Tijdens het compressiemoleringsproces van rubberproducten is schimmelholteverontreiniging (dwz schimmelsvervuiling) een gemeenschappelijk en doornig probleem. Vervuiling van schimmelholte kan leiden tot een daling van de oppervlaktekwaliteit van producten, een vermindering van de productie -efficiëntie en een toename van de kosten voor schimmelonderhoud. Dit artikel zal diep onderzoeken hoe rubberverbindingen vervuiling van schimmelholte veroorzaken uit meerdere aspecten zoals componenten van rubberverbindingen, vulcanisatieproces en verwerkingstechnologie, en een systematische analyse van het mechanisme, beïnvloedende factoren en controlemaatregelen uitvoeren.
1. Manifestaties en effecten van vervuiling van schimmelholte
1.1 Belangrijkste manifestaties van vervuiling van schimmelholte
Schimmelholte verontreiniging toont voornamelijk in de volgende vormen:
Vervuiling van koolstofhoudende: zwarte cokesresten worden gevormd op het oppervlak van de schimmelholte, meestal veroorzaakt door de hoog -temperatuur thermische afbraak van bepaalde componenten in de rubberverbinding.
Blooming vervuiling: sommige samengestelde middelen (zoals versnellers, anti -verouderende middelen, vulstoffen, enz.) Stammen neer tijdens of na het vulkanisatieproces, waardoor witte of bruine schimmels worden vervuild.
Vette verontreinigingen: weekmakers, verzachters of bepaalde lage - moleculaire - gewichtspolymeren in de rubberformule stralen uit, waardoor een vettige besmettingslaag wordt gevormd.
Lijmvervuiling: niet -Geïvendiseerde of gedeeltelijk verschroeide rubberverbindingen hechten zich aan het schimmeloppervlak, waardoor het daaropvolgende demolium moeilijk is.
1.2 effecten van vervuiling van schimmelholte
De kwaliteit van het productoppervlak beïnvloeden: verontreinigingen kunnen defecten op het productoppervlak veroorzaken, zoals zwarte vlekken, heldere plekken, ruwheid, enz., Die de kwaliteit van het uiterlijk beïnvloeden.
Het verminderen van de productie -efficiëntie: frequente schimmel - reinigingswerkzaamheden verhogen de downtime en verminderen de productie -efficiëntie.
Verhogende productiekosten: het reinigen van de schimmel vereist het gebruik van chemische reinigingsmiddelen of mechanische behandeling, waardoor de kosten van productieonderhoud worden verhoogd.
De levensduur van de vorm beïnvloeden: frequent reiniging kan de oppervlaktecoating van de mal beschadigen en de slijtage van schimmels versnellen.
2. Belangrijkste mechanismen van schimmelholte -verontreiniging veroorzaakt door rubberverbindingen
2.1 Thermische afbraak en carbonisatie van rubberverbindingen
Wanneer rubbermaterialen zijn gevulkaniseerd bij hoge temperaturen, treedt thermische afbraak op. Sommige componenten zoals de rubberen hoofdketen, vulkaniserende middelen, versnellers en weekmakers kunnen ontleden om carbiden te vormen, die op het schimmeloppervlak worden afgezet. De belangrijkste mechanismen omvatten:
Thermische afbraak van de rubbermatrix: rubbers zoals NR (natuurlijk rubber), SBR (styreen - butadieenrubber) en NBR (nitril - butadieenrubber) kunnen ontbinden als gevolg van lokale oververhitting bij vulcanisatietemperaturen (150 - 180 graden), cokes als residuen.
Coking van organische samengestelde middelen: sommige organische vulkaniserende middelen (zoals DTDM, TMTD) en versnellers (zoals CBS, TBBS) kunnen bij hoge temperaturen ontleden om onstabiel te vormen door - producten, zoals zwavel- en stikstofoxiden. Deze stoffen carboniseren verder en houden zich aan de schimmelholte.
2.2 Neerslag van samengestelde middelen
Rubberen verbindingen bevatten verschillende samengestelde middelen, zoals anti -verouderende middelen, weekmakers en vulstoffen. Ze kunnen tijdens het vulkanisatieproces neerslaan als gevolg van een afname van oplosbaarheid of thermische migratie, waardoor besmetting wordt veroorzaakt:
Neerslag van lage oplosbaarheid anti -verouderende middelen: bijvoorbeeld anti -verouderingsmiddelen 4010NA en 4020 kunnen migreren van de binnenkant van de rubberverbinding naar het schimmeloppervlak tijdens het vulkanisatieproces, waardoor lichtgele of bruine verontreiniging wordt gevormd.
Neerslag van vulstoffen: vulstoffen zoals calciumcarbonaat en silica kunnen tijdens het vulkanisatieproces uit de rubbermatrix neerslaan als ze niet gelijkmatig worden verspreid of in overmatige hoeveelheden worden toegevoegd, waardoor besmetting wordt veroorzaakt.
2.3 Verbruik van rubber weekmakers en verzachters
Rubberformules bevatten vaak een bepaalde hoeveelheid weekmakers (zoals paraffineolie, naftenische olie) en verzachters (zoals asphalt, denneneer). Deze stoffen kunnen naar het oppervlak migreren als gevolg van verbeterde moleculaire ketenbeweging bij vulkanisatietemperaturen, waardoor een olieachtige verontreiniging op het schimmeloppervlak wordt gevormd en de demolding beïnvloedt.
2.4 Oneven kruis - Linking tijdens het vulkanisatieproces
Tijdens het vulkanisatieproces, als het kruis dat de dichtheid in sommige gebieden koppelt, te hoog of te laag is, kan dit leiden tot lokale verbranding van de rubberverbinding of hechting aan de schimmel:
Lokaal over - vulcanisatie: vanwege ongelijke temperatuurverdeling is de lokale temperatuur van de mal te hoog, wat resulteert in overmatig kruis - koppelen van de rubberverbinding en de vorming van cokesverontreinigingen.
Lokaal onder - Vulcanisatie: als de vulkanisatiesnelheid van de rubberen samengestelde formule langzaam is, zijn sommige onderdelen mogelijk niet volledig gevulkaniseerd, waardoor oncross - gekoppelde rubberverbinding zich aan de mal hecht en de daaropvolgende productie beïnvloedt.
3. Analyse van factoren die de besmetting van de schimmelholte beïnvloeden
Het genereren van schimmelholte -besmetting wordt beïnvloed door meerdere factoren, voornamelijk inclusief rubberformules, vulkanisatieprocessen, schimmelontwerpen en productieomgevingen. Het volgende is een gedetailleerde analyse van deze factoren:
3.1 Invloed van formule -ontwerp
De selectie van rubberformules heeft een directe impact op verontreiniging van de schimmelholte, voornamelijk weerspiegeld in het gebruik van componenten zoals vulkanisatiesystemen, versnellers, vulstoffen, weekmakers en anti -verouderende middelen.
Vulkanisatiesysteem
Zwavelvulcanisatie: traditionele zwavelvulcanisatiesystemen (zoals zwavel + versneller) produceren meer door - producten, zoals vrije zwavel- en afbraakproducten van vulcanisatie -versnellers, die waarschijnlijk verontreiniging zullen vormen op het oppervlak van de schimmelholte.
Peroxide vulcanisatie: vergeleken met zwavelvulcanisatie veroorzaakt peroxide -vulcanisatie geen zwavelprecipitatie en kan de vervuiling van schimmelholte effectief verminderen. De vulkanisatiesnelheid is echter langzaam en heeft bepaalde vereisten voor rubbertypen.
Harsvulcanisatie: bepaalde rubbers (zoals nitril - butadieenrubber en styreen - butadieenrubber) kunnen harsvulcanisatie gebruiken, maar harsresten kunnen verontreiniging veroorzaken.
Vulcanisatie -versnellers: vulkanisatie -versnellers kunnen ontleden bij hoge temperaturen en genereren door - producten, die waarschijnlijk schimmelvervuiling vormen.
TMTD (tetramethylthiuram disulfide): het is gemakkelijk om te ontbinden bij hoge temperaturen om vrije zwavel- en amineverbindingen te genereren, en is vatbaar voor het vormen van zwavelprecipitaten.
CBS (n - cyclohexyl - 2 - benzothiazol sulfenamide): het heeft een goede thermische stabiliteit, maar de afbraakproducten kunnen nog steeds verontreiniging veroorzaken.
Tbbs (n - tert - butyl - 2 - benzothiazol sulfenamide): vergeleken met CBS is de ontledingssnelheid van TBBS langzamer en is de verontreiniging lichter.
Invloed van vulstoffen
Silica: Tijdens het vulkanisatieproces met hoge temperatuur, als silica niet gelijkmatig wordt verspreid of in overmatige hoeveelheden wordt gebruikt, kunnen sommige vulstoffen de schimmelholte neerslaan en verontreinigen.
Calciumcarbonaat: calciumcarbonaat heeft grove deeltjes en is gemakkelijk te vestigen op het schimmeloppervlak om verontreiniging te vormen. Het is vooral vatbaar voor het bakken onder hoge temperatuur en hoge druk.
Koolstofzwart: over het algemeen veroorzaakt het geen besmetting van schimmelholte, maar slechte dispergeerbaarheid kan het risico op besmetting verhogen.
Invloed van weekmakers en verzachters
Laag - moleculair - gewichtsbegrip (zoals paraffineolie, naftenische olie): ze zijn gemakkelijk te migreren van de rubberen matrix naar het schimmeloppervlak en vormen een olieachtige film.
Hoog - moleculair - gewichtsbegrip (zoals DOP, TOTM): ze hebben een lage migratie en kunnen verontreiniging verminderen.
Invloed van anti -verouderende middelen
Amine -gebaseerde anti -verouderende middelen (zoals IPPD, 6ppd): ze zijn gemakkelijk te neer te halen tijdens het vulkanisatieproces en kunnen reageren met oxiden om verontreiniging te vormen.
Op fenol gebaseerde anti -verouderende middelen (zoals AO - 2246, BHT): ze hebben lage migratie, maar kunnen afbreken bij hoge temperaturen, wat resulteert in verontreiniging.
3.2 Invloed van het vulkanisatieproces
De selectie van parameters van het vulcanisatieproces heeft direct invloed op de mate van vervuiling van schimmelholte, voornamelijk inclusief vulkanisatietemperatuur, vulkanisatietijd, vulkanisatiedruk, enz.
Vulkanisatietemperatuur
When the temperature is too high (>180 graden): het kan de ontleding van rubber- en samengestelde middelen veroorzaken, waardoor carbiden en neerslag worden gevormd. Plasticizers en verzachters migreren vaker naar het schimmelholteoppervlak, wat olieachtige verontreiniging veroorzaakt. De degradatie van versnellers wordt versneld en meer door - producten worden gegenereerd.
Wanneer de temperatuur te laag is (<140°C): The vulcanization is incomplete, resulting in unvulcanized rubber adhering to the product surface. Low temperatures are likely to cause local uneven cross - linking, affecting demolding.
Vulkanisatietijd
Als de vulkanisatietijd te lang is: het rubbermateriaal kan carbiden vormen als gevolg van oxidatieve afbraak, waardoor de besmetting toeneemt.
Als de vulkanisatietijd te kort is: de rubberverbinding is niet volledig gevulkaniseerd, wat resulteert in schimmeladhesieproblemen en verergerde besmetting.
Vulkanisatiedruk
Onvoldoende druk: het veroorzaakt ongelijke hechting tussen het rubber en het schimmeloppervlak, wat de demolding beïnvloedt. Het is gemakkelijk om te zorgen dat niet -Geïsvuliseerd rubber op het schimmeloppervlak blijft.
Overmatige druk: het kan ervoor zorgen dat de rubberen verbinding voorbij is - gecomprimeerd, waardoor vulstoffen en weekmakers meer kans hebben om neer te slaan.
3.3 Invloed van schimmelontwerp
Ruwheid van het schimmeloppervlak: een te ruw oppervlak zal de hechting van de rubberen verbinding vergroten en verontreiniging verergeren. Een sterk gepolijst (ra <0. 2μm) schimmeloppervlak kan de accumulatie van verontreiniging verminderen.
Schimmelmateriaal: het gebruik van vormen gemaakt van roestvrij staal, chroom- of titaniumnitride -gecoate materialen kan de verzadiging van de verontreiniging verminderen.
Schimmeluitlaatsysteem: passend ontwerp van uitlaatgaten kan de accumulatie van vluchtige stoffen verminderen, waardoor de besmetting wordt verminderd.
4. Maatregelen om de verontreiniging van de schimmelholte te verminderen
In reactie op de bovenstaande - genoemde verontreinigingsfactoren kunnen de volgende maatregelen worden genomen om de besmetting van de schimmelholte te verminderen en de productie -efficiëntie te verbeteren.
4.1 Formule -optimalisatie
Selecteer versnellers met lage neerslag en goede thermische stabiliteit, zoals het vervangen van TMTD door TBBS.
Verminder vulstoffen die gevoelig zijn voor neerslag, zoals het verminderen van het gebruik van calciumcarbonaat en het vervangen door neergeslagen silica.
Gebruik hoog - moleculair - gewichtsbegrip en verminder het aandeel van plasticizers met een laag molecuulgewicht.
Selecteer anti -verouderingsmiddelen met lage migratie, zoals het vervangen van op amine gebaseerde anti -verouderende middelen door fenol -gebaseerde anti -verouderende middelen.
4.2 Optimalisatie van productieproces
Controleer de vulkanisatietemperatuur binnen een redelijk bereik (150 - 170 graad) om afbraak veroorzaakt door overmatige temperatuur te voorkomen.
Pas de vulkanisatietijd op passende wijze aan om carbonisatie -verontreiniging veroorzaakt door te lange vulkanisatietijd te voorkomen.
Neem een redelijk uitlaatproces aan om de accumulatie van vluchtige verontreinigingen te verminderen.
4.3 Vormverbetering
Gebruik chroom - plateren, titaniumnitride of teflon -coatings om het anti -verontreinigingsvermogen van de schimmel te verbeteren.
Verbeter de oppervlakteafwerking van de mal door precisiepolijsten om de hechting van de verontreiniging te verminderen.
Gebruik geschikte afgifte -middelen, zoals siliconenolie of op fluor gebaseerde afgifte, om problemen met schimmeladhesie te verminderen.
4.4 Regelmatige schimmelreiniging
Gebruik speciale schimmelreinigingsmiddelen, zoals organische oplosmiddelen (tolueen, ethanol) en alkalische reinigingsmiddelen (natriumhydroxide -oplossing).
Gebruik methoden zoals ultrasone reiniging en zandstralen om koppige verontreinigingen te verwijderen.
Neem online automatische schoonmaaktechnologie over om de uitvaltijd te verminderen en de productie -efficiëntie te verbeteren.
De vorming van vervuiling van schimmelholte is het resultaat van de gecombineerde werking van meerdere factoren, waaronder formuleontwerp, vulkanisatieproces, schimmelontwerp en reiniging en onderhoud. Door de formule te optimaliseren, het proces te verbeteren, de schimmelstructuur te optimaliseren en regelmatig reiniging en onderhoud uit te voeren, kan verontreiniging van de schimmelholte effectief worden verminderd, kan de productie -efficiëntie worden verbeterd, de productiekosten kunnen worden verlaagd en de kwaliteit van rubberproducten kan worden verbeterd.
