ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вулканизация экструдатов из "Производство и применение резинотехнических изделий" Способы непрерывной вулканизации для профильных резиновых изделий были внедрены по экономическим соображениям. Некоторые экструдаты перед вулканизацией обрабатываются как полуфабрикаты (например, протекторы шин), другие обрабатываются в ходе отдельного процесса вулканизации (например, в условиях небольшого объема производства). Вулканизация значительной части профильных резиновых изделий проводится в непрерывном режиме немедленно после выхода из экструдера. В связи с этим большое значение приобретает непрерывная вулканизация в паровой среде высокого давления такой способ используется в производстве кабелей. Наконец, для экструзионных изделий определенную роль играет вулканизация под свинцом. [c.34] Для периодической вулканизации экструдатов по-прежнему очень важен нагрев в воздушных и паровых автоклавах под давлением. Чтобы избежать при вулканизации деформации изделий, смеси наполняют достаточным количеством фактиса, а профили помещают на поддерживающие конструкции или в молотый тальк. Шланги с тонкими стенками размещают на оправке и вулканизуют под давлением в вулканизационных автоклавах длиной 30 и более метров. Экструдаты также можно нагревать погруженными в воду внутри автоклава. Поскольку такие виды вулканизации всегда выполняются в периодическом режиме, они используются только тогда, когда непрерывные процессы невозможны или экономически неоправданны. [c.34] В основе лежит очень простой принцип профили с помощью транспортера помещают в длинную ванну с горячей жидкой средой сразу после их выхода из экструдера. Изделия выдерживают погруженными в жидкость и перемещают в ванне на стальной конвейерной ленте профили доходят до конца ванны полностью вулканизованными. [c.35] Основные достоинства способа вулканизации в жидкой среде по сравнению с вулканизацией в автоклавах заключаются не только в том, что можно получать длинномерные профили, но также в том, что 1) ниже процент брака 2) лучше внешний вид профилей 3) сокращается время вулканизации. [c.35] Снижение количества брака связано с тем, что деформация изделия при вулканизации таким способом гораздо меньше, а внешний вид готового вулканизованного профиля можно контролировать сразу после выхода профиля из вулканизационной ванны. Оценивать подобные характеристики при работе с автоклавом можно только партиями, и, следовательно, при обнаружении дефектов отбраковывается вся партия. Кроме того, эффективность оборудования 1СМ-вулканизации выше — открытие автоклава всегда сопровождается значительными потерями тепла. [c.35] Поскольку 1СМ-вулканизация не требует применения порошков, и в ходе процесса на изделиях не образуются пятна конденсированной воды, нередкие при автоклавной вулканизации, то изделия обладают хорошим внешним видом. [c.35] Длина жидкой ванны зависит не только от скорости вулканизации профилей и температуры расплава соли, но также от производительности экструдера (максимальной скорости экструзии). Эта скорость, в свою очередь, зависит от размеров экструдируемого профиля. Учитывая высокие температуры вулканизации, превышение оптимального времени вулканизации опасно для профиля. Поэтому необходимо тщательно поддерживать баланс между скоростью экструзии и временем нахождения изделия в нагретой ванне. [c.35] В качестве нагревающих сред в вулканизационных ваннах используют смеси солей и (реже) смеси металлов, полиалкил гликоли, глицерин, кремнийорганические жидкости и т.д. Иногда способ называют вулканизация в расплаве солей , поскольку это наиболее часто применяемая среда. [c.35] Самый распространенный эвтектический (плавящийся при низкой температуре) расплав смеси солей состоит из 53% нитрата калия, 40% нитрита натрия, 7% нитрата натрия (весовое процентное содержание). [c.35] Теплоноситель обычно обладает весьма хорошей теплопроводностью, и, поскольку можно выбрать высокие температуры вулканизации (210-240 °С), она достигается за короткое время. Смесь солей отличается от других используемых жидких сред лучшими характеристиками теплопередачи. При этом определенную проблему из-за низкой теплопроводности резиновых смесей создает относительно медленный теплоперенос, особенно для толстостенных изделий или для полых профилей. Чем крупнее нагреваемый профиль, тем дольше он должен находиться в жидкой ванне до полностью прогретого состояния. Однако это вызывает сильную перевулканизацию поверхности профиля, особенно при очень высоких температурах нагрева. Наконец, с ростом толщины возникают градиент степени вулканизации, а следовательно, и анизотропия свойств вулканизата снаружи к центру. Все это ограничивает применение непрерывной вулканизации в жидких средах. СВЧ-спо-соб по сравнению с L M-вулканизацией дает более равномерное нагревание по всей площади профиля. [c.36] Другая проблема при вулканизации в расплаве солей — это пористость, которая может возникать из-за очень низкого давления вулканизации (только за счет небольшого столба жидкости). Пористость возникает из-за воздуха и влаги, содержащихся в резиновой смеси. Очевидно, что это в большей степени зависит от вида и количества наполнителей и прочих ингредиентов, а также от технологии производства. Чем выше плотность невулканизованной смеси, тем обычно ниже пористость. [c.36] Основная причина пористости — это вода. С помощью десикантов (поглотителей влаги, например, СаО) пористость может быть значительно снижена, однако при этом изменяются и свойства изделия. [c.36] Устранение остаточной пористости, вызванной воздушными включениями, сложнее воздух может быть удален с помощью экструдеров с вакуум-отсосом. При смешении значительно эффективнее удаление газов с помощью небольших количеств фактиса (5-10 масс. ч). [c.36] На СМ-оборудовании также можно непрерывно производить пористые профили, хотя их производство с помощью СВЧ-оборудования эффективнее. Порообра-зующие вещества, содержащиеся в соединении, разлагаются при температуре расплава среды и приводят к получению профиля заданной высоты до начала вулканизации. При этом преждевременной потери газа в экструдере необходимо избегать. Изменение температуры во времени и выбор порообразующего вещества должны быть согласованны. [c.36] Естественно, состав смесей сильно влияет на вулканизацию в солевой ванне. При их правильном составлении все виды каучуков можно без особых затруднений вулканизовать без давления. При определении максимальной температуры ванны необходимо руководствоваться термостойкостью и другими технологическими параметрами. [c.37] В табл. 3.1 приведены экспериментально установленные пределы температуры вулканизации. [c.37] Для сокращения времени вулканизации в соляной ванне сначала использовали относительно быстрые сочетания ускорителей. Более поздние эксперименты показали, что это необязательно или даже нецелесообразно, поскольку при очень высоких температурах вулканизации различия во времени нагревания относительно малы, а вероятность возможной перевулканизации возрастает. Соединения, ускоренные в меньшей степени, обладают, прежде всего, тем преимуществом, что сопротивление подвулканизации в экструдере у них выше. Используются сульфенамиды в сочетании с меркаптоускорителями, тиурамы и дитиокарбаматы. Для хлороцрено-вого каучука, например, этилентиомочевины сочетают с полиэтилен/полиаминами. [c.37] Для изделий с большим сечением предпочтительно применение соединений с ускоренной вулканизацией из-за низкой теплопроводности резиновых смесей и, как следствие, опасности сильной недовулканизации профилей. Для склонных к пере-вулканизации каучуков из-за высоких температур переработки отдают предпочтение ускорителям, которые повышают сопротивление перевулканизации. [c.38] При вулканизации смесей с пероксидами температура процесса должна быть ограничена 200-220 °С, так как резкое разложение пероксидов при повышенных температурах может вызвать образование пор. [c.38] Вернуться к основной статье