A dureza é um dos indicadores de desempenho mais fundamentais e importantes dos materiais de borracha.Mas também afeta directamente a percepção da qualidade do produto pelos clientes a jusanteNo processo de produção real, os produtos de borracha com dureza excessiva, grandes flutuações,e lotes instáveis são causas frequentes de reclamações dos clientes e problemas internos e externos de qualidadeO controlo da dureza pode parecer simples, mas é na verdade o resultado de uma colaboração precisa em toda a cadeia de fórmula, processo e sistema de gestão.Este artigo combina experiência prática para resumir os cinco detalhes mais críticos diabo no controle de dureza da borracha, desde o projeto da fórmula até a moldagem por vulcanização, com uma análise profunda de todo o processo, fornecendo referência e implementação para os departamentos de qualidade, inspeção de qualidade e produção.
Detalhe 1: A concepção precisa do sistema de enchimento na fórmula de base é controlada principalmente pelo tipo de borracha de base e pelo sistema de enchimento.entre os quais o preenchimento desempenha um papel fundamental no "suporte do esqueleto".
1Selecção do preto de carbono e controlo do tamanho das partículas
Quanto menor o tamanho das partículas do preto de carbono, maior a área específica da superfície, mais forte é o efeito de reforço e mais significativa é a melhoria da dureza.A regra geral é a seguinte:: 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, melhorando a fluidez e uma dureza relativamente baixa
2Função do preto de carbono branco (recheio de silicato)
O preto de carbono branco também pode aumentar a dureza da borracha, mas seus efeitos se tornam mais complexos devido à sua higroscopicidade e dispersibilidade.O sistema de carbono preto branco deve ser utilizado em conjunto com agentes de acoplamento (como o Si69), caso contrário, não só a dureza será instável, mas também causará flutuações na curva de vulcanização.
3- Controlo rigoroso da quantidade total de enchimentos
O coeficiente de contribuição de dureza varia entre os diferentes preenchimentos. Geralmente falando, para cada aumento de 10 phr no preto de carbono, a dureza da borracha aumenta aproximadamente em 3-5 graus Shore A.No entanto, deve notar-se que o preenchimento excessivo não só aumenta a dureza, mas também sacrifica a elasticidade e a flexibilidade flexural, que devem ser equilibradas.Uma fábrica causou uma dureza superior ao padrão em mais de 3 graus devido ao ajuste fino de lotes de preto de carbono (com tamanhos de partículas ligeiramente diferentes)É recordado que, na aquisição de matérias-primas, devem ser estabelecidas duas normas de controlo para a distribuição do tamanho das partículas e o valor de absorção do óleo DBP.
Detalhe 2: Gestão de alterações sutis durante as fases de plastificação e mistura
A tecnologia de processamento da mistura, especialmente o controlo da dissolução do plástico, é a chave oculta que determina a flutuação da base de dureza.
Se a plastificação (borracha natural) for excessiva, as cadeias moleculares se quebrarão demais, a rede de borracha ficará solta e a dureza diminuirá após a vulcanização.Pelo contrário., a plasticidade insuficiente, o mau desempenho de processamento dos materiais de borracha e a dispersão desigual dos enchimentos também conduzem a durezas instáveis. 2.Aplicação razoável de agentes de refinação rápida e óleos operacionais
A proporção da quantidade de agente de refinação rápida (como o Pepperizer) adicionada ao óleo operacional (como o óleo AR) afetará significativamente a viscosidade inicial e a dureza final.Um aumento do teor de óleo leva a uma diminuição da plasticidade e uma diminuição da dureza do produtoA combinação de temperatura e gestão do tempo
No estágio de mistura, recomenda-se controlar a temperatura: a temperatura do primeiro estágio não deve exceder 135 °C e a temperatura do segundo estágio deve ser de cerca de 90-100 °C.Controle do tempo: evitar a ligação cruzada prematura (Scorch) causada pela mistura prolongada a altas temperaturas, o que pode afectar a dureza final.Deve prestar-se atenção à curva de elevação da temperatura de cada lote de borracha mista, e os valores de temperatura máxima e energia de cada lote de borracha podem ser utilizados como dados de processo importantes para a previsão da dureza.
Detalhe 3: Equilíbrio preciso entre o sistema de vulcanização e a densidade de ligação cruzada.cadeias de redes moleculares de borracha apertadasO sistema de enxofre: para cada aumento de 0,1phr no teor de enxofre, o enxofre é reduzido para 0,01phr, o enxofre é reduzido para 0,01phr e o enxofre é reduzido para 0,01phr.A dureza aumenta aproximadamente 1-2 grausSistemas de peróxido (como os sistemas DCP):Diferentes tipos de ligações cruzadas (ligações C-C) contribuem mais para a dureza e são adequados para produtos com alta resistência a temperaturas e altos requisitos de durezaO tipo e a proporção dos aceleradores (como o CBS, o MBTS) no sistema aditivo afectam directamente a taxa de vulcanização e a densidade de ligação cruzada.O teor de agentes ativos (como ZnO/Ácido Teárico) deve ser estritamente equilibrado., uma vez que níveis excessivos podem conduzir a uma sulfuração precoce e afectar a consistência da dureza. 3.A análise dos dados do reômetro de morte em movimento (MDR) mostra que as alterações nos valores de ML e MH refletem directamente a tendência de operabilidade e dureza do composto de borracha após vulcanização.O T90 (tempo de vulcanização de 90%) deve ser estritamente padronizado e diferentes tipos de T90 que excedam a tolerância em ± 2 minutos podem causar flutuações de dureza de 2-4 graus.Quando se melhora um composto de borracha nitrílica de alta dureza, ajustando a relação CBS/MBTS (de 1,2/0,3 para 1,0/0,5), a dureza do produto foi controlada com êxito de 82 ± 3 graus para 82 ± 1,5 graus.