簡介
壓延收縮(calendering shrinkage)進行壓延成型時,塑膠料片在輥間剪下力作用下發生取向,而再次加熱時會產生消向,使薄膜各向尺寸發生變化,導致縱向和橫向的收縮。為減少收縮,可適當提高輥溫,減小冷卻輥速比,增加輥上存料量,增加冷卻效果等。
產生原因
由於橡膠是粘彈性材料,因此,膠料在一定的切變速率下流動(即塑性變形)時,必然伴隨著高彈性變形。所以,當膠料離開壓延機輥隙後,輥筒施加予膠料上的作用力消失,膠料便立即發生彈性恢復現象。但這種恢復過程需要有一定的時間才能完成,這就導致壓延後的膠片在停放過程中出現收縮現象,即長度縮短(寬度也有所縮短),厚度增加。
膠料的彈性恢復過程是一種應力鬆弛的過程。因此,為了保證壓延半成品尺寸的穩定性,應當儘量使膠料的應力鬆弛在壓延過程中迅速完成,以減少膠料在壓延後的彈性恢復。
膠料的應力鬆弛速度主要決定於生橡膠的種類、相對分子質量、相對分子質量分布、歧化、凝膠、配合劑以及膠料的粘度等多種因素。此外,膠料在壓延加工過程中,其粘彈行為還與溫度及輥筒的轉速等因素有關。
影響因素
橡膠的種類不同,其壓延後的收縮率也就不同。在相同工藝條件下,天然橡膠的壓延收縮率較小,而合成橡膠的壓延收縮率較大;活性填料的膠料,其壓延收縮率較小,而非活性填料的膠料,其壓延收縮率則較大;填料含量多的膠料,其壓延收縮率較小,填料含量少的膠料,其壓延收縮率較大;膠料粘度低(即可塑性大),其壓延收縮率較小,膠料粘度高(即可塑性小),其壓延收縮率則較大。
壓延速度不同,其壓延後的收縮率也不相同。當壓延速度較慢時,輥筒對膠料產生壓力所作用的時間長,膠料中的橡膠分子鬆弛較為充分。因此,壓延後的收縮率較小。相反,當壓延速度很快時,膠料中的橡膠分子在壓延過程中還來不及鬆弛或者鬆弛的很不充分,所以,壓延後的收縮率較大。
壓延溫度不同,其壓延後的收縮率也不相同。當壓延溫度升高時,一方面使膠料粘度下降,流動性增加;而另一方面則由於橡膠分子熱運動的加劇,鬆弛速度也加快。因此,膠料壓延後的收縮率減小。與此相反,壓延溫度降低,則膠料在壓延之後的收縮率就必然增大。可見,壓延溫度的升高與降低壓延速度(即延長作用時間),對於生橡膠的粘彈行為(鬆弛收縮)的作用是等效的,都可以減小膠料在壓延後的收縮。
在橡膠製品的壓延生產中,合理、科學地設計膠料的配方(比如適當降低含膠率、選用高結構炭黑等),選擇適宜的壓延工藝條件(比如降低輥筒轉速或提高輥筒溫度等)和壓延設備(比如採用大直徑輥筒或增加輥筒數目)等,都將有助於膠料的應力鬆弛過程,從而可以得到表面光澤平整、收縮率小的高質量的壓延製品。