橡胶硫化制品气泡原因及解决办法
【word】 橡胶制品中夹带气泡的影响及解决
橡胶制品中夹带气泡的影响及解决赵美云:橡胶制品中夹带气泡的影响及解决45橡胶制品中夹带气泡的影响及解决赵美云(石家庄第一橡胶股份有限公司,河北石家庄05o031)【摘要】橡胶制品在生产过程中,胶料中卷入气体硫化易产生气泡.气泡是经常出现的一个硫化缺陷.产生气泡的原因是多方面的,工艺和设备是解决问题的关键.【关键词】硫化压力;真空度;放气间距【中图分类号】TQ330.6*7【文献标识码】B【文章m-~-]loo1-5095(2004)05-0045-02硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一.在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一个加工工序.其目的在于改善胶料的物理机械性能及其他性能,使橡胶制品能更好地适应和满足使用的要求.而生产过程中,经常遇到使用性能和外观不合用户要求的质量问题,这需要从胶料配方,生产工艺,设备等方面做大量的工作来解决.在众多的问题中,尤其是对外观和强力方面要求严格的制品,硫化产生气泡是经常遇到的一个重要而且必须解决的问题.胶料硫化时,由于胶料中包含的水分蒸发以及所有的空气释放,而产生一种内压力,这种内压力使胶料产生气孔,如果这种气孔没有得到很好的处理,可能产生气泡.正常情况下,在10o一140℃下,通过硫化压力2—5MPa,就能保证胶料充满模具,防止气泡的产生.但对特殊的制品,特殊的工艺,需考虑硫化压力的影响.硫化分为常压硫化和非常压硫化.1常压硫化一般的橡胶制品都是在一定的压力下完成的,但某些薄的制品在常压下也能完成.液体连续硫化是常压硫化的一个典型例子,即将压出的半成品在储有高温液体介质的槽池中加热硫化.硫化装置装有的排气式压出机将胶料中大部分的空气排出,但残存在胶料中的水分,空气仍会使胶料在硫化过程中产生气泡.为解决气泡的产生,在配方和材料的选择上需注意以下几点:(1)在配方设计上,要选用快速的硫化促进剂,达到快速硫化的目的;(2)生胶的门尼粘度不能太小,因粘度大于65度的胶料有助于气泡的减少;(3)胶料中不能配用挥发性的增塑剂,而且各种配合剂应尽量减少水分的含量,并配用一定量的干燥剂如氧化钙,其用量约8—10份,要选用能增加胶料粘度的半补强炉黑或快压出炭黑,忌用【收稿日期]2oo4-o8-06【作者简介】赵美云(1973一),女,助理工程师,现从事橡胶制品方面的研究工作.热裂法炭黑.2非常压硫化(压力机硫化)硫化压力可保证制品的致密性,消除气泡.胶料中生胶和配合剂含有微量的水分和空气,在硫化过程中因加热而产生气泡;另外,在硫化中也会产生某些挥发性的气体而导致制品产生气泡,所以要求一定的硫化压力,以保证制品的质量.硫化压力的大小由胶料的性质,产品结构和工艺条件等因素而定.对流动性差的胶料,结构和形状复杂的厚制品,硫化压力一般要大些,反之,硫化压力可小些.下面列举出几种常用制品的硫化压力,并将对应气泡的产生原因和常用的解决方法加以分析.,2.1硫化罐硫化汽车外胎的内压为2.2—2.5MPa.外压为15MPa为避免汽车外胎气泡的产生,也应注意常压硫化中经常注意的问题,同时可在硫化中易存在空气的地方(如胎冠两边,胎侧),钻有排气孔,以便于把空气排出.2.2运输带硫化压力为1.5—2.5MPa运输带板材用品的硫化工艺,因其机械结构相对简单,胶料中的气体排出比较容易,一般应注意常压硫化中应注意的事项就可以避免.2-3注射成型的注射压力为120-一150MPa基于橡胶注射生产成型周期短,生产效率高的特点,首先配方工艺必须采用高温快速的硫化体系;其次,必须有较高的硫化压力,保证注射速度,提高生产效率.设备设计上,注射螺杆常用渐变型螺纹以保证排气.如果制品结构复杂,工艺上可以考虑模具型腔加抽真空设备,以便将制品中残存的气体全部抽走,保证制品的外观质量.2_4模压制品的硫化压力为2—4MPa模压法硫化设备简单,更换产品方便,多采用平板硫化机硫化.(下转第66页’)河北化工2004年第5期准确吸取SiO2标准溶液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0mL置于一组150mL聚乙烯瓶中,用滴定管添加纯水使其体积为50mL.分别加入3mol/I_,A1C13溶液3.0mL,充分摇匀,用有机玻璃移液管准确加入HF(i+7)1.0mL,放置10min.J~IHC1(1+1)1.0mL,摇匀,加入100g/L钼酸铵溶液2.0mL,摇匀,放置15min.以下同实验方法.吸光度浓度的线性关系见图1.O?≮0.0.C/mar.L—.图1标准曲线其线性回归的相关系数,>0.999.’2.5共存离子的影响试验表明,水中的一些主要的共存元素不干扰测定.SiO2~度为200v~/50mLa~允许量(mg)Na~(300),C1一(3O0),cot一(10o),B0,2一O00),AP’(4o),Ca2’(20), M(20),F一(5),Fd+(1),CI3’,№2’,,Ba2’,Pb2+为0.5.对于PO43-的干扰,可选用H2C2o来消除,2.0 mL100g/LH2C2o4溶液可掩蔽1.0mg(Po4一)的干扰.2.6水样的测定根据水样含硅量的大小,准确吸取一定量水样注入聚乙烯瓶中,用滴定管添加纯水使其体积为50mL(根据稀释后的浓度最好落在标准曲线的中间部位来确定取样体积).水样的测定结果见表4.加标回收率的实验结果见表5.表4水样分析结果水样编号测定值/mg?平均值/mg?RSD/%030052-782-742-752-760-0l90.682.792-762.7603008l-3ll-301.291.3o0.0151.141.321.281.2903OO9l1.50l1.54l1.59l1.580.O540-47l1.58l1.62l1-65表5水样加标回收率o●oo●oo●oo●oo●oo●oo●oo●OOOOOOoo●oo●00000OOOOOOOOO●oo000●oo●oo●oo●o0●0o●ooOOOO●oo●ooOOo●oo000●00000●oo●oo ●oo●oo●oo●ooOOOOoo●oo●oo●oo●oo●o(上接第45页)少.受制品水分含量的要求,水分不能无限增加.为避免气泡的产生,首先根据配方原材料的组成选出气体排出的方式.一种方法,对配方中水分含量大的制品,可采用高温高压下,胶料自身产生的内压力将模具打开直接排气,暂称为开放式放气.另一种方法,可通过真空泵将型腔内的气体抽净,以避免制品中留有气体.2.4.1设备开放式放气一般情况下,配方中水分含量高时可以采用这种方法.胶料装入模型后,在高温高压下,胶料充满型腔,模具卸压,模具内气体产生的强大压力将模具打开,完成放气过程.这一过程必须在胶料焦烧期内完成,否则,容易出现焦烧.这种配方中水分含量对气泡产生的比例有很大的影响(表1).裹1.配方中水分含量(重量比)/%气泡占百比/%3.03.64.00.830.480.14注:硫化设备:日本生产的双开平板硫化机;制品种类:医药瓶塞(模比l:144);配方:颗粒胶l00份,硫磺3份,氧化锌5份,D+DM2份;硫化条件:150x3rain.由表1可以看出,水分含量越高,气泡产生的越开放式放气方式设备要求相对简单,此种放气方式不需要型腔内真空密封,但设备,模具定位销,定位套必须配合准确,不能有外力产生放气时模具张开间距不匀的现象,否则会因气流不畅而产生裂口的现象.这也是解决问题不可忽视的一个方面.2.4.2硫化设备抽真空排气胶料在高温高压下,产生的蒸汽气流,由真空泵抽走.考虑对真空泵的保护,此种配方中,水分含量不能太高.胶料放入模型后,真空泵抽真空开始(真空度一般在0.1MPa);设备顶压,胶料充满型腔;单向进气阀门打开,型腔内短暂进气,将模具打开;真空泵迅速将所有的气体抽走,并达到很好的抽真空效果;模具合模顶压,整个放气过程结束.整个动作必须在焦烧期内完成.硫化温度太低,闷气时间和放气时间不合适,仍可能产生气泡.必须保证水分在高温下蒸发并能全部释放.这种方法的制品外观缺陷相对较少,但设备要求高.设备,模具定位销,定位套必须配合准确,保证放气气流通畅.3结论要解决橡胶制品中的气泡缺陷,应使胶料尽量少的产生蒸汽,并改进工艺及硫化设备,采取适当的方法将生成的蒸汽释放出去.。
橡胶产品基本缺陷产生原因及解决措施
浇口设计不合理
浇口设计不合理，导致充型困难或产 生气孔等缺陷。
模具加工精度低
模具加工精度不高
导致模具配合不良，出现飞边、 溢料等问题。
模具表面粗糙
模具表面粗糙导致制品表面质量差 。
模具材料不当
使用不当材料制作模具，导致制品 不符合要求。
设备性能不良
注射机精度不高
注射机精度不高，导致注射不稳 定，制品出现气泡、银纹等缺陷
配方比例不当
橡胶配方中各种原材料的 比例不当，会影响橡胶产 品的性能。
配方设计不合理
硫化体系不合理
硫化体系是橡胶配方设计 的重要部分，硫化剂、促 进剂等配比不当，会影响 橡胶产品的性能。
补强体系不合理
补强剂的种类和用量不当 ，会影响橡胶产品的强度 和耐磨性等性能。
增塑体系不合理
增塑剂的种类和用量不当 ，会影响橡胶产品的柔软 度和耐寒性等性能。
建立完善的设备维护和保养制度 ，定期对设备进行检查、维修和
更换。
保持生产环境的清洁和卫生，减 少污染和杂质对产品质量的影响
。
加强产品使用及环境监控
对产品使用进行严格的监管和控制，避免滥用和误用。 对产品使用环境进行评估和监控，确保其符合产品要求。
建立完善的质量检测和监控体系，对产品进行定期检查和测试。
压力不均
总结词
压力不均是指在橡胶加工过程中，压力 分布不均匀，导致橡胶制品出现鼓包、 厚度不均等问题。
VS
详细描述
压力不均的原因包括模具设计不合理、压 力控制不稳定、注射速度过快或过慢等。 此缺陷会导致橡胶制品形状变形、精度降 低，影响使用性能和外观质量。
时间控制不当
总结词
时间控制不当是指在橡胶加工过程中，时间控制过长或过短，导致橡胶制品出现老化、不耐用等问题。
丁基再生胶硫化气泡
丁基再生胶硫化气泡
丁基再生胶硫化气泡是在丁基再生胶（一种橡胶材料）硫化过程中产生的气体泡沫。
硫化是一种将橡胶加热至一定温度，使其分子间发生交联的过程。
在硫化过程中，硫化剂（如二硫化碳）与橡胶中的丁基橡胶分子发生反应，形成交联结构，增加橡胶的强度和弹性。
然而，如果硫化过程中温度过高或时间过长，丁基再生胶中的硫化反应就会产生过多的气体。
这些气体无法完全从橡胶中逸出，从而形成气泡。
这些气泡可能在橡胶中分布不均匀，造成橡胶表面或内部出现气孔或气泡。
丁基再生胶硫化气泡会影响橡胶制品的密实性和外观质量，降低其使用寿命和性能。
为了避免丁基再生胶硫化气泡的产生，需要控制硫化过程中的温度和时间，并且选择合适的硫化剂和添加剂。
此外，应对丁基再生胶进行充分的混炼和挤出等预处理，以减少其内部的气体含量。
通过合理控制硫化条件和工艺参数，可以减少丁基再生胶硫化气泡的发生，提高橡胶制品的质量。
硫化工序常见问题分析及解决方法
硫化工序常见问题分析及解决方法１表皮气泡（１）硫化不充分，导致制品表面有气泡，割开其内部呈蜂窝海绵状。
解决方法：延长硫化时间，提高硫化温度。
保证足够的硫化压力；调整配方，提高硫化速度。
（２）有气体裹入胶料，不易排除，随胶料一起硫化，导致制品表面出现气泡。
解决方法：增加模具合模后的放气次数，对模具进行抽真空；提高混炼胶温度，采用门尼粘度较大的橡胶；入料前挑破胶料上的气泡，改进模具的排气槽。
（３）胶料配方中有易挥发物。
解决方法：适当调节硫化条件，温度不宜太高；应注意原料使用前的防潮，必要时可进行干燥；减少低沸点增塑剂、填充油和软化剂的使用。
２胶料表面发粘（１）模具型腔局部滞留气体，从而影响传热和胶料受热硫化。
解决方法：对模具进行抽真空，保证胶料进入型腔内处于真空状态；增加模具合模后的放气次数；在模具上设置排气槽。
（２）模具型腔不对称、有死角，传热不均匀导致硫化不均匀。
解决方法：调整胶料配方，使硫化曲线平坦期延长；延长硫化时间或提高硫化温度。
（３）胶料挤出或压延夹入气体。
解决方法：改进挤出、延压条件和工艺。
３分层（１）胶料表面污染，特别是油污。
解决方法：清洁胶料表面或换用干净的胶料。
（２）喷霜。
按喷霜方法解决。
（３）胶料混合不均匀。
解决方法：在配方设计时选用相容性好的胶种。
４橡胶－金属粘接不良（１）金属件表面处理不良。
解决方法：金属件表面不能有锈蚀，不能沾到油污、灰尘和杂质等。
（２）胶浆涂刷工艺稳定性差，胶浆太少、漏涂、少涂或残留溶剂。
解决方法：认真操作，防止胶浆漏涂和少涂；涂好胶浆的金属件应干燥完全，让溶剂充分挥发。
（３）胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致。
解决方法：改进配方以保证充足的焦烧时间；模具和配方改进，使胶料以最快的速度到达粘合部位；改进硫化条件（温度、时间和压力）；减少易喷霜物和增塑剂的使用；尽量使用新鲜的胶料。
（４）压力不足。
解决方法：增大硫化压力，保证模具配合紧密，防止局部压力损失过大；注意溢料口、抽真空槽的位置和尺寸，防止局部与大气过多沟通。
橡胶产品表面有气泡的原因分析
橡胶产品表面有气泡的原因分析橡胶硫化后样品表面总是有些气泡，大小不等，切开后，样品中间也有少数气泡。
橡胶产品表面有气泡的原因分析
1、橡胶混炼不均匀，操作工不规范。
2、橡胶胶片停放不规范，环境不卫生。
管理不规范。
3、材料有水份（混炼时加点氧化钙）
4、硫化不充分，不熟看起来有气泡。
5、硫化压力不足。
6、硫化剂杂质较多，小分子的杂质提前变成分解，气泡残留制品中
7、模具本身排气设计不合理，胶料冲线时气不能及时排出！
8. 制品太厚，胶料过少，橡胶传热慢，外表硫化后，橡胶流动性下降，造成缺料，所以就可能产生气泡。
9.硫化过程中排气没排好。
10、配方问题，硫化体系要改善。
解决办法：
在硫化压力和时间上加以改善
1、延长硫化时间或提高硫化速度。
2、硫化前薄通几次。
3、硫化时排气次数多一点。
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5
脱模开裂
1、过硫
2、脱模时模温过高，橡胶分子仍处于剧烈运动中，遇冷空气时局部先冷却，与后冷却的部分形成内应力，极易造成脱模裂伤
6、按规定清洗模具
2、胶料或模具被油脂或其他物质污染，在被污染的地方造成分层
3、脱模剂喷洒太多，使部分侵入胶料中，造成分层、开裂
4、混炼不均或喷霜
5、胶料塑性太差
1、适当增加薄通次数
2、如果油污发生在制品表面，该处就有开裂的可能，因此，胶料要妥善保管，模具在使用前要清理干净
3、处粘模部分外，其他地方可不涂或少涂
4、胶料在使用前要经过充分热炼，可以部分消除混炼不均和喷霜现象，热炼好的胶料最好立即使用，不能停放太久，否则，喷霜现象还可能发生
7、对合线处局部疏松，胶料之间结合强度小
8、缓压太迟
1、增加或检查压力波动的原因
2、使硫化压力降到合适的水平，防止过大或过小。如果降压后飞边增厚，可酌情减少加料量或加大流胶槽，有条件时，可使模具在压力下冷却，然后启模，这样因冷却收缩可以部分或全部抵消上述体积增大现象，减少或杜绝对合线开裂
3、这常常是造成制品抽边的主要原因，制品外部硫化后，由于胶料传热慢，内部还处于未硫化状态，如果这是降压启模，内部硫化反应中的挥发会迅速外溢，同时由于温度下降，胶料严重收缩，这两方面的因素使得对合处抽边，应当调整硫化条件，采用低温长时间硫化法或分阶段升温硫化法
1、压力不足或压力波动，使硫化过程中胶料内部压力大于硫化压力
2、硫化压力过大，胶料被严重压缩，起模时，压力急剧下降，硫化胶体积增大，制品其他部分因受模具限制无法膨胀，而模具对合线处则可自由膨胀，因膨胀不均造成的内应力就导致开裂
橡胶硫化常见问题及解决方法
对合线开裂。
1.应查明原因，采取相应措施； 2.应适当增加压力； 3.缓缓增压，使模具慢慢闭合； 4.缓压应掌握时机，过早过迟都不利于排气； 5.对结构复杂物品，应采用多镶式模具，这样有利于气体 从模具缝处逸出，对易出现气孔的地方可以开跑气槽，上 模板型腔不宜太深等； 6.装料时尽量胶料均布模腔； 7.提高胶料热练质量； 8.对于厚的产品采用低温长时间硫化法或分段升温硫化 法； 9.调整配方。
1.因过硫制品弹性不够，出模时易造成机械拉伤，一般情 况下，适当降低硫化温度，缩短硫化时间。 2.一些机械强度不高的橡胶，如硅橡胶此种缺陷较多，出 现这种情况时，应适当降低出模温度； 3.在容易撕裂处，多喷洒脱模剂； 4.按作业指导书生产作业； 5.改进模具设计； 6.按规定清洗模具。
1.过硫； 2.脱模时，模温过高，橡胶分子扔处在剧烈运动 中，遇冷空气时局部先行冷却，与后冷却的部分 形成内应力，极易造成脱模裂伤； 3.未使用脱模剂，或使用不足； 4.脱模方法不当； 5.模具结构不合理； 6.模腔污染。
题及解决方法 解决方法
1.控制预成型半成品质量；
2. 在产品允许的
情况下，增加胶料塑性，在工艺上适当增加压力，或在模
具表面涂一层硅油；
3. 适当
降低模温，另，硅胶没有严格的正硫化点，胶料可以在较
低的模温下装模。 4. 改进配方；
5. 提高操作技能；
6. 加强操作人
员操作培训；
7. 改进模具；
8. 减慢加压速度，使胶料在压力下缓缓流入模腔；
9.适当增加压力。
1.增加或检查压力波动的原因；
2.使硫化压力降
低到合适的水平，防止过大或过小。如果降压后飞边增
2 对合处产品开裂，有时候 胀，因膨胀不均造成的内应力就导致开裂； 3.
硅胶 低温 气泡
硅胶低温气泡
硅胶在低温下可能会产生气泡，主要原因有以下几点：
1.排气不足：在硅胶原料放置于成型模具后，如果排气处理不当，可能导致空气被困在硅胶原料中，从而在成型后产生气泡。
2.硫化温度过低：硫化温度是硅橡胶成型的重要参数，通常设定在160～200℃。
但当硫化温度过低时，会导致成型时间延长，硅胶在未完全硫化的情况下易产生气泡。
3.硫化温度过高：过高的硫化温度可能使硅胶原料在成型过程中就开始硬化，导致空气被困在硅胶原料中，从而产生气泡。
4.硫化时间过短：硫化时间的长短决定了硅胶能否被完全硫化，时间过短可能导致部分硅胶未完全硫化，从而产生气泡。
5.配合剂问题：某些配合剂，特别是增塑剂（包括软化剂），在硅胶中可能会产生气泡。
这是因为这些配合剂含有低温挥发物和水份，当温度升高时，这些物质可能会挥发或产生气体，导致硅胶中出现气泡。
为了减少硅胶中的气泡，可以采取以下措施：
1.优化模具设计，使模具具有合理的气孔位置和足够的排气孔数，以及保证胶料在模具中能均匀受热受压。
2.控制硫化温度和时间，使其达到最佳的硫化状态。
3.控制填料的粒径和添加量，减少填料与其它组分产生
的化学反应。
4.避免使用含有易挥发物质或易产生气体的配合剂。
5.在生产过程中加强操作和管理，避免混入杂质或空
气。
6.对于已经产生气泡的硅胶制品，可以通过后处理如热
处理、真空处理等方式来减少气泡。
总之，要减少硅胶中的气泡，需要从原料、配方、生产工艺和设备等方面进行综合考虑和优化。