سختی یکی از اساسی ترین و مهم ترین شاخص های عملکرد مواد لاستیکی است.اما همچنین به طور مستقیم بر درک مشتریان پایین به کیفیت محصول تاثیر می گذارددر فرآیند تولید واقعی، محصولات لاستیکی با سختی بیش از حد، نوسانات بزرگ،و دسته های ناپایدار علت شایع شکایات مشتری و مشکلات کیفیت داخلی و خارجی هستندکنترل سختی ممکن است ساده به نظر برسد، اما در واقع نتیجه همکاری دقیق در سراسر زنجیره فرمول، فرآیند و سیستم مدیریت است.این مقاله ترکیبی از تجربه عملی برای خلاصه کردن پنج جزئیات مهم شیطان در کنترل سختی لاستیک، از طراحی فرمول تا قالب گیری ولکاناسیون، با تجزیه و تحلیل عمیق کل فرآیند، ارائه مرجع و اجرای برای کیفیت، بازرسی کیفیت و بخش های تولید.
جزئیات 1: طراحی دقیق سیستم پر کردن در فرمول پایه عمدتاً توسط نوع لاستیک پایه و سیستم پر کردن کنترل می شود.از جمله پر کردن نقش کلیدی در "حمایت اسکلت" دارد.
1انتخاب سیاه کربن و کنترل اندازه ذرات
هرچه اندازه ذرات سیاه کربن کوچکتر باشد، مساحت سطح خاص بزرگتر، اثر تقویت کننده قوی تر و بهبود قابل توجهی در سختی بیشتر است.قاعده عام اينه که:: N220 carbon black → with a large increase in hardness (suitable for high hardness products) N330 carbon black → with excellent comprehensive performance and moderate hardness N550 and N660 carbon black → mainly used for soft rubber، بهبود روان بودن و سختی نسبتا کم
2عملکرد کربن سیاه سفید (پول سیلیکات)
سیاه کربن سفید همچنین می تواند سختی لاستیک را افزایش دهد، اما اثرات آن به دلیل هیگروسکوپی و پراکندگی آن پیچیده تر می شود.سیستم سیاه کربن سفید نیاز به استفاده در کنار عوامل اتصال (مانند Si69) دارد.، در غیر این صورت نه تنها سختی ناپایدار خواهد بود، بلکه باعث نوسانات در منحنی ولکاناسیون نیز خواهد شد.
3کنترل سختگیرانه بر کل مقدار پرکننده ها
ضریب کمک سختی در بین پرکننده های مختلف متفاوت است. به طور کلی، برای هر افزایش 10 phr در سیاه کربن، سختی لاستیک تقریباً 3-5 درجه ساحل A افزایش می یابد.با این حال، باید توجه داشت که پرکننده بیش از حد نه تنها سختی را افزایش می دهد، بلکه انعطاف پذیری انعطاف پذیری را نیز قربانی می کند، که باید متعادل شود.یک کارخانه یک بار باعث شد که سختی بیش از استاندارد بیش از 3 درجه به دلیل تنظیم دقیق دسته های سیاه کربن (با اندازه ذرات کمی متفاوت)یادآوری می شود که در هنگام خرید مواد اولیه، استانداردهای کنترل دوگانه برای توزیع اندازه ذرات و مقدار جذب روغن DBP ایجاد شود.
جزئیات 2: مدیریت تغییرات ظریف در مراحل پلاستیک سازی و مخلوط کردن
تکنولوژی پردازش مخلوط، به ویژه کنترل انحلال پلاستیک، کلید پنهان است که نوسانات پایه سختی را تعیین می کند.
اگر پلاستیزاسیون (طوب طبیعی) بیش از حد باشد، زنجیره های مولکولی بیش از حد شکسته می شوند، شبکه لاستیک آزاد می شود و سختی پس از ولکاناسیون کاهش می یابد.برعکس، انعطاف پذیری ناکافی، عملکرد ضعیف پردازش مواد لاستیکی و پراکندگی نابرابر مواد پرکننده نیز منجر به سخت بودن ناپایدار می شود.استفاده معقول از عوامل تصفیه سریع و روغن های عملیاتی
نسبت مقدار عامل تصفیه سریع (مانند Pepperizer) به روغن عملیاتی (مانند روغن AR) اضافه شده به طور قابل توجهی بر لزگی اولیه و سختی نهایی تأثیر می گذارد.افزایش محتوای روغن منجر به کاهش پلاستیک و کاهش سختی محصول می شود3- ترکیب دمای و مدیریت زمان
در مرحله مخلوط کردن، توصیه می شود که دمای آن کنترل شود: دمای مرحله اول نباید بیش از 135 درجه سانتیگراد باشد و دمای مرحله دوم باید حدود 90-100 درجه سانتیگراد باشد.کنترل زمان: از پیوند متقابل زودرس (Scorch) ناشی از مخلوط کردن طولانی مدت در دمای بالا که ممکن است روی سختی نهایی تأثیر بگذارد، اجتناب کنید.توجه به منحنی افزایش دمای هر دسته از لاستیک مخلوط باید پرداخت شود، و مقادیر حداکثر دمای و انرژی هر دسته لاستیک می تواند به عنوان داده های مهم فرآیند برای پیش بینی سختی استفاده شود.
جزئیات 3: تعادل دقیق بین سیستم ولکاناسیون و تراکم پیوند متقابل. سیستم ولکاناسیون آخرین مانع کلیدی برای قالب گیری سختی لاستیک است. تراکم پیوند متقابل بالا،زنجیره های شبکه مولکولی لاستیکی محکمسیستم گوگرد: برای هر افزایش 0.1phr در محتوای گوگرد، مقدار گندم به مقدار 0.1phr کاهش می یابد.سختی آن حدود ۱ تا ۲ درجه افزایش می یابد.سیستم های پروکسید (مانند سیستم های DCP):انواع مختلف پیوندهای متقاطع (پیوندهای C-C) بیشتر به سختی کمک می کنند و برای محصولات با مقاومت در برابر دمای بالا و الزامات سختی بالا مناسب هستندنوع و نسبت شتاب دهنده ها (مانند CBS، MBTS) در سیستم افزودنی به طور مستقیم بر سرعت ولکاناسیون و تراکم پیوند متقابل تاثیر می گذارد.محتوای عوامل فعال (مانند ZnO / اسید Tearic) باید به شدت متعادل باشد.، زیرا مقادیر بیش از حد می تواند منجر به سولفوریزاسیون زودهنگام شود و بر ثبات سختی تأثیر بگذارد. 3.تجزیه و تحلیل داده های رئومتر حرکت (MDR) نشان می دهد که تغییرات در مقادیر ML و MH مستقیماً منعکس کننده تمایل به کارایی و سختی ترکیب لاستیک پس از ولکاناسیون است. T90 (90٪ زمان ولکاناسیون) باید به شدت استاندارد شود و انواع مختلف T90 که از تحمل ± 2 دقیقه بیشتر می شوند ممکن است باعث نوسانات سختی 2-4 درجه شود.در هنگام بهبود یک ترکیب لاستیک نیترلی با سختی بالا، با تنظیم نسبت CBS / MBTS (از 1.2/0.3 به 1.0/0.5) ، سختی محصول با موفقیت از 82 ± 3 درجه به 82 ± 1.5 درجه کنترل شد.