橡胶的硫化与成型技术1王作龄
橡胶的硫化与成型技术(十一)
户进 行 详 细商 量 ， 以避免 模具 完 成 后双 方 产生
不 必 要 的麻 烦 。
模具设 计 的程序 如下 ：
①在 完成上 述工 作 的基 础上 与模具 定购 单 位 就 有 关 模 具 的规 格 参 数 等 细 节 问题 进 行 商
洽；
该 方 法是在 模具 闭合 的状 态下将 胶料从 注
来采 用 自动流水 线进 行硫 化成 型 的方 法正越 来 越 普遍 。
⑥以图纸 或 数 据 为依 据 ， 用 户 的意 见 与 将 要求 加 以汇 总并 征得用 户确认 ； ⑦绘 出模 具 制作详 图并进 行模 具制造 。 但是 ， 在模具 制造 过程 中反 复 进 行 检 验 是
６ ４ １ 选 定硫 化成 型方法 ．．
①模 压硫 化成 型
该方 法也 叫 作平 板 硫 化 成 型 ， 是单 纯 地 将
胶 料 和预 成 型坯 料 装 人模 具 ， 上 下压 缩 硫 化 经 成型 的方法 。
虽 然模 具简 单 ， 脱模 费时且 硫化 周期 长 。 但
此外 ， 料 易发 生偏差 ， 易产生 气泡 和接头 融 装 容
④模具 制造 预算 。
必须将 上述 工作 内容作 为设计 准备条 件加
以收集 。此外 ， 该 阶段 还 要 和使 用模 具 的用 在
合不 良现象 。但 是 由于模具 价格便 宜且 硫化 成 型简 单 ， 以该 法 对 试 制模 具或 订货 量小 的批 所
量生 产模具 适用 。 ②移植 硫化 成 型
王作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 日本 工 业 调 查 会 于 ２０ 年 １ ０４ １月 出 版 的
橡胶的硫化与成型技术22王作龄
第35卷第3期2008年3月世界橡胶工业W orld Rubber I ndustry Vo.l 35No .3:45~49M ar .2008新书连载橡胶的硫化与成型技术(二十二)王作龄编译摘要: 该书系编译自由日本橡胶协会模具分会编写、日本工业调查会于2004年11月出版的 !∀ 用金型技术 一书。
全书共分10章:模具工业动向、橡胶与弹性体、橡胶与弹性体的硫化方法及其进步、模具内胶料流动和硫化行为与模具设计的关系、配炼与配方设计、模具设计、橡胶制品模具、模具制作、脱模与防止污染、硫化事故与对策。
关键词: 橡胶;硫化;成型;模具设计;模具制作中图分类号:TQ 330.4,TQ 330.6,TQ 330,TQ 334文献标识码:E 文章编号:1671-8232(2008)03-0045-05编译者简介:王作龄(1938-),男,山东青岛人,高级工程师,长期从事橡胶科技情报研究,日文科技文献翻译及审定工作。
10.3.5 硫化(1)模具结构 关于硫化模具的结构需要考虑的问题如下:硫化制品脱模时,模具与制品之间呈似真空的结构,往往会造成脱模困难,且制品易带外伤;模腔终点由于没有排气道,胶料流动的端头容易产生气泡、缺损、疵点或橡胶变质等质量缺陷;调节混炼胶流动的模具的表面状态的维持,例如,对于模具表面呈切削痕样的线状表面,在与线状成直角方向上出现胶料流动困难的现象;包括胶边的周围在内,应能保持均匀的压力;导柱、脱模销应能与衬套之间精确地配合一致;应能保持与热板接触的模具外表面的平滑性;应为容易清洗和修补的模具结构或装配式结构。
(2)硫化机的能力 指对于加压方向投影面积可得到所需的硫化压力。
该压力由模具受压面积与所用硫化机柱塞面积之比确定。
(3)温度调节装置 必须正确地测量、调节模具的温度,感温元件往往因老化而变得不敏感。
要预先检查调温装置与模腔表面温度的一致性。
此外,必须注意加热器的断线问题。
(4)硫化温度与时间 对设定的硫化温度和硫化时间须予以确认。
橡胶的硫化与成型技术_八_
第5章 配炼与配方设计
5. 1 前言
橡胶的成型加工性取决于配方设计和混炼 方法 。因此 ,即使制品性能好的配方 ,若其成型 加工性差 ,那么质量波动就大 ,在实际生产中也 不能期望大量生产优质产品 。 橡胶的硫化方法有两种 , 一种是像塑料那 样 ,在高于熔点的温度下 , 以混炼胶为熔融体 (准粘性体) 进行硫化 , 另一种是保持橡胶状弹 性体的性质 , 但在较低的温度 ( 160 ° C以下 ) 下 进行硫化 。胶料通过补强剂进行补强和通过交 联剂进行交联是利用了橡胶分子主链和侧链上 的双键 ,所以在高温下容易发生凝胶化和焦烧 。 卤化橡胶 ( 除氟橡胶外) 因脱卤反应而不能在高 温下硫化 。此外 , 熔融体在硫化中会产生剪切 流动 ,在图 5 - 1 所示的缩小 、 扩大通道中停滞 和形成喷水状态 , 容易产生由焦烧或表面氧化 引起的凝胶化 。在混炼 ( 图 5 - 2 ) 或硫化工序 中 ,被破坏的表面经氧化后就难以结合 ,即使经 由后工序 ,仍然残留着微孔 ,成为制品损坏的原 由。 5. 2 考虑到成型加工性能的配方设计 5. 2. 1 流动 ( 滑动) 单位 液体或气体流动时 , 它们各自的分子不能 自由转动 , 而是以群集体的状态动作 。无定形 高群分子也不是以分子或链段单位 , 而是以某 μ 一量值 ( 0. 5 ～2. 0 m) 进行变形 、 流动的 。 该量
> Cl 。乙烯含量多的 S2SBR ( 溶液聚合丁苯橡 胶) 作为轮胎生产的橡胶原料已经实用化 。
R - Sn - Cl + ( CB ) C - H →( CB ) C - Sn - R + HCl
② NR 末端的化学改性 R - O - P - OH + ( CB) C - H →( CB) C - P R + H2 O ③ 乳聚丁苯橡胶 ( E2SBR) 聚合中用烷基硫 醇作为分子量调节剂 R - SH + ( CB) C - H →( CB) C - R + H2 S 此时 ,为了使 H2 S 稳定 ,不饱和脂肪酸锌盐 是必要的 。上述例子中只有 ②、 ③ 的化学改性 已经实用化 。 ( 4) 结合橡胶生成过程中混炼和环境条件 的控制 。 ① 混炼的临界温度 : 顺丁橡胶为 160 ° C、 丁 腈橡胶为 160 ° C、 丁苯橡胶为 150 ° C、 天然橡胶 为140 ° C 。若混炼温度过高 , 则橡胶2橡胶间也 会生成化学键而产生凝胶化现象 。 ② 需要一定量的水分 , 过多过少都不好 。 填充剂保管不当 , 和表面多孔的片状胶料水冷 时干燥不充分等均是混入水分多的原因 。特别 是用双凸棱切线式转子密炼机混炼的胶料和天 然橡胶的塑炼胶需要注意 。最好在恒温恒湿 ( 20 ° C , 55 %) 的条件下保管原材料和进行混 炼。 ③ 混炼胶中含有酸性化合物 ( 含路易斯酸) 和存在过多水分时 , 则会生成 H 。在造粒工 序中 , 炭黑和水混合并用空气干燥时容易发生 氧化 ,pH 值趋向酸性 。即使同一生产厂家的同 一品牌炭黑若生产车间不同 , 凝胶化起始时间 的差异也很大 。此外 , 混炼中操作油的吸收速 度也会因炭黑被氧化而减慢 。干法造粒的炭黑 不存在这样的问题 。 白炭黑和陶土因其表面带有硅醇基2 ( Si2 OH) 而属于酸性物质 , 当有水存在时便容易产 + 生 H 。特别是沉淀法白炭黑或水洗陶土需要 注意 。因此 ,最好是添加碱性物质和使用碱性 填充性 ( 例如未氧化的炭黑 、 碳酸钙 、 经硬脂酸 处理的胶体碳酸钙等) 。 由酸凝固的乳液聚合橡胶 ( 如丁苯橡胶 、 丁 ) 腈橡胶 和天然橡胶 ,残留有金属催化剂的乳液 聚合和溶液聚合橡胶等也要注意 pH 值 。但 是 ,用作乳化剂的脂肪酸和松香酸与氧化锌 ( 十 水分) 一起可发挥有效作用 。
橡胶百科_一_
第35卷第4期2008年4月世界橡胶工业W orld Rubber I ndustryVo.l35No.4:50~53Apr.2008编者按:5橡胶的硫化与成型技术6一书己连载完毕。
这一举措在读者中博得了好评。
为了进一步向广大读者朋友们推荐国外出版的橡胶技术新书。
兹从本期起再连续刊登由日本朝启书店出版的5 ÀN事典6一书。
全书共分六章:橡胶科学和技术发展史;橡胶科学;橡胶材料;橡胶配方与加工;橡胶制品;橡胶与地理环境。
希望继续得到广大读者的欢迎与青睐。
该书仍由我国橡胶界资深翻译家王作龄先生编译。
新书连载橡胶百科(一)王作龄编译摘要:简要叙述了橡胶科学的发展史。
介绍了从野生橡胶演变到人工栽培橡胶树的全过程。
文中还回顾了硫化技术的发现与发展。
关键词:野生三叶橡胶树;栽培;硫化中图分类号:TQ332;TQ333文献标识码:E文章编号:1671-8232(2008)04-0050-041橡胶科学与技术发展史人类发现具有高弹性和奇特力学性质的天然橡胶,迄今已有几百年的历史了。
在以交联为主的橡胶加工技术发展过程中,人们开发了许多种合成橡胶,并有效地利用其各自的特征,确立了橡胶在材料科学中的地位,迎来了橡胶科学技术的成熟期。
以橡胶为主要原料制造的轮胎,作为飞机和汽车必不可少的部件,已成为近代社会不可缺少的组成部分。
此外,约在40年前问世的热塑性弹性体,是一类与硫化橡胶加工方法不同的材料,已在橡胶领域异军突起。
下文将探讨橡胶的变迁,展望橡胶弹性体的明天。
1.1野生橡胶时代被称为天然橡胶(NR)的物质,正如由其学名)巴西三叶橡胶树(H evea brasiliensis)所想象的那样,它是从生长在亚马逊河流域的野生的树木上采集的胶乳,经酸凝固后再经洗涤得到的固态物。
NR是一种由植物产生的数量不多的烃,是由异戊二烯单元的立体结构约100%顺式-1,4结构组成的高度立构规整性聚合物。
由于这种橡胶结构的缘故,至今它只能用于制造那些不能用合成橡胶制造的制品,NR 的消耗量现在仍然保持在占生胶总消耗量的30%~40%的水平上。
橡胶的硫化与成型技术1王作龄
表 1- 3 模具表面处理方法
模具用金属材料的表面处理 硬质铬镀层处理 研磨、抛光加工 喷砂处理 氮化处理 氟树脂涂层 各种镀层处理( 电解镀层、非电解镀层)
采用企业, % 34 18 15 8 7 6
陶瓷 涂层 ( SiC、SiN 、TiN、TiC、CrN 、DLC、
氧化铝等)
4
复合镀层处理
3
氧化铝膜处理( 铝合金)
第 33 卷第 6 期
王作龄. 橡胶的硫化与成型技术( 一)
59
新书连载
橡胶的硫化与成型技术( 一)
王作龄 编译
摘要: 该书系 编译自由日本橡胶协 会模具研究分会编 写、日本工 业调查会于 2004 年 11 月出 版的 ! ∀一用 金型技术 一书。全书 共分 10 章: 模 具工业 动向、橡胶与 弹性体、橡胶 与弹性 体
S45~ 55C、PSL
三元乙丙橡胶 ( EPDM )
S45C、S55C、NAK、SS41、SKD11、 SCM 钢
氯丁橡胶( CR)
S45~ 55C、SS41
硅橡胶( Q)
铝合金、S55C
氟橡胶( FKM )
S45~ 50C、不锈钢
丙烯酸酯橡胶( ACM)
SUS420
橡胶模具(一)
・
６ ２・
世
界
橡
胶
工
业
．ｌｌ’＇，ｌ－’ ， 、
２ 书连载 ： 新
－ ｔ‘ 。 Ｉ ｔ ‘ 。 ‘‘ ，
橡胶模 具 （ ） 一
王 作 龄 编译
摘 要 ： 着 重介 绍 了橡 胶 模 压 制 品 用 硫 化 模 具 的 种 类 、 本 结 构 、 部 分 名 称 及 其 作 用 等 。 基 各
的模具 的基 本形 式 。
１２ 飞 边设 定模具 ． 图 ４为 飞边设 定模具 。该压 模可 用 于硫 化 要 求 Ａ尺 寸严 格 的橡胶模 压 制 品。
图 ６ 带余 胶 槽 三 开 型 模 具
１ ３ 三 开型模 具 ．
三开型模 具 是一 种 比 由两个 半模 组合 的模
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图 ８ 两 侧 有 Ｒ 的 三 开 型模 具
锥度
图 １ 半 不 溢 式 模 具 １ 图 ９ 带 锥 度 不 溢 式 模 具
余胶槽
飞边
图 １ 模 芯 模 具 ２
围 ｌ 带 余 胶 槽 不 溢 式 压 模 Ｏ
芯
具更 容易 加工 的模 具 。用该 模具 硫化 的橡 胶制
品需要 修边 。这 种 模 具 在 对 开 模 中设 置 有 中 模 ， 以 可用 于硫 化 咬边 大 的橡 胶 制 品 。 图 ５ 所 为三开 型模具 的基 本 形 式 （ 中 的 中模称 为框 其
关 键 词 ： 橡 胶模 具 ； 具 结 构 ； 具 各 部 分 名 称 ； 具 各 部 分 作 用 模 模 模 中图 分 类 号 ：Ｑ ３ ． １ Ｔ ３０４ 文 献 标 识 码 ： Ｅ 文章 编 号 ：６ １ ２２ ２０ ）２０６ －３ １７－ ３ （０６０ ・０ ２ ８ ０
橡胶的硫化与成型技术(二十一)
充分进 行水 洗 。 被 粘材 料 的表 面 处 理 方 法 主 要 是 氧 化 处 理， 就是 橡 胶 在硫 化 中与 粘合 剂之 间通 过 化学
反 应 将 生 成 主 价 键 样 的 极 性 基 均 匀 地 建 立 在 表
１ ． ．４ 模 具 污 染 ０２ １
表面 的污染 ， 且 会对 硫 化制 品 表 面状 态 产生 而
不 良影 响 。
关 于模具 污 染 的原 因前 面 已经 叙 述 过 ， 希 望在配 方设计 和模 具设 计时进 行研究 。在 此讨 论 生产 工艺 流程 中模 具 污染增 大 的问题 。 根 据对模 具 污染原 因进行 的深 入研究 大致
：新书连载 ：
ｌ ｌ ｌ ｌ ｔ ｌ ｌ ｌ
，
橡 胶 的硫化 与成 型 技 术 （ 十 一 ） 二
王作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、日本 工 业 调 查 会 于 ２ ０ ０ ４年 ｌ １月 出 版 的
《 厶 ・ 工 灭 Ｉ 一 用金 型技 术 》 书 。 全 书共 分 １ － ７ 一 ０章 ： 具 工 业 动 向 、 胶 与 弹 性 体 、 胶 与 弹 性 体 模 橡 橡 的 硫 化 方 法及 其进 步 、 具 内胶 料 流 动 和硫 化行 为 与模 具 设 计 的 关 系 、 炼 与 配 方设 计 、 具 设 计 、 胶 模 配 模 橡 制 品 模 具 、 具 制 作 、 模 与 防 止 污 染 、 化 事故 与对 策 。 模 脱 硫
的性状 变化而 在所涂 布 的部分 可观察 到 出现混
浊 不清 等变化 。此外 ， 当喷涂 的空气 压力 降低 ，
橡胶试验方法_二十九_摘自日本_试验法_王作龄
新书连载·橡胶试验方法（二十九）——摘自日本《ゴム試驗法》王作龄，张卓娅 编译4.6 动态试验 4.6.1 动态性能试验[1～9]动态性能试验是用于研究硫化橡胶动态粘弹性能的试验，原理上是给予振动的刺激，读取弹性应答和粘性应答。
振动波形虽然也有短形波和三角波等，但一般使用正弦波。
粘弹性体有限性区和非线性区，而本章以线性粘弹性论为基础进行处理。
4.6.1.1 动态试验方法分类硫化橡胶的动态试验方法按振动方法和测定方法可分为如表4-6-1所示的几种。
对于强迫振动法，系统的振动由外力维持稳定状态，根据位移和力的大小及其相位差求出动态性能。
自动振动法是给予系统初位移或初速度，使其自由衰减振动，根据该衰减波形求出动态性能的方法。
波动传播法是根据试样长度给予充分短的波长的振动，由其传播速度和衰减率求出动态性能的方法。
表4-6-1 动态试验方法分类振 动 形 式 分 类例附加质量 Dupont DMA [10] 共振振动无附加质量振动超前法[11][12]RAPPA 正弦变形试验机[13] 强迫振动 非共振振动Rheo Vibron [14] Yerzley oscillograph 自由振动 自由衰减振动Torsion pendulumWitte ，Mrowca and Guth 装置[15] 声波、超声波法、波动传播法SRCC 装置[16]此外，作为变形的样式有扭转、剪切、拉伸、压缩、弯曲等，开发了与表4-6-1的振动形式组合各种各样的试验机[17~19]。
扭转自由衰减振动装置比较简单，测定也简单，虽然早就使用，但最近在粘弹性测定装置中使用非共振强迫振动的测定装置在增多。
压缩方法一般需要大载荷容量。
而弯曲、扭转和拉伸方法，载荷容量小，试样制作简单。
动态试验方法按试验目的分类，分为用于研究材料的动态性能（弹性模量、损耗因数等）或用于制品设计进行的材料试验，以及研究防振材料、减振材料等制品本身动态性能的制品试验。
橡胶的硫化与成型技术(八)
液体 或气 体 流 动 时 ， 它们 各 自的 分 子 不 能 自由转 动 ， 是 以群 集体 的状 态 动作 。无 定 形 而 高群 分 子 也不 是 以分 子 或链 段 单 位 ， 而是 以 某
一
量值 （． ０ ５～２ ０ ｍ） 行 变 形 、 动 的 。 量 ．Ｆ 进 流 该
编 译 者简 介 ： 王作 龄 （９８） 男 ， 东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 ， １３ ． ， 山 高 长 期 从 事橡 胶 科技 情 报 研 究 、 日文科 技 文 献 翻 译 及 审 定 工 作 。
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第３ ４卷第 １ 期 ２０ ０７年 １ 月
世 界 橡 胶 工 业
Ｗ ｏｌ ｂ ｅ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｒｕ ｂ ｒＩ ｄ ｓ ｙ ｄ ｒ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ４３— ４ １３ １： ６
Ｊｎ．０ ７ ａ ２ ０
橡胶 的硫 化与成 型技术 （ ） 八
塞 痞 Ⅲ
－ 一．
图 ５—１ 胶 料 的 剪 切 流 动
橡 胶 的硫 化 方法 有 两 种 ， 种 是 像 塑料 那 一
样 ， 高 于 熔 点 的 温 度 下 ， 混 炼 胶 为 熔 融 体 在 以
（ 粘性 体 ） 行 硫 化 ， 一 种 是 保 持 橡 胶状 弹 准 进 另 性 体 的 性 质 ， 在 较 低 的温 度 （６ ｃ以下 ） 但 １０。 下
进 行硫 化 。胶料 通 过补 强剂进 行 补 强和通 过 交 联 剂进 行交 联是 利用 了橡 胶 分子 主链 和侧链 上
的双键 ， 以在 高温 下容 易发 生凝 胶 化的流动
图 ５— ２ 混 炼 机 中胶 料 的 流 动 和 产 生气 孔
进行 。粒 子 中 含有 橡 胶 、 充 剂 和 吸 附 在 填 充 填
橡胶的硫化与成型技术(十八)
２ ）经常 对模具 进行 某些 热处 理 等 ， 的是 为
谋求 提高 质地和增 加耐 久性 ；
３ ）伴 随特殊橡 胶材 料 的增加’ 善模 具 钢 ， 改 的耐腐蚀 性 ；
４ ）经济 性 。
制作数 个实 施 过 防污 染措 施 的模 具 ， 成 其 本 在橡 胶 制 品生产 成 本 中 占有较 大 比例 ， 的 有
这 些模 具 材料 与 污染 有 直 接关 系 ， 和不 锈 钢 铝
１ Ｏ为各 种 橡 胶 使 用 的模 具 的材 质 与表 面 处
＝ ｜ Ｐ
计 时要注 意这 一 点 。此 外 ， 具 的温 度 分 布 均 模
匀 与否等对 于胶料 能否成 为均匀硫 化状 态这一 点很重 要 。再 者 ， 于橡胶 的注射 成 型 （ ９一 对 表
图 ９ ３ 防水 用 橡 胶 塞 硫 化 模具 —１
关 于橡 胶 的压 模模 具 的设 计 要点 ， 日本 学
９ ３ ３ 模具 ．．
７ ， 模具设计 中要 使拔 模斜度 适 当 ， 需要 改 ）在 并 善 脱模装 置等 。模具表 面加 工不 良是产生 污染 的原 因之 一 ， 因此做好精 加工 也很重 要 ， 极端 但 的精 加 工其效果适 得其 反 。
通过模 具设 计 ， 发 了橡 胶 塞硫 化 后 脱 模 开 性优 异 的模 具 。这种橡 胶塞模具 的结 构是对 模
者对作 为 模 具 材 质 的 ￥０ 、 利 汉德 钢 （ Ａ ５Ｃ 布 ＮＫ 钢 ）Ｈ Ｍ 钢 、 合 金 等 作 了规 定 ， 作 为表 面 、Ｐ 铝 对
编译 者 简 介 ： 王作 龄 （９８） 男 ， １３－ ， 山东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 。 高 长
期 从 事 橡 胶 科 技情 报 研 究 ， 日文科 技 文 献 翻 译及 审定 工 作 。
橡胶的硫化与成型技术(六)
胶 料在模 具 内的 各种 行 为 与塑 料 不 同 ， 它 具有 以下特 征 ： ①由于 胶料 在 模 具 内硫化 （ 联 ） 导 致 焦 交 ， 烧在 逐步 发展 ； ②模具 内的压 力 随 着 硫化 起 步而 提 高 ， 其 原 因可 认 为 是 分 型 面 上 的胶 料 进 行 着 早 期 硫 化， 通过 堆 砌 效 应 ， 模 具 内胶 料 的 热 膨 胀 所 使 致 。模 具 内压 力提 高 ， 于 除去 模 腔 内胶 料 中 对
４ ２ ２ 压 模 内胶料 的 流动 与硫 化行 为 ．． 充满 模 具 的 胶 料 在 由 平 板 机 施 加 的 压 力
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第３ ３卷第 １ 期 １
王作 龄 ． 橡胶 的硫化 与成 型技术 （ ） 六
・４ ・ ９
下 ， 行着 如 图 ４—２所 示 的 流 动 和硫 化 过程 。 进
图 ４ 平 板硫 化 模 具 的 结 构 与 模 具 设 计 的 要点 —１ 表 ４一ｌ 橡 胶 模 具 硫 化 时 所 设 定 的 诸 条 件
项 目
模 具 温 度 。ｃ 。 模 腔 内 压力 。 ａ ＭＰ
瑚抛仙 一
条 件
上述 胶料 在模 具 内的行 为是 橡胶 和热 固性 树脂 的 特 征 ， 橡胶 模 具 设 计 具 有 重 要 意 义 。 对
填 充 剂
钢
材
铝 材
模 具 内 剪 切 速率 ， ／ ｍｓ 平板 机硫 化 注 射 成 型硫 化
ｌ ｌ Ｏ ｌ０ Ｏ ０—５ ０ Ｏ０
编译 者 简 介 ： 作 龄 （ ９８） 男 ， 东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 ， 王 １３． ， 山 高 长 期从 事 橡 胶 科 技 情 报 研究 、 日文科 技 文 献 翻译 及 审 定 工 作 。
橡胶试验方法(十三)——摘自日本《ゴム試驗法》
橡胶试验方法(十三)——摘自日本《ゴム試驗法》
王作龄;张建国
【期刊名称】《橡塑资源利用》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】@@ 3.6 硫化程度试验rn3.6.1 前言rn对于硫化程度很早就开发了各种方法,并付诸于应用.在本书的前版1)中日本学者梅野昌例举了主要方法,而在本节的开始首先对这些方法进行整理分类.硫化程度试验就是把通过硫化而变化较大的几种物理、化学性能选定为反应指标,来追踪硫化的一种热化学反应时间变化方法的总称.表3-6-1中列举的试验方法种类在前版的表中又加进了几种分类.
【总页数】7页(P42-48)
【作者】王作龄;张建国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.橡胶试验方法(二十三)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 张卓娅;王作龄
2.橡胶试验方法(五十七)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
3.橡胶试验方法(五十八)r——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
4.橡胶试验方法(五十三)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
5.橡胶试验方法（四十三）--摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
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橡胶的硫化与成型技术(二十)
根据 硫 化工 序的试 行结 果 使最好 的 硫化 条
ｌ 常见 硫 化 事故 与 对 策 Ｏ
１ ． 前 言 ０１
件 实现 标 准 化 并按 规 定 条 件 生产 ， 有 时 仍会 但
出现 不合 格 品 。硫 化 出现不 合格 品有 时也 无规 律 可循 ， 某 一 时 期集 中 出现 不合 格 品 和 在某 在
时 间 不 出现 不 合 格 品 等 成 久 性 （ 规 定 期 限 内 制 在 不 出毛病 ） 时 也 会 出 问题 ， 时 也 与 工 序 中 有 有
产生不 合格 品 的季 节 相 符 合 。 因此 ， 将 产 生 应 不 合 格 品作 为 硫化 事故 并对 其原 因 和对 策进行
。 。 。 。 。 。 。 。
橡 胶 的硫 化 与成 型技 术 （ 十 ） 二
王 作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系 编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 日本 工 业 调 查 会 于 ２ ０ ０ ４年 １ １月 出版 的 《 厶 ・ 工 又 ７ 一 用金 型技 术》 书 。 全 书 共 分 ｌ 一 ０章 ： 具 工 业动 向 、 胶 与 弹 性 体 、 模 橡 橡胶 与 弹 性 体
研究。 １ ． 硫 化 制 品 外 观 质 量 缺 陷 与 状 况 Ｏ２
些橡 胶材 料 和模具 一旦 确定 并作 为部 件 投放 市
场后 ， 要改 变就 非常 困难 。从 使用 方 面看 ， 再 通
过 橡 胶 配 方 中添 加 剂 的 组 合 会 降 低 橡 胶 的 纯
度 ， 进行 所 谓 硫 化 的化 学 反 应 以满 足 性 能 的 在
３ ．模 具 表 面 有 问 题 （ 染 等 ） 污
橡胶的硫化与成型技术17王作龄
3) 从模具和设备方面提出的对策是对模 具表面进行处理, 对金属材料和在保管模具的 过程中进行耐腐蚀管理, 洗涤处理要彻底;
4) 从硫化方面提出的对策是变 更硫化温 度, 硫化管理要恰当;
5) 重新修订模具洗涤法, 喷砂处理恰当。 再者, 可采用限定高级模具使用的对策, 包
污染程度也会减轻。 此外, 克拉克等人就 EPDM 注压成型中的
污染模具的洗涤。洗涤的优劣与否将成为模具 问题 即硫化制品脱模时的撕裂、喷霜等的
污染的重要原因。
原因与对策作了报告( 见表 9-5) 。
表 9- 5 EPDM 注压成型的问题与对策
问题
原因
对策
针孔
卷入空气, 挥发分膨胀, 硫化不足
提高胶料粘度
第 34 卷第 10 期
王作龄. 橡胶的硫化与成型技术( 十七)
53
( 16) 模具的表面处理( 离子注入法) ;
9. 3. 2 生胶及配合剂
( 17) 模具的涂覆处理( 陶瓷) ;
天然橡胶并用丁苯橡胶或顺丁橡胶可谋求
( 18) 模具的涂覆处理( 氟树脂) ; ( 19) 模具的涂覆处理( 金属) ;
( 4) , ( 9) , ( 10) , ( 12) 关于硫化工艺管理; ( 6) 关 则模具污染程度便得以减轻, 当减少硫黄、硫化
于胶粘剂; ( 7) 关于脱模剂的选择; ( 8) 关于脱模 促进剂的用量, 且同时降低硫化温度, 那么模具
剂和洗 涤水; ( 11) 关于混 炼设备与 混炼工艺; ( 13) ~ ( 20) 关于模具及其表面处理; ( 21) 关于
为防止模具污染, 橡胶企业通常采用的相 应措施有变更胶种、变更成为模具污染原因的 添加剂和配合剂的品种以及模具表 面涂脱模 剂、经常洗涤受污染模具表面等, 除此之外是改 善胶料配方和对模具表面进行处理等。但是, 多数企业采用的是在模具表面涂脱 模剂的方 法。涂脱模剂的结果是, 脱模剂受热氧老化, 其 老化物在模具上附着, 橡胶配合物中的成分在 模具上堆积, 由此产生模具污染。
橡胶的硫化与成型技术(十九)
（ 料 中含 有杂物 ） 由于外 部原 因对模具 表面 胶 或 产 生轻微 的划伤 ， 有可能 从该处产 生剥离 ， 就 因 此 要对 模具进 行多 次涂脱模 剂处理 。 这 种污染 的原 因是 所涂 布的脱模 剂 因受热 老 化 和热 氧 老化 而烧 结 ， 不能 用 碱或 酸类 洗 涤 剂 清洗 。脱 模 剂 生 产 厂 家 正 在 研 究 其 解 决 对
维普资讯
第 ３ ４卷 第 １ ２期
２０ ０ ７年 ｌ ２月
．’’’’’’’’ ＇ 、
世 界 橡 胶 工 业
Ｗ ｏ ｌ ｂ ｅ ｎ ｕ ｔｙ ｒｄ Ｒｕ ｂ ｒＩ ｄ ｓｒ
Ｖｏ ．４ Ｎｏ．２： ６ —４ １３ １ ４ ９ Ｄｅ ｅ．２ ｏ Ｏ７
９ ３４ 脱 模 剂 ．．
占９％， ６ 使用 内填 充 型脱 模 剂 的企业 占 ２ ％ 。 ０ 如表 ９ｌ 一９所示 ， 在外 涂 型 脱模 剂 中 ， 用 最 多 使 的是 氟树脂类 脱模剂 ， 其次是 有机硅类 脱模剂 。
脱模剂是 使硫化 制 品容 易地从模 具 中脱 出 的化 学试 剂 ， 脱模 性 能是 选 择脱膜 剂 的 首要 条 件 。但是 ， 模 剂 成 分 会 由于 硫 化 而 变 异 ， 脱 因 此， 从后续 生 产工 序 考虑 ， 了脱 模 性 外 ， 除 还要 求 脱模剂 具有各 种其 他的性能 。对脱模 剂所要 求 的一般性 能如 下 ： ① 脱 模性能 和脱模 持续性 好 ；
的界 面层 间脱 模 的脱 模 剂 ， 污染 性 较 小 。半 其 永久 型脱模 剂能 在模具 表面上 形成交 联 的薄膜 层， 因其非 常光 滑 、 摩擦 系数 小 ， 以这 是 一 种 所 能改 善模 内流动性 的脱模剂 。 常规 型 脱 模 剂 又 分 为 涂 布 型 和 烧 结 型 两 种， 其缺 点如下 ： ① 由于脱 模剂会 转移 到硫 化物 表 面 ， 以 所
橡胶百科_六十_王作龄
第40卷第3期2013年3月世界橡胶工业World Rubber Industry c.橡胶玩具气球橡胶玩具气球是由天然胶乳制成的浸渍制品，和避孕套、手术手套等一起属于胶膜厚度为0.07~0.30 mm 左右的产品系列。
用胶乳制造上述浸渍制品时，将所需模型浸入胶乳配合物中，提升后在模型的外侧上形成均一的橡胶薄膜。
这种生产方法称为浸渍加工法。
而这种浸渍加工法大致可分为三种：①多次浸渍的直接浸渍法（直浸法）；②由凝固剂进行凝胶化的凝固剂浸渍法（又称阳离子浸渍法）；③由热敏剂进行凝胶化浸渍的热敏化浸渍法。
其中，橡胶玩具气球早就采用胶乳制品基本加工方法即通常称为直接浸渍法进行制造的。
橡胶玩具气球的生产工艺是，将玻璃模型或铝模型浸入均匀混入颜料和硫化所需化学品（硫磺、促进剂等）的胶乳（总固体含量约50%）中，使胶乳附着在模型的外表面上，接着对附着胶乳的模型于90 ℃下干燥20 min 左右，然后在表面上浸涂或喷涂隔离剂，由加压的气或水将成型气球从模型上脱下，由干燥机对脱模的薄膜进行硫化而制得气球。
另外，气球的印刷一般是在将硫化后的气球吹起来进行的。
如图5.7.1所示的是胶乳制品直接浸渍法的工艺流程图。
橡胶玩具气球制造方面最重要的问题是胶乳对模型的附着性，为了得到均一而质量符橡胶百科（六十）王作龄 编译合要求的产品，既要注意所用胶乳的粘度、浓度、温度、热和化学稳定性、湿凝胶强度，又要充分考虑所用模型和浸渍槽的温度。
5.7.2 胶粘带胶粘带又称自粘胶带或压敏胶带，其用途非常广泛，从电绝缘到电子工业、密封、表面保护、固定捆绑、标志、装饰、标牌固定、涂装、印刷、包装、一般事务性处理、医疗以及一般家庭等领域都涉及，与胶粘剂的用途类似。
那么，胶粘剂（adhesive ）与又摘要：概要叙述了天然橡胶和合成橡胶的发展历程，分别从橡胶化学和橡胶物理的角度介绍了橡胶的基本性质。
关键词：天然橡胶；合成橡胶；橡胶化学；橡胶物理；橡胶工程学；材料设计中图分类号：TQ 332，TQ 333 文献标识码：E 文章编号：1671-8232(2013)03-0057-04V ol. 40 No.3：57～60Mar. 2013图5.7.1 直接浸渍法的工艺流程图· 58 ·2013世界橡胶工业称为压敏性胶粘剂的压敏胶（pressure sensitiveadhesive）有何不同？如图5.7.2所示，胶粘剂是贴合时具有流动性的液体，容易和被粘体接触，能够逐渐湿润，而后通过加热或化学反应变成固体，在界面上牢固结合，对剥离产生阻力。
通用橡胶配方集锦_一_王作龄
配方例 1 天然橡胶(NR)
1 .配方特征 ①传统配方 ; ②一般用于模型橡胶制品 ;
③能与再生胶并用 , 所以耐老化性能好 ; ④加工性能好 , 但生胶的切断性能较差 ; ⑤硬度 50°(配方 A)和 60°(配方 B)。 2 .配方表
配方
用量 , 份
A
B
天然橡胶(RSS #3)
100
100
再生橡胶(#1 胎面再生胶)
3)在将 EPDM 用于实用橡胶配方以前 , 除 了 CR 以外 , 设计污染性小的耐臭氧橡胶配方 比较困难 。 通过将防老剂 NBC 和石蜡类防老 剂并用 , 经臭氧浓度为 50 PPhm , 老化时间 48 h 的臭氧试验后符合使用要求 。有轻微污染性 。 防老剂 NBC 的用量超过 1 .5 份时产生污染 。
No 12. 3 Заявка на пат.2293419 Beликобритании, МКИ F 16C
33 20.Oпубл.27.03.1996 . 4 Пат.2108496 Pоссии, МКИ 16C 17 02 .Oпубл.10.04 .
1998 .бюл.N o 10. 5 Baukasten fbrErwachsene , [ J] .Produktion .— .1999.—
4)防老剂 RD 可用作耐热防老剂 。 以前使 用防老剂 C , 但在致癌性物质的序列中它被列 入禁用化学品 。此外 , 防老剂 PA(N-苯基-α-萘 胺)也被禁止用于氯丁橡胶的标准配方 。
5)也可用促进剂 TT 或促进剂 M 代替促进 剂 PZ 。配合量系根据硫 化条件适当确定 。 但 用量超过规定时无效 。
4)为了使胶料充分硫化 , 在添加了大量陶 土 、白 炭 黑 等 的 胶 料 中 使 用 有 机 胺 活 性 剂 (Acting B)。此外 , 二甘醇也可用作活性剂 。
橡胶的硫化及成型加工技术
硫化大都在加热条件下完成，需要使用一种传递热能的物 质，称为加热介质，在硫化工艺上常称为硫化介质。 作为优良的硫化介质的条件是： ①具有优良的导热性具有比较宽的温度范围； ④对橡胶制品及硫化设备没有污染性和腐蚀性。
常用的硫化介质有饱和蒸气、过热蒸气、过热水、热空气、 热水及固体熔融液等；近年还出现了采用电流及各种射线做硫 化能源的。它们各有优缺点，其中饱和蒸气由于给热系数大、 导热系数高、放热量大，应用最广泛。
化学结构分类
饱和极性：FPM,ACM,ANM,CSM,CPE,AEM 杂链橡胶：Q,(MVQ,MQ),AU,EU,CO,ECO,GPO,T
1. 16世纪西班牙征服者描述了他们在中南美洲看到当地土著对橡胶的运 用。 2. 2010年美国国家地理杂志报道了麻省理工学院对古玛雅文明的最新研 究成果。 3. 第一次第二次世界大战促使合成橡胶工业的发展，1962年起，合成橡 胶的产量超过了天然橡胶。 1493~1496年间 1823年 1836年 1839年 1862年 1888年 1904年 哥伦布航海探险期间在南美洲发现橡胶 H· Staudinger提出天然橡胶是高分子量大 分子的概念 Kuhn提出橡胶弹性分子理论 C· Goodyear发明硫化技术 T· Hancock发明了双棍炼胶机和塑炼 J· Danlop发明了充气轮胎 S· L· Mole发现炭黑的补强作用
1、通常，橡胶制品的硫化时间应在胶料达到正硫化的范围内，根据 制品的性能要求进行选取，并且还要根据制品的厚度和布层骨架等的 存在进行调整。 一般确定的方法是： （1）确定半成品的正硫化时间； （2）确定成品硫化时间。 2、硫化时间是完成硫化反应过程的条件之一，决定于胶料配方、硫 化温度、压力等。而缩短硫化时间、提高硫化效率是橡胶工业的发展 趋势之一，其途径主要有以下两个： （1）提高硫化温度 （2）调整配方 3、显然，硫化时间与交联密度成正比（在硫化曲线平坦区间以前）。 在胶料配方相同的情况下，硫化时间则受硫化温度的制约。
橡胶的硫化及成型加工简介
橡胶的硫化及成型加工工艺【摘要】随着我国经济的高速发展，我国橡胶工业的技术水平和生产工艺得到很大程度上的提高。
硫化是橡胶加工的主要工艺之一，在这道工艺中，橡胶经过一系列复杂的化学反应及成型加工，失去了混炼胶的可塑性具有了交联橡胶的高弹性，仅为获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性、及耐腐蚀性能，提高橡胶制品的使用价值和应用范围。
本文以氯丁橡胶为例，介绍橡胶的硫化及成型加工工艺。
【关键字】橡胶硫化行为成型加工工艺氯丁橡胶硫化是橡胶加工最后也是最重要的一个工艺过程。
在硫化过程中，由于橡胶的化学结构发生变化，导致其物理机械性能和化学性能得到显著改进，从而成为有价值的宝贵材料。
1 硫化对结构与性能的影响未硫化时，橡胶分子是呈卷曲状的线形结构，其分子链具有运动的独立性，大分子之间是以范德华力相互作用的。
当受外力作用时，大分子链段易发生位移，在性能上表现出较大的变形，可塑性大，强度不大，具有可溶性。
硫化后，橡胶大分子被交联成网状结构，大分子链之间有主价键力的作用，使大分子链的相对运动受到一定的限制。
在外力作用下，不易发生较大的位移，变形减小，强度增大，失去可溶性。
橡胶在硫化过程中，其分子结构是连续变化的，如交联密度在一定的硫化时间内是逐渐增加的。
硫化时所发生的化学反应是比较复杂的，交联反应和降解反应都在发生，交联反应使橡胶分子成为网状结构，降解反应使橡胶分子断键。
在硫化初期以交联为主，交联密度增加，到一定程度降解反应增加，交联密度又会下降。
硫化过程的橡胶分子结构的变化显著地影响着橡胶各种性能。
橡胶的各种性能随硫化时间的增加而有一定规律的变化。
上图说明在一定硫化时间内，永久变形随硫化时间的增加而逐渐下降；硬度随硫化时间的增加而逐渐增高；拉伸强度、定伸应力、弹性当增高到一定值后边便开始下降。
这些规律都是由于在硫化过程中橡胶分子链产生交联度不同所致。
以氯丁橡胶（CR）为例，随硫化程度的提高：1）力学性能：弹性、定伸强度、撕裂强度、硬度提高。
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62
世界橡胶工业
2006
表 1-4 胶种与模具用金属材料及表面处理
金属材料 表面处理
普通结构 用轧制钢
硬质铬 镀层
NR、NBR 、 CR、EPDM、 Q、ACM 、NRBR
氟树脂 涂层
NR、CR
机械结构 用碳素钢
合金工 具钢
NR、SBR、 NBR、CR、 IIR、Q 、FKM、 N BR、Q ACM、 CSM、
第 1 章 模具工业动向
1. 1 前言 大部分橡胶都通过模具加工成型为各类制
品和零部件, 如果没有模具就不能制造橡胶制 品和部件, 模具是橡胶制品加工业不可缺少的 工具。橡胶硫化成型就是将混炼胶通过成型加 工机械, 用模具硫化成型为制品的工序, 可分为 平板模压硫化成型、注射成型、挤出成型、浇注 成型等各种成型方法。橡胶一般是在成型的同 时进行硫化( 交联) 的, 但也有在另外工序里进 行硫化的情况。近年来, 在用注射成型等工艺 的高温短时间硫化工序中, 模具也成为重要的 环节。
S45~ 55C、PSL
三元乙丙橡胶 ( EPDM )
S45C、S55C、NAK、SS41、SKD11、 SCM 钢
氯丁橡胶( CR)
S45~ 55C、SS41
硅橡胶( Q)
铝合金、S55C
氟橡胶( FKM )
S45~ 50C、不锈钢
丙烯酸酯橡胶( ACM)
SUS420
氯醚橡胶( ECO)
S45~ 50C、不锈钢
从模具的主要研究课题看, 在制造和改进 方面需要重视和有待解决的问题如下:
第 33 卷第 6 期
王作龄. 橡胶的硫化与成型技术( 一)
61
表 1- 2 与不同橡胶相对应的模具用金属材质
胶种
制造模具用金属材质
天然橡胶( NR)
S45~ 55C
顺丁橡胶( BR)
S45C、SUS303、DDV
丁腈橡胶( NBR )
橡胶制品多半是在比玻璃化温度高的温度 条件下使用的, 硫化成型工序以橡胶的固体状 态于 150~ 210 下进行, 所以理论计算少, 实 际上多数是根据以往的经验和直觉 进行设计 的。因此, 对于橡胶模具和塑料模具来说, 由于
所用材料的特性不同, 所以模具的设计和结构 也不同。
橡胶需要硫化, 胶料在模具中其粘度会 产生微妙的变化;
在成型硫化工序中, 橡胶的粘性、流动性、 硫化特性等橡胶的基本物理性能对橡胶制品特 性均有影响。因此, 需要弄清楚对材料特性的 管理、设备的研究、成型硫化加工技术、模具等 诸问题。将胶料成型硫化为具有一定形状的金 属模具, 它在成型硫化过程中的问题包括模具 的强度、刚性、导热系数、热膨胀系数、结构( 排 气孔、合模面) 、电镀、边缘部的 R 等, 而这些问 题与成型硫化尺寸、耐久性、硫化时间、开模缩 裂、脱模性、模具污染等加工性能休戚相关。
2
氟树脂( 埋入式) 处理
1
其它处理方法( 淬火、氧化膜原 样) 保持 1
金属氧化膜
硬质铬镀层的耐久性、改善模具耐污染 和脱模性及清洗保管方法;
耐久性好的非电解镀层; 镀层处理后各部件间的配合性; 用氟树脂涂层的模具寿命短暂及其清 洗保管方法。 关于模具的表面处理问题, 不进行表面处 理便直接使用的企业占 10% , 只进行硬质铬镀 层处理便使用的企业占 34% , 其余的企业是先 进行如表 1- 3 所示的表面处 理, 而后再进行硫 化成型。在目前使用的模具中, 胶种与模具用 金属材料和 表面处 理的组 合情 况如表 1- 4 所 示。 就表面处理而言, 硬质铬镀层处理可应用 于所有胶种的硫化模具, 其次氟树脂涂层可有 效地用于 7 种橡胶的硫化模具, 其它的非电解 镍镀层处理、氮化处理、陶瓷涂层、氮化铬处理、 含有聚四氟乙烯的复合型镀层处理、氧化铝膜 处理等可用于 少量胶种的硫化模具的表面处 理。 就模具而言, 可直接使用金属模具或者经 表面处理后再使用, 该文作者对模具行业提出 了以下研究课题, 即: 模具技术整体系统化; 无胶边模具和高精度模具的设计; 模具表面处理技术的进步; 针对硫化事故采取相应措施的模具设
60
世界橡胶工业
2006
用金属模具制造。 至于模具有平板硫化机用模压模具、注射
成型用模具、挤出成型用模具; 96% 的橡胶企业 使用平板硫化机用模压模具, 其次是注射成型 用模具( 67% ) 及挤出成型用模 具( 42% ) , 除此 之外有 12% 的企业使用磁力加压模具、RIM 反 应注射成型用模具、卷蒸成型模具、浇注模具和 吹塑成型模具。
的硫化方法及其进步、模具内橡胶流动和硫化行 为与模具设计的关系、配炼与配方设 计、模具 设计、橡胶 制品模具、模具制作、脱模与防止污染、硫化事故与对策。
关键词: 橡胶( 弹性体) ; 硫化与成型; 模具设计与制作; 问题与对策 中图分类号:TQ 330. 4,TQ 330.6,TQ 332,TQ 333,TQ 334 文献标识码: E 文章编号:1671- 8232(2006) 06-0059- 05
ECO BR 、 EPDM、
T PE
铬钼钢 ( 镍钼钢)
不锈钢
铝合金
EPDM ( Q )
NBR 、 CR、 Q
FKM 、CSM
BR
NR、NR- SBR
非电解 镍镀层
EPDM、IIR
碳素工具钢 EPDM
氮化处理
CR
EPDM、CR
陶瓷涂层
NR
复合镀层
IIR
氮化铬处理
IIR 、FKM
计; 快速硫化模具; 自动化、省力化硫化模具。
第 33 卷第 6 期
王作龄. 橡胶的硫化与成型技术( 一)
59
新书连载
橡胶的硫化与成型技术( 一)
王作龄 编译
摘要: 该书系 编译自由日本橡胶协 会模具研究分会编 写、日本工 业调查会于 2004 年 11 月出 版的 ! ∀一用 金型技术 一书。全书 共分 10 章: 模 具工业 动向、橡胶与 弹性体、橡胶 与弹性 体
在模具的设计和制造方面, 橡胶企业外加 工模具的情况分为以下三种:
全部模具设计由橡胶厂自己完成, 只要 求模具制造厂作金加工。
橡胶厂提供试制中试模的收 缩率等条 件, 要求模具制造企业进行设计和制造。
将橡胶制品的设计图纸和所 要求的内 容附在设计说明书上, 按图定制。
72% 的企业自行设计模具, 关于模具制造, 完全依靠模具制造企业加工的占 65% , 公司自 行制造的占 3% , 由模具制造企业和橡胶企业 协作制造的占 20% , 属于上述第一种情况的企 业居多数, 即由具有专业技术的企业制造模具 这是目前的现状。
无胶边压模的设计和耐久性; 降低成本, 缩短交货期; 根据收缩率、填充率、制品形 状不同考 虑橡胶收缩问题; 多模腔化与快速更换的平衡; 考虑排气设计; 大型制品的开模缩裂问题; 各种橡胶金属复合制品的金 属附件与 模具收缩之间的关系( 尺寸和伤痕) ; 溢流部的挡块和流胶槽的设定; 模腔数量的设定; 胶料在模腔内的流动特性; 橡胶模具的部件减量; 通过计算设计注胶口和流胶道的方法; 流痕部位容易产生撕裂的问题; 缩短注射成型的注胶时间。 1. 3 模具表面处理 为使硫化胶从模具中顺利脱模和防止模具 污染可用多种方法对模具表面进行处理, 一般 多采用硬质铬镀层处理方法, 其次还有如表 1- 3 所示的研磨、抛光、喷砂处理、氮化处理、氟树脂 涂层、各种镀层处理( 电解镀层、非电解镀层) 等 方法。陶瓷涂层处理方法应用较少, 这是因为 存在着成本和耐久性方面的问题。 从模具的基本研究课题看, 在表面处理和 有待改善方面存在的问题如下: 能改善耐久性、模具耐污染性及脱模性 的表面处理方法; 由强碱、喷砂等清洗方法引起的镀层剥 离和镀层的耐久性;
表 1- 3 模具表面处理方法
模具用金属材料的表面处理 硬质铬镀层处理 研磨、抛光加工 喷砂处理 氮化处理 氟树脂涂层 各种镀层处理( 电解镀层、非电解镀层)
采用企业, % 34 18 15 8 7 6
陶瓷 涂层 ( SiC、SiN 、TiN、TiC、CrN 、DLC、
氧化铝等)
4
复合镀层处理
3
氧化铝膜处理( 铝合金)
切削、硬度低、热膨胀系数大等特征, 因而在近 几年得到大量应用。另外, 导热系数是钢材 2 ~ 3 倍、切削性 和拉深加工性都很优异的铜合 金( 如 HIT 75 等) 也已开始被采用。
实际上, 制造橡胶模具采用的金属材料与 表 1-1 所示 的塑料 模具所 采用的 金属 材料一 样, 正如所预料的那样, 系使用一般结构用轧制 钢、机械结构用碳钢、碳素工具钢、合金工具钢、 不锈钢、铝合金等。但是, 关于铜合金等新的金 属材料的规格尚不明确。轮胎等模具的金属材 料可采用铝合金, 由于量轻和切削加工性好, 今 后有望获得较大的发展。在表面处理方面, 光 有氧化铝膜处理技术还不够, 氮化铬等处理方 法也受到了业内人士的关注。
从模具制造的基本状况看, 在金属原材料 和需要改进的方面还存在以下问题:
模具污染; 腐蚀、生锈、发霉; 磨耗及磨耗引起的废胶边产生; 耐久性; 切削等加工性能; 模具廉价; 由压力和温度引起的变形较小的材质。 关于制造模具的金属原材料, 不论采用哪 一种一般都不公开, 据说是普通软钢( 一般结构 用轧制钢 SS41~ SS50) 、半硬钢( 机械结构用碳 钢 S45C) 、铸钢、特种铝合金、不锈钢等。制造 模具 用 的 金 属 原 材 料 虽 然 主 要 使 用 S50C、 NAK55、HPM、不锈钢等, 但就试制而言, 因加工 速度的原因, 采用铝合金为金属原材料的企业 也很多。一般 性模具, 多采 用 NAK 和 HPM 的 预硬化钢制造。制造模具的金属材料很多, 可 从软钢到特 种钢 材中 选择, 但 橡 胶模 具使 用 S50C 和 NAK 最多。 由于铝合金具有导热性高、机械加工时易
不锈钢
SUS420、STAVAX 、PSL、Z50、SU S304、 H PM- 38、SUS303