橡胶板硫化不完全怎么办
橡胶板硫化不完全会导致产品物理性能下降(如硬度不足、拉伸强度低)、易老化变形,甚至在使用中出现开裂、粘辊等问题。以下是针对硫化不完全的详细解决方案及预防措施:
一、硫化不完全的常见原因
硫化温度不足
温度未达到硫化剂分解温度(如硫磺需140-150℃),或温度波动导致局部欠硫。
硫化时间过短
硫化时间未达到胶料正硫化时间(如厚制品需延长硫化时间以保证内部充分交联)。
硫化剂用量不足或分散不均
硫化剂添加量低于配方要求,或混炼时未充分分散,导致局部交联密度低。
胶料配方问题
促进剂、活性剂配比不当,影响硫化反应速率或交联效率。
设备故障
硫化机温度不均、压力不足,或模具排气不畅导致胶料内部存气。
二、硫化不完全的解决方案
1. 返工处理(适用于轻度欠硫)
步骤:
将欠硫橡胶板重新放入硫化模具中。
调整硫化参数:
温度:提高至配方要求温度(如从140℃升至150℃)。
时间:延长硫化时间(如从10分钟延长至15分钟)。
压力:增加硫化压力(如从10MPa升至15MPa)以促进胶料流动和交联。
硫化后检测性能(如硬度、拉伸强度),合格后方可使用。
注意:
返工次数不宜过多(通常不超过2次),避免胶料过度老化。
厚制品需分段升温硫化(如先低温预硫化,再高温正式硫化)。
2. 化学补救(适用于局部欠硫)
方法:
对欠硫区域涂抹硫化剂溶液(如硫磺-二硫化碳溶液),二次硫化促进交联。
使用红外线加热或局部热风枪加热欠硫部位,辅助硫化反应。
局限:
仅适用于小面积欠硫,且可能影响产品外观(如颜色变化)。
3. 报废处理(严重欠硫或无法返工)
标准:
若橡胶板出现大面积欠硫、发粘、变形,或物理性能远低于标准(如拉伸强度<5MPa),需直接报废。
处理方式:
粉碎后作为再生胶原料,或通过热裂解回收油和炭黑。
三、预防硫化不完全的措施
1. 优化硫化工艺参数
温度控制:
使用高精度温控系统,确保硫化温度波动≤±2℃。
对厚制品采用“低温长时间”或“分段升温”工艺(如先120℃预硫化30分钟,再150℃正式硫化10分钟)。
时间设定:
根据胶料门尼粘度和硫化仪测试结果,确定正硫化时间(t90)。
实际硫化时间应比t90延长10%-20%以补偿热滞后效应。
压力管理:
硫化压力需≥胶料流动阻力(通常为10-20MPa),确保胶料充分填充模具并排除气泡。
2. 严格配方与混炼工艺
配方设计:
选用高效硫化体系(如低硫高促体系),提高硫化效率。
添加硫化助剂(如氧化锌、硬脂酸)促进硫化剂活化。
混炼操作:
控制混炼温度(通常≤110℃),避免硫化剂提前分解。
延长混炼时间(如从5分钟延长至8分钟),确保硫化剂均匀分散。
使用密炼机进行多段混炼(如先加生胶和填料,再加硫化剂和促进剂)。
3. 设备维护与模具设计
设备检查:
定期校准硫化机温度传感器和压力表,确保数据准确。
清理模具型腔,避免残留胶料影响传热。
模具优化:
设计排气槽(深度0.02-0.05mm)以排出胶料中的气体。
对厚制品采用多模腔或流道平衡设计,确保胶料均匀流动。
4. 过程监控与检测
在线检测:
使用硫化仪实时监测胶料硫化曲线,调整工艺参数。
对厚制品插入热电偶,监控内部温度分布。
成品检验:
测试硬度(Shore A)、拉伸强度、撕裂强度等关键指标。
进行热老化试验(如70℃×72h)评估硫化稳定性。
四、案例分析
问题:某橡胶板生产中出现局部欠硫,表面发粘且硬度不均。
原因:
硫化机温度传感器故障,实际温度比设定值低15℃。
混炼时硫化剂未充分分散,导致局部交联密度低。
解决方案:
修复温度传感器,重新校准硫化温度至150℃。
对混炼工艺进行优化,延长混炼时间至10分钟,并增加薄通次数。
对欠硫批次产品进行返工硫化,延长硫化时间至15分钟。
加强过程监控,每2小时用硫化仪抽检胶料硫化曲线。
总结
橡胶板硫化不完全需通过返工、化学补救或报废处理,但更重要的是从工艺优化、配方设计、设备维护和过程监控四方面预防问题发生。通过精准控制硫化参数、确保混炼均匀性、定期维护设备,可显著提升产品质量稳定性,减少欠硫风险。

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