上海(hǎi)橡膠(jiāo)製品生產工藝流程
一、橡膠製品基本工藝流程
伴隨現代(dài)工業尤其是化學工業的迅猛發(fā)展,橡膠製品種類繁多,但其生產(chǎn)工藝(yì)過程,卻基本相同。以一般固體橡(xiàng)膠 ( 生膠 ) 為原料(liào)的製品(pǐn),它的(de)生產工藝過程主要包括:
原材料準備→塑(sù)煉→混煉→成型(xíng)→硫化→休整→檢驗
二 、橡膠製品原(yuán)材料準備
橡(xiàng)膠(jiāo)製品的主要材料有生膠、配合劑、纖維(wéi)材料和金屬材料。其中生膠為基(jī)本材料 ; 配合劑是(shì)為了改善橡膠製品的某些性(xìng)能而(ér)加入的(de)輔助(zhù)材料(liào) ; 纖維材料 ( 棉、麻(má)、毛及各種人造纖維、合(hé)成纖維 ) 和金屬(shǔ)材料 ( 鋼絲、銅(tóng)絲 ) 是作為橡膠製品的骨架材料,以增強機械強度、限製製品(pǐn)變型。
在原材料準備(bèi)過程中,配料必須按照配方(fāng)稱量準確。為(wéi)了使生膠(jiāo)和配合(hé)劑能相互均勻混合,需要(yào)對某些材料進(jìn)行加工(gōng):
生膠要切膠、破膠成小(xiǎo)塊 ;
塊狀配合(hé)劑如石蠟、硬脂酸、鬆香等要粉碎 ;
粉狀配合劑若含有機械雜質或粗粒時需要篩選除去 ;
液態配合劑 ( 鬆焦油、古馬隆 ) 需要加(jiā)熱、熔化、蒸發水分、過濾雜質;
配合劑要進行幹燥,不然容易(yì)結塊、混煉時舊不能分散均勻,硫化時產生氣泡,從而影響產品質量;
三、橡膠製品的塑煉
生膠富有彈性,缺乏(fá)加工時(shí)的必需性能 ( 可塑性 ) ,因此不便於(yú)加工(gōng)。為了(le)提高其(qí)可塑性,所(suǒ)以要對生膠進行塑煉 ; 這樣,在混煉時配合劑就容易(yì)均勻分散在生膠中 ; 同時,在壓延、成型過程中也有助於提高膠料的滲透性 ( 滲入纖維織品內(nèi) ) 和成型流動性。將生膠的長鏈分子(zǐ)降解,形成可塑性的過程叫做塑(sù)煉。生膠塑煉的方法有機械塑煉和熱塑煉兩種。機械(xiè)塑煉是(shì)在不太高的溫度下,通過塑煉機的機械擠壓和摩擦力的作(zuò)用,使長鏈橡膠分子(zǐ)降解變短,由(yóu)高彈性狀態轉變為可塑狀態。熱塑煉(liàn)是(shì)向生膠中通入灼熱(rè)的壓縮空氣,在熱(rè)和氧的作用下,使長鏈分子降解變短,從而獲得可塑性。
四 、橡膠(jiāo)製品的混煉
為(wéi)了適應各(gè)種不同的使用條件、獲(huò)得各種不同的性能,也為了提高橡膠製(zhì)品的性能和降低成本(běn),必須在生膠中加入不同的配合劑。混煉就是將塑煉後的生膠與配合(hé)劑混(hún)合、放在煉膠機中,通過機械拌合作用,使配合劑完全、均勻地分散在生膠(jiāo)中的一種過程。混煉是橡膠製品生產(chǎn)過(guò)程中的一(yī)道重要工序,如果混(hún)合不均勻,就(jiù)不能充分發(fā)揮橡膠和配合劑的作用,影響產(chǎn)品的使用性能。混煉後(hòu)得到的膠料,人們稱為混煉(liàn)膠,它是製造各種橡膠(jiāo)製品的半成品材料,俗稱膠料,通常均作為商品出售,購買者可利用膠料直接加工成型、硫化製成所需(xū)要的(de)橡膠製品。根據配方的不同,混煉膠有一係列性能各異的不同(tóng)牌號和品種,提供選擇。
五、橡膠(jiāo)製品的模壓
模壓法在橡膠工業中也是(shì)一種極重要的成型方法,把膠(jiāo)料剪裁或衝切成簡單形狀,加入加熱模具內,在(zài)成型的同時(shí)硫化,製品也(yě)是趁熱脫(tuō)模的。許多橡膠(jiāo)模(mó)型(xíng)製品如密封墊(diàn)、減震製品(如(rú)膠圈、膠板)等都用此法生產(chǎn)。
(1)主要設備
有模壓機和模具。壓(yā)機的作用在於通過模具對塑料施加壓力。在橡膠加工中,壓機(jī)稱為平板硫化機(jī)。壓機的主要參數包括公稱噸位、壓(yā)板尺寸、工作行程(chéng)和(hé)柱塞直徑,這些指標決定著壓機所能(néng)模壓製品的麵積、高度或厚度(dù),以及(jí)能夠達到的最大模壓壓力。模具按其結構的特征,可(kě)分為溢式、不溢式和(hé)半溢式三種,其中以半溢(yì)式用得最多。
(2)工藝過程(chéng)
分為加(jiā)料、閉(bì)模、排(pái)氣、固化、脫模和模具清理等,若製品(pǐn)有嵌件需(xū)要在模壓時封(fēng)入,則(zé)在加料前應將嵌件安放好。主要控製的工藝條件(jiàn)是壓力、模具溫度和(hé)模壓時間(jiān)。
(3)模壓製品常見問題:
1、氣泡
橡膠產品表麵(miàn)有氣泡。
1.有水份(混煉時加點氧化鈣)
2.未(wèi)充分(fèn)硫(liú)化,不熟看起來有(yǒu)氣泡。
3.硫化劑雜質(zhì)較多,小分子的雜質提前變成分解,氣(qì)泡(pào)殘留製品中
4.模具本身排氣設計不合理,膠料衝線時氣不能及時排出!
5.分散不良。
6.膠料塑煉時(shí)間長.產品硫化時也有氣泡。
2、噴霜
混煉膠或(huò)硫化膠內部的液體或固(gù)體配合劑因遷移而在(zài)橡膠(jiāo)製品表麵析出形成雲霧狀或白色粉末物質的現象。這是由於硫、石蠟、某些防老劑、軟(ruǎn)化劑的使用量超出了它們在橡膠中的溶解度而引起的。為防止噴霜(shuāng),上述各種配合(hé)劑用量要適(shì)當,對常見的硫黃噴霜可采用不(bú)溶性硫黃(huáng)加以防(fáng)止。在橡膠中(zhōng)適當加(jiā)入鬆焦油,液體古馬隆等可增(zēng)加膠料對上述(shù)配合劑的溶解度,以減少噴霜(shuāng)現象。
噴霜-定義和由來(lái)
噴霜又名噴出(blooming),是橡膠加工過程中常見的質量問題,它是指未硫化膠或硫化膠中所含的配合劑遷移到表麵並(bìng)析出的現象(硫黃及其它配合劑,如硬脂酸、石蠟、防老劑等從膠料中噴(pēn)出的現象)。有時,這(zhè)種噴出物呈霜狀結晶物,故習慣上稱(chēng)“噴霜”。較多見的噴霜物為硫,因為硫黃是通用橡膠中應用最廣泛的硫化劑,且在(zài)橡膠中的溶(róng)解度低因而容易產生噴霜。其實從噴出物外觀來看,也未必都呈霜狀,也有呈(chéng)油狀(軟(ruǎn)化劑(jì)、增(zēng)塑劑)或(huò)粉粒狀(多為填充劑、防(fáng)老劑、促進劑等(děng))的物質噴出,甚至(zhì)炭黑噴出也有(yǒu)所見。
橡膠產品發白噴霜處理
橡膠產品由於配合不當或硫化欠硫老(lǎo)化等原因都可能引起橡膠產品生產出來後隨著時間的(de)推移(yí)而發白(在(zài)產品表麵形成(chéng)一層白霜狀的東西,又叫噴霜,吐霜現象)。這種發白現象大多出現在天然橡膠NR,丁(dīng)苯(běn)橡膠SBR等鞋材類產品和EPDM三元乙丙橡膠(jiāo)製品以及CR(氯丁橡膠),NBR(丁腈橡膠)等產品當中。
如果已經硫化好橡膠的產品發生(shēng)吐白噴霜現象,一般不太容(róng)易處理,即時擦掉一般也會再次噴出發白。
常見的處理方法是
如果是欠硫引起的發白噴霜處理,可以將(jiāng)產(chǎn)品用烘箱進行二次硫(liú)化後再將表麵的白色物質擦掉。如果不(bú)是欠硫引起的,可以將已噴霜發(fā)白的橡膠產品(pǐn)放在室外讓其充分的吐出白(bái)色(sè)的東西後,用天那水(shuǐ)等(děng)化學溶劑擦拭幹淨。如果還不行的話可以用專門的處理水進行(háng)浸泡擦拭。
以上(shàng)方法還不行的話,還可以用油漆類的東西在橡膠表麵噴一層油漆(qī)也掩蓋噴出來的(de)白色(sè)物質。具體采用那種方法還得根據處理的成(chéng)本和效果決定。
以上處理方法基(jī)本都是物理的處理方法很難根本的解決橡膠產品發(fā)白問題。要想從根本上解決這個問題最好調整原始的配方設計才是解決問(wèn)題的根(gēn)本(防(fáng)霜劑)。
導致(zhì)噴霜(shuāng)的原因(yīn),從配方上說,主要是由於這些配合劑的用量超過(guò)了其飽和溶解(jiě)度所致。為防止噴霜,應選用顆(kē)粒小的硫黃(huáng),用量要適當,應嚴格控製正硫化,並加強對遊離(lí)硫的(de)控製,必要時可采用不溶性硫黃。
其它配(pèi)合劑如硬脂酸、石(shí)蠟、防老劑(jì)等在橡膠中都有一定的溶解度,當外界條件變化(如溫度下降等)形成過飽和溶液時,就可能噴出膠料表麵。硬脂酸作活(huó)性劑使用(yòng)時,添加量不宜過高(1.5phr左右),但隨炭黑用量增加可以適當提高用量,倘若利用它的酸性來防焦燒,其用量可達10phr。
石蠟作為物理防(fáng)老劑,要求它能噴出(chū)表麵形成防(fáng)氧化薄(báo)膜。如選用分子量低的物質,則容易噴出,但沸點低,常溫(wēn)時(shí)蒸汽壓高,則易揮發消耗。反之,選用分子量較高的物質,則不易從膠料中遷移到表麵。
含蠟量高或精製(zhì)程度不好的橡膠油,也會引起(qǐ)蠟的(de)噴出而產生噴(pēn)霜現象。
一般防老劑用量約1.5份左右,用量大時也有噴出的可能,當然(rán)可以選用(yòng)溶解度較好的品種如用(yòng)4010NA代替4010。
在(zài)膠料中適當加(jiā)入鬆焦油、液體古馬隆樹脂等,可以增加膠料對上述配合劑的溶解性,因此能減少噴霜現(xiàn)象
選用專業的防(fáng)噴霜劑可以更好的防止噴霜現(xiàn)象的(de)發生。
矽膠也會有噴霜現象,采(cǎi)用雙(shuāng)二四硫化劑(通常用在擠出成型工藝)高溫分解後會產(chǎn)生低(dī)分子量的酸性(xìng)物質,其與矽橡膠不相容,在存放過程中(zhōng)會轉移到矽膠(jiāo)表麵結晶從而出現噴霜。防霜劑主(zhǔ)要成分(fèn)為堿性物質,通過酸堿中和反應(yīng)來達(dá)到防霜的(de)目的。高硬度的矽膠往往加(jiā)入比較多的內脫模劑,遇水也會噴白,水的酸性對(duì)此(cǐ)有遏製作(zuò)用。
六、橡膠製品的後處理介紹
橡膠製(zhì)品在硫化完成後往往還需要(yào)進行某些後(hòu)處理,才能成(chéng)為合(hé)格的成(chéng)品。這包括:
①橡膠模具製品的去邊修(xiū)整,使製品表麵光潔、外形尺(chǐ)寸達到要求;
② 經過一些特殊工藝加工,發(fā)泡橡膠製品價格,如對(duì)製品表麵進行處理,使特種用途的(de)製品的使用性能有所提髙;
③對(duì)含有織物骨架的製品如膠(jiāo)帶、輪胎等製品要進行(háng)熱拉伸冷卻和硫化(huà)後在充氣壓力下冷(lěng)卻,以保證製品尺寸、形狀穩定和良好的使用性能。
橡膠模具製品在硫化時,膠料畢然會延著模具的分型麵等部位流出,形成溢流膠邊,發泡橡(xiàng)膠製品,也稱為毛邊或飛邊,膠邊的多少及(jí)厚薄決(jué)定於模具的結構、精度、平板硫化機(jī)平板的(de)平行度和裝膠餘膠量。現在的無邊模具生產的製品,膠邊特別薄, 有時起模時就被帶掉(diào)或(huò)輕輕(qīng)一擦就可以去掉。但這種模具成本較高,易損(sǔn)壞,大多數橡膠模製品在硫化之後(hòu)都(dōu)需要修整(zhěng)處理。