橡胶制品的缺陷与解决方案

发布时间:2018-12-10 14:11:09   人浏览 来源: 橡胶技术网

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橡胶制品的缺陷

产生原因

解决方案

一、橡胶-金属粘接不良

1.胶浆选用不当

参考橡胶设计使用手册,选择合适的胶粘剂;

2.金属表面处理失败,以致打底的胶浆涂料进行硫化时,不能很好的与金属表面实现物理吸附

1、粗化金属表面,保证打底的胶浆硫化时,能顺利紧密附着于金属表面上。其常用的处理方法是:制品中金属嵌件喷砂和抛丸;

2、金属表面不能有锈蚀,不能粘有油污、灰尘、水滴等杂质;

3.胶浆涂刷工艺稳定性差,胶浆太稀、漏涂、少涂、残留溶剂等

1、注意面涂操作,防止胶浆漏涂、少涂; 面涂重要性及影响(涂料的表面成膜与涂料表面张力、重力、施工机械力、物料分子间作用力及化学反应作用力有关。因而面涂质量受到这几种力的综合影响,为此采用不同的工艺、高超的技艺、熟练的手艺显得极为重要。)

2、涂好胶浆的金属件应充分干燥,让溶剂充分挥发,防止残留溶剂在硫化时挥发,导致粘结失效;

3、 要保证在金属表面具有一定的涂胶厚度。这样,一方面可以保证金属表面有充足的胶浆与进入模腔的胶料相互扩散以及共交联作用充分进行,使金属表面与硫化的橡胶充分粘结;另一方面在金属表面到制品表面也可以实现一定的模量梯度层,使制品的橡胶表面到金属嵌件之间有一个从软到硬的渐进。(stiffness gradients 橡胶截面弹性与刚性比的有益渐进);

4.配方不合理,胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致

配方泛指胶料配方和胶浆配方

1、改进配方以保证有充足的焦烧时间;

2、改进制品模具和配方,保证胶料以最快的速度到达金属嵌件的粘结部位;

3、尽量采用普通、半有效硫化体系(不同硫化体系的耐疲劳性和耐热氧老化等性能有明显差异,一般硫化体系中随着促进剂与硫黄比率由小到大的变化,硫化体系由普通硫化体系过渡到半有效硫化体系,至有效硫化体系。硫化胶网络结构则由多硫交联键为主转变为多硫键、双硫键和单硫键并存的分布,最后全硫化体系变为单硫键和双硫键为主的脆性结构。一般橡胶制品的物理和化学性能,在前两种硫化体系中能较好适应于生产使用。),提高硫黄用量(相对而言,不是越多越好),以实现多硫交联键;

4、改进硫化条件(温度、时间和压力);

5、减少易喷霜物和增塑剂的使用,防止其硫化时迁移到橡胶表面,从而影响粘结;

6、胶料停放时间过长,与空气接触产生一定的物理化学反应,造成胶料硫化失效。需改用新鲜的胶料。

5.压力不足

1、增大硫化时的锁模压力

2、注意溢料口、抽真空槽的位置和尺寸设计,防止模腔内压力通过其泄压,导致制品硫化时压力不足;

3、保证模具配合紧密,防止局部压力损失过大;

6.胶浆有效成分挥发或固化

1、硫化前需预烘的金属件,应注意预烘的时间和温度控制,过度预烘会导致反应性物质挥发和胶浆的焦烧(或固化);(烘:加热并干燥)

2、操作时注意防止金属件在模具内停留时间过长;

7、已硫化的胶皮、胶屑等异物混入混炼胶,并随胶料一起硫化,造成金属嵌件与胶料硫化时粘结部分小面积脱胶,进而引起制品大面积剥离 。

加强物料管理

二、大气泡

1.制品硫化不充分,导致橡胶制品表面有大气泡,割开其内部呈蜂窝海绵状 

1、延长硫化时间,提高硫化温度,保证硫化时有足够的压力;

2、调整配方,提高硫化速度;

2.橡胶-金属粘接不良会引起粘结部位残留大量气体,加压时气体收缩。一旦撤去压力,气体扩散,橡胶层较薄且面积较大的橡胶和金属之间会出现气泡

按上述一橡胶-金属粘接不良中所述方法解决;

3.有气体裹入胶料,气体不易排除,随胶料一起硫化,从而在制品表面出现气泡 

1、增加模具合模后放气次数;

2、对模具进行抽真空;

3、提高混炼胶的温度; 

4、采用门尼粘度较高的橡胶;(门尼粘度用门尼粘度计测量,门尼粘度计是一个标准的转子,以恒定的转速(一般2转/分),在密闭室的试样中转动。转子转动所受到的剪切阻力大小与试样在硫化过程中的粘度变化有关,可通过测力装置显示在以门尼为单位的刻度盘上,以相同时间间隔读取数值可作出门尼硫化曲线,当门尼数先降后升,从最低点起上升5个单位时的时间称门尼焦烧时间,从门尼焦烧点再上升30 个单位的时间称门尼硫化时间。

 

门尼粘度反应橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄。门尼粘度高胶料不易混炼均匀及挤出加工,其分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易粘辊,其分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。门尼粘度-时间曲线还能看出胶料硫化工艺性能。)

5、入料前挑破胶料上的气泡;(较原始)

6、改进开炼机混炼工艺,尽量避免气体混入胶料;

7、改进注压条件,使胶料能较慢的进入模具型腔;(一般不可取,易产生缺胶现象)

8、改进模具的排气槽、溢料槽等;

4.胶料配方中有易挥发物 

1、注意调节适当的硫化条件,温度不宜太高;

2、应注意各种胶料使用前的防潮工作,必要时可以进行干燥;(硫化机配烘箱的作用很大)

3、减少或不使用硫化时产生气体小分子物质的原料;

4、减少使用低沸点的增塑剂、填充油、软化剂;

 三、薄皮气泡

1.硫化条件,硫化剂配合不恰当

1、注意胶料的硫化条件,温度不宜太高

2、适当的调节促进剂比例,不宜过高

2.胶料配方中有易挥发物 

加强物料管理;

3.混炼中部分装橡胶原辅材料的塑料袋,未彻底融化,也未均匀分散在混炼胶中 

提高混炼温度;(同时考虑拿出塑料袋)

四、橡胶表面发粘

1.模具型腔局部滞留气体,从而影响传热和胶料受热硫化

1、对模具进行抽真空,保证胶料进入型腔处于真空状态。确保抽真空压力,充分抽出模具内的气体;

2、增加模具合模后放气次数;

3、在模具上设置排气槽或溢胶槽;

2.模具型腔不对称,有死角,传热不均导致硫化不均匀  

1、调整胶料配方,使用硫化曲线平坦期长的胶料;

2、调节硫化条件,延长硫化时间或提高硫化温度;

3.胶料压出或压延夹入气体

改进胶料的压出、压延条件和工艺;

五、缺胶

1.用胶量太少

1、增加用胶量;2、调节注胶孔,保证注胶充足;(注胶孔指模具入胶口)

2.溢料口太大,以致胶料不能充满型腔,从溢料口溢出或溢料口位置不对

1、改小溢料口的尺寸或减少溢料口数量;

2、合理选择溢料口的位置;

3.脱模剂用量太多,以致胶料在型腔内汇合处不能合拢

1、减少脱模剂的用量;

2、注意胶料使用前不能沾油污;

4.胶料硫化速度太快,胶料未充满型腔便已硫化,以致胶料流动性变差,胶料不能充满型腔。

1、调整胶料配方,延长焦烧时间;

2、加大入料口的尺寸或增加入料口数量;

5.模具入料口设计不合理,胶料不能充满型腔 

改进模具;

6.胶料太硬或流动性不好,未充满型腔就已硫化

改善胶料配方或提高预塑温度,增加流动性;

六、炸边、飞边厚

1.胶料焦烧时间不足,易形成硫化胶粒和胶屑

1、延长胶料焦烧时间;2、调整硫化时间(降低温度延长硫化时间);

3、避免使用停放时间太长的胶料;

2.工艺不合理,胶料过多无法溢出,硫化时先于制品表面硫化使之夹于分型面等部位之间 

1、尽量采用移模注压和传递模压方式;(平板硫化机产品不属于此类)胶料传递成型工艺是在加料前模具闭合,原料在单独的加料腔中加热,呈熔融状态,然后在压力作用下通过模具的浇注系统高速压入型腔,在型腔内继续受热、受压而固化成型。它与平板硫化机模压成型相同,都有加料腔、型腔,都是在液压机上压制。其主要区别是:
(1)胶料传递成型是先合模后浇注成型,而模压成型则是先加料后合模,在型腔中加热、加压成型。
(2)传递模有浇注系统,而压缩模没有浇注系统。

2、胶料应准确称量给料;

3.模具污染,胶料不清洁

清洁模具和胶料;

4.模具分型面配合不紧密,设计不合理,溢料口太大

改进模具,分型面尽量避免出现在制品的粘接部位等敏感位置;

5.胶料传热速度较慢,硫化时胶料内外层升温不一致,外层胶料已硫化,内层胶料却受热膨胀,强制溢料引起缩孔夹层 

1、改进胶料配方

2、改进硫化工艺条件,比如采用低温长时间硫化。(特别是厚制品);

 七、喷霜

1.硫化剂、促进剂、活性剂等原料用量过多,在橡胶中的溶解已饱和,便慢慢迁移到橡胶表面

通过试验,合理控制各种原料的用量;

2.产品硫化不充分,欠硫(压力、温度、时间三项中某一项不满足或者多项不满足)

充分硫化;(改善压力、温度、时间三者)

八、分层

1.胶料表面污染,特别是油污 

清洁胶料表面或换用干净的胶料;

2.喷霜

按上述第七项喷霜中所述方法解决;

3.相容性差的不同橡胶混合不均匀 

配方设计时选用相容性好的胶种;

九、撕裂、拉毛

1.脱模方式不合理,硬脱模,导致制品被扯断或拉毛

1、改进脱模方式,改进模具结构;2、喷脱模剂;

2.制品过度硫化,导致橡胶强度等物理性能下降而被撕裂

调整硫化条件到正硫化;

3.硫化温度太高

调整胶料配方,降低硫化温度;

            


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