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        氟橡膠膜片的研制

        時間:2019-07-013391 次瀏覽

        信息摘要:橡膠膜片是關鍵零部件,技術條件要求極高,質量性能的好壞,直接影響儀表的使用性能。

        高溫型空氣過濾減壓器,廣泛應用于石油化工、電力工業、輕工等行業,技術要求嚴格。該儀表結構中的壓力傳感部件——橡膠膜片是關鍵零部件,技術條件要求極高,質量性能的好壞,直接影響儀表的使用性能。

        在沒有實行國產化生產之前,該種橡膠膜片一直需要大量的外匯從外國進口。

        一、產品結構及技術要求

        1、結構

        玻璃纖維氟橡膠膜片的結構如圖1所示。

        玻璃纖維氟橡膠膜片

        2、技術要求

        (1)耐熱250℃;(2)耐氣壓1MPa不漏氣;(3)振動頻率25Hz;(4)耐老化,能長期使用(8年)。

        二、生產工藝流程

        氟橡膠膜片的生產工藝流程如圖2所示。

        氟橡膠膜片

        三、配方設計

        1、生膠

        根據產品的技術要求,選擇氟橡膠-26,規格牌號:氟橡膠2613-53。該類型氟橡膠由于其結構上的特點,具有較高的拉伸強度和硬度,有優異的耐腐蝕性能(酸、堿、強氧化劑等),耐高溫性能好,還有良好的耐透氣性、耐老化性、耐真空性、耐燃性等,耐壓縮變形小,能耐中等輻射劑量的輻射。

        2、硫化體系

        (1)吸酸劑

        選擇氧化鎂和氫氧化鈣作吸酸劑。其主要作用是有效地中和氟橡膠硫化過程中析出的氟化氫等一類物質,同時促進交聯密度的提高,賦予硫化膠較好的熱穩定性。

        (2)硫化劑

        由于產品要求柔軟,硬度稍低,以利于壓力傳遞靈敏,故選擇3#硫化劑(N,N′-雙肉桂叉-1,6已二胺)。該硫化劑易分散,有增塑作用,加工安全,硫化膠耐熱性能較好,壓縮變形較低,模型制品外觀很好。同時,選用對苯二酚并用,進一步改善硫化膠的壓縮變形。在硫化體系中,適當加入少量的芐基三苯基氯化磷,可以大大提高硫化膠的各項物性指標。

        3、補強填充體系

        為了獲得較高的補強效果,改進工藝性能,降低成本、提高產品的耐熱性和耐老化性,選用炭黑和氟化鈣并用。

        4、其它配合劑

        為了改善煉膠工藝,已方中適當加入少量的硅油。

        氟橡膠配方(重量份):氟橡膠2613-53 100;氧化鎂8;氫氧化鈣 3;炭黑 15;氟化鈣 5~10;3·硫化劑 1.5~2.5;對苯二酚1.8;芐基三苯基氯化磷 少量; 硅油 適量。

        四、氟橡膠混煉基本工藝

        1、設備

        開煉機:X K-160(φ160×320),每輥混煉膠量1kg。

        2、混煉工藝

        輥溫45℃,輥距0.5mm以下,薄通6~10次,使生膠呈半透明狀包輥后加藥,其次序為:MgO、Ca(H)? 8min→CaF?,炭黑加硅油10min→硫化劑5min→薄通10次混勻下片,停放24h返煉薄通10次,按產品尺寸要求下片。

        五、氟橡膠與夾層材料的粘合

        1、夾層料的選鐸

        由于產品是在250℃高溫環境中長期使用,要求耐熱性能優良,有較長的使用壽命,為了滿足這些性能要求,選用厚度為0.3mm的玻璃纖維布作氟橡膠膜片的夾層材料。玻璃纖維布具有耐熱、強度高、耐腐蝕等優良特性,完全能滿足使用要求。

        2、膠粘劑的選擇

        玻璃纖維布及氟橡膠的粘著性能都極差,要解決其粘著性,關鍵是選擇合適的膠粘劑。本產品選用美國洛德公司的開姆洛克CH607膠粘劑。該膠粘劑屬硅烷類,對氟橡膠與玻璃纖維布具有良好的粘合性能,粘結強度高,且質量穩定。扯離強度(按HG4-852標準)一般達4~8MPa,高者達10MPa左右,一般都發生橡膠破壞(實測結果見表2),且耐環境性優良,耐寒性-45℃,耐熱性200℃,毒性較低,使用方便,除溶劑為揮發性外,其余高聚物、化合物均為非都揮發性材料。

        氟橡膠膜片表

        3、玻璃纖維布的預處理

        玻璃纖維布表面蠟層在粘合前要除掉,否則會大大降低粘合強度。

        除銹工藝:鼓風烘箱內200℃×20~30min。

        4、貼合

        按CH607膠粘劑的使用要求準備膠粘劑,并將預處理好的玻璃纖維布進行涂膠,涂膠厚度(干膜)0.1~0.5,膠層不能太厚(<12μ),否則粘接強度下降。涂膠后的玻璃纖維布在室溫下干燥15~30分鐘,干燥后按產品尺寸要求裁剪并兩面貼氟橡膠。

        七、硫化工藝

        1、一段硫化

        在平板硫化機上進行一段硫化。疏化條件:170℃×30min;硫化壓力20MPa。

        2、二段硫化

        壓制好的零件剪去毛邊后,在鼓風烘箱內進行二段硫化:

        室溫升至120℃×1小時一→120℃升至150℃×1小時→150℃升至200℃×1小時→200℃恒溫21小時。

        氟橡膠膜片參數表

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