3. 1膠料制備及澆注工藝過程簡圖
以聚酷-TD工一MOCA為例,工藝過程如圖to0. 67 kPa進行真空脫水3060 min,使其含水質量分數<0. 05%(從視鏡可觀察脫水情況)。為使罐內液體充分脫水,可間歇開停攪拌裝置,抽真空后停止反應罐加熱,使料溫降至70800Co
②預聚體合成(在反應釜中進行):制品的性能取決于所用的原材料及其配比和加工工藝。先按性能要求,如按溫度、受力情況和接觸介質及使用壽命等選擇合適的原材料,按要求硬度選定合適配比及工藝條件(如混合溫度、澆注和脫模時間及硫化條件等)。為保證預聚體的質量,預聚體合成反干燥氮氣保護下進行;為防止反應劇烈、溫升過快,須備有冷卻裝置。如反應劇烈,可分次加入,使反應過程平穩,反應溫度容易控制,合成的預聚體中游離異氰酸酷單體含量較低,結構較規整。使其保持在80士5 0C,反應1}2 h,分析異氰酸酷基含量。也可購買符合要求的國內外品牌的預聚體。
CPU密封件的設備選擇
③預聚體脫氣(可在預聚體合成反應釜或澆注機的A料罐中進行):在85士5℃及余壓0. 67 kPa下脫泡30一60min。
3.2.2澆注機澆注
①技術關鍵:澆注機是澆注型聚氨酷彈性體(CPU)生產中的關鍵設備,其技術要求:a.配比精確,計量穩定。采用耐溫耐壓高精度計量泵及精密傳動、調節和顯示裝置,其計量精度達士0. 5%0b.混合均勻,不產生氣泡。采用特殊結構的高速混合頭,即使兩組分原液茹度及配比相差很大時,亦能保證混合均勻,使生產制品宏觀無氣泡,且調節靈活、操作方便。c.溫度穩定,準確可靠。原液溫度變化會影響原液茹度、壓力、計量精度及混合比,使制品質量無法穩定。尤其是B組分(MOCA)常溫下為固體,若料溫太低則會固化而無法操作,料溫太高則易變色而影響制品質量。常用電加熱的導熱油循環系統加熱原液,計量泵及澆注頭由智能型時間比例式數顯溫控儀進行恒溫自控。
②澆注工藝:在B料罐中加入MOCA(熔化溫度>1100C)啟動各組分的加熱系統,使A, B料均達到要求溫度并各自循環,A料如需要可現今行真空脫氣,達到預聚體中無氣泡。按配方要求通過調節計量泵的轉速和排量,使A, B料達到要求的混合比。啟動澆注按鈕,則A, B料在澆注頭的混合腔中通過高速的混合使之混合均勻,當排出的混合料在透明軟管中不含氣泡時即可往模具中澆注(模具預熱至80110 0C)。當2次澆注相隔時間較長時(超過釜中壽命1/2)需用清洗劑(二氯甲烷或三氯乙烯)對混合腔進行自動清洗(由電腦程控器自動控制)。當澆注停止時,A, B原液即自動轉為各自循環狀態,回到各自料罐中。
3. 2. 3熟化及后處理
①成型硫化(模型硫化):密封件脫模前在模具中硫化,其溫度可選擇在其化學結構不發生破壞的前提下,盡可能高一些,以加快擴鏈交聯反應,縮短脫模時間,提高模具和設備利用率,常以100一1200C} 10}60min為宜。②后硫化:指密封件脫模后繼續加熱硫化的過程,溫度稍低于成型硫化,以90一110 0C } 3一lOh為宜。③表面再加工:根據要求在加工設備上進行飛邊等表面修整處理。
3. 3澆注方法的選擇
①一般采用常壓澆注:將澆注料直接注入敞開的模具中,不需加壓,待固化后,制品的澆注自由面可用機械加工的方法加以修正。應注意:模具溫度應符合工藝要求(100110 0C );澆注口應接上透明聚乙烯軟管,待觀察到澆注料不帶氣泡后才澆到模具中,應注意澆注料的流動方式(靠壁穩流),對長徑比較大制品可將軟管插到底部傾斜澆注等。此法適于大批量或大中型制品的生產。
②特殊要求的制品可采用壓力澆注:將澆注料澆入模具腔內后合模并逐漸加壓的方法,其關鍵在于模具合模、加壓時機的把握,澆注料充滿模腔后,不能立即合模和升壓,須停留一段時間,使膠料出現“拉長絲”后接近不粘手的凝膠狀態方可合模、加壓。這時物料表面變硬,無茹性,但尚能發生塑性變形。若在凝膠點前加壓,物料流動性大,外溢較多,難以保持模具內部壓力,氣泡難以逸出,不易將制品中氣泡排出;若在凝膠點后加壓,因物料發生交聯,彈性大,易造成表面龜裂,影響制品質量。在實踐中注意觀察,適當的合模和加壓時間是較易掌握的。此法適用于生產尺寸要求十分嚴格的制品,采用壓力合模澆注可確保外形尺寸的精確性,不需再經機械加工。
③先加工成達到要求物性和硬度的棒料或管材,再由數控機床和精密的成型刀具,加工成尺寸和形位公差都達到要求的密封件。