1. Karakteristik dan jenis rol karet poliuretan
Pengecoran rol karet poliuretan adalah sejenis rol karet yang dicetak dengan karet poliuretan cair.Dibandingkan dengan rol karet biasa, ia memiliki kekuatan mekanik yang lebih tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, dan ketahanan tekan yang sangat baik;berbagai kekerasan, elastisitas masih tinggi di bawah kekerasan tinggi;permukaan akhir yang tinggi;kinerja pemrosesan yang sangat baik;Adhesinya juga jauh lebih tinggi daripada karet biasa, dan lebih cocok untuk digunakan pada kecepatan garis tertentu dan tekanan tinggi.Baru-baru ini, perkembangan rol karet poliuretan sangat cepat, dan sejumlah besar rol karet biasa yang digunakan di masa lalu telah digantikan oleh rol karet poliuretan baru.Pengecoran rol karet poliuretan umumnya dibagi menjadi tiga jenis: tipe poliester, tipe polieter dan tipe polikaprolakton.Secara umum, jenis poliester banyak digunakan untuk rol karet dengan kekerasan sedang dan rendah.Ini memiliki sifat fisik dan mekanik yang tinggi dan ketahanan pelarut yang baik, dan sering digunakan dalam industri logam non-ferrous.Jenis polieter sebagian besar digunakan untuk rol karet berkecepatan tinggi dan kekerasan tinggi.Ini memiliki ketahanan air yang baik, ketahanan suhu rendah yang sangat baik dan kinerja proses yang baik.Umumnya digunakan dalam pembuatan gulungan gambar, gulungan cetak, dll. Jenis polikaprolakton memiliki sifat komprehensif yang sangat baik, tahan suhu rendah dan tahan hidrolisis, dan sering digunakan sebagai rol tekanan dan rol karet dengan persyaratan tinggi.
2. Persyaratan dasar rol karet untuk bahan poliuretan:
(1) Indikator kinerja fisik dan mekanik yang disyaratkan oleh berbagai rol karet harus dipenuhi;
(2) Harus memiliki daya rekat yang baik dengan inti untuk memenuhi persyaratan proses pengikatan dan pencetakan;
(3) Kekerasan rol karet harus memenuhi persyaratan, dan kekerasan permukaan rol harus seragam;
(4) Tidak ada gelembung, kotoran dan kerusakan mekanis pada permukaan.
3. Kinerja teknis utama dari rol karet
(1) Kekerasan: nilai referensi kekerasan berbagai rol karet
(2) Persyaratan permukaan: Menurut penggunaan khusus, beberapa memerlukan permukaan halus atau pemrosesan atau perawatan khusus.
(3) Rasio tinggi tengah: perbedaan antara diameter bagian tengah rol karet dan diameter tepi ujung.Fungsinya adalah untuk menutupi defleksi dan deformasi rol karet ramping selama operasi, dan laju rol karet kelas menengah dan tinggi meningkat dengan bertambahnya panjang rol karet.
4. Pretreatment inti koil logam:
(1) Bersihkan permukaan inti rol dengan hati-hati untuk menghilangkan noda oli, pelumas, dan bahan organik yang dihasilkan oleh ikatan logam.Larutan pembersih dapat berupa larutan pembersih biasa atau trikloroetilena.
(2) Dengan hati-hati bersihkan karat atau oksida pada permukaan inti rol.Perawatan sandblasting yang umum digunakan: 80-100 mesh alumina abrasive direkomendasikan untuk core roll baja karbon;Bahan abrasif 140-320 jaring direkomendasikan untuk peledakan pasir basah pada inti gulungan aluminium.Setelah peledakan, permukaan harus dibersihkan dengan pelarut.Menghilangkan sisa debu.Untuk efek ikatan yang baik, inti gulungan baja karbon harus diikat dalam waktu 4 jam setelah peledakan pasir, dan inti gulungan aluminium dapat diikat dalam waktu 72 jam setelah peledakan pasir.
(3) Oleskan perekat yang sesuai dengan hati-hati (seperti NA-1, chcmlock-218, Thixon422, dll.), Setelah mengoleskan perekat, inti rol harus dikeringkan di udara kering selama 20 menit, dan pada suhu 90±10 ℃ perawatan selama 1 jam, dan kemudian operasi pengecoran CPU.
Kedua, proses produksi rol karet
Proses produksi
(1) Contoh Pembuatan Prapolimer
① Dehidrasi poliester poliol (dalam ketel dehidrasi): poliester dengan Mn2000 (nilai hidroksil 53-59, mgKOH/g, titik leleh 40-50°C) dipanaskan dan dilebur dalam ketel baja tahan karat atau enamel dengan pengadukan, suhu dehidrasi 100-140 ℃ (polieter 100-110 ℃), dehidrasi vakum dengan tekanan sisa 5mmHg selama 30-60 menit, sehingga kadar air kurang dari 0,05% (dehidrasi dapat diamati dari kaca penglihatan).Untuk menghilangkan gas sepenuhnya cairan di dalam tangki, perangkat pengaduk dapat dihidupkan dan dimatikan secara berkala, dan setelah beberapa saat menyedot debu, pemanasan tangki reaksi dapat dihentikan untuk mengurangi suhu material hingga 70-80 ° C.
② Sintesis prapolimer (dilakukan dalam ketel reaksi);kinerja produk tergantung pada bahan baku yang digunakan dan proporsi serta teknik pengolahannya.Pertama-tama pilih bahan baku yang sesuai dengan persyaratan kinerja, seperti suhu, tekanan, media kontak dan masa pakai, lalu pilih rasio dan kondisi proses yang sesuai dengan kekerasan yang diperlukan (seperti suhu pencampuran, waktu penuangan dan pembongkaran, dan kondisi vulkanisasi, dll.).Untuk memastikan kualitas prapolimer, dehidrasi poliester dan sintesis prapolimer sebaiknya tidak dilakukan dalam ketel yang sama, dan reaksi sintesis prapolimer dilakukan di bawah perlindungan nitrogen kering.Untuk mencegah reaksi keras dan kenaikan suhu yang cepat, perangkat pendingin harus disediakan.Urutan pemberian makan yang disarankan: tambahkan TDI terlebih dahulu lalu tambahkan poliester.Jika reaksinya parah, poliester dapat ditambahkan secara bertahap agar proses reaksi stabil dan suhu reaksi mudah dikendalikan.Prapolimer yang disintesis memiliki kandungan monomer isosianat bebas yang lebih rendah dan struktur yang lebih teratur..Simpan pada suhu 80±5°C, bereaksi selama 1-2 jam, dan analisis kandungan gugus isosianat.Prapolimer merek dalam dan luar negeri yang memenuhi persyaratan juga dapat dibeli dalam kondisi yang memungkinkan.
③ Degassing prapolimer;degassing selama 30-60 menit pada 85 ± 5 ℃ dan tekanan sisa 5mmHg.
(2) Mesin penuangan penuangan:
① Kunci teknis: Mesin pengecoran adalah peralatan utama dalam produksi pengecoran elastomer poliuretan (CPU).Persyaratan teknis utamanya adalah sebagai berikut:
sebuah.Proporsi akurat dan pengukuran stabil: pompa metering presisi tinggi dengan ketahanan suhu dan tekanan serta transmisi presisi, perangkat penyesuaian dan tampilan digunakan, dan akurasi pengukurannya ≤0,5%.
b.Pencampurannya seragam dan tidak ada gelembung udara yang dihasilkan.Struktur khusus kepala pencampur berkecepatan tinggi diadopsi.Ketika viskositas dan rasio kedua komponen larutan stok sangat berbeda, pencampuran dapat dipastikan merata, sehingga produk yang dihasilkan secara makroskopis bebas dari gelembung udara, dan penyesuaiannya fleksibel dan beroperasi.nyaman.
c.Suhu stabil dan akurat: perubahan suhu larutan stok akan mempengaruhi viskositas, tekanan, akurasi pengukuran dan rasio pencampuran larutan stok, membuat kualitas produk tidak stabil.Secara khusus, komponen B (MOCA) berbentuk padat pada suhu kamar.Jika suhu material terlalu rendah, maka akan mati dan tidak dapat dioperasikan.Jika suhu material terlalu tinggi, akan mudah berubah warna dan mempengaruhi kualitas produk.Sistem sirkulasi minyak perpindahan panas pemanas listrik yang umum digunakan, memanaskan cairan mentah, pompa metering dan kepala penuangan, secara otomatis dikendalikan oleh pengontrol suhu digital proporsional waktu yang cerdas.
② Proses penuangan: Tambahkan MOCA (suhu leleh>110℃) ke tangki bahan B untuk memulai sistem pemanas setiap komponen, sehingga bahan A dan B masing-masing mencapai suhu yang diperlukan dan bersirkulasi.Jika perlu, bahan A dapat divakum terlebih dahulu.Untuk mencapai tidak ada gelembung di prapolimer, sesuaikan kecepatan putaran dan perpindahan pompa metering sesuai dengan persyaratan rumus, sehingga bahan A dan B dapat mencapai rasio pencampuran yang diperlukan.Aktifkan tombol tuang, maka bahan A dan B akan tercampur merata di ruang pencampur kepala tuang melalui pengadukan kecepatan tinggi.Ketika campuran yang dikeluarkan tidak mengandung gelembung dalam selang transparan, dapat dituangkan ke dalam cetakan (inti cetakan dan rol telah dikondisikan sebelumnya dan dipanaskan hingga 80-110°C).Ketika interval waktu antara dua penuangan panjang (lebih dari 1/2 masa pakai ketel), ruang pencampuran harus dibersihkan secara otomatis dengan bahan pembersih (diklorometana atau trikloroetilena) (dikontrol secara otomatis oleh pengontrol program komputer).Saat penuangan berhenti, larutan stok A dan B akan secara otomatis beralih ke keadaan sirkulasi masing-masing dan kembali ke tangki masing-masing.
(3) Pematangan dan pasca-pemrosesan:
① Vulkanisasi cetakan (vulkanisasi model), rol karet divulkanisasi dalam cetakan sebelum cetakan ulang, dan suhunya dapat dipilih setinggi mungkin dengan alasan bahwa struktur kimianya tidak rusak, untuk mempercepat perpanjangan rantai dan ikatan silang reaksi, mempersingkat waktu pelepasan cetakan, meningkatkan pemanfaatan cetakan dan peralatan, seringkali 100-200 ℃, 60-120 menit sesuai.
② Pasca-vulkanisasi: mengacu pada proses pemanasan dan vulkanisasi yang berkelanjutan setelah rol karet dibongkar.Suhunya sedikit lebih rendah daripada cetakan dan vulkanisasi.
③ Pemrosesan ulang permukaan: Menghidupkan atau menggiling peralatan pemrosesan sesuai kebutuhan.
(4) Hal-hal yang perlu diperhatikan:
① Struktur cetakannya masuk akal, perakitannya aman, dan permukaan perpisahan tidak bocor lem atau kebocoran udara.
② Suhu seimbang, dan suhu cetakan, inti rol dan kompon karet pada dasarnya sama, dan suhu setiap bagian cetakan pada dasarnya sama.
③ Titik penuangan kompon karet dapat berada di inti gulungan atau tepi cetakan, dan harus dijaga tetap agar tidak menimbulkan gelembung udara.
4. Sebelum rol karet mencapai kekuatan demoulding, jangan memindahkan cetakan dengan santai untuk mencegah retak.
⑤ Saat memasang cetakan dan inti rol, perhatian khusus harus diberikan untuk mencegah inti rol yang dilapisi perekat menyentuh dinding bagian dalam cetakan, yang akan mempengaruhi kualitas ikatan rol karet.Artinya, tidak ada pengikat tanah liat yang diperbolehkan pada cetakan, dan tidak ada bahan pelepas cetakan yang menempel pada inti gulungan.
6. Setelah rol karet divulkanisir, setelah mencapai kekuatan yang dibutuhkan, penyelesaian mekanis seperti pemotongan dan pemolesan permukaan dilakukan untuk memastikan kekasaran permukaan rol dan konsentrisitas poros rol.
(5) Persyaratan dasar untuk cetakan produk CPU:
①Bahan: Pemilihan harus difokuskan pada: kekuatan yang cukup;ketahanan panas yang cukup dan stabilitas dimensi;daya tahan yang memenuhi persyaratan masa pakai;biaya produksi rendah.Ketika produksi massal mempertimbangkan daya tahan, bahan logam biasanya digunakan, dan cetakan non-logam seperti resin epoksi biasanya digunakan untuk produk satu bagian atau percobaan.Jika penjepit tekanan digunakan, cetakan logam digunakan.
② Struktur: Selain memastikan bentuk dan ukuran geometris produk, perhatian juga harus diberikan pada posisi penuangan, permukaan pemisah, dan pembuangan, untuk mencapai: a.Memfasilitasi penuangan dan demoulding produk;b.Pastikan kualitas permukaan kerja produk;c.Lebih mudah untuk mengeluarkan gas di dalam rongga;d.Lebih mudah untuk pembuatan dan pemesinan cetakan dan mengurangi biaya cetakan.
(6) Faktor utama yang mempengaruhi kinerja rol karet poliuretan:
① Faktor utama berat molekul poliol pada kinerja rol karet: Ukuran berat molekul menentukan kerapatan gugus karakteristik dalam elastomer poliuretan: jenis poliester meningkat dengan berat molekul, sifat fisik dapat ditingkatkan;dan jenis polieter meningkat dengan berat molekul, fleksibilitasnya meningkat, dan kekuatan tarik dan modulus akan berkurang.Umumnya, berat molekul poliol harus dikontrol antara 1100-2200.
② Pengaruh persentase kandungan kelompok isosianat prapolimer (NCO): Dengan peningkatan NCO, kekerasan, ketahanan sobek, kekuatan tarik dan kekuatan tarik meningkat, dan viskositas prapolimer menurun, yang mudah untuk didegas dan dicampur, dan elongasi Jika NCO terlalu tinggi, kecepatan curing kompon karet akan terlalu cepat (9 masa pakai ketel akan dipersingkat), yang sangat tidak menguntungkan untuk proses pengecoran.Oleh karena itu, NCO% umumnya 2,4-6,5%.NCO% dosis MOCA 2.9 8.3 4.2 12 5.1 14.5 6.0 17.1 7.1 20 Kekerasan Shore A 8.3 90 95 96 Shore B 44 50 60 78
③ Pengaruh koefisien perpanjangan rantai: Rasio ekuivalen zat padat amina (MOCA) terhadap NCO dalam prapolimer (NH2/NCO) memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sifat fisik senyawa, umumnya sesuai 0,85-0,95%.Untuk sistem ikatan silang MOCA, sedikit kelebihan NCO umumnya harus dipertahankan, sehingga produk elastomer memiliki tingkat ikatan silang yang sesuai.Ketika koefisien ekstensi rantai adalah 0,88, ikatan silang kimia dan ikatan silang fisik mencapai keseimbangan yang baik, dan kinerja keseluruhan elastomer adalah yang terbaik.Bagus: Ketika mencapai 1 atau lebih, karena efek plastisisasi MOCA, dan melemahnya ikatan silang kimia dan rantai hidrogen, kekuatannya jelas berkurang, dan deformasi permanennya besar.(Sangat praktis adalah asuransi, sehingga sistem ekspansi rantai sering memakan waktu 0,85).
Pengaruh suhu pencampuran: Karena perbedaan jenis prapolimer dan perpanjangan rantai, kondisi proses (suhu pencampuran) juga berbeda.Suhu pencampuran meningkatkan masa pakai ketel dan mempersingkat waktu gel.Suhu pencampuran yang terlalu rendah tidak cocok untuk pemanjang rantai padat.Diperbolehkan, meskipun bermanfaat untuk memperpanjang umur ketel dan memperbaiki sifat fisik, mudah untuk didegas dan dicampur secara merata (karena viskositas meningkat), sehingga pemanjang rantai tidak mengendap di prapolimer.Misalnya, MOCA adalah 110-120 ℃ sesuai.Hidup dalam ketel: Ketika dua bahan baku cair CPU dicampur dan bertemu, reaksi akan terjadi - perpanjangan rantai dan polimerisasi - campuran tersebut secara bertahap akan kehilangan fluiditasnya.Biasanya kedua bahan baku tersebut mulai dari pencampuran hingga campuran pada dasarnya kehilangan aliran.Periode waktu ini disebut kehidupan ketel.
3. Peralatan utama:
1. Reaktor: digunakan untuk dehidrasi poliol dan sintesis prapolimer dan penghilang busa.Reaktor struktur tiga lapis dengan tangki dalam baja tahan karat, jaket termal tambahan dan lapisan insulasi busa kaku poliuretan luar dapat digunakan, dengan pengadukan jangkar, sirkulasi minyak konduksi panas pemanas listrik dan sistem kontrol suhu, tangki penyangga vakum dan sistem pompa vakum.Ketel harus dilengkapi dengan lubang pipa proses seperti pengumpanan, pengosongan, pengamatan, pengukuran suhu, pengukuran tekanan dan vakum, ventilasi dan penyedot debu yang aman, dan volumenya tergantung pada keluaran yang diperlukan.Pompa vakum yang umum digunakan adalah tipe baling-baling putar dua tahap.Volume gas adalah 8 atau 15 liter/detik.
2. Mesin penuangan: Karena CPU memiliki karakteristik umur pendek di ketel, kecepatan gel cepat, dan jumlah lem yang banyak untuk satu bagian, untuk menghasilkan rol karet berkualitas tinggi, itu harus diproduksi oleh mesin penuangan .Fitur CPU20F seri mesin pengecoran elastomer poliuretan suhu tinggi:
(1) Metode sirkulasi bahan baku dari masing-masing sistem:
① Bahan mentah disirkulasikan oleh aliran penuh tangki material - pompa metering - katup penuangan kepala penuangan - tangki bahan baku, yang dapat memastikan suhu material yang seragam dan aliran yang stabil.
② Tangki material dapat diisi dengan gas klorin kering untuk mencegah pencampuran air dan kerusakan cairan asli.Port pengembalian sirkulasi cairan mentah diatur di bagian bawah tangki material, yang tidak akan membawa gelembung udara.
③ Melalui siklus keseimbangan - tekanan pelepasan (dengan alat pengatur tekanan yang dapat diandalkan dan tekanan yang tepat), akurasi rasio pencampuran dan volume pelepasan yang stabil ditingkatkan.
(2) Mengadopsi sistem pengukuran presisi tinggi:
① Pompa metering presisi kecepatan rendah dengan ketahanan suhu, ketahanan tekanan dan kekerasan tinggi diadopsi, dan laju alirannya akurat dan stabil.
②Mengadopsi perangkat kontrol kecepatan konversi frekuensi impor presisi tinggi untuk menyesuaikan rasio dan aliran pencampuran, yang fleksibel, nyaman, dan aman.
③ Karena rentang penyesuaian kecepatan yang besar, keakuratan yang diperlukan dapat dijamin meskipun volume ludah kecil atau viskositas rendah.
(3) Menuangkan kepala dengan efisiensi tinggi dan struktur canggih
① Ketika solusi asli dari setiap komponen dialihkan dari sirkulasi ke ludah, itu disinkronkan dengan cepat, dan tidak akan ada fenomena lead atau lag.
② ② Dilengkapi dengan perangkat throttling presisi tinggi dan penyesuaian pengembalian, yang dapat menyeimbangkan sirkulasi dan tekanan pelepasan, meningkatkan akurasi rasio pencampuran, dan memastikan kualitas produk.
③ Menggunakan kepala pencampur khusus dan terbukti, larutan stok dua komponen dengan perbedaan viskositas yang besar dan perbedaan rasio pencampuran dicampur secara merata dalam waktu yang sangat singkat, dan tidak ada gelembung yang dihasilkan.Itu dapat dengan cepat menghilangkan udara di ruang pencampuran, sehingga kehilangan awal cairan campuran lebih sedikit.
4. Perangkat segel poros putar yang dirancang khusus digunakan untuk memastikan bahwa material tidak dituangkan, memastikan pelumasan yang andal dan penggantian yang mudah.
5. Katup pengalih disegel dengan mesin PTFE presisi, yang mudah disesuaikan dan tidak memiliki deformasi termal.
6. Sakelar pembersih pneumatik khusus membuat cairan pembersih dan udara terkompresi yang digunakan untuk membersihkan ruang pencampuran dimuntahkan melalui lubang ludah material, sehingga tidak akan pernah tersumbat dan campuran tidak akan mengalir kembali.
(4) Kontrol dan sistem kelistrikan canggih, andal, dan stabil:
① Menggunakan pengontrol program komputer untuk mengontrol penuangan dan pembersihan otomatis, pengoperasian sederhana, perawatan mudah, saluran bersih, dan tingkat kegagalan rendah.
② Menggunakan pengontrol suhu digital proporsional waktu yang cerdas dan resistansi platinum untuk mengontrol suhu material A;bahan A media;larutan stok bahan B;bahan B sedang;Pompa pengukur B dan suhu kepala tuang, intuitif, mudah dikendalikan dan disesuaikan.
③ Tampilan digital tekanan cairan mentah, aliran (alarm tekanan berlebih), dan kecepatan kepala pencampuran dapat ditampilkan secara digital.
3. Perangkat pemanas inti cetakan dan rol: Lihat ukuran cetakan dan inti rol, dan rancang perangkat pemanas yang sesuai.Ini harus dipanaskan hingga 90 ± 10 ℃, dan pemanas listrik inframerah jauh dengan pengatur suhu dan tampilan sering digunakan.
1. Karakteristik dan jenis rol karet poliuretan
