Процесс формования галогенированного бутилкаучука является основным этапом преобразования резиновых смесей с определенной молекулярной структурой и эксплуатационными характеристиками в полуфабрикаты или готовые продукты, отвечающие различным требованиям применения. При разработке технологического процесса необходимо учитывать присущие материалу низкую проницаемость, высокую эластичность и характеристики вулканизации, а также учитывать форму продукта, точность размеров и требования к производительности. Это достигается за счет органичной интеграции процессов смешивания, формования, вулканизации и последующей-обработки для унификации структуры и функций.
Смешивание — это первый этап формования, целью которого является равномерное диспергирование галогенированного бутилкаучука с различными добавками (такими как вулканизирующие агенты, армирующие агенты, пластификаторы, антиоксиданты и т. д.) с образованием перерабатываемой резиновой смеси. Поскольку молекулы галогенированного бутилкаучука насыщены и более полярны, чем бутилкаучук, его свойства намотки рулонов и скорость поглощения порошка отличаются от обычного каучука. Температура смешивания обычно контролируется в диапазоне от 40 до 80 градусов, чтобы избежать пригорания или разрушения молекулярной цепи, вызванного высокими температурами. Порядок подачи имеет решающее значение: обычно сначала в тонкостенный валок добавляют сырую резину, затем активаторы, антиоксиданты и армирующие наполнители (такие как углеродная сажа и диоксид кремния) и, наконец, вулканизирующие агенты и пластификаторы. Это обеспечивает равномерное диспергирование всех компонентов и позволяет избежать преждевременной вулканизации. Во время смешивания необходимо контролировать зазор между валками и число-циклов перекатывания, чтобы предотвратить перегрев или образование пузырьков воздуха. Вязкость резиновой смеси по Муни должна соответствовать технологическим требованиям последующего формовочного оборудования.
Процессы формования различаются в зависимости от формы продукта и размера партии и могут включать каландрирование, экструзию, компрессионное формование или литье под давлением. Каландрирование подходит для изготовления тонких листов,-подобных полуфабрикатам-(например, воздухонепроницаемых листов и водонепроницаемых мембранных подложек). Необходимо контролировать температуру и соотношение скоростей валков, чтобы обеспечить равномерное распределение резиновой смеси между валками, в результате чего получается гладкая поверхность и допуски по толщине, соответствующие стандартам. Экструзионное формование в основном используется для изделий с непрерывным-поперечным сечением, таких как трубы, профили и резиновая основа протектора шин. Соотношение длины винта-к-диаметру и степень сжатия должны соответствовать вязкоупругости галогенированного бутилкаучука. Температура и давление фильерной головки должны обеспечивать стабильное течение расплава, избегая шероховатых поверхностей или губчатых дефектов экструдата. Компрессионное формование подходит для изготовления изделий сложной формы и высокой точности размеров, таких как уплотнения и амортизаторы. Давление зажима и время выдержки должны быть достаточными для заполнения полости формы резиновой смесью. Необходимо тщательно контролировать частоту и время вентиляции, чтобы уменьшить внутреннюю пористость. С другой стороны, при литье под давлением используется предварительная-пластификация шнеком и впрыск под высоким-давлением для быстрого заполнения закрытой полости формы резиновой смесью. Он подходит для массового производства небольших прецизионных изделий, предлагая такие преимущества, как короткое время цикла и хорошая повторяемость размеров. Однако для этого требуются более высокие стандарты в отношении конструкции направляющих форм и силы зажима.
Вулканизация является решающим процессом для придания окончательных свойств галогенированному бутилкаучуку. Системы вулканизации могут включать вулканизацию серой, вулканизацию смолой или вулканизацию пероксидом. Вулканизация серой наиболее широко используется из-за простоты эксплуатации и низкой стоимости. Количество вулканизирующего агента и соотношение ускорителя необходимо регулировать в соответствии с содержанием галогенов и требованиями к характеристикам продукта. Температура вулканизации обычно устанавливается в пределах от 150 до 180 градусов, а время зависит от толщины изделия и эффективности теплопередачи. Следует избегать чрезмерной-вулканизации, поскольку она приводит к увеличению твердости и снижению эластичности, тогда как недостаточная-вулканизация приводит к остаточной деформации и недостаточной прочности. Для толстостенных изделий можно использовать сегментированную нагревательную вулканизацию, чтобы обеспечить равномерную передачу тепла от поверхности внутрь, гарантируя одинаковый уровень вулканизации между внутренним и внешним слоями. Контроль давления во время вулканизации также имеет решающее значение; Соответствующее давление в резервуаре для формования или вулканизации может предотвратить вспенивание и деформацию, улучшая стабильность размеров.
Последующая-обработка включает обрезку, проверку и обработку поверхности. Обрезка удаляет заусенцы и заусенцы, обеспечивая четкие контуры продукта. Объекты контроля охватывают точность размеров, твердость, прочность на разрыв, удлинение, воздухонепроницаемость и устойчивость к старению, чтобы гарантировать соответствие соответствующим стандартам. Некоторые продукты требуют покрытия поверхности, флокирования или ламинирования другими материалами для улучшения адгезии или выполнения определенных функций. На этом этапе следует тщательно учитывать совместимость процессов, чтобы не повредить свойства поверхности галогенированного бутилкаучука.
В целом процесс формования галогенированного бутилкаучука основан на равномерном смешивании, адаптации метода формования к форме продукта, сохранении эксплуатационных характеристик за счет условий вулканизации и обеспечении целостности внешнего вида и функциональности посредством последующей-обработки. Точный контроль параметров и координация процесса на каждом этапе являются ключом к обеспечению надежного применения продуктов в таких областях, как герметичность шин, фармацевтическая герметизация и защита от химической коррозии, а также обеспечивают гарантию процесса для максимизации производительности материала.