Processus d'enroulement des lits
1. Vue d'ensemble:
1. Caractéristiques et types de rouleaux en caoutchouc polyuréthane
Le rouleau en caoutchouc polyuréthane de type moulage est un type de rouleau en caoutchouc fabriqué en versant du caoutchouc polyuréthane liquide.Comparé aux rouleaux en caoutchouc ordinaires, il a une résistance mécanique plus élevée, une excellente résistance à l'usure, une résistance à la compression exceptionnelle;une large gamme de dureté, et a toujours une élasticité élevée sous une dureté élevée;haute finition de surface ;excellentes performances d'usinage;L'adhérence au métal est également beaucoup plus élevée que celle du caoutchouc ordinaire, et il est plus adapté à une utilisation sous certaines vitesses de ligne et haute pression.Récemment, le développement des rouleaux en caoutchouc polyuréthane est très rapide et un grand nombre de rouleaux en caoutchouc ordinaires utilisés dans le passé ont été remplacés par de nouveaux rouleaux en caoutchouc polyuréthane.Les rouleaux en caoutchouc polyuréthane coulé sont généralement divisés en trois types : type polyester, type polyéther et type polycaprolactone.De manière générale, le type polyester est principalement utilisé dans les rouleaux en caoutchouc de dureté faible et moyenne.Il a des propriétés physiques et mécaniques élevées et une bonne résistance aux solvants, et est souvent utilisé dans l'industrie des métaux non ferreux.Le type polyéther est principalement utilisé dans les rouleaux en caoutchouc à haute vitesse et haute dureté.Il a une bonne résistance à l'eau, une excellente résistance aux basses températures et de bonnes performances de traitement.Il est souvent utilisé pour fabriquer des rouleaux de tréfilage, des rouleaux d'impression, etc. Le type polycaprolactone possède d'excellentes propriétés globales, une résistance aux basses températures et une résistance à l'hydrolyse, et est souvent utilisé comme rouleau de presse et rouleau en caoutchouc avec des exigences élevées.
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2. Les exigences de base des rouleaux en caoutchouc pour les matériaux en polyuréthane :
(1) Il doit répondre aux indicateurs de performance physiques et mécaniques requis par les différents rouleaux en caoutchouc ;
(2) Il doit avoir une bonne adhérence avec le noyau du rouleau pour répondre aux exigences du processus de collage et de moulage ;
(3) La dureté du rouleau en caoutchouc doit répondre aux exigences et la dureté de la surface du rouleau doit être uniforme.
(4) Il n'y a pas de bulles, d'impuretés et de dommages mécaniques sur la surface.
3. Les principales performances techniques du rouleau en caoutchouc
(1) Dureté : valeur de référence de dureté de différents rouleaux en caoutchouc
(2) Exigences de surface : selon l'utilisation spécifique, certaines nécessitent une surface lisse ou un traitement ou un traitement spécial.
(3) Rapport moyen et élevé : la différence entre le diamètre de la partie centrale du rouleau en caoutchouc et le diamètre du bord d'extrémité.Sa fonction est de compenser la déviation et la déformation du rouleau en caoutchouc mince pendant le fonctionnement, et le taux moyen à élevé du rouleau en caoutchouc augmente avec la longueur du rouleau en caoutchouc.
4. Prétraitement du noyau du rouleau métallique :
(1) Nettoyez soigneusement la surface du noyau du rouleau pour éliminer les taches d'huile, les lubrifiants et les substances organiques générées par les associations métalliques.La solution de nettoyage peut être un solvant de nettoyage courant ou du trichloréthylène.
(2) Retirez soigneusement la rouille ou l'oxyde sur la surface du noyau du rouleau.Traitement de sablage couramment utilisé : les abrasifs à l'alumine de 80 à 100 mesh sont recommandés pour les noyaux de rouleaux en acier au carbone ;Les abrasifs 140-320 mesh sont recommandés pour le sablage humide des noyaux de rouleaux en aluminium.Après le sablage, la surface doit être nettoyée avec un solvant.Enlevez la poussière résiduelle.Afin d'obtenir un bon effet de liaison, le noyau du rouleau en acier au carbone doit être collé dans les 4 heures après le sablage, et le noyau du rouleau en aluminium peut être collé dans les 72 heures après le sablage.
(3) Appliquez soigneusement un adhésif approprié (tel que NA-1, chcmlock-218, Thixon422, etc.), après avoir appliqué l'adhésif, le noyau du rouleau doit être séché à l'air sec pendant 20 minutes et à 90 ± 10 Traiter à ℃ pendant 1 heure, puis passez à l'opération de versement du processeur.
Deuxièmement, le processus de production du rouleau en caoutchouc
Processus de production
(1) Exemple de préparation de prépolymère
① Déshydratation du polyol de polyester (dans une bouilloire de déshydratation) : le polyester avec Mn2000 (indice d'hydroxyle 53-59, mgKOH/g, point de fusion 40-50 °C) est chauffé et fondu dans une bouilloire en acier inoxydable ou en émail avec agitation, température de déshydratation 100-140 ℃ (polyéther 100-110 ℃), déshydratation sous vide avec une pression résiduelle de 5 mmHg pendant 30 à 60 minutes, de sorte que la teneur en eau soit inférieure à 0,05 % (la déshydratation peut être observée à partir du voyant).Afin de dégazer complètement le liquide dans le réservoir, le dispositif d'agitation peut être allumé et éteint par intermittence, et après une période de mise sous vide, le chauffage du réservoir de réaction peut être arrêté pour réduire la température du matériau à 70-80 ° C
② Synthèse de prépolymères (réalisée dans une cuve de réaction) ;la performance du produit dépend des matières premières utilisées, de leurs proportions et des techniques de transformation.Sélectionnez d'abord les matières premières appropriées en fonction des exigences de performance, telles que la température, la contrainte, le milieu de contact et la durée de vie, puis sélectionnez le rapport approprié et les conditions de traitement en fonction de la dureté requise (telles que la température de mélange, le temps de coulée et de démoulage, et conditions de vulcanisation, etc.) .Afin d'assurer la qualité du prépolymère, la déshydratation du polyester et la synthèse du prépolymère ne sont de préférence pas réalisées dans la même cuve, et la réaction de synthèse du prépolymère est réalisée sous protection d'azote sec.Afin d'éviter une réaction violente et une élévation rapide de la température, un dispositif de refroidissement doit être prévu.Séquence d'alimentation suggérée : ajoutez d'abord le TDI, puis ajoutez le polyester.Si la réaction est sévère, le polyester peut être ajouté par étapes pour rendre le processus de réaction stable et la température de réaction facile à contrôler.Le prépolymère synthétisé a une teneur plus faible en monomères isocyanates libres et une structure plus régulière..Conservez-le à 80 ± 5 ° C, réagissez pendant 1 à 2 heures et analysez la teneur en groupes isocyanate.Les prépolymères de marques nationales et étrangères qui répondent aux exigences peuvent également être achetés dans des conditions possibles.
③ Dégazage du prépolymère ;dégazage pendant 30-60 minutes à 85±5℃ et pression résiduelle de 5mmHg.
(2) Machine de coulée versant :
① Clé technique : la machine de coulée est l'équipement clé dans la production d'élastomère de polyuréthane coulé (CPU).Ses principales exigences techniques sont les suivantes :
un.Dosage précis et mesure stable: une pompe doseuse de haute précision avec résistance à la température et à la pression et des dispositifs de transmission, de réglage et d'affichage de précision sont utilisés, et sa précision de mesure est ≤ 0,5%.
b.Le mélange est uniforme et aucune bulle d'air n'est générée.La structure spéciale de la tête de mélange à grande vitesse est adoptée.Lorsque la viscosité et le rapport des deux composants de la solution mère sont très différents, le mélange peut être assuré de manière uniforme, de sorte que les produits fabriqués sont macroscopiquement exempts de bulles d'air, et l'ajustement est flexible et opérationnel.pratique.
c.La température est stable et précise : le changement de température de la solution mère affectera la viscosité, la pression, la précision de la mesure et le rapport de mélange de la solution mère, rendant la qualité du produit instable.En particulier, le composant B (MOCA) est solide à température ambiante.Si la température du matériau est trop basse, il mourra et ne pourra pas être utilisé.Si la température du matériau est trop élevée, il changera facilement de couleur et affectera la qualité du produit.Le système de circulation d'huile de transfert de chaleur de chauffage électrique couramment utilisé, chauffant le liquide brut, la pompe doseuse et la tête de versement, est automatiquement contrôlé par un régulateur de température numérique proportionnel au temps intelligent.
② Processus de coulée : Ajoutez du MOCA (température de fusion> 110 ℃) au réservoir de matériau B pour démarrer le système de chauffage de chaque composant, de sorte que les matériaux A et B atteignent la température requise et circulent respectivement.Si nécessaire, le matériau A peut d'abord être dégazé sous vide.Pour obtenir l'absence de bulles dans le prépolymère, réglez la vitesse de rotation et le déplacement de la pompe doseuse en fonction des exigences de la formule, de sorte que les matériaux A et B puissent atteindre le rapport de mélange requis.Activez le bouton de coulée, puis les matériaux A et B seront mélangés uniformément dans la chambre de mélange de la tête de coulée grâce à un mélange à grande vitesse.Lorsque le mélange déchargé ne contient pas de bulles dans le tuyau transparent, il peut être versé dans le moule (le noyau du moule et du rouleau a été préconditionné et préchauffé à 80-110°C).Lorsque l'intervalle de temps entre les deux versements est long (plus de la moitié de la durée de vie de la bouilloire), la chambre de mélange doit être nettoyée automatiquement avec un agent de nettoyage (dichlorométhane ou trichloroéthylène) (automatiquement contrôlé par un contrôleur de programme informatique).Lorsque le versement s'arrête, les solutions mères A et B passent automatiquement dans leurs états de circulation respectifs et retournent dans leurs réservoirs respectifs.
(3) Maturation et post-traitement :
① Vulcanisation du moulage (vulcanisation du modèle), le rouleau en caoutchouc est vulcanisé dans le moule avant le démoulage, et sa température peut être sélectionnée aussi élevée que possible en partant du principe que sa structure chimique n'est pas endommagée, afin d'accélérer l'extension et la réticulation de la chaîne réaction, raccourcir le temps de démoulage, améliorer l'utilisation du moule et de l'équipement, souvent 100-200 ℃, 60-120min est approprié.
② Post-vulcanisation : fait référence au processus de chauffage et de vulcanisation continus après le démoulage du rouleau en caoutchouc.La température est légèrement inférieure à celle du moulage et de la vulcanisation.
③ Retraitement de surface : Tournage ou meulage sur l'équipement de traitement selon les besoins.
(4) Points à noter :
① La structure du moule est raisonnable, l'assemblage est sûr et la surface de séparation ne fuit pas de colle ni d'air.
② La température est équilibrée et la température du moule, du noyau du rouleau et du composé de caoutchouc est fondamentalement la même, et la température de chaque partie du moule est fondamentalement la même.
③ Le point de coulée du composé de caoutchouc peut être au cœur du rouleau ou au bord du moule, et il doit être maintenu fixe afin de ne pas générer de bulles d'air.
4. Avant que le rouleau en caoutchouc n'atteigne la force de démoulage, ne déplacez pas le moule avec désinvolture pour éviter les fissures.
⑤ Lors de l'assemblage du moule et du noyau du rouleau, une attention particulière doit être portée pour éviter que le noyau du rouleau recouvert d'adhésif ne touche la paroi intérieure du moule, ce qui affectera la qualité de liaison du rouleau en caoutchouc.C'est-à-dire qu'aucun liant d'argile n'est autorisé sur le moule et qu'aucun agent de démoulage n'est collé sur le noyau du rouleau.
6. Après le rouleau en caoutchouc vulcanisé, après avoir atteint la résistance requise, une finition mécanique telle que la coupe et le polissage de surface est effectuée pour assurer la rugosité de la surface du rouleau et la concentricité de l'arbre du rouleau.
(5) Exigences de base pour les moules de produits CPU :
①Matériel : la sélection doit être axée sur : une résistance suffisante ;résistance à la chaleur et stabilité dimensionnelle suffisantes;durabilité qui répond aux exigences de durée de vie;faible coût de fabrication.Lorsque la production de masse prend en compte la durabilité, les matériaux métalliques sont couramment utilisés et les moules non métalliques tels que la résine époxy sont couramment utilisés pour les produits monoblocs ou d'essai.Si le serrage par pression est utilisé, des moules métalliques sont utilisés.
② Structure : en plus d'assurer la forme géométrique et la taille du produit, il convient également de prêter attention à la position de coulée, à la surface de séparation et à l'échappement, afin d'obtenir : a.Faciliter le coulage et le démoulage du produit ;b.Assurer la qualité de la surface de travail du produit;c.Il est commode d'évacuer le gaz dans la cavité ;d.Il est pratique pour la fabrication et l'usinage du moule et réduit le coût du moule.
(6) Les principaux facteurs affectant les performances des rouleaux en caoutchouc polyuréthane :
① Le facteur principal du poids moléculaire du polyol sur les performances du rouleau en caoutchouc : La taille du poids moléculaire détermine la densité des groupes caractéristiques dans l'élastomère de polyuréthane : le type de polyester augmente avec le poids moléculaire, les propriétés physiques peuvent être amélioré;et le type polyéther augmente avec le poids moléculaire, sa flexibilité est améliorée et la résistance à la traction et le module diminuent.Généralement, le poids moléculaire du polyol doit être contrôlé entre 1100 et 2200.
② Influence de la teneur en pourcentage des groupes isocyanate du prépolymère (NCO) : avec l'augmentation de NCO, la dureté, la résistance à la déchirure, la résistance à la traction et la résistance à la traction augmentent, et la viscosité du prépolymère diminue, ce qui est facile à dégazer et à mélanger, et l'allongement Si le NCO est trop élevé, la vitesse de vulcanisation de la masse caoutchouteuse sera trop rapide (9 la durée de vie de la bouilloire sera raccourcie), ce qui est extrêmement défavorable au processus de coulée.Par conséquent, le % NCO est généralement de 2,4 à 6,5 %.NCO% Dosage MOCA 2,9 8,3 4,2 12 5,1 14,5 6,0 17,1 7,1 20 Dureté Shore A 8,3 90 95 96 Shore B 44 50 60 78
③ Influence du coefficient d'extension de chaîne : le rapport équivalent de l'agent solide amine (MOCA) sur NCO dans le prépolymère (NH2/NCO) a une influence significative sur les propriétés physiques du composé, généralement 0,85-0,95 % est approprié.Pour le système de réticulation MOCA, un léger excès de NCO doit généralement être maintenu, afin que le produit élastomère ait un degré de réticulation convenable.Lorsque le coefficient d'extension de chaîne est de 0,88, la réticulation chimique et la réticulation physique atteignent un bon équilibre, et la performance globale de l'élastomère est la meilleure.Bon : Lorsqu'il atteint 1 ou plus, en raison de l'effet plastifiant du MOCA et de l'affaiblissement de la réticulation chimique et de la chaîne hydrogène, la résistance est évidemment réduite et la déformation permanente est importante.(L'assurance est si pratique que le système d'expansion de la chaîne prend souvent 0,85).
Influence de la température de mélange : en raison des différents types de prépolymères et d'extension de chaîne, les conditions de traitement (température de mélange) sont également différentes.La température de mélange augmente la durée de vie de la bouilloire et raccourcit le temps de gélification.Une température de mélange trop basse ne convient pas aux allongeurs de chaîne solides.Permis, bien qu'il soit avantageux de prolonger la durée de vie de la bouilloire et d'améliorer les propriétés physiques, il est facile de dégazer et de mélanger uniformément (car la viscosité augmente), de sorte que l'allongeur de chaîne ne précipite pas dans le prépolymère.Par exemple, MOCA est 110-120 ℃ est approprié.La vie dans la bouilloire : Lorsque les deux matières premières liquides du CPU sont mélangées et rencontrées, une réaction va se produire - extension de chaîne et polymérisation - le mélange va progressivement perdre de sa fluidité.Habituellement, les deux matières premières commencent par se mélanger jusqu'à ce que le mélange perde son débit.Cette période de temps s'appelle la durée de vie de la bouilloire.
3. Équipement principal :
1. Réacteur : utilisé pour la déshydratation des polyols et la synthèse et le démoussage des prépolymères.Le réacteur à structure à trois couches avec réservoir intérieur en acier inoxydable, enveloppe thermique supplémentaire et couche d'isolation en mousse rigide de polyuréthane externe peut être utilisé, avec agitation d'ancre, circulation d'huile à conduction thermique de chauffage électrique et système de contrôle de la température, réservoir tampon sous vide et système de pompe à vide.La bouilloire doit être équipée de trous de tuyauterie de traitement tels que l'alimentation, la décharge, l'observation, la mesure de la température, la mesure de la pression et le vide, la ventilation et l'aspiration en toute sécurité, et son volume dépend de la sortie requise.La pompe à vide couramment utilisée est du type à palettes rotatives à deux étages.Le volume de gaz est de 8 ou 15 litres/sec.
2. Machine de coulée : Parce que le CPU a les caractéristiques d'une courte durée de vie dans la bouilloire, d'une vitesse de gel rapide et d'une grande quantité de colle pour une seule pièce, afin de produire des rouleaux en caoutchouc de haute qualité, il doit être produit par une machine de coulée. .Caractéristiques de la machine de coulée d'élastomère de polyuréthane haute température de la série CPU20F :
(1) La méthode de circulation des matières premières de chaque système :
① La matière première est mise en circulation par le plein débit du réservoir de matériau - pompe doseuse - vanne de commutation de la tête de coulée - réservoir de matière première, ce qui peut assurer une température uniforme du matériau et un débit stable.
② Le réservoir de matériau peut être rempli de chlore gazeux sec pour éviter le mélange d'eau et la détérioration du liquide d'origine.L'orifice de retour de circulation du liquide brut est situé au bas du réservoir de matériau, ce qui n'amènera pas de bulles d'air.
③ Grâce au cycle d'équilibrage - la pression de refoulement (avec un étranglement fiable et un dispositif de régulation de pression précis), la précision du rapport de mélange et le volume de refoulement stable sont améliorés.
(2) Adopter un système de mesure de haute précision :
① La pompe doseuse de précision à basse vitesse avec résistance à la température, résistance à la pression et dureté élevée est adoptée, et le débit est précis et stable.
② Adoptez un dispositif de contrôle de vitesse de conversion de fréquence importé de haute précision pour ajuster le rapport de mélange et le débit, ce qui est flexible, pratique et sûr.
③ En raison de la grande plage de réglage de la vitesse, la précision requise peut être garantie même lorsque le volume de la broche est petit ou la viscosité est faible.
(3) Tête de coulée à haute efficacité et structure avancée
① Lorsque la solution d'origine de chaque composant passe de la circulation à la recrache, elle est synchronisée rapidement et il n'y aura pas de phénomène d'avance ou de retard.
② ② Équipé de dispositifs d'étranglement et de réglage de retour de haute précision, qui peuvent équilibrer la pression de circulation et de refoulement, améliorer la précision du rapport de mélange et assurer la qualité des produits.
③ À l'aide d'une tête de mélange spéciale et éprouvée, la solution mère à deux composants avec une grande différence de viscosité et une disparité dans le rapport de mélange est mélangée uniformément en très peu de temps et aucune bulle n'est générée.Il peut éliminer rapidement l'air dans la chambre de mélange, de sorte que la perte initiale de liquide mélangé est moindre.
4. Le dispositif de joint d'arbre rotatif spécialement conçu est utilisé pour s'assurer que le matériau n'est pas versé, assurant une lubrification fiable et un remplacement facile.
5. La vanne de commutation est scellée avec du PTFE usiné avec précision, facile à régler et sans déformation thermique.
6. L'interrupteur de nettoyage pneumatique spécial fait recracher le liquide de nettoyage et l'air comprimé utilisés pour nettoyer la chambre de mélange à travers l'orifice de la broche de matériau, de sorte qu'il ne sera jamais bloqué et que le mélange ne refluera pas.
(4) Contrôle avancé, fiable et stable et système électrique :
① Utilisation d'un contrôleur de programme informatique pour contrôler le versement et le nettoyage automatique, un fonctionnement simple, une maintenance pratique, des lignes claires et un faible taux d'échec.
② Utilisation d'un contrôleur de température numérique proportionnel au temps intelligent et d'une résistance au platine pour contrôler la température du matériau A ;matériel Un support;solution mère de matériau B;matériau B milieu;Pompe doseuse B et température de la tête de versement, intuitive, facile à contrôler et à régler.
③ L'affichage numérique de la pression du liquide brut, le débit (alarme de surpression) et la vitesse de la tête de mélange peuvent être affichés numériquement.
3. Dispositif de chauffage du noyau du moule et du rouleau : reportez-vous à la taille du moule et du noyau du rouleau et concevez un dispositif de chauffage correspondant.Il doit être chauffé à 90±10℃.Des radiateurs électriques à infrarouge lointain avec contrôle et affichage de la température sont souvent utilisés.
