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橡胶硫化时烧边的介绍

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橡胶硫化时烧边的介绍

发布日期:2016-09-29 11:10 来源:http://www.centurycreation.com 点击:

  橡胶制品在硫化时在合模线位置产生明显开裂的融合不良的现象,一般把它称为“烧边”,一但出现,往往产生大量的废次品,严重影响生产的正常进行,下面就对这一现象进行分析,希望对问题的解决有所帮助。

  1. 原因分析

  橡胶硫化是一个复杂的化学反应。由于高温的作用,其间会产生大量的挥发份,当橡胶合模硫化时,由于高压的作用(密炼机),橡胶在一个密闭的形腔内成型反应,硫化产生的挥发份无法外泄而形成一定的压力,随着硫化反应的进行,挥发份越来越多,内压也越来越大,终于冲破密闭的型腔沿合模线外泄,而此时硫化已进行了一段时间,表层的橡胶已经硫化失去了流动性,因大量挥发份外泄冲击而形成的缺陷无法弥补,留在最终的制品上,造成“烧边”。

  以上的分析还只是一种设想,如果是正确的,那么“烧边”这种现象就容易发生在具有下面特点的制品上:

  1. 厚壁制品,因为橡胶热传导比较困难,内外层胶料不容易同步硫化,因此,这类制品容易造成制品表层已硫化而内部尚未硫化的烧边条件。

  2. 低硬度制品,因为这类制品在配方设计时往往加入大量的软化剂,其间会含有更多的低沸点挥发份,在硫化时大量逸出。与高硬度的胶料相比,更容易出现“烧边”现象。

  3. 模具结构设计上容易造成集中排气的制品。例如圆柱、圆筒形状的制品,采用两个半圆组合的分模方式,所有的硫化产生的挥发分都集中从中间分模线位置排出,往往因排气过于集中而造成“烧边”。

  生产实践表明,烧边的制品往往具有上述特点,如果同时具备,“烧边”出现的机会就更大了。

  了解了问题产生的原因,就可以采取相应的措施来预防和避免。

  从技术研发的角度来说,解决问题的最佳方式是预防问题的出现,而不是出现了问题再来想办法解决。

橡胶硫化

  1. 生产工艺

  从常用的模压,压注和注射三种成形方式来说,对于相同的一种胶料,出现烧边的机会依次递减。尤其是注射方式可以把胶料在注入形腔前就精确预热到较高的温度,有效缩短了胶料进入形腔后胶料热传递产生硫化反应的过程,特别对于低硬度的厚壁制品,在防止和解决烧边问题上具有无可比拟的优越性。某公司生产的一款名为BX024产品就是一个典型的例子,低硬度(SHA35),厚壁(15.2mm*24.2mm*39mm)。使用压注工艺生产,存在明显的烧边现象,经过多种配方组合都未能有效消除产品的烧边现象,不得不采用低温长时间的硫化工艺,生产效率低,每模产品的硫化时间长达10分钟,后来采用微波预热的方式加热胶料后再压注,结果有效缩短了硫化时间,烧边现象也减轻,但是这种方法与注射相比仍有缺点:胶料预热后还要经过一段操作时间才能压注进形腔,因为存在焦烧的危险而不能把胶料预热到很高的温度,并且无法精确控制预热温度,均匀预热胶料,所以仍然无法达到使用注射工艺的效果。

  2. 配方设计

  是橡胶制品生产的基础,好的配方不仅要能满足制品的性能要求,还要有好的工艺性能和低的成本,能顺利高效的生产产品。对于厚壁的低硬度制品,配方设计时应特别考虑出现“烧边”的可能性。尽量选用低沸点挥发份含量低的软化剂并注意控制用量;促硫体系的选配要注意尽量选用后效性的品种,以获得更长的焦烧时间和硫化平坦期;如果有可能还可以增加能提高胶料导热性能的助剂,使内外层橡胶能尽量同步硫化,避免形成“烧边”的条件。

  3. 模具设计

  从模具设计上避免烧边也是行之有效的办法。对于具有上述特点产品的模具结构,要尽量采用能分散排气的分模方式,避免出现集中排气,如果外观允许,还可以考虑专门增加排气孔和排气槽,既有助于避免“烧边”问题,同时还可以避免容易形成的缺胶窝气现象。

  4. 硫化工艺

  也可以采取措施进行调整。低温长时间硫化工艺是最常用的一种方式,由于降低了硫化温度,缩短了橡胶内外层硫化速度的差异;同时由于温度降低,硫化产生的挥发份减少,因此而产生的烧边现象也减轻。降低合模压力,一定程度上分散了硫化挥发份的集中外泄,也有减轻“烧边”的效果。

  上述方法都有助于解决“烧边”问题。从配方设计上解决,往往受到产品性能和材料成本的限制,不容易见效,解决问题的成本也高。从硫化工艺上解决,也往往带来生产效率降低的问题。相比之下,选取一个适当的生产工艺,特别是选用注射这种先进的成型工艺,充分考虑模具的分模方式,可以收到事半功倍的效果


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