  一,耐熱性

  硅橡膠在150C℃時幾乎沒有變化,仍能保持好的彈性而有機橡膠則會變更脆。

  二,耐寒性

  硅橡膠的脆化溫度為-60℃~-70℃而一般有機橡膠為-20℃~-30℃,因此於低溫下仍能保持優異的特性。

  三,耐候性

  硅橡膠具有接觸到紫外線、風、雨在長時間幾乎沒有變化的物理特性。

  四,耐油性,耐溶劑性,耐化學性

  硅橡膠具有優良的在高溫下耐油性化合物。他們還具有卓越的抗溶劑和其他化學品,極性有機化合物和稀釋酸和堿幾乎不受影響。

  五,電氣絕緣性

  硅橡膠在很寬範圍的溫度和頻率電氣絕緣性。甚至當浸泡在水中,也幾乎沒有下降的表現。

  六,壓縮永久歪

  他們在穩定的溫度範圍(-60℃至+250℃)中,可以保有優越的壓縮永久歪。

  七,透明度和著色

  硅橡膠是高度透明的,這意味著它們可以很容易地以各色顏料著色。

橡膠模壓制品的廢、次品分析



  廢品類型:尺寸不准
  廢品特征:制品厚度不均,外形尺寸矽橡膠墊圈超差,其尺寸不符合圖樣要求
  產生的原因:1。 設備、模具平行度不良;2。 橡膠收縮率計算不准;3。 模具加橡膠製品工不良;

  廢品類型:缺膠
  廢品特征:制品沒有明顯的輪廓,其形狀不符合O型環圖樣要求;制品有明顯的輪廓,但存在局部凹陷、欠缺
  產生的原因:1。裝入的膠料重量不足;2。壓制時上升太快,膠料沒有充滿型腔而溢出模外;3。排氣條件不佳;

  廢品類型:飛邊防水密封圈增厚
  廢品特征:制品在模具分型面處有增厚現像
  產生的原因:1。裝入的膠料超量過多;2。模具沒有必要的余料槽或余料槽過小;3。壓力不夠;

  廢品類型:氣泡
  廢品特征:制品的表面和內部有鼓泡
  產生的原因:1。壓制時型腔內的空氣沒有全部排出;2。膠料中含有大量的水分或易揮發性的物質;3。模具排氣條件不佳;4。裝入的膠料重量不夠;

  廢品類型:凸凹缺陷
  廢品特征:制品表面有凸凹痕跡
  產生的原因:1。模具加工時留下的加工痕跡;2。膠料本身有缺陷(如黏度大或超期);3。模具排氣條件不佳;

  廢品類型:裂口
  廢品特征:制品上有破裂現像
  產生的原因:1。啟模時取出制品時,制品被劃傷;2。因型腔內塗刷隔離劑過多而造成膠料分層現像;3。模具結構不合理;4。膠料成型方法不合理(特別是氟橡膠與高硬度丁晴橡膠);

  廢品類型:皺折裂紋、離層
  廢品特征:制品表面皺折;制品表面和內部有裂橡膠迫緊零件紋、離層的現像
  產生的原因:1。型腔內裝入了髒污的膠料;2。型腔內所塗的隔離劑過多;3。不同膠料相混;4。工藝操作(成型、加料方法)不正確;5。膠料超期;

  廢品類型:雜質
  廢品特征:制品表面和內部混有雜質
  產生的原因:1。膠料在塑煉、混煉及保管、運輸中混有雜質;2。模具沒有清理干淨(包括飛邊、廢膠未清理干淨);

  廢品類型:分型面錯位
  廢品特征:制品在分型面處有較大的錯位
  產生的原因:1。模具制造精度誤差和加工精度不夠;2。45度分型膠圈由於飛邊增厚;3。模具定位不良;

  廢品類型:卷邊
  廢品特征:制品在分型處有明顯的向內收縮的現像
  產生的原因:1。膠料加工性能差(如氟橡膠);2。模具結構不合理(厚制品應采用封閉式結構模具和合理開置余料槽)。

O形圈術語一覽



  橡膠:具有施加稍許的力量即伸展很大,除防水密封圈去外力後又復原的性質(彈性),需要交聯反應的物質。有利用從橡膠樹采集的膠乳來生產的天然橡膠、從石油等進行化學合成的合成橡膠、再生橡膠等。不需要交聯、可像塑料那樣成型的橡膠叫做"熱塑性彈性體"。

  O形圈:所謂O形圈,是指剖面呈O型(圓形)的環狀密封件。一般安裝在槽中,並使其適度壓縮,可作為油、水、空氣、煤氣等各種各樣的流體的密封件來使用。根據使用方法的不同,有固定用、運動用等。

  飛邊:從模具組合部的間隙流出來的薄橡膠。 O形圈的飛邊余量的大小在JIS B2408中有規定。

  壓縮永久變形:長時間承受壓縮負荷後橡膠的永久變形率。必須注意不能與低溫壓縮永久變形混淆。

  彈性:除去引起變形的負荷後,材料可恢復原來形狀的性質。無法復原的性質叫做"塑性"。

  壓縮余量:O形圈通常壓縮使用,因此安裝槽的深度可設定為比O形圈的粗細稍小。該壓縮量就叫做"壓縮余量"。

  分型線:所謂"分型線",是指模具的合模線紋理。

  溶脹:選定的 O形圈的耐油性、耐藥品性等不適合,O形圈吸入液體而變得柔軟、膨脹的現像。

  硬化:有時橡膠中殘留有未反應的硫化劑,通過加熱而繼續進行硫化,硬度上升。這就叫做"硬化"。但是,長時間持續高溫或者溫度上升劇烈時,橡膠將急劇硬化而喪失柔軟性,分子結合斷裂而發生龜裂,甚至破損。(根據橡膠種類的不同,有時還會引起分子鏈的切斷、軟化)臭氧龜裂:臭氧是一種氧化力很強的氣體,暴露於其中後,將促進橡膠聚合物鏈的切斷和交聯,橡膠將劣化(低分子化使強度降低,硬化使柔軟性降低)。劣化繼續發展後,表面將產生一種叫做"龜裂"的"裂紋"。

  擋圈:用於在高壓條件下使用時防止O形圈的溢出。安裝位置應位於加壓側的相反側。兩側都要施加壓力時,應安裝在O形圈的兩側。另外,在不容易出現溢出現像的低壓時,也可以防止O形圈的撕裂、扭轉損傷等事故,避免破損,起到延長O形圈壽命的效果。材質有皮、尼龍、硬質橡膠、金屬、特氟隆等,但是目前大多使用融合性良好的特氟隆擋圈。有3種類型:環形、斜裁形、螺旋形。從使用效果來說環形最佳,但是從組裝性考慮,大多使用斜裁形、螺旋形。

  MSDS:所謂MSDS,是指 Material Safety Data Sheet的縮寫,也叫做"產品安全數據表"。指為了安全而妥當地使用化學產品,而橡膠製品記載了產品中所包含的物質名稱、其危險有害性信息、使用注意事項、對環境的影響等相關信息的資料。

  RoHS指令:即在電子電氣設備中限制使用某些有害物質的指令。限制物質包括:Pb(鉛),Cd(鎘),Cr6+(6價鉻),Hg(汞),PBB(多溴聯苯),PBDE(多溴二苯醚)等6種物質。

  透氣性:氣體分子可經由分子間隙通過的性質叫做"透氣性"。相反,不容易透過的性質叫做"阻氣O型環性"。橡膠有彈性,分子結構沒有塑料那樣細密,因此一般來說橡膠比塑料的透氣性高。因材質的不同而異,無機氣體(N2、O2、He等)的情況下,丁基橡膠、氟橡膠不容易透過,而硅橡膠是容易透過的材質。

  固定方法:一般情況下,有3種固定方法:運動用、圓筒面固定用、平面固定用。

  扭轉現像:由於O形圈未正確安裝或滑動面加工不良閥門開閉動作等原因而造成的O形圈扭轉。根據情況的不同,有時甚至會切斷。

  PAGE TOP耐磨損性:由於橡膠很柔軟,與其它材質摩擦後,會被削去而使體積減少。這種不容易被削去的矽橡膠墊圈性質就叫做"耐摩耗性"。

  非粘著: O形圈即使長時間使用後,也不會粘附在相對面的材質。

  試驗成績表:表示 O形圈的材質的物性及規格的表格。

  塗層:指對 O形圈的表面實施氟樹脂等皮膜。可以提高滑動性等。

  PAGE TOP線徑:表示 O形圈的粗細。另外,也用符號W、π等來表示。 內徑表示 O形圈的內徑。另外,也用符號ID等來表示。

  JASO規格:指汽車技術者協會規格。JIS規格的橡膠迫緊零件線徑、內徑的公差很嚴格。

  ISO規格:指國際標准化組織的規格。

特種橡膠材料的加工與配合助劑



  2005年國內氟橡膠生產能力約為3500t左O型環右,國內消費量約為6500t左右,預計2010年國內僅汽車工業對氟橡膠的消耗就將達7500t左右,加上其他領域總需求量將達到11000t左右。

  目前全球開發出的氟橡膠硫化體系有三種,1)分子中含有2個氨基的二胺化合物;2)含有2個羥基多元醇化合物;3)過氧化物以及多官能化合物。其中使用最為廣泛是多元醇硫化體系,所使用的多元醇只限於雙酚AF,同傳統的二胺硫化體系相比,多元醇體系具有壓縮永久變形小和抗焦燒安全性高兩大優點。

  氟橡膠加工助劑很多,加橡膠製品入量及其作用也因為硫化體系、氟橡膠類型有所不同,目前國內外主要采用多元醇硫化體系,因此針對該類硫化體系介紹氟橡膠的部分加工配合助劑。增塑劑,國內通常使用硬脂酸鹽或者低分子量的氟橡膠,前者用量不超過2%,後者視要求而定,最高不超過5%,否則會影響膠的性能。防焦劑,當膠料用量大、自動化程度高的擠出和注塑模壓過程中容易發生焦燒,因此需要添加一定量的防焦劑,通常選用對硝基苯酚、對硝基苯甲酸、鄰羥基苯甲酸和防焦劑NA,用量約為0。4—0。5份,適當量的防焦劑添加不進可以防止焦燒,膠料流動性能和物理性能還可以進一步提高。

  促進劑,使用多元醇硫化體系要求促進劑既要求混煉和加工階段有較好焦燒性能,又要具有較快的硫化速率。目前較好的促進劑為季磷鹽類,如1—鄰苯二甲酰亞胺基酸基—4—丁基三苯基磷溴化物、雙(苄基三苯基膦)亞胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等,用量一般為0。4—0。7份,當然也可以使用復合促進劑,除季磷鹽外還可以添加季銨鹽類,如四丁基苯並噻唑基硫化銨、雙肉桂丙撐二胺等。

  活化劑,要求既能促進硫化反應,又可以起到吸酸作用,常用的活化劑用氧化鎂、氧化鉛、氫氧化鈣、氧化鋅。通常高活性氧化鎂提高耐熱性;氫氧化鈣提高抗壓縮永久變防水密封圈形性;氧化鋅可以改善矽橡膠墊圈耐水性能;氧化鉛可以提高耐酸性。氫氧化鈣用量一般3—6份,橡膠迫緊零件在多元醇硫化體系中選用6份;高活性氧化鎂用量為3份,低活性氧化鎂最高可以用到15份。活化劑用量過高時候膠料易產起泡。

  其他助劑,為了增加膠料強度、硬度、降低伸長率,改善耐磨、耐熱、耐撕裂性能,常用使用MT炭黑(中粒子熱裂解爐黑)作為補強劑,一般用量為20份,當然也可以添加氟化鈣、碳酸鈣、高分散性硫酸鋇等,混合使用作為補強劑。加入低分子量聚乙烯作為脫模劑使用。

橡膠的硫化方法種類



  橡膠制品多種多樣,硫化方法也很橡膠製品多,可按使用設備的種類、加熱介質的種類、硫化工藝方法等來分類。

  (一)硫化室溫法

  硫化在常溫常壓下進行。

  應用:

  1、膠粘劑;2、室溫硫化膠漿

  (二)冷硫化法

  多用於薄膜制品的浸漬硫化。此法硫化的產品老化性能差,目前很少使用。

  (三)熱硫化法

  1。直接硫化法

  (1)熱水硫化法(2)直接蒸汽硫化罐硫化法(3)熱空氣硫化

  2。間接硫化法

  3。加壓硫化法

  (1)壓力機硫化法(2)罐式硫化機硫化法(3)個體硫化機硫化法

  (四)連續硫化法

  1。鼓式硫化機硫化法
  2。熱空氣連續硫化
  是一種常壓硫化方法,主要用於硫化雨布和膠乳制品。
  特點:產品連續通過硫化室進行加熱硫化。硫化室分為三段,第一段為預熱、升溫,第二段為恆溫硫化,第三段為降溫冷卻。硫化室可用間接蒸汽加熱或電熱。
  3。管道硫化法
  4。液體介質連續硫化法
  5。紅外線硫化法
  紅外線硫化是用紅外線輻射硫化箱進行加熱,使制品在紅外線發熱源之間通過二受到輻射加熱。紅外線硫化適用於膠乳制品、雨布、密封條等薄壁制品。

  6。沸騰床硫化法

  沸騰床的構造原理與液體硫化槽類似,床內貯存的是由固體、氣體構成的懸浮系統。O型環
  沸騰床硫化的優點:防水密封圈熱傳遞能力高;受熱均勻;比液體介質的溫度極限和化學惰性高;操作安全;不沾污成品和簡化清潔工序等。

  沸騰床除用於硫化橡膠制品外,還可用於金屬、矽橡膠墊圈織物、坯料、模型的預熱及原料的干燥等。沸騰床硫化被廣泛應用於無芯制品的連續硫化,如海綿條、門窗條、膠繩、膠條及異型壓出制品、電線、電纜、純膠管、薄膜制品等。

  7。微波預熱橡膠迫緊零件熱空氣硫化法

  微波預熱熱空氣硫化法是壓出制品先采用微波預熱,接著讓其進入熱空氣管道中進行硫化。
  微波通常指頻率在300~30000MHz之間的電磁波,只需要30~40s就可以使膠料的溫度從90℃上升至190℃。

  特點:微波預熱熱空氣硫化法可以用於厚制品的硫化。高頻微波硫化法也可以用於厚制品的硫化。具有頻率高,占地少、制品清潔等優點,適用於各種尺寸和斷面構型復雜的制品。可以用於膠帶、膠管及電線等的連續硫化。

  8。電子束輻照連續硫化

  是通過電子束裝置發射的高速電子束輻照橡膠半成品,使膠料離子化、活化,並產生交聯反應。
  優點:可在常溫下快速連續地進行硫化;交聯程度可通過調整電子束的能量來實現,且操作簡便。

  電子束輻照硫化可用於多種制品,如輪胎、膠管、電線和防水卷材等。還可采用電子束輻照對膠料進行輕度預硫化,從而保證其成型挺性。