防止模壓橡膠制品窩氣的措施分析

焦亮 李彤

【摘 ?要】隨著當前社會經濟的快速發展，模壓橡膠制品工藝得到了較大的發展，并且具有相對廣闊的市場前景。不過在模壓橡膠制品的過程中，由于多種因素的影響，而會出現窩氣的現象，導致橡膠制品的質量存在嚴重缺陷。因此本文通過簡述模壓橡膠制品，分析其產生窩氣現象的主要原因，并提出相關措施，旨在提高橡膠制品的質量，減少窩氣狀況。

【關鍵詞】模壓橡膠制品;窩氣;措施

現階段在我國的橡膠制品市場上，模壓橡膠制品的種類相對繁多，而且形狀各有不同，結構具有一定的復雜性。在模壓橡膠制品的硫化過程中，窩氣現象的出現會導致制品出現凹痕、氣泡以及雜質、缺膠等外觀質量缺陷，對模壓橡膠制品的整體質量造成較大的影響。因此為保障制品的經濟效益，相關人員必須采取有效措施防止模壓橡膠制品窩氣。

1 模壓橡膠制品概述

模壓橡膠制品主要是通過具有可塑性的膠料，在經過簡單的形狀制作后填入到模具型腔內，對其加壓、加熱硫化，可以得到所需形狀的制品。在模壓橡膠制品制作通常適用于形狀較為簡單、膠料硬度相對較低，而且具有較為良好的流動性橡膠制品，其根據模壓制品的幾何形狀和質量要求，在模具結構上確定一個或者多個分合面的機械加工分離面，包括水平分型面、階梯分型面以及垂直分型面、復合分斜面等。

2 模壓硫化方法及工藝過程

2.1 模壓硫化方法

模壓橡膠制品的硫化方法主要是將橡膠分子進行交聯，使其形成一個網絡結構，可以有效的改善橡膠的使用性能。根據模壓橡膠硫化方法可以分為熱硫化、冷硫化以及高頻硫化、高能射線輻射硫化等類型。熱硫化即是指利用電或者蒸汽對橡膠進行加熱，從而可以用于各種模型制品的加工生產，比如輪胎、膠板、膠帶等。而冷硫化則是使橡膠在常溫環境中進行硫化，一般情況下比較適用于自然硫化膠漿粘合制品。由于膠漿內含有超強活性的促進劑，在正常室溫內進行停放即可完成硫化，對于市場上出現的橡膠水管、膠囊等多數采用此種方法進行硫化，可以提高橡膠的粘合強度。高頻硫化是指橡膠在相對均勻的高頻變電廠中，其會隨電場的變化而出現運動，促使分子間的相互摩擦或者位移等，在膠料內部產生一定的熱量，進而實現硫化過程。高能射線輻射硫化是一種新型的高科技硫化工藝，主要是通過在常溫下放射γ射線，將橡膠分子中的氫原子脫離出來，并在橡膠鏈上形成游離基，可以發生交聯作用，促使橡膠直鏈分子可以生成網狀結構，由此可以完成硫化的過程。這中工藝方法可以不使用硫化劑，具有較為良好的物理性能。但是其存在成本較高的缺點，目前只適用于特殊的模壓橡膠制品的生產加工。

2.2 模壓橡膠制品硫化工藝過程

模壓橡膠制品的硫化工藝過程主要包括熱煉、下料、金屬件準備、硫化等。具體工藝流程如下：

（1）熱煉。模壓橡膠制品在硫化之前首先要進行熱煉，其目的是為了防止橡膠在停放時會發生冷凝，能夠有效的提高塑料的塑性和均勻性。具體工藝實施方法是將膠料進行切碎，再使用抹布浸濕航空汽油或者苯等，將膠料存在的灰塵、標記進行清理。然后在室溫環境中晾干10-15分鐘。將其放置在煉膠機上進行熱煉3-5分鐘，通過數次薄通后，則可以保障膠料的表面光滑柔軟。

（2）下料。這一工序是利用剪子或者預成型機等將膠料制作成為所需的形狀和尺寸，并且要保障膠料的形狀與模腔相接近，還要嚴格控制膠料的重量。

（3）金屬件準備。在橡膠制品的硫化過程中，為了進一步增加橡膠與金屬的附著力，必須要確保模壓金屬件的表面清潔，不得存在銹蝕、油污以及氧化層等。經過吹砂作業處理之后，金屬件的表面較為粗糙、均勻、無金屬光澤。同時在吹砂工藝處理中，所選用的石英砂顆粒的規格以及壓縮空氣的壓力，都要由金屬件的規格和金屬件表面的實際情況確定。而且要注意石英砂必須要經過干燥、篩選，保障其吹砂性能。另外對金屬件的準備還需進行鍍黃銅工藝，主要是為了能夠有效的增加橡膠和金屬件的結合力。

（4）硫化。橡膠在硫化模壓過程中包括裝料、閉模、硫化和脫模等工序，首先通過熱煉使橡膠受熱呈現塑性狀態，然后將其填入到模腔中，經過一定時間后可以成為硫化制品。而且在模壓橡膠制品時，模腔內的空氣以及膠料中所含有的揮發物可能會導致悶氣、窩氣等現象，所以需要進行連續的2-3次預壓。同時在模壓橡膠制品硫化工序中，對硫化質量容易產生影響的因素主要有溫度、壓力以及硫化的時間等。通常硫化溫度越高，則橡膠硫化的速度越快，但如果硫化溫度過高，咋可能會造成橡膠的氧化，降低橡膠制品的耐老化性能。而硫化壓力提高則能夠解決橡膠制品出現氣孔或者脫膠的問題，不過與硫化溫度相同，一旦過量加壓，會對橡膠制品的耐老化能力和耐磨性能受到影響。最后硫化時間對硫化質量的影響是非常大的，時間過長或者過短都會造成橡膠止制品的質量不高，通常是根據硫磺的使用量而決定。

3 模壓橡膠制品出現窩氣的主要原因分析

模壓橡膠制品時出現窩氣的主要原因有三大方面，分別是模具結構的影響、膠料配方的影響以及模壓工藝操作的影響。其中模具結構導致窩氣體現在復雜橡膠制品的加工生產中，由于模具結構的分型線較少，氣體不易排出。同時部分復雜模具的跑膠槽尺寸過小，甚至沒有跑膠槽，或者是模具不具備排氣孔、排氣孔的位置設置不合理等，就會導致模壓橡膠制品出現氣泡或窩氣;其二膠料配方設計不科學，導致配合劑發生化學反應等，就會在模壓橡膠制品時出現大量的氣泡。另外一方面在硫化過程中，如果膠料自身釋放出一定的氣體或者發生氣體低揮發逸出等，就會造成膠料的內部和表面出現水分，從而在加熱模壓時發生汽化，出現窩氣;最后在模壓工藝方面，主要是由膠料的體積和比重等影響，比如半成品質量小于成品質量等，此外還有橡膠半成品形狀在模腔內的擺放位置不合理、硫化過程中加熱加壓速度過快，就會使氣體無法快速排出，進而導致窩氣。

4 防止模壓橡膠制品出現窩氣的措施和方法

通過對模壓橡膠制品工藝流程的研究和出現窩氣原因的分析，防止模壓橡膠制品窩氣的主要措施和方法可如下所示：

（1）科學合理設計橡膠模具結構，保障其具有適當的分型線、排氣孔以及跑膠槽等，并且對復雜的橡膠制品進行模壓要采用帶有注壓流膠孔的模具。

（2）合理設計膠料配方，根據膠料的特點特性，盡量避免使用含水量較多的材料，同時也要減少使用具有揮發特性的膠料。如必要采用此類原材料，則要進行預先處理，通過適當的煉膠工藝，將膠料中含有的水分和低揮發成分進行消除。

（3）及時維護硫化設備及橡膠模具，在硫化之前需要檢查硫化設備是否工作狀態正常，如存在問題要立即進行維修處理，防止影響模壓橡膠制品的過程和質量。而且要注重清潔模具的氣孔和跑膠槽。

（4）在模壓橡膠制品時對不用產品制作的不同半成品形狀、尺寸等要進行合理控制，半成品直徑不得大于模具直徑、高度可以適當高于模腔高度，杜絕出現窩氣死角。

結束語

綜上所述，模壓橡膠制品時，由于橡膠模具結構不合理、膠料配方設計不科學以及模壓工藝控制不嚴格等，就會導致橡膠制品出現窩氣和凹痕。相關人員則需要通過合理設計模具、膠料配方、做好硫化設備養護工作，控制半成品規格等，保障模壓橡膠制品質量。

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（作者單位：西安航天動力研究所十一室）