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橡膠制品的缺陷與解決方案

2018-10-25

 

橡膠制品的缺陷

產(chǎn)生原因

解決方案

一、橡膠-金屬粘結(jié)不良

 

1、膠漿選用不當(dāng)

參考橡膠設(shè)計手冊,選擇合適的膠粘劑;

 

2、金屬表面處理失敗,以致打底的膠漿涂料進(jìn)行硫化時,不能很好的與金屬表面實現(xiàn)物理吸附。

1、粗化金屬表面,保證打底的膠漿硫化時,能順利緊密附著于金屬表面上,其常用處理方法是:制品中金屬嵌件噴砂和拋丸;

2、金屬表面不能有銹蝕,不能粘有油污、灰塵、水滴等雜質(zhì);

3、膠漿涂刷工藝穩(wěn)定性差,膠漿太稀、漏涂、少涂、殘留溶劑等

3、要保證在金屬表面具有一定的涂膠厚度。這樣,一方面可以保證金屬表面有充足的膠漿與進(jìn)入模腔的膠料相互擴(kuò)散以及其交聯(lián)作用充分進(jìn)行,使金屬表面與硫化的橡膠充分粘結(jié);另一方面在金屬表面到制品表面也可以實現(xiàn)一定的模量梯度層,使制品的橡膠表面到金屬嵌件之間有一個從軟到硬的漸進(jìn)。(stiffness gradients 橡膠截面彈性與剛性比的有益漸進(jìn));

4、配方不合理,膠料硫化速度與膠漿硫化速度不一致(配方泛指膠料配方和膠漿配方)

1、改進(jìn)配方以保證有充足的焦燒時間;

2、改進(jìn)制品模具和配方,保證膠料以最快的速度到達(dá)金屬嵌件的粘結(jié)部位;

3、盡量采用普通、半有效硫化體系(不同硫化體系的耐疲勞性和耐熱氧老化等性能有明顯差異,一般硫化體系中隨著促進(jìn)劑與硫磺比率由小到大的變化,硫化體系由普通硫化體系過度到半有效硫化體系,至有效硫化體系,硫化膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則由多硫交聯(lián)鍵為主轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蜴I、雙硫鍵和單硫鍵并存的分布,最后全硫化體系變?yōu)閱瘟蜴I和雙硫鍵為主的脆性結(jié)構(gòu)。一般橡膠制品的物理和化學(xué)性能,在前兩種硫化體系中能較好適應(yīng)于生產(chǎn)使用。)提高硫磺用量(相對而言,不是越多越好),以實現(xiàn)多硫交聯(lián)鍵;

4、改進(jìn)硫化條件(溫度、時間和壓力)

5、減少易噴霜物和增塑劑的使用,防止其硫化時遷移到橡膠表面,從而影響粘連;

6、膠料停放時間過長,與空氣接觸產(chǎn)生一定的物理化學(xué)反應(yīng),造成膠料硫化失效。需改用新鮮的膠料。

5、壓力不足

1、增大硫化時的鎖模壓力

2、注意溢料口、抽真空槽的位置和尺寸設(shè)計,防止模腔內(nèi)壓力通過其泄壓,導(dǎo)致制品硫化時壓力不足;

3、保證模具配緊密,防止局部壓力損失過大;

6、膠漿有效成分揮發(fā)或固化

1、硫化前需預(yù)烘的金屬件,應(yīng)注意預(yù)烘的時間和溫度控制,過度預(yù)烘會導(dǎo)致反應(yīng)物質(zhì)揮發(fā)和膠漿的焦燒(或固化);(烘:加熱并干燥)

2、操作時注意防止金屬件在模具內(nèi)停留時間過長;

7、已硫化的膠皮、膠屑等異物混入混煉膠,并隨膠料一起硫化,造成金屬嵌件與膠料硫化時粘結(jié)部分小面積脫膠,進(jìn)而引起制品大面積剝離。

加強(qiáng)物料管理

二、大氣泡

1、制品硫化不充分,導(dǎo)致橡膠制品表面有大氣泡,割開其內(nèi)部呈蜂窩海綿狀

1、延長硫化時間,提高硫化溫度,保證硫化時有足夠壓力;

2、調(diào)整配方,提高硫化速度;

2、橡金屬粘接不良會引起粘結(jié)部 殘留大量氣體,加壓時氣體收縮,一旦撤去壓力,氣體擴(kuò)散,橡膠層較薄且面積較大的橡膠和金屬之間會出現(xiàn)氣泡

按上述一橡膠-金屬粘結(jié)不良中所述方法解決;

3、有氣體裹入膠料,氣體不易排除,隨膠料一起硫化,從而在制品表面出現(xiàn)氣泡

1、增加模具合模后放氣次數(shù);

2、對模具進(jìn)行抽真空;

3、提高混煉膠的溫度;

4、采用門尼粘度較高的橡膠;(門尼粘度用門尼粘度計測量,門尼粘度計是一個標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子,以恒定的轉(zhuǎn)速(一般2轉(zhuǎn)/分),在密閉室的試樣中轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所受到的剪切阻力大小與試樣在硫化過程中的粘度變化有關(guān),可通過測力裝置顯示在以門尼為單位的刻度盤上,以相同時間間隔讀數(shù)取數(shù)值可作出門尼硫化曲線,當(dāng)門尼數(shù)先降后升,從最低點起上升5個單位時的時間稱為門尼焦燒時間,從門尼焦燒點再上升30個單位的時間稱門尼硫化時間。

 

門尼粘度反應(yīng)橡膠加工性能好壞和分子量高低及分布范圍寬窄。門尼粘度高膠料不易混煉均勻及擠出加工,其分子量高、分布范圍寬。門尼粘度低膠料易粘輥,其分子量低、分布范圍窄。門尼粘度過低則硫化后制品抗拉強(qiáng)度低。門尼粘度-時間曲線還能看出膠料硫化工藝性能。)

5、入料前挑破膠料上的氣泡;(較原始)

6、改進(jìn)開煉機(jī)混煉工藝,盡量避免氣體混入膠料;

7、改進(jìn)注壓條件,使膠料能較慢的進(jìn)入模具型腔;(一般不可取,易產(chǎn)生缺膠現(xiàn)象)

8、改進(jìn)模具的排氣槽、溢料槽等;

4、膠料配方中有易揮發(fā)物

1、注意調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)牧蚧瘲l件,溫度不宜太高;

2、應(yīng)注意各種膠料使用前的防潮工作,必要時間可以進(jìn)行干燥;(硫化機(jī)配烘箱的作用很大)

3、減少或不使用硫化時產(chǎn)生氣體小分子物質(zhì)的原料;

4、減少使用低沸點的增塑劑、填充油、軟化劑;

三、薄皮氣泡

1、硫化條件,硫化劑配合不恰當(dāng)

1、注意膠料的硫化條件,溫度不宜太高

2、適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)促進(jìn)劑比例,不宜過高

2、膠料配方中有易揮發(fā)物

加強(qiáng)物料管理

3、混煉中部分裝橡膠原輔材料的塑料袋,未徹底融化,也未均均分散在混煉膠中

提高混煉溫度;(同事考慮拿出塑料袋)

四、橡膠表面發(fā)粘

1、模具型腔局部滯留氣體,從而影響傳熱和膠料受熱硫化

1、對模具進(jìn)行抽真空,保證膠料進(jìn)入型腔處于真空狀態(tài),確保抽真空抽出模具內(nèi)的氣體;

2、增加模具合模后放氣次數(shù)

3、在模具上設(shè)置排氣槽或溢膠槽;

2、型腔不對稱,有死角,傳熱不均導(dǎo)致硫化不均勻

1、調(diào)整膠料配方,使用硫化曲線平坦期長的膠料;

2、調(diào)節(jié)硫化條件,延長硫化時間或提高硫化溫度;

3、膠料壓出或壓延夾入氣體

改進(jìn)膠料的壓出、壓延條件和工藝;

五、缺膠

1、用膠量太少

1、增加用膠量;2、調(diào)節(jié)注膠孔,保證注膠充足;(注膠孔指模具入膠口)

2、溢料口太大,以致膠料不能充滿型腔,從溢料口溢出或溢料口位置不對

1、改小溢料口的尺寸或減少溢料口數(shù)量;

2、合理選擇溢料口位置

3、脫模機(jī)用量太大,以致膠料不能充滿型腔,從溢料口溢出或溢料口位置不對

1、減少脫模劑的用量;

2、注意膠料使用前不能粘油污;

4、膠料硫化速度太快,膠料未充滿型腔便已硫化,以致膠料流動性變差,膠料不能充滿型腔

1、調(diào)整膠料配方,延長焦燒時間;

2、加大入料口的尺寸或增加入料口數(shù)量;

5、模具入料口設(shè)計不合理,膠料不能充滿型腔

改進(jìn)模具;

6、膠料太硬或流動性不好,未充滿型腔就已硫化

改善膠料配方或提高預(yù)塑溫度,增加流動性;

六、炸邊、飛邊厚

1、膠料焦燒時間不足,易形成硫化膠粒和膠屑

1、延長膠料焦燒時間;

2、調(diào)整硫化時間(降低溫度延長硫化時間)

3、避免使用停放時間太長的膠料;

2、工藝不合理,膠料過多無法溢出,硫化時先于制品表面硫化使之夾于分型面等部位之間

1、盡量采用移模注壓和傳遞模壓方式;(平板硫化機(jī)產(chǎn)品不屬于此類)膠料傳遞成型工藝是在加料前模具閉合,原料在單獨的加料腔中家人,呈熔融狀態(tài),然后再壓力作用下,通過模具的澆注系統(tǒng)高速壓入型腔,在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱、受壓而固化成型。它與平板硫化模壓成型相同,都有加料、型腔,都是在液壓機(jī)上壓制,其主要區(qū)別是:(1)膠料傳遞成型是先合模后澆注成型,而模壓成型則是先加料后合模,在型腔中加熱、加壓成型。

(2)傳遞模有澆注系統(tǒng),而壓縮模沒有澆注系統(tǒng)。

2、膠料應(yīng)準(zhǔn)確稱量給料;

3、模具污染,膠料不清潔

清潔模具和膠料;

4、模具分型面配合不緊密,設(shè)計不合理,溢料口太大

改進(jìn)模具,分型面盡量避免出現(xiàn)在制品的粘結(jié)部位等敏感位置;

5、膠料傳熱速度較慢,硫化時膠料內(nèi)外層升溫不一致,外層膠料已硫化,內(nèi)層膠料卻受熱膨脹,強(qiáng)制溢料引起縮孔夾層

1、改進(jìn)膠料配方;

2、改進(jìn)硫化工藝條件,比如采用低溫長時間硫化。(特別是厚制品)

七、噴霜

1、硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑等原料用量過多,在橡膠中的溶解已飽和,便慢慢遷移到橡膠表面

通過實驗,合理控制各種原料用量

2、產(chǎn)品硫化不充分,欠硫(壓力、溫度、時間三項中某一項不滿足或者多項不滿足)

充分硫化;)改善壓力、溫度、時間三者)

八、分層

1、膠料表面污染,特別是油污

清潔膠料表面或換用干凈的膠料;

2、噴霜

按上述第七項噴霜中所述方法解決;

3、相容性差的不同橡膠混合不均勻

在配方設(shè)計時選用相容性較好的膠種;

九、撕裂、拉毛

1、脫模方式不合理,硬脫模,導(dǎo)致制品被扯斷或拉毛

1、改進(jìn)脫模方式,改進(jìn)模具結(jié)構(gòu);

2、噴脫模劑;

2、制品過度硫化,導(dǎo)致橡膠強(qiáng)度等物理性能下降而被撕裂

調(diào)整硫化條件到正硫化;

3、硫化溫度太高

調(diào)整膠料配方,降低硫化溫度;

 

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