고무 제품의 압축 성형 공정 동안, 곰팡이 공동 오염 (즉, 곰팡이 파울 링)은 흔하고 가시적인 문제입니다. 곰팡이 공동 오염은 제품의 표면 품질 감소, 생산 효율 감소 및 곰팡이 유지 비용의 증가로 이어질 수 있습니다. 이 기사는 고무 화합물이 고무 화합물 성분, 가황 공정 및 처리 기술과 같은 여러 측면에서 곰팡이 공동 오염을 야기하고 메커니즘에 대한 체계적인 분석, 영향 요인 및 제어 측정을 수행하는 방법을 깊이 탐구합니다.
1. 곰팡이 공동 오염의 증상과 영향
1.1 금형 공동 오염의 주요 표현
금형 공동 오염은 주로 다음 형태로 나타납니다.
탄소 질소 : 검은 코킹 잔류 물은 곰팡이 공동의 표면에 형성되며, 일반적으로 고무 화합물에서 특정 성분의 고온 열 저하로 인해 발생합니다.
블루밍 파울 링 : 일부 복합 제제 (예 : 가속기, 방지제, 필러 등)는 vulcanization 과정에서 또는 후에 침전되어 흰색 또는 갈색 곰팡이 오염을 형성합니다.
유성 오염 물질 : 가소제, 연화제 또는 특정 저 분자 - 중량 중량 폴리머는 기름기가 많은 오염 층을 형성합니다.
접착제 파울 링 : 비 혈색화 또는 부분적으로 스코치 된 고무 화합물이 금형 표면에 부착되어 후속 데 몰딩이 어렵다.
1.2 금형 공동 오염의 영향
제품 표면 품질에 영향을 미치기 : 오염 물질은 검은 반점, 밝은 반점, 거칠기 등과 같은 제품 표면에 결함이 생겨 외관 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
생산 효율 감소 : 빈번한 금형 - 청소 작업은 다운 타임을 증가시키고 생산 효율성을 줄입니다.
생산 비용 증가 : 곰팡이를 청소하려면 화학 청소제 또는 기계적 처리를 사용하여 생산 유지 비용을 증가시킵니다.
곰팡이 수명 영향 : 빈번한 청소는 곰팡이의 표면 코팅을 손상시키고 곰팡이 마모를 가속화 할 수 있습니다.
2. 고무 화합물로 인한 금형 공동 오염의 주요 메커니즘
2.1 고무 화합물의 열 분해 및 탄화
고온에서 고무 재료가 가황을 겪으면 열 분해가 발생합니다. 고무 메인 사슬, 가황 제, 가속기 및 가소제와 같은 일부 구성 요소는 분해 된 탄화물을 형성하여 금형 표면에 증착 될 수 있습니다. 주요 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.
고무 매트릭스의 열 분해 : NR (천연 고무), SBR (스티렌 - 부타디엔 고무) 및 NBR (니트릴 - 부타디엔 고무)과 같은 고무 저하는 저지방과 같은 가황 온도 (150 - 180도)에서 국소 과열로 인해 분해 될 수 있습니다.
유기 화합물의 코킹 : 일부 유기 불판화 제 (DTDM, TMTD) 및 가속기 (예 : CBS, TBBS)는 고온에서 분해되어 황 및 질소 산화물과 같은 생성물에 의해 불안정 할 수 있습니다. 이 물질들은 추가로 탄화되고 곰팡이 공동에 부착됩니다.
2.2 복합 제의 침전
고무 화합물은 항 종제 제, 가소제 및 충전제와 같은 다양한 화합물 제를 함유합니다. 그들은 용해도 또는 열 이동의 감소로 인해 불칸 화 과정 동안 침전 될 수있어 오염을 일으킨다.
낮은 용해도 방지제의 강수량 : 예를 들어, 항 종아리 제 4010NA 및 4020은 불칸 화 공정 동안 고무 화합물 내부에서 금형 표면으로 이동하여 밝은 노란색 또는 갈색 오염을 형성 할 수 있습니다.
충전제의 침전 : 탄산 칼슘 및 실리카와 같은 충전제는 균일하게 분산되지 않거나 과도한 양으로 첨가되어 오염을 유발하는 경우 vulcanization 공정 동안 고무 매트릭스로부터 침전 될 수 있습니다.
2.3 고무 가소제 및 연화제의 삼출
고무 공식에는 종종 일정량의 가소제 (예 : 파라핀 오일, 나프 텐 오일) 및 연화제 (예 : 아스팔트, 소나무 타르)가 포함되어 있습니다. 이들 물질은 가황 온도에서의 분자 사슬 이동이 향상되어 곰팡이 표면에 기름진 오염을 형성하고 데 몰딩에 영향을 미치기 때문에 표면으로 이동할 수있다.
2.4 고르지 않은 크로스 - 가황 과정에서 연결
가황 과정에서, 일부 영역의 크로스 - 연결 밀도가 너무 높거나 너무 낮 으면, 고무 화합물의 국소 적절한 점수 또는 곰팡이에 대한 접착력이 발생할 수 있습니다.
국소 오버 - 가황 : 온도 분포가 고르지 않아 곰팡이의 국소 온도가 너무 높아서 고무 화합물의 과도한 크로스 연결 및 코킹 오염 물질의 형성이 발생합니다.
국소 언더 - 가황 : 고무 화합물 공식의 가황 속도가 느려지면 일부 부품은 완전히 가화되지 않아 크로스가 연결되지 않은 고무 화합물이 곰팡이에 부착되어 후속 생산에 영향을 미칩니다.
3. 금형 공동 오염에 영향을 미치는 요인의 분석
곰팡이 공동 오염의 생성은 주로 고무 공식, 가황 공정, 곰팡이 설계 및 생산 환경을 포함한 여러 요인에 의해 영향을받습니다. 다음은 이러한 요소에 대한 자세한 분석입니다.
3.1 포뮬러 설계의 영향
고무 공식의 선택은 곰팡이 공동 오염에 직접적인 영향을 미치며, 주로 가황 시스템, 가속기, 필러, 가소제 및 방지제에 노화제와 같은 구성 요소의 사용에 반영됩니다.
가황 시스템
황화증 : 유황 + 가속기와 같은 전통적인 황화 제도 시스템 (예 : 유황 + 가속기)은 곰팡이 공동 표면에서 오염을 형성 할 가능성이있는 가황 가속기의 유리 황 및 분해 생성물과 같은 제품에 의해 더 많은 것을 생산합니다.
퍼 옥사이드 vulcanization : 황화증과 비교하여, 과산화물 vulcanization은 황 침전을 유발하지 않으며 효과적으로 곰팡이 공동 오염을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 불카 화 속도는 느리고 고무 유형에 대한 특정 요구 사항이 있습니다.
수지 불평 : 특정 고무 (예 : 니트릴 - 부타디엔 고무 및 스티렌 - 부타디엔 고무)는 수지 가상화를 사용할 수 있지만 수지 잔류 물은 오염을 유발할 수 있습니다.
가속화 가속기 : 불카 화 가속기는 고온에서 분해되어 곰팡이 오염을 일으킬 수있는 제품에 의해 생성 될 수 있습니다.
TMTD (Tetramethylthiuram Disulfide) : 유리 황 및 아민 화합물을 생성하기 위해 고온에서 분해하기 쉽고 황 침전물을 형성하기 쉽다.
CBS (N- 사이클로 헥실 - 2 - 벤조 티아 졸 설 펜 아미드) : 열 안정성이 우수하지만 분해 생성물은 여전히 오염을 일으킬 수 있습니다.
TBBS (N -TERT- BUTYL - 2 - Benzothiazole Sulfenamide) : CBS와 비교하여 TBB의 분해 속도는 느리고 오염이 더 가볍습니다.
필러의 영향
실리카 : 높은 온도 가속화 공정 동안, 실리카가 균일하게 분산되지 않거나 과도한 양으로 사용되는 경우, 일부 충전제는 곰팡이 공동을 침전시키고 오염 될 수 있습니다.
탄산 칼슘 : 탄산 칼슘은 거친 입자를 가지고 있으며 곰팡이 표면에 침전하기 쉽습니다. 특히 고온과 고압에서 케이킹이 발생하기 쉽습니다.
CARBON BLACK : 일반적으로 곰팡이 공동 오염을 유발하지는 않지만 분산 성이 좋지 않으면 오염 위험이 증가 할 수 있습니다.
가소제 및 연화제의 영향
저 분자 - 중량 가소제 (예 : 파라핀 오일, 나프 텐 오일) : 고무 매트릭스에서 몰드 표면으로 이동하기 쉽고 기름진 필름을 형성하기 쉽습니다.
고 분자 - 중량 가소제 (예 : DOP, TOTM) : 이동이 낮고 오염을 줄일 수 있습니다.
안티 노화 제제의 영향
아민 - 기반 방지 제제 (예 : IPPD, 6PPD) : 불카 화 과정에서 침전하기 쉽고 산화물과 반응하여 오염을 형성 할 수 있습니다.
페놀 - 기반 방지제 (AO - 2246, BHT 등) : 이동이 낮지 만 고온에서 저하 될 수있어 오염이 발생할 수 있습니다.
3.2 가황 과정의 영향
가황 공정 파라미터의 선택은 주로 가황 온도, 가황 시간, 가황 압력 등을 포함하여 금형 공동 오염 정도에 직접 영향을 미칩니다.
가황 온도
When the temperature is too high (>180도) : 고무 및 복합제의 분해를 유발하여 탄화물 및 침전물을 형성 할 수 있습니다. 가소제 및 연화제는 금형 공동 표면으로 이동할 가능성이 높아서 기름진 오염을 유발합니다. 가속기의 저하가 가속화되고 더 많은 제품이 생성됩니다.
온도가 너무 낮을 때 (<140°C): The vulcanization is incomplete, resulting in unvulcanized rubber adhering to the product surface. Low temperatures are likely to cause local uneven cross - linking, affecting demolding.
가황 시간
가황 시간이 너무 길다면 : 고무 물질은 산화 분해로 인해 탄화물을 형성하여 오염이 증가합니다.
가황 시간이 너무 짧은 경우 : 고무 화합물이 완전히 가화되지 않았으므로 곰팡이 접착 문제와 오염이 악화됩니다.
가황 압력
불충분 한 압력 : 고무와 금형 표면 사이의 고르지 않은 접착력을 유발하여 데 몰딩에 영향을 미칩니다. 곰팡이 표면에 남아 있도록 팽창되지 않은 고무를 쉽게 만듭니다.
과도한 압력 : 고무 화합물이 압축되어 필러와 가소제가 침전 될 가능성이 높아질 수 있습니다.
3.3 곰팡이 설계의 영향
곰팡이 표면 거칠기 : 너무 - 거친 표면은 고무 화합물의 접착력을 증가시키고 오염을 악화시킵니다. 고도로 연마 된 (ra <{0. 2μm) 금형 표면은 오염 축적을 줄일 수 있습니다.
곰팡이 재료 : 스테인레스 스틸로 만들어진 금형, 크롬 - 도금 또는 질화 티타늄 - 코팅 된 재료는 오염 접착을 줄일 수 있습니다.
곰팡이 배기 시스템 : 배기 구멍의 적절한 설계는 휘발성 물질의 축적을 줄여 오염을 줄일 수 있습니다.
4. 곰팡이 공동 오염을 줄이기위한 조치
위에서 언급 한 오염 요인에 대한 응답으로 곰팡이 공동 오염을 줄이고 생산 효율을 향상시키기 위해 다음 조치를 취할 수 있습니다.
4.1 공식 최적화
TMTD를 TBBS로 교체하는 등 강수량이 낮고 열 안정성이 우수한 가속기를 선택하십시오.
탄산 칼슘의 사용을 줄이고이를 침전 된 실리카로 대체하는 등의 충전제를 감소시킵니다.
고 분자 중량 가소제를 사용하고 저 분자량 가소제의 비율을 줄입니다.
아민 - 기반 방지제 대체와 같은 낮은 마이그레이션을 갖는 반 노화 제제를 페놀 - 기반 방지제로 대체하십시오.
4.2 생산 공정 최적화
과도한 온도로 인한 분해를 피하기 위해 합리적인 범위 (150 - 170 정도) 내에서 가황 온도를 제어하십시오.
불카 칸화 시간이 너무 길어 발생하는 탄화 오염을 피하기 위해 가황 시간을 적절하게 조정하십시오.
휘발성 오염 물질의 축적을 줄이기 위해 합리적인 배기 공정을 채택하십시오.
4.3 곰팡이 개선
크롬 - 도금, 질화 티타늄 또는 테플론 코팅을 사용하여 곰팡이의 항 - 오염 능력을 향상시킵니다.
오염 접착을 줄이기 위해 정밀 연마를 통해 금형의 표면 마감을 개선하십시오.
곰팡이 접착 문제를 줄이기 위해 실리콘 오일 또는 불소 기반 방출제와 같은 적절한 방출제를 사용하십시오.
4.4 정기 곰팡이 청소
유기 용매 (톨루엔, 에탄올) 및 알칼리성 세정제 (수산화 나트륨 용액)와 같은 특수 곰팡이 세정제를 사용하십시오.
초음파 청소 및 샌드 블라스팅과 같은 방법을 사용하여 완고한 오염 물질을 제거하십시오.
온라인 자동 청소 기술을 채택하여 다운 타임을 줄이고 생산 효율성을 향상시킵니다.
곰팡이 공동 오염의 형성은 포뮬러 설계, 가황 공정, 곰팡이 설계 및 청소 및 유지를 포함한 여러 요인의 결합 된 작용의 결과입니다. 공식을 최적화하고, 공정을 개선하고, 곰팡이 구조를 최적화하며, 정기적 인 청소 및 유지 보수를 수행함으로써, 금형 공동 오염을 효과적으로 감소시키고 생산 효율을 향상시킬 수 있으며 생산 비용을 줄이고 고무 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
