防止模压橡胶制品窝气的措施分析

焦亮 李彤

【摘  要】随着当前社会经济的快速发展，模压橡胶制品工艺得到了较大的发展，并且具有相对广阔的市场前景。不过在模压橡胶制品的过程中，由于多种因素的影响，而会出现窝气的现象，导致橡胶制品的质量存在严重缺陷。因此本文通过简述模压橡胶制品，分析其产生窝气现象的主要原因，并提出相关措施，旨在提高橡胶制品的质量，减少窝气状况。

【关键词】模压橡胶制品;窝气;措施

现阶段在我国的橡胶制品市场上，模压橡胶制品的种类相对繁多，而且形状各有不同，结构具有一定的复杂性。在模压橡胶制品的硫化过程中，窝气现象的出现会导致制品出现凹痕、气泡以及杂质、缺胶等外观质量缺陷，对模压橡胶制品的整体质量造成较大的影响。因此为保障制品的经济效益，相关人员必须采取有效措施防止模压橡胶制品窝气。

1 模压橡胶制品概述

模压橡胶制品主要是通过具有可塑性的胶料，在经过简单的形状制作后填入到模具型腔内，对其加压、加热硫化，可以得到所需形状的制品。在模压橡胶制品制作通常适用于形状较为简单、胶料硬度相对较低，而且具有较为良好的流动性橡胶制品，其根据模压制品的几何形状和质量要求，在模具结构上确定一个或者多个分合面的机械加工分离面，包括水平分型面、阶梯分型面以及垂直分型面、复合分斜面等。

2 模压硫化方法及工艺过程

2.1 模压硫化方法

模压橡胶制品的硫化方法主要是将橡胶分子进行交联，使其形成一个网络结构，可以有效的改善橡胶的使用性能。根据模压橡胶硫化方法可以分为热硫化、冷硫化以及高频硫化、高能射线辐射硫化等类型。热硫化即是指利用电或者蒸汽对橡胶进行加热，从而可以用于各种模型制品的加工生产，比如轮胎、胶板、胶带等。而冷硫化则是使橡胶在常温环境中进行硫化，一般情况下比较适用于自然硫化胶浆粘合制品。由于胶浆内含有超强活性的促进剂，在正常室温内进行停放即可完成硫化，对于市场上出现的橡胶水管、胶囊等多数采用此种方法进行硫化，可以提高橡胶的粘合强度。高频硫化是指橡胶在相对均匀的高频变电厂中，其会随电场的变化而出现运动，促使分子间的相互摩擦或者位移等，在胶料内部产生一定的热量，进而实现硫化过程。高能射线辐射硫化是一种新型的高科技硫化工艺，主要是通过在常温下放射γ射线，将橡胶分子中的氢原子脱离出来，并在橡胶链上形成游离基，可以发生交联作用，促使橡胶直链分子可以生成网状结构，由此可以完成硫化的过程。这中工艺方法可以不使用硫化剂，具有较为良好的物理性能。但是其存在成本较高的缺点，目前只适用于特殊的模压橡胶制品的生产加工。

2.2 模压橡胶制品硫化工艺过程

模压橡胶制品的硫化工艺过程主要包括热炼、下料、金属件准备、硫化等。具体工艺流程如下：

（1）热炼。模压橡胶制品在硫化之前首先要进行热炼，其目的是为了防止橡胶在停放时会发生冷凝，能够有效的提高塑料的塑性和均匀性。具体工艺实施方法是将胶料进行切碎，再使用抹布浸湿航空汽油或者苯等，将胶料存在的灰尘、标记进行清理。然后在室温环境中晾干10-15分钟。将其放置在炼胶机上进行热炼3-5分钟，通过数次薄通后，则可以保障胶料的表面光滑柔软。

（2）下料。这一工序是利用剪子或者预成型机等将胶料制作成为所需的形状和尺寸，并且要保障胶料的形状与模腔相接近，还要严格控制胶料的重量。

（3）金属件准备。在橡胶制品的硫化过程中，为了进一步增加橡胶与金属的附着力，必须要确保模压金属件的表面清洁，不得存在锈蚀、油污以及氧化层等。经过吹砂作业处理之后，金属件的表面较为粗糙、均匀、无金属光泽。同时在吹砂工艺处理中，所选用的石英砂颗粒的规格以及压缩空气的压力，都要由金属件的规格和金属件表面的实际情况确定。而且要注意石英砂必须要经过干燥、筛选，保障其吹砂性能。另外对金属件的准备还需进行镀黄铜工艺，主要是为了能够有效的增加橡胶和金属件的结合力。

（4）硫化。橡胶在硫化模压过程中包括装料、闭模、硫化和脱模等工序，首先通过热炼使橡胶受热呈现塑性状态，然后将其填入到模腔中，经过一定时间后可以成为硫化制品。而且在模压橡胶制品时，模腔内的空气以及胶料中所含有的挥发物可能会导致闷气、窝气等现象，所以需要进行连续的2-3次预压。同时在模压橡胶制品硫化工序中，对硫化质量容易产生影响的因素主要有温度、压力以及硫化的时间等。通常硫化温度越高，则橡胶硫化的速度越快，但如果硫化温度过高，咋可能会造成橡胶的氧化，降低橡胶制品的耐老化性能。而硫化压力提高则能够解决橡胶制品出现气孔或者脱胶的问题，不过与硫化温度相同，一旦过量加压，会对橡胶制品的耐老化能力和耐磨性能受到影响。最后硫化时间对硫化质量的影响是非常大的，时间过长或者过短都会造成橡胶止制品的质量不高，通常是根据硫磺的使用量而决定。

3 模压橡胶制品出现窝气的主要原因分析

模压橡胶制品时出现窝气的主要原因有三大方面，分别是模具结构的影响、胶料配方的影响以及模压工艺操作的影响。其中模具结构导致窝气体现在复杂橡胶制品的加工生产中，由于模具结构的分型线较少，气体不易排出。同时部分复杂模具的跑胶槽尺寸过小，甚至没有跑胶槽，或者是模具不具備排气孔、排气孔的位置设置不合理等，就会导致模压橡胶制品出现气泡或窝气;其二胶料配方设计不科学，导致配合剂发生化学反应等，就会在模压橡胶制品时出现大量的气泡。另外一方面在硫化过程中，如果胶料自身释放出一定的气体或者发生气体低挥发逸出等，就会造成胶料的内部和表面出现水分，从而在加热模压时发生汽化，出现窝气;最后在模压工艺方面，主要是由胶料的体积和比重等影响，比如半成品质量小于成品质量等，此外还有橡胶半成品形状在模腔内的摆放位置不合理、硫化过程中加热加压速度过快，就会使气体无法快速排出，进而导致窝气。

4 防止模压橡胶制品出现窝气的措施和方法

通过对模压橡胶制品工艺流程的研究和出现窝气原因的分析，防止模压橡胶制品窝气的主要措施和方法可如下所示：

（1）科学合理设计橡胶模具结构，保障其具有适当的分型线、排气孔以及跑胶槽等，并且对复杂的橡胶制品进行模压要采用带有注压流胶孔的模具。

（2）合理设计胶料配方，根据胶料的特点特性，尽量避免使用含水量较多的材料，同时也要减少使用具有挥发特性的胶料。如必要采用此类原材料，则要进行预先处理，通过适当的炼胶工艺，将胶料中含有的水分和低挥发成分进行消除。

（3）及时维护硫化设备及橡胶模具，在硫化之前需要检查硫化设备是否工作状态正常，如存在问题要立即进行维修处理，防止影响模压橡胶制品的过程和质量。而且要注重清洁模具的气孔和跑胶槽。

（4）在模压橡胶制品时对不用产品制作的不同半成品形状、尺寸等要进行合理控制，半成品直径不得大于模具直径、高度可以适当高于模腔高度，杜绝出现窝气死角。

结束语

综上所述，模压橡胶制品时，由于橡胶模具结构不合理、胶料配方设计不科学以及模压工艺控制不严格等，就会导致橡胶制品出现窝气和凹痕。相关人员则需要通过合理设计模具、胶料配方、做好硫化设备养护工作，控制半成品规格等，保障模压橡胶制品质量。

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（作者单位：西安航天动力研究所十一室）