橡膠制品中夾帶氣泡的影響及解決

1、橡膠制品中夾帶氣泡的影響及解決趙美云 :橡膠制品中夾帶氣泡的影響及解決 45橡膠制品中夾帶氣泡的影響及解決(石家莊第一橡膠股份有限公司 ,河北石家莊 05o031) 【摘要】橡膠制品在生產(chǎn)過程中 ,膠料中卷入氣體硫化易產(chǎn)生氣泡 . 氣泡是經(jīng)常出現(xiàn)的一個硫化缺陷 .產(chǎn)生氣泡的原因是多方面的 ,工藝和設(shè)備是解決問題的關(guān)鍵 . 【關(guān)鍵詞】硫化壓力 ;真空度 ;放氣間距 【 中 圖 分 類 號 】 TQ330.6*7 【 文 獻 標(biāo) 識 碼 】 B 【 文 章 m-loo1-5095(2004)05-0045-02硫化是橡膠制品加工的主要工藝過程之一 .在 橡膠制品生產(chǎn)過程中 ,硫化是最后一個加工工序

2、 .其 目的在于改善膠料的物理機械性能及其他性能 ,使 橡膠制品能更好地適應(yīng)和滿足使用的要求 .而生產(chǎn) 過程中 ,經(jīng)常遇到使用性能和外觀不合用戶要求的 質(zhì)量問題 ,這需要從膠料配方 ,生產(chǎn)工藝 ,設(shè)備等方 面做大量的工作來解決 .在眾多的問題中 ,尤其是對 外觀和強力方面要求嚴格的制品 ,硫化產(chǎn)生氣泡是 經(jīng)常遇到的一個重要而且必須解決的問題 .膠料硫化時 ,由于膠料中包含的水分蒸發(fā)以及 所有的空氣釋放 ,而產(chǎn)生一種內(nèi)壓力 ,這種內(nèi)壓力使 膠料產(chǎn)生氣孔 ,如果這種氣孔沒有得到很好的處理 , 可能產(chǎn)生氣泡正常情況下，在10o 一 140C下，通過 硫化壓力 2 5MPa ,就能保證膠料充滿模具 ,

3、防止氣 泡的產(chǎn)生.但對特殊的制品 ,特殊的工藝 ,需考慮硫 化壓力的影響 .硫化分為常壓硫化和非常壓硫化 .1 常壓硫化般的橡膠制品都是在一定的壓力下完成的 , 但某些薄的制品在常壓下也能完成 .液體連續(xù)硫化 是常壓硫化的一個典型例子 ,即將壓出的半成品在 儲有高溫液體介質(zhì)的槽池中加熱硫化.硫化裝置裝有的排氣式壓出機將膠料中大部分的空氣排出 ,但 殘存在膠料中的水分 ,空氣仍會使膠料在硫化過程 中產(chǎn)生氣泡 .為解決氣泡的產(chǎn)生 ,在配方和材料的選 擇上需注意以下幾點 :( 1 )在配方設(shè)計上 ,要選用快 速的硫化促進劑 ,達到快速硫化的目的 ;(2)生膠的 門尼粘度不能太小 ,因粘度大于 65

4、度的膠料有助于 氣泡的減少 ;(3)膠料中不能配用揮發(fā)性的增塑劑 , 而且各種配合劑應(yīng)盡量減少水分的含量,并配用一定量的干燥劑如氧化鈣 ,其用量約 810份,要選用 能增加膠料粘度的半補強爐黑或快壓出炭黑 ,忌用 【收稿日期 2oo4-o8-06【作者簡介】趙美云 （1973一）,女,助理工程師 ,現(xiàn)從事橡膠制品 方面的研究工作 .熱裂法炭黑 .2 非常壓硫化 （ 壓力機硫化 ） 硫化壓力可保證制品的致密性 ,消除氣泡 .膠料 中生膠和配合劑含有微量的水分和空氣 ,在硫化過 程中因加熱而產(chǎn)生氣泡 ;另外 ,在硫化中也會產(chǎn)生某 些揮發(fā)性的氣體而導(dǎo)致制品產(chǎn)生氣泡 ,所以要求一 定的硫化壓力 ,以保

5、證制品的質(zhì)量 .硫化壓力的大小 由膠料的性質(zhì) ,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝條件等因素而定 .對 流動性差的膠料 ,結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的厚制品 ,硫化壓 力一般要大些 ,反之 ,硫化壓力可小些 .下面列舉出 幾種常用制品的硫化壓力 ,并將對應(yīng)氣泡的產(chǎn)生原 因和常用的解決方法加以分析 ., 2.1硫化罐硫化汽車外胎的內(nèi)壓為 2.2 2.5MPa. 外壓為 15MPa 為避免汽車外胎氣泡的產(chǎn)生 ,也應(yīng)注意常壓硫 化中經(jīng)常注意的問題 ,同時可在硫化中易存在空氣 的地方（如胎冠兩邊 ,胎側(cè)）,鉆有排氣孔 ,以便于把 空氣排出 .2.2運輸帶硫化壓力為 1.5 2.5MPa 運輸帶板材用品的硫化工藝 ,因其機械結(jié)構(gòu)相 對

6、簡單 ,膠料中的氣體排出比較容易 ,一般應(yīng)注意常 壓硫化中應(yīng)注意的事項就可以避免 . 2-3注射成型的注射壓力為 120-一 150MPa 基于橡膠注射生產(chǎn)成型周期短 ,生產(chǎn)效率高的 特點,首先配方工藝必須采用高溫快速的硫化體系 其次 ,必須有較高的硫化壓力 ,保證注射速度 ,提高 生產(chǎn)效率.設(shè)備設(shè)計上 ,注射螺桿常用漸變型螺紋以 保證排氣 .如果制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,工藝上可以考慮模具 型腔加抽真空設(shè)備 ,以便將制品中殘存的氣體全部 抽走 ,保證制品的外觀質(zhì)量 .2_4 模壓制品的硫化壓力為 2 4MPa 模壓法硫化設(shè)備簡單 ,更換產(chǎn)品方便 ,多采用平 板硫化機硫化 .（下轉(zhuǎn)第 66 頁）河北化工

7、 2004年第 5 期 準(zhǔn)確吸取 SiO2 標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.0,1.0,2.0,3.0,4.0, 5.0,6.0mL 置于一組 150mL 聚乙烯瓶中 ,用滴定管 添加純水使其體積為 50mL. 分別加入 3mol/I_, A1C13 溶液 3.0mL, 充分搖勻 ,用有機玻璃移液管準(zhǔn)確加入 HF(i+7)1.0mL, 放置 10min.JIHC1(1+1)I.OmL,搖勻 加入1OOg/L鉬酸銨溶液2.0mL,搖 勻放置15min.以下同實驗方法吸光度濃度 的線性關(guān)系見圖 1.O? 00.C/mar.L .圖 1 標(biāo)準(zhǔn)曲線其線性回歸的相關(guān)系數(shù) ,>0.999.2.5 共存離子的影響試驗表

8、明 ,水中的一些主要的共存元素不干擾測定$02度為 200v/50mLa允許量(mg)Na(300),C1 一(3O0),cot (10o),B0,2 O00),AP (4o),Ca2 (20),M(20),F (5),Fd+(1),CI3 , M2 ,Ba2 ,Pb2+為0.5.對于PO43的干擾，可選用H2C2O來消除,2.0 mL100g/LH2C2o4 溶液可掩蔽 1.0mg(Po4一)的干 擾.2.6 水樣的測定根據(jù)水樣含硅量的大小 ,準(zhǔn)確吸取一定量水樣 注入聚乙烯瓶中 ,用滴定管添加純水使其體積為50mL（根據(jù)稀釋后的濃度最好落在標(biāo)準(zhǔn)曲線的中 間部位來確定取樣體積 ）.水樣的測定結(jié)

9、果見表 4. 加標(biāo)回收率的實驗結(jié)果見表 5.表 4 水樣分析結(jié)果水樣編號測定值/mg?平均值/mg?RSD/%030052-782-742-752-760-0l90.68表 5 水樣加標(biāo)回收率o oo oo oo oo oo oo oo OOOOOO4lboo 00000000000000ooOOO oo oo oo o0 0o ooOOO oo ooOOc oo000 00000 oo oo oo oo oo ooOOOOo oo oo oo ooo（上接第 45頁）少.受制品水分含量的要求 ,水分不能無限增加 . 為避免氣泡的產(chǎn)生 ,首先根據(jù)配方原材料的組 成選出氣體排出的方式 .一種方法

10、 ,對配方中水分 含量大的制品 ,可采用高溫高壓下 ,膠料自身產(chǎn)生 的內(nèi)壓力將模具打開直接排氣 ,暫稱為開放式放 氣.另一種方法 ,可通過真空泵將型腔內(nèi)的氣體抽凈,以避免制品中留有氣體設(shè)備開放式放氣般情況下 ,配方中水分含量高時可以采用這 種方法 .膠料裝入模型后 ,在高溫高壓下 ,膠料充滿 型腔 ,模具卸壓 ,模具內(nèi)氣體產(chǎn)生的強大壓力將模具 打開 ,完成放氣過程 .這一過程必須在膠料焦燒期內(nèi) 完成,否則 ,容易出現(xiàn)焦燒 .這種配方中水分含量對 氣泡產(chǎn)生的比例有很大的影響 （表 1）. 裹 1.配方中水分含量 （重量比）/%氣泡占百比 /%3.03.64.00.830.480.14注:硫化設(shè)備

11、 :日本生產(chǎn)的雙開平板硫化機 ;制品種類 : 醫(yī)藥瓶塞 （模比 l:144）;配方:顆粒膠100份，硫磺3份,氧化鋅5份,D+DM2份; 硫化條件 :150x3rain.由表 1 可以看出 ,水分含量越高 ,氣泡產(chǎn)生的越 開放式放氣方式設(shè)備要求相對簡單 ,此種放氣 方式不需要型腔內(nèi)真空密封 ,但設(shè)備,模具定位銷 , 定位套必須配合準(zhǔn)確 ,不能有外力產(chǎn)生放氣時模具 張開間距不勻的現(xiàn)象 ,否則會因氣流不暢而產(chǎn)生裂 口的現(xiàn)象 .這也是解決問題不可忽視的一個方面 硫化設(shè)備抽真空排氣 膠料在高溫高壓下 ,產(chǎn)生的蒸汽氣流 ,由真空 泵抽走.考慮對真空泵的保護 ,此種配方中 ,水分含 量不能太高 .膠料放入模型后 ,真空泵抽真空開始 （真空度一般在O.IMPa）;設(shè)備頂壓，膠料充滿型 腔;單向進氣閥門打開 ,型腔內(nèi)短暫進氣 ,將模具打 開;真空泵迅速將所有的氣體抽走 ,并達到很好的 抽真空效果 ;模具合模頂壓 ,整個放氣過程結(jié)束 .整 個動作必須在焦燒期內(nèi)完成 .