Гумові вироби широко використовуються в різних галузях, таких як автомобільна, аерокосмічна, медична та промислова ущільнювача, та суворі вимоги ставляться до їх фізичних властивостей та довговічності. Однак під час виробничого процесу гумової продукції може відбутися розшарування. Розшарування відноситься до поділу всередині гуми або на інтерфейсах між різними матеріалами, що призводить до зниження міцності продукту, відмови герметизації або недостатньої міцності. Поява розшарування зазвичай вказує на проблеми змішування, вулканізації, конструкції формули або ліплення. Тому важливо глибоко проаналізувати його причини та запропонувати оптимізаційні рішення.
I. Огляд явищ розшарування
Розшарування гумових виробів в основному проявляється у таких типах:
Внутрішнє розшарування: Розділення інтерфейсу відбувається всередині гумового продукту, який поширений у структурованих продуктах шару Multi -.
Розшарування інтерфейсу: лущення відбувається на інтерфейсах скріплення композитних матеріалів, таких як метал - гума та тканина - гума.
Нерівні шари: Розподіл щільності всередині гумового продукту не є рівномірним, що спричиняє розділення шарів у різних областях.
Старіння - Індуковане розшарування: під час процесу використання, через термо - окислювальне старіння, ультрафіолетову деградацію або хімічну ерозію, тріщини утворюються між гумовими шарами і врешті -решт призводять до розшарування.
Ii. Основні причини розшарування в гумових продуктах
Розшарування гумових продуктів передбачає декілька посилань, включаючи вибір сировини, процес змішування, процес вулканізації, процес формування тощо. Далі наведено аналіз основних можливих причин розшарування:
1. Фактори сировини
1.1 Полярні відмінності самих гуми
Різні типи гумових матеріалів (таких як NR, NBR, EPDM, FKM тощо) мають різні полярності. Якщо полярності двох гум сильно відрізняються, їм важко проникнути і зв’язуватися між собою, що дозволяє легко формувати розшарування інтерфейсу. Наприклад, коли поєднуються натуральна гума (NR) та фтороруббер (FKM), важко утворити хороший інтерфейсний зв’язок завдяки їх великим полярним відмінностям. Якщо між етиленом - пропіленованою гумою (epdm) та нітрилом - бутадієно -гум (NBR), розшарування також не використовується.
1.2 невідповідність формули
Нерівномірний розподіл наповнювачів: Якщо наповнювачі (такі як чорний вуглець, кремнезем, кальцієвий порошок тощо) нерівномірно розподілені під час процесу змішування, це призведе до поганої локальної сумісності всередині гуми, що призведе до розшарування.
Надмірні пластифікатори: надмірні пластифікатори (наприклад, DOP, DOA, TPR тощо) можуть спричинити міграцію низьких - молекулярних - ваги речовин, що робить гуму внутрішньою не - однорідною у твердості і таким чином утворюючи розчарування.
Несумісні системи вулканізації: несумісні системи вулканізації для різних гум (таких як сірчана вулканізація, вулканізація пероксиду, вулканізація амідів тощо) можуть призвести до різних перехресних -, що пов'язує щільність і утворювати слабкі інтерфейси.
2. Фактори процесу змішування
2.1 нерівномірне змішування
Якщо змішування гуми недостатньо під час процесу змішування, компоненти будуть нерівномірно розповсюджені в гумовому матриці, що впливає на силу зв'язування інтерфейсу. Наприклад, недостатня дисперсія вуглецевого чорного та кремнезему призводить до різних локальних гумових хрестів -, що пов'язує щільність, що призводить до розшарування. Нерівномірний розподіл посередницьких смол або сумісників впливає на силу адгезії інтерфейсу, що призводить до лущення інтерфейсу.
2.2 Неправильне контроль температури змішування
Надмірна температура може спричинити перед - вульканізацію якоїсь гуми, зменшуючи силу адгезії та збільшуючи ризик розшарування. Занадто низька температура може призвести до недостатнього змішування, що спричиняє нерівномірне розподіл наповнювачів, кадрів тощо.
3. Фактори процесу вулканізації
3.1 Неадекватний час вулканізації
Якщо час вулканізації занадто короткий, гума може бути повністю перехресною - пов'язаною, що призводить до недостатньої сили зв'язування інтерфейсу та розшарування. Занадто довгий час вулканізації може спричинити локальну вулканізацію -, зменшуючи еластичність гуми та впливаючи на між - склеюванням шару.
3.2 Нерівномірна розподіл температури вулканізації
Під час вулканізації ламінованих гумових виробів (таких як гумові прокладки, шланги тощо), нерівномірне розподіл температури може призвести до різних ступенів хреста -, що зв'язує між шарами, утворюючи жорсткі - м'які інтерфейси і, таким чином, спричиняючи розшарування.
4. Фактори процесу ліплення
4.1 Недостатній тиск на ліміння
При використанні процесу ламінування (наприклад, гума - металеве скріплення, гумова - композит тканини), недостатній тиск ліплення зменшить силу скріплення між гумою та підкладкою, утворюючи мікро - прогалини і з часом призводить до розкидання.
4.2 Pre - дефекти ліплення
Якщо гума не повністю вентильована під час процесу формування, бульбашки можуть бути створені. Ці бульбашки стають вихідними точками розшарування під час подальшої вулканізації.
5. Проблеми інтерфейсу між гумою та іншими матеріалами
5.1 Розшарування в гумі - металеве скріплення
Неправильна обробка поверхні металу (наприклад, відсутність піскоструминної обробки, фосфування або недостатнього очищення поверхні) призводить до недостатньої сили зв'язування інтерфейсу між гумою та металом. Неправильний вибір клеїв, таких як не використання відповідних лікувальних засобів для лікування металів (таких як клеї серії Chemlok), призводить до недостатньої міцності на зв'язок інтерфейсу.
5.2 Розшарування в гумі - шари тканин
Неправильна обробка тканинної поверхні з муфтними агентами призводить до недостатньої сили зв'язку між гумою та тканиною. Поглинання вологи тканиною впливає на плинність та адгезію гумової сполуки.
Iii. Заходи профілактики та оптимізації
1. Оптимізація формули
Виберіть гумові комбінації з хорошою сумісністю. Наприклад, використовуйте сумісники для поліпшення сумісності NR/NBR, EPDM/NBR та інших систем.
Додайте відповідну кількість посередницьких смол та активних наповнювачів для посилення сили зв'язування інтерфейсу.
Відрегулюйте систему вулканізації, щоб переконатися, що хрест -, що зв'язує щільність різних гум.
2. Оптимізація процесу змішування
Контролюйте температуру змішування, щоб запобігти локальному перегріву або нерівномірному змішуванню.
Подовжте час перемішування, щоб забезпечити рівномірну дисперсію наповнювачів та добавок.
3. Вдосконалення процесу вулканізації
Vactt step - за - кроку вулканізації або динамічної вулканізації для посилення сили з'єднання шару-.
Забезпечити рівномірну температуру вулканізації для поліпшення загальної узгодженості продукту.
4. Оптимізація процесу ліплення та скріплення
Використовуйте високий процес ламінування тиску -, щоб посилити силу зв'язування рівня -.
Приймайте відповідні поверхневі обробки (такі як обробка плазми, обробка сполучення) для поліпшення сили скріплення на гумі - металеві та гумові - інтерфейси тканини.
Розшарування гумових продуктів в основному викликається такими факторами, як формула, змішування, вулканізація, ліплення та обробка інтерфейсу. Оптимізуючи вибір матеріалів, вдосконалення технології обробки та оптимізацію обробки інтерфейсу, розшарування може бути ефективно зменшено, а термін експлуатації та обслуговування гумових продуктів може бути вдосконалений. У фактичному виробництві оптимальний процес повинен бути обраний відповідно до конкретних вимог застосування для забезпечення якості та надійності продукції.
