Ⅰ.Что такое постотверждение?
В производственном цехе процесс нагревания, поддержания давления и придания готовому изделию формы в форме называется “первичной вулканизацией” (также известной как первичная или начальная вулканизация).
“Вторичная вулканизация” (в цеху обычно именуется “вторичной вулканизацией” или “поствулканизацией”) — это процесс аккуратного укладывания уже извлечённых из форм и сформированных резиновых изделий в крупную промышленную печь с принудительной циркуляцией горячего воздуха и дальнейшего их выдерживания при атмосферном давлении в течение нескольких часов при определённой температуре (обычно 150–200 °C).
Ⅱ. Какие виды резины требуют вторичной вулканизации?
Не всякая резина нуждается во второй вулканизации. Такие распространённые типы, как натуральный каучук (NR), стирол-бутадиеновый каучук (SBR) и бутадиеновый каучук (BR), как правило, полностью вулканизируются уже на этапе первичной вулканизации в форме и отправляются с завода напрямую.
К резинам, требующим вторичной вулканизации, чаще всего относятся “высококачественные специальные каучуки”, отличающиеся высокой стоимостью, крайне строгими требованиями к эксплуатационным характеристикам либо изготовленные с использованием особых вулканизирующих агентов:
Ⅱ. Какие виды резины требуют вторичной вулканизации?
Не всякая резина нуждается во второй вулканизации. Такие распространённые типы, как натуральный каучук (NR), стирол-бутадиеновый каучук (SBR) и бутадиеновый каучук (BR), как правило, полностью вулканизируются уже на этапе первичной вулканизации в форме и отправляются с завода напрямую.
К резинам, требующим вторичной вулканизации, чаще всего относятся “высококачественные специальные каучуки”, отличающиеся высокой стоимостью, крайне строгими требованиями к эксплуатационным характеристикам либо изготовленные с использованием особых вулканизирующих агентов:
1. Силиконовая резина (MVQ / силикон) — более 95% требуют вторичной вулканизации
Причина: При прессовой или литьевой вулканизации силиконовая резина использует пероксидные отвердители (например, Di‑25, Di‑24 и бесцветный отвердитель Di‑25). После завершения реакции этих отвердителей в форме образуются значительные количества кислотных побочных продуктов и летучих веществ. Если не удалить их путём вторичной вулканизации в печи, через несколько дней силиконовые изделия станут хрупкими, пожелтеют или даже покроются белым налётом на поверхности.
2. Фторкаучук (FKM / Viton) — обязательна для 100%
Причина: Фторкаучук вступает в реакцию относительно медленно. За короткие несколько минут, проведённых в форме (на первом этапе вулканизации), он фактически формирует лишь около 70% своей химической сетки сшивок. Оставшиеся 30% необходимо довести до конечного состояния “стойкости к маслам и высоким температурам” путём тщательной вулканизации в специальной печи при температуре 200–230 °C в течение 8–24 часов.
3. Акрилатная резина (ACM) и гидрогенизированный нитрильный каучук (HNBR)
Причина: Эти два типа резины широко применяются в высококачественных автомобильных сальниках и прокладках двигателя. Подобно фторкаучуку, их реакция в форме редко достигает полной насыщенности. Чтобы добиться крайне низкой деформации при сжатии, им необходима вторичная поствулканизация в печи.
4. Резиновые детали для автомобильного интерьера с ультранизким уровнем запаха и низкими требованиями к содержанию ЛОС (например, педальные накладки из ЭПДМ, уплотнители)
Причина: автопроизводители применяют крайне строгие стандарты качества воздуха в салоне (тестирование запаха согласно VDA 270). Обычные изделия из ЭПДМ после вулканизации сохраняют резкий запах аминов и меркаптанов, поэтому их необходимо помещать в печь, где под воздействием мощного горячего воздуха запахи “выжимаются” и «выпекаются» за один проход.
III. Каковы основные преимущества вторичной вулканизации?
Учитывая её трудоёмкость и энергозатратность, вторичная вулканизация должна обеспечивать четыре незаменимых, исключительных преимущества:
Четыре ключевых преимущества вторичной вулканизации
1. Уплотняет сетку поперечных связей (устраняет недовулканизацию, удваивая упругость и прочность на разрыв)
2. Испаряет мелкие молекулы (удаляет остаточные вещества, образующие поперечные связи, путём нагревания, полностью устраняя запахи и белый налёт)
3. Снижает внутреннее напряжение (предотвращает последующие дефекты — заворачивание краёв, искажения и деформацию)
4. Повышает долговечность (максимизирует стойкость к перепадам давления при высоких и низких температурах)
1. Делает сетку поперечных связей более плотной: буквально “выпекает” резину до конца
Многие специальные виды каучуков после первой стадии прессования остаются в состоянии “полуготовности” или едва соответствуют требованиям. Вторичная вулканизация подобна окончательному “пропариванию” риса в рисоварке.
Результат: непрореагировавшие молекулярные цепочки внутри резины продолжают соединяться, что экспоненциально повышает плотность поперечных связей. В результате отверждённый каучук демонстрирует качественный скачок в прочности на разрыв, пределе прочности при растяжении и упругости.
2. Удаление низкомолекулярных летучих веществ: очистка продукта, устранение запахов и удаление «цветения».
Токсины и запахи, образующиеся из-за отвердителей внутри формы, принудительно испаряются и удаляются высокотемпературным горячим воздухом в печи.
Эффект: Полностью устраняет рыбный, керосиновый и резкий запах ЛОС с новых изделий; одновременно предотвращает миграцию остатков отвердителя на поверхность, полностью исключая проблему “цветения” или “побеления” на поверхности. Для таких продуктов, как медицинский силикон и детские соски, вторичная вулканизация является обязательным условием для получения сертификата пищевого класса (FDA).
3. Стабилизация размеров изделия: устранение “заключённого внутреннего напряжения”.”
Когда резиновая смесь под высоким давлением закладывается в форму, её молекулярные цепочки накапливают “внутреннее напряжение” из‑за ограничения. Если отправить такие изделия прямо с завода, со временем они начнут постепенно уменьшаться, деформироваться и коробиться.
Эффект: Высокая температура в печи позволяет молекулярным цепочкам свободно расслабиться, полностью освобождаясь от накопленного напряжения (устраняя внутреннее напряжение). В результате готовые изделия сохраняют чрезвычайно стабильные размеры и не теряют свою форму при любом положении.
4. Повышение качества: доведение степени компрессионной деформации (устойчивости к ползучести) до предела.
Особенно уязвимыми к потере упругости после сжатия являются высококачественные масляные уплотнения и уплотнительные кольца.
Эффект: Вторичная вулканизация создаёт единое химическое сетчатое пространство, снижая степень компрессионной деформации при высоких и низких температурах для ЭПДМ, фторэластомеров и гидрогенизированного нитрильного каучука до половины или даже трети первоначального значения. Это не только продлевает срок службы уплотнений, но и предотвращает преждевременную утечку масла и газа.
