橡胶的硫化与成型技术20王作龄

第35卷第1期2008年1月

世界橡胶工业

W orld Rubber I ndustry

Vo.l35No.1:39~44

Jan.2008

新书连载

橡胶的硫化与成型技术(二十)

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:TQ330.4,TQ330.6,TQ330,TQ334 文献标识码:E 文章编号:1671-8232(2008)01-0039-06

10 常见硫化事故与对策

10.1 前言

橡胶制品在多数场合是配件的一部分,其形状和性能由其用途决定。制品形状由模具确定,而制品性能则取决于胶种的选择和配方设计。硫化制品可在尺寸和外观方面进行评价,关于性能可在配方设计阶段进行试验研究。这些橡胶材料和模具一旦确定并作为部件投放市场后,再要改变就非常困难。从使用方面看,通过橡胶配方中添加剂的组合会降低橡胶的纯度,在进行所谓硫化的化学反应以满足性能的复杂工序中确保制品的可靠性或寿命非常重要。因此,橡胶制品生产厂家的加工技术必须可靠。制品加工是由生胶和配合剂的秤量、混炼、预成型、硫化、修边和检查一系列工序组成的。此外,加工机械相同而加工条件不同,在要求的制品特性方面因配方内容的不同存在加工难易等问题,此时制造现象的生产技术水平起着重要的作用。

生产现场使用的混炼胶大都不是一种而是多种,使用的模具依制品形状和模腔数的不同也有许多种,因此混炼胶的管理也成为重要的课题。

根据硫化工序的试行结果使最好的硫化条件实现标准化并按规定条件生产,但有时仍会出现不合格品。硫化出现不合格品有时也无规律可循,在某一时期集中出现不合格品和在某一时间不出现不合格品等成为难以控制的问题。此外,制品售后的耐久性(在规定期限内不出毛病)有时也会出问题,有时也与工序中产生不合格品的季节相符合。因此,应将产生不合格品作为硫化事故并对其原因和对策进行研究。

10.2 硫化制品外观质量缺陷与状况

对硫化制品主要从其外观角度进行评价,根据外观缺陷推断其产生的原因(见表10-1)。

10.2.1 表面状况

图10-1为表面出现不光滑原因的示列。图10-2为胶边周围的晕映状况的示例。图10-3为胶板制品有无光泽和花斑的示例。

10.2.2 缺料

通常混炼胶在流动中发生的问题是缺料,有时与混炼胶产生焦烧现象有关系。此外,有时模具表面污染时会因混炼胶流动不顺畅而达不到所需要的距离。因此,对模具表面状态的管理很重要,对于由喷射介质洗涤模具要注意粗糙面的程度。

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。

表10-1 硫化制品外观缺陷与产生原因

硫化制品外观缺陷产生原因

1.表面状况

表面不光滑

胶边周围晕映花纹

胶料混入高粘度凝胶1.硫化温度过高2.排气方法不当

2.缺料(short shot)

有无光泽的凹凸花纹装胶量不足,形状不良

部分附着在模具上1.胶料流动性太差2.胶料秤量错误

3.模具表面有问题(污染等)

3.凹斑(b are)表面局部塌陷 1.胶料流动性太差(不足或过大)2.胶料粘性过大3.硫化压力不足

4.模腔内残存气体

4.表面起孔微小凹陷 1.热熔融物质分散不均2.聚集粒子(块)脱落3.模具表面烧结异物

5.产生麻点微小的突起、起泡 1.混入杂质2.树脂等分散不均

3.硫化体系配合剂分散不均

6.内部缺陷起泡

呈海绵状、发孔

胶料中混入水分1.硫化压力不足2.导热的影响3.内部硫化不足

7.熔合部不良(熔合痕)

产生裂口和伤痕 1.胶料流动性差(泄压)2.渗出物质的影响3.脱模剂的影响

4.模具部分污染(熔合部)

8.开模缩裂胶边部分产生的凹状表面破坏 1.硫化温度不当(过高)2.中芯模温度不足

3.导热的影响(向内部传导)

9.形状不合理与变形收缩状态异常硫化后的变形复合材料时的变形

胶料流动方面异常(焦烧)变形回复(焦烧)1.线膨胀系数的差异2.布等的织物的变形回复

10.流痕沿胶料流动方向呈筋状花纹 1.存在粘度差异的胶料的流动2.渗出物质的影响3.喷霜物质的影响4.隔离剂、脱模剂的影响

11.表面破坏硫化制品表面呈薄膜状剥离 1.存在非相溶层(异种材质层等)2.气泡的影响

3.硫化压力不稳定(泄压)

12.尺寸不良纵横向尺寸不良 1.胶料的流动性(胶料温度)变化2.硫化温度设定的变更

3.硫化压力的变更(机械的变更)

厚度方向尺寸不良 1.胶料流动方向(方法变更)2.胶料的流动性(胶料温度)3.计量错误

40 世 界 橡 胶 工 业

2008

(续表)

13.脱模不良硫化制品难以从模具取出 1.欠硫或过硫状态2.模具表面污染

3.脱模剂的浓度或品种变更

产生外伤 1.由模具结构不当引起2.胶料高温时物理性能降低

14.模具污染模具在短时间内污染附着物堆积,造成外观不良

1.硫化不足

2.配合剂烧结固着

3.渗出物质碳化

4.喷出物质固着

5.脱模剂的浓度或品种变更

15.粘合不良被粘材料界面剥离 1.被粘材料表面处理不当2.粘合剂选择不当

3.粘合剂操作(搅拌等)不当

粘合剂与硫化胶界面附近粘合不良

1.粘合剂的浓淡(涂布方法)

2.残存溶剂,干燥条件错误

3.硫化速率不当(过快)16.喷霜

硫化制品表面的喷粉现象

1.欠硫

2.挥发物附着在表面上

3.硫化后立即冷却

4.非相容性物析出(表面等)

17.渗出硫化制品表面上渗出液体状物质 1.软化剂选择不当(变更品种)2.防粘剂选择不当(吸湿等)

18.变色、污染有色制品变色 1.硫化温度的影响(变动)2.硫化后处理(高温堆放)

19.老化老化速率加速 1.硫化条件变更等2.后硫化、

二次硫化的影响

图10-1

不光滑表面产生原因

图10-2 胶边周围的晕映花纹

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