ゴムシールストリップ押出流動性の新規評価方法

高速鉄道測定器

要約：高分子材料の加工技術のほとんどは各種の流動過程で完成し、ゴム材料の流動性能の良し悪しは直接にゴム材料の混練の均一性と製品の寸法安定性に影響し、現在一般的に使用されているメンニ粘度を表現します。しかし、ゴムは実際の生産加工過程において、塑製、混練、圧延、押出などの多種の加工工程を経なければならず、その剪断速度はメニー粘度の試験範囲よりはるかに高い。シングルユースメンニ粘度1つの指標はゴム材料の流動性能を特徴づけるために、一定の限界がある。本文は主にゴムシールストリップの押出流動性の新しい評価方法を提供し、生産技術により近く、高速かつ効果的にゴム材料の品質を制御でき、加工技術の改善及び指導材料の研究に役立つ。

キーワード：ゴムシールストリップ、押出成形、流動性、加工性能、

ゴムは高分子材料に属し、高分子の運動特徴は低分子の運動特徴と異なる点が多い。セグメント、リンク、分岐、側部基、および分子鎖全体の複数の運動単位を有する^【1】ゴムに多種の配合剤を添加することにより、ゴムの運動がより複雑になり、剪断が希薄になる現象が存在し、すなわちゴム材料は異なる剪断速度の下で、異なる粘性と流動性を持ち、異なる加工性能を示す。そのため、ゴムの実際の押出過程をリアルにシミュレーションし、剪断速度の範囲内でテストしなければならない、それによって相応のパラメータを得てこそ、ゴム加工性能をより良く特性化することができ、加工条件を最適化し、ゴム材料の品質の安定を保証する。

膠材の性質について、国内外で最も研究されているのはレオロジーであり、レオロジーは主に材料の流動と変形規則を研究している。一方、ゴム材料の流動性は主にゴム材料の後続加工性に影響する^【2】。伝統的な流動性試験は一般的にメンニ粘度値を用いて特徴づけられ、固定回転速度条件下で接着剤のトルクを試験し、そのせん断速度はゴムの実際の混練、圧延、押出などのプロセスにおけるせん断速度よりはるかに低く、メニー粘度機はゴム加工プロセスのせん断速度範囲を小さい範囲でシミュレーションすることしかできない。したがって、メンニ粘度値を用いてペーストの流動性または加工性を特性化するだけでは不十分である。ゴム押出流動性試験機はほとんどの加工プロセスのせん断速度範囲をカバーすることができ、異なる試験需要を満たすことができる。

図1 異なる加工プロセスに対応するせん断速度図

ゴム押出流動性試験原理は、プランジャ式流動性試験器の円筒形シリンダ内に生ゴムまたは混合ゴム材料を入れ、設定温度に加熱した後、駆動装置によってプランジャをシリンダ内で一定の圧力で駆動し、試料をシリンダ底部の毛細管ダイを通過させてレオロジー性能を測定することである。毛細管オリフィスダイにおける試料の流れ場解析により、せん断応力、せん断速度、せん断粘度を計算する，そして、一定の時間内に試料の一定温度、圧力条件下での金型押出体積の量によってゴムの流動性を特徴づけることができるできます。

図2 RCR-6000型ゴム押出流動性試験機

ゴムシールストリップはその形状が複雑であるため、通常は押出成形技術を用いて生産され、口型制御によってゴム材料に一定の形状を持たせる。この過程で、ペーストの最終成形に影響を与える要因は多く、例えば、ペースト配合物、押出温度、押出速度、口のサイズなどがある。ゴム押出流動性試験を通じて異なる温度、圧力及び剪断速度などの条件を設定し、シミュレーションを通じて異なる試験技術条件を実現し、押出成形技術製品の加工をより正確に指導することができる。例えば、ゴムシールストリップを実際に製造する場合、押出温度は基礎技術の重要な点であり、それは高すぎても低すぎても、押出速度と製品表面の滑らかさに影響を与える。適切な温度を選択することで、半製品に過度な焦げが発生せず、表面にイライラや泡が発生しないことを保証することができます。

密封業界にとって、全体的に製品の品質を高め、安定的に生産し、不良品を下げ、効率を高めるには、細かいところから着手する必要がある。ゴム押出流動性分析器はより真実で有効な性能パラメータを通じて加工技術を指導することができ、伝統的な特徴付け方式の不足を補い、製品の品質を制御し、製品の性能を向上させるのに役立つ。

参考文献

1 山東化学工業学院ゴム技術学研究室.ゴムプロセスの理論的基礎.

2 ゴム材料の流動性試験メカニズム及び実験研究