Processus de production de caoutchouc

- Sep 24, 2019-

1. Processus de base

Outre le développement rapide de l'industrie moderne, en particulier de l'industrie chimique, il existe de nombreux types de produits en caoutchouc, mais le processus de production est fondamentalement identique. Le produit est fabriqué en caoutchouc solide général (caoutchouc brut) et son procédé de fabrication comprend principalement:

Préparation de la matière première → Mastication → Pétrissage → Mise en forme → Vulcanisation → Pansement → Inspection

2. Matières premières

Les principaux matériaux des produits en caoutchouc sont le caoutchouc brut, les agents de mélange, les fibres et les métaux. Le caoutchouc brut est le matériau de base; l'agent de mélange est un matériau auxiliaire ajouté pour améliorer certaines propriétés du produit en caoutchouc; le matériau fibreux (coton, chanvre, laine et divers rayons, fibres synthétiques) et le matériau métallique (fil d'acier, fil de cuivre). Il est utilisé comme matériau de squelette pour les produits en caoutchouc afin d'améliorer la résistance mécanique et de limiter la modification du produit.

Lors de la préparation des matières premières, les ingrédients doivent être pesés conformément à la formule. Afin de permettre au caoutchouc brut et à l'agent de mélange d'être mélangés uniformément, certains matériaux doivent être traités:

1. Processus de base

Outre le développement rapide de l'industrie moderne, en particulier de l'industrie chimique, il existe de nombreux types de produits en caoutchouc, mais le processus de production est fondamentalement identique. Le produit est fabriqué en caoutchouc solide général (caoutchouc brut) et son procédé de fabrication comprend principalement:

Préparation de la matière première → Mastication → Pétrissage → Mise en forme → Vulcanisation → Mise au repos → Test

2. Préparation de la matière première

Les principaux matériaux des produits en caoutchouc sont le caoutchouc brut, les agents de mélange, les fibres et les métaux. Le caoutchouc brut est le matériau de base; l'agent de mélange est un matériau auxiliaire ajouté pour améliorer certaines propriétés du produit en caoutchouc; le matériau fibreux (coton, chanvre, laine et divers rayons, fibres synthétiques) et le matériau métallique (fil d'acier, fil de cuivre). Il est utilisé comme matériau de squelette pour les produits en caoutchouc afin d'améliorer la résistance mécanique et de limiter la modification du produit.

Lors de la préparation des matières premières, les ingrédients doivent être pesés conformément à la formule. Afin de permettre au caoutchouc brut et à l'agent de mélange d'être mélangés uniformément, certains matériaux doivent être traités:

Le caoutchouc brut doit être ramolli dans un four à 60–70 ° C, puis coupé en caoutchouc et brisé en petits morceaux;

Les agents de mélange en vrac tels que la paraffine, l’acide stéarique, la colophane, etc. doivent être broyés;

Si l'agent de mélange en poudre contient des impuretés mécaniques ou des particules grossières, il doit être filtré.

Un agent de mélange liquide (goudron de pin, coumarone) doit chauffer, faire fondre, évaporer l’eau et filtrer les impuretés;

L'agent mélangeur doit être séché, sinon il est facile de s'agglomérer, de se mélanger et de se disperser lorsqu'il n'est pas uniformément dispersé. Des bulles sont générées pendant la vulcanisation, ce qui affecte la qualité du produit.

3. Mastication

Le caoutchouc brut est élastique et manque des propriétés nécessaires (plasticité) pendant le traitement, il n'est donc pas facile à traiter. Afin d'améliorer sa plasticité, le caoutchouc brut est plastifié; ainsi, l'agent de mélange est facilement dispersé uniformément dans le caoutchouc brut pendant le malaxage; dans le même temps, il contribue également à améliorer la perméabilité du caoutchouc lors des processus de calandrage et de moulage (infiltration à l'intérieur du tissu en fibres) et à la fluidité du moulage. Le processus de dégradation des molécules à longue chaîne de caoutchouc brut pour former une plasticité est appelé mastication. Il existe deux types de méthodes de mastication du plastique brut: la mastication mécanique et l’affinage thermoplastique. La mastication mécanique est le processus de réduction de la dégradation des molécules de caoutchouc à longue chaîne et de passage d'un état hautement élastique à un état plastique par l'extrusion mécanique et le frottement du plastifiant à une température relativement basse. Le thermoplastique consiste à introduire de l'air comprimé chaud dans le caoutchouc brut. Sous l'action de la chaleur et de l'oxygène, la dégradation des molécules à longue chaîne est réduite, ce qui permet d'obtenir une plasticité.

4. Mélange

Afin de s'adapter aux différentes conditions d'utilisation, d'obtenir différentes propriétés, d'améliorer les performances des produits en caoutchouc et de réduire les coûts, il est nécessaire d'ajouter différents agents de mélange au caoutchouc brut. Le mélange est un processus dans lequel le caoutchouc brut après mastication est mélangé avec un agent de mélange, placé dans un mélangeur de caoutchouc et mélangé mécaniquement pour disperser complètement et uniformément l'agent de mélange dans le caoutchouc brut. Le mélange est un processus important dans la production de produits en caoutchouc. Si le mélange n'est pas uniforme, les effets du caoutchouc et des agents de mélange ne peuvent pas être pleinement exercés, ce qui affecte la performance des produits. Le composé obtenu après mélange est appelé composé de caoutchouc. C'est un matériau semi-fini pour la fabrication de divers produits en caoutchouc. Il est communément appelé composé de caoutchouc. Il est généralement vendu comme une marchandise. L'acheteur peut directement former et vulcaniser le composé de caoutchouc. Produits en caoutchouc nécessaires. Selon la formule, le mélange offre une gamme de différentes qualités et variétés avec des propriétés différentes et offre un choix.

5. Former

Dans le processus de production de produits en caoutchouc, une variété de formes et de processus de tailles différentes sont préalablement formés par une calandre ou une extrudeuse, appelée formation. Les méthodes de moulage sont:

Le calandrage convient à la fabrication de simples produits en feuilles et en plaques. C'est une méthode de compression d'un composé de caoutchouc dans une certaine forme et une certaine taille par une calandre, appelée moulage par calandre. Certains produits textiles (tels que pneus, rubans, tuyaux, etc.) utilisés dans les matériaux en fibres textiles doivent être recouverts d’une fine couche de colle (également appelée colle ou colle sur la fibre), et le processus de revêtement de la colle s’achève généralement au niveau de la surface. calandre. Le matériau en fibres doit être séché et trempé avant le calandrage. Le séchage a pour but de réduire la teneur en eau du matériau fibreux (afin d'éviter l'évaporation de l'eau et de la mousse) et d'augmenter la température du matériau fibreux afin de garantir la qualité du processus de calandrage. Le trempage est un processus nécessaire avant la suspension de la colle, afin d'améliorer les propriétés de liaison des matériaux fibreux et des composés de caoutchouc.

Moulage par extrusion Pour les produits en caoutchouc plus complexes, tels que la bande de roulement, les tuyaux et les revêtements de surface de câbles, il doit être fabriqué par moulage par extrusion. Il s'agit d'insérer une certaine plasticité du caoutchouc dans la trémie de l'extrudeuse et de l'extraire au moyen d'une variété de formes de bouche (également appelées modèles) sous l'extrusion de la vis. Auparavant, le composé devait être préchauffé pour rendre le caoutchouc souple et facile à extruder, ce qui donnait un produit en caoutchouc à surface lisse et aux dimensions précises.

Moulage Il est également possible d'utiliser un procédé de moulage pour fabriquer des produits en caoutchouc de formes variées (telles que des coupelles et des joints) et pour former le caoutchouc dans un moule au moyen d'un moule moulé femelle et d'un moule mâle.

6. Sulfuration

Le processus de conversion du caoutchouc plastique en caoutchouc élastique est appelé vulcanisation. Il est nécessaire d’ajouter une certaine quantité d’agent de vulcanisation (soufre, accélérateur de vulcanisation, etc.) au produit semi-fini en caoutchouc brut (dans le réservoir de vulcanisation), lors du chauffage et de la conservation de la chaleur à une température donnée. des molécules linéaires du caoutchouc brut se réticulant pour former une structure de réseau en formant un "pont de soufre", transformant ainsi le composé plastique en un vulcanisat ayant une élasticité élevée. Etant donné que la liaison de réticulation est principalement composée de soufre, on l'appelle "vulcanisation". Avec le développement rapide du caoutchouc synthétique, il existe de nombreuses variétés d'agents de vulcanisation, en plus du soufre, des polysulfures organiques, des peroxydes et des oxydes métalliques. Attendez. Par conséquent, le processus de conversion du caoutchouc plastique de la structure linéaire en caoutchouc élastique de la structure de réseau tridimensionnelle est appelé vulcanisation. Toute substance pouvant "ponter" dans le caoutchouc est appelée "agent de vulcanisation".

Le caoutchouc élastique vulcanisé est appelé caoutchouc vulcanisé, également appelé caoutchouc mou. Il est communément appelé "caoutchouc". La vulcanisation est l’un des processus les plus importants du traitement du caoutchouc. Divers produits en caoutchouc doivent être vulcanisés pour obtenir les performances souhaitées. Le caoutchouc non vulcanisé n'a pas de valeur d'usage, mais une teneur en soufre faible (degré de vulcanisation insuffisant, durée de vulcanisation insuffisante, incapacité à atteindre les conditions optimales) et une persulfuration (dépassement du temps de vulcanisation, performances considérablement réduites). Les performances du caoutchouc sont dégradées. Par conséquent, le temps de vulcanisation doit être strictement contrôlé pendant le processus de production afin de garantir les meilleures performances et la plus longue durée de vie des produits en caoutchouc vulcanisé.

7. Mesures auxiliaires

Afin de réaliser des performances, des mesures supplémentaires doivent être ajoutées au processus de production:

7.1 augmenter la résistance - avec du noir de carbone dur, mélangé avec de la résine phénolique;

7.2 Augmenter la résistance à l'usure - avec du noir de carbone dur;

7.3 Exigences élevées d'étanchéité à l'air - utilisez des composants moins volatils;

7.4 augmenter la résistance à la chaleur - en utilisant un nouveau procédé de vulcanisation;

7.5 augmenter la résistance au froid - grâce au réglage incrusté de caoutchouc brut, réduire la tendance à la cristallisation, utiliser un plastifiant résistant aux basses températures;

7.6 Résistance accrue aux flammes - pas d'additifs inflammables, moins de plastifiants, d'ignifugeants (par exemple, le trioxyde d'antimoine)

7.7 augmenter la résistance à l'oxygène et à l'ozone - l'utilisation d'un agent protecteur p-diamine;

7.8 Améliorer l'isolation électrique - utiliser un enduit à haute structure ou une poudre métallique avec un agent antistatique;

7.9 Améliorer les propriétés magnétiques - utiliser de la poudre d'oxyde de fer strontium, de la poudre d'aluminium nickel-fer, de la poudre de fer strontium, etc., comme charge;

7.10 Améliorer la résistance à l'eau - utiliser un système de vulcanisation à l'oxyde de plomb ou à la résine, avec une charge à faible absorption d'eau (telle que le sulfate de baryum, l'argile);

7.11 Améliorer la résistance à l'huile - réticulation totale, moins de plastifiant;

7.12 Améliorer la résistance aux acides et aux alcalis - charge polyvalente;

7.13 Améliorer le vide poussé - utiliser des additifs à faible volatilité;

7.14 Réduire la dureté - une grande quantité d’adoucissant de remplissage

8. Classification des produits en caoutchouc et leur application dans les automobiles

Les produits en caoutchouc sont largement utilisés et comportent de nombreuses variétés. Selon le but, il est généralement divisé en deux catégories: industriel et civil. Les produits industriels en caoutchouc comprennent principalement: pneus, rubans, tuyaux, plaques offset, rubans et produits en ruban, joints d'étanchéité, amortisseurs de vibrations, produits en latex, produits en caoutchouc dur, produits isolants en caoutchouc, rouleaux en caoutchouc et revêtements en caoutchouc.