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膠輥的主要生產工藝
發布時間:2017-07-20 09:06:01  點擊率:3635

  生產工藝  

 

   (1) 予聚體制備舉例  

    ① 聚酯多元醇脫水(在脫水釜中進行):用Mn2000(羥值53-59,mgKOH/g,溶點40-50℃)的聚酯,加熱熔化后在帶攪拌的不銹鋼或搪瓷釜中,脫水溫度100-140℃(聚醚100-110℃),以余壓5mmHg進行真空脫水30-60分鐘,使其含水量<0.05%(從視鏡可觀察脫水情況)。為使罐內液體充分脫氣,可間歇開停攪拌裝置,抽一段時間真空后,可停止反應罐加熱,使料溫降至70-80℃。 

    ② 予聚體合成(在反應釜中進行);制品的性能取決于所用的原材料及其配比和加工工藝。先按性能要求,如溫度、受力情況和接觸介質及使用壽命等選擇合適的原材料,再按要求硬度選定合適配比及工藝條件(如混合溫度、澆注和脫模時間及硫化條件等)。為保證予聚體的質量,聚酯脫水及予聚體合成最好不在同一釜中進行,予聚體合成反應在干燥氮氣保護下進行。為防止反應劇烈、溫升過快,須備有冷卻裝置。建議加料順序:先加TDI后加聚酯,如反應劇烈,聚酯可分次加入,使反應過程平穩,反應溫度容易控制,合成的予聚體中游離異氰酸酯單體含量較低,結構較規整。使其保持在80&#177;5℃,反應1-2小時,分析異氰酸酯基含量。在可能條件下也可購買符合要求的國內外品牌的予聚體。  

    ③ 予聚體脫氣;在85&#177;5℃及余壓5mmHg下脫泡30-60分鐘。  

  (2) 澆注機澆注:  

    ① 技術關鍵:澆注機是澆注型聚氨酯彈性體(CPU)生產中的關鍵設備,其主要技術要求如下:  

       a、 配比精確,計量穩定:采用耐溫耐壓的高精度計量泵及精密傳動,調節和顯示裝置,其計量精度達&#177;0.5%。  

       b、 混合均勻,不產生氣泡,采用特殊結構的高速混合頭,當兩組分原液粘度及配比相差很大時,亦能保證混合均勻,使生產的制品宏觀無氣泡,且調節靈活、操作方便。 

       c、 溫度穩定,準確可*:原液的溫度變化會影響原液的粘度、壓力、計量精度及混合比,使制品質量無法穩定。尤其是B組分(MOCA)常溫下為固體,若料溫太低則會結死而無法操作,料溫太高則易變色而影響制品質量。常用電加熱的導熱油循環系統,加熱原液,計量泵及澆注頭,由智能型時間比例式數顯溫控儀進行恒溫自控。  

   ② 澆注工藝:在B料罐中加入MOCA(熔化溫度>110℃)啟動各組分的加熱系統,使A、B料均達到要求溫度并各自循環,A料如需要可先進行真空脫氣,達到予聚體中無氣泡,按配方要求通過調節計量泵的轉速和排量,使A、B料達到要求的混合比。啟動澆注按鈕,則A、B料在澆注頭的混合腔中通過高速 的混合使之混合均勻,當排出的混合料在透明軟管中不含氣泡時即可往模具中澆注(模具及輥芯已經預處理,并預熱至80-110℃)。當兩澆注相隔時間較長時(超過釜中壽命1/2)需用清洗劑(二氯甲烷或三氯乙烯)對混合腔進行自動清洗(由電腦程控器自動控制)。當澆注停止時,A、B原液即自動轉為各自循環狀態,回到各自料罐中。  

  (3) 熟化及后處理: 

      ① 成型硫化(模型硫化),膠輥在脫模前在模具中硫化過程,其溫度可選擇在其化學結構不發生破壞的前提下,盡可能高一些,以加快擴鏈交聯反應,縮短脫模時間,提高模具和設備利用率,常以100-200℃,60-120min為宜。  

      ② 后硫化:指膠輥脫模后繼續加熱硫化的過程,溫度稍低于成型硫化,以90-110℃,3-10小時為宜。 

      ③ 表面再加工:根據要求在加工設備上進行車削或磨削加工。  

  (4) 注意要點:  

      ① 模具結構合理,裝配可*,分型面無漏膠可漏氣。 

      ② 溫度平衡,要求模具、輥芯及膠料的溫度基本相同,模具各部位溫度基本一致。 

      ③ 膠料的澆注點可在輥芯或模具邊緣,應保持固定不變,以不產生氣泡為宜,為防止裹挾氣泡,模具可適當傾斜使膠料沿壁而下。 

      ④ 膠輥未達到脫模強度前,不要隨便移動模具,以防產生龜裂。 

      ⑤ 裝配模具和輥芯時,尤其要注意防止涂過粘合劑的輥芯碰著模具內壁,影響膠輥的粘接質量。即模具上不得粘土粘結劑,輥芯上不得粘上脫模劑。 

      ⑥ 硫化后膠輥,待達到要求強度后,再進行表面切削和磨光等機械精加工,以保證輥面的粗糙和輥軸的同心度。  

  (5)對CPU 制品模具的基本要求:  

      ① 材料:選擇時應著重考慮:具有足夠的強度;足夠的耐熱性和尺寸穩定性;符合使用壽命要求的耐用性;制造成本較低。當批量生產從耐久性考慮常用金屬材料,單件或試制產品常用環氧樹脂等非金屬模具,若采用壓力合模澆注則應用金屬模具。 

      ② 結構:除了保證制品的幾何形狀和尺寸外,還應注意澆注位置,分型面和排氣,以便達到: a、 便于制品的澆注和脫模; b、 保證制品工作表面的質量; c、 便于模腔中氣體的排出; d、 便于模具的制造和機械加工,降低模具成本。  

  (6) 影響聚氨酯膠輥性能的主要因素:  

      ① 多元醇分子量對膠輥性能的主要因素: 分子量的大小決定了聚氨酯彈性體中特性基團的密度:聚酯型隨分子量增大,則其物性可提高;而聚醚型隨分子量增加,則提高了其柔順性,拉伸強度和模量會有所下降。一般應控制多元醇分子量在1100-2200之間。 

      ② 予聚體異氰酸酯基(NCO)百分含量的影響: 隨NCO增加,則硬度、抗撕裂,定伸強度,拉伸強度提高,且予聚體粘度降低,易于脫泡和混合,而伸長率下降;NCO過高,則膠料固化速度過快9釜中壽命變短),對澆注工藝極為不利。故NCO%一般在2.4-6.5%為宜。 NCO% MOCA用量 2.9 8.3 4.2 12 5.1 14.5 6.0 17.1 7.1 20 硬度 邵A 8.3 90 95 96 邵B 44 50 60 78  

      ③ 擴鏈系數的影響: 胺類固劑(MOCA)與予聚體中NCO的當量比(NH2/NCO)對膠料物性影響明顯 一般以0.85-0.95%為宜。 對于MOCA交聯體系一般應保持NCO稍過量,可使彈性體制品具有合適的交聯度,當擴鏈系數為0.88時,化學交聯和物理交聯達到較好平衡,彈性體的綜合性能最佳:當到1或更大時,因MOCA的增塑效應,且化學交聯和氫鏈的減弱,強度明顯降低,且永久變形較大。(故實用為保險,則擴鏈系統常取0.85)。   

   混合溫度的影響: 由于予聚體及擴鏈的種類不同,其工藝條件(混合溫度)亦不同,混合溫度提高釜中壽命和凝膠時間縮短,過低的混合溫度為固體擴鏈劑所不允許,雖有利于延長釜中壽命和提高物理性能,但汪易脫泡和均勻混合(因粘度變大),以擴鏈劑在予聚體中不析出為宜,如MOCA則以110-120℃為宜。 釜中壽命: 當CPU的兩種液體原料混合相遇后,會發生反應——擴鏈并高分子化——混合物會逐漸失去流動性,通常將兩種原料從混合開始,到混合物基本失去流動的這段時間,稱為釜中壽命。 

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