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關(guān)于模壓橡膠制品模具污染的探討

   2023-06-09 7910
核心提示:在模壓橡膠制品生產(chǎn)加工中,模具是控制和保證產(chǎn)品幾何形狀、裝配尺寸和滿足產(chǎn)品公差要求的重要工具。模具的好壞直接決定著橡膠

  在模壓橡膠制品生產(chǎn)加工中,模具是控制和保證產(chǎn)品幾何形狀、裝配尺寸和滿足產(chǎn)品公差要求的重要工具。模具的好壞直接決定著橡膠產(chǎn)品的尺寸精度和外觀質(zhì)量。眾所周知,橡膠產(chǎn)品是由生膠與眾多不同性質(zhì)的配合劑加以混煉好,在高溫高壓下,把膠料送入一定形狀的模具模腔內(nèi),并使其流動,使配合膠料充滿設(shè)計(jì)好的形腔溝槽內(nèi),經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng),使之成為有使用價值的硫化膠產(chǎn)品。由于模具多是以中碳鋼P(yáng)20或45號鋼加工而成,在高溫下使用,屬于熱作性模具,存在著幾種不同被損現(xiàn)象,首先模具內(nèi)因熱氧作用,會出現(xiàn)一些氧化污染斑點(diǎn),,如是非極性橡膠,則會軟化降解,粘在模具型腔表面,若是極性橡膠,則會出現(xiàn)硬化斑點(diǎn)。還有的是混煉膠中的某些配合劑和低分子物質(zhì)在熱硫化反應(yīng)過程中的生成物逐漸產(chǎn)生沉積,還有一種是某些膠種如氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氟橡膠等,在硫化反應(yīng)時產(chǎn)生的有害氣體及鹵元素及其化合物如HCl,金屬氯化物,H2S,等對模腔的腐蝕。污染和腐蝕模具,都對硫化的橡膠產(chǎn)品外觀和內(nèi)在質(zhì)量有很大影響,并導(dǎo)致不能完成生產(chǎn)作業(yè)。造成模具被污染和腐蝕,存在著諸多因素。除上述橡膠材料及配合劑的因素外,還有硫化條件、模具鍍層材料,模具表面光潔度,表面處理,膠料放置的溫濕度及連續(xù)硫化作間長短有關(guān)。

 

    如果以權(quán)重觀點(diǎn)分析,模具被污染和腐蝕的重點(diǎn)還是要從配合劑方面去查找分析。

 

    模具型腔表面被污染和被腐蝕過程,普遍認(rèn)為有三個階段。第一階段,引起模具型腔表面污染的各種橡膠硫化助劑,在高溫條件作用下,與橡膠進(jìn)行硫化反應(yīng),這些反應(yīng)生成物開始從膠料內(nèi)部向模具型腔表面轉(zhuǎn)移:第二階段,這些能夠?qū)δ>弋a(chǎn)生污染的物質(zhì),通過粘附和沉積的機(jī)理對金屬模具表面產(chǎn)生污染,這些生成物,經(jīng)高溫和氧作用,會產(chǎn)生堅(jiān)硬的氧化物很難去除。第三階段,這些污染物,隨著模具的連續(xù)長期使用,受熱氧化而變質(zhì),有的附著在模具上,有的會被粘在硫化橡膠產(chǎn)品上,導(dǎo)致產(chǎn)品雜質(zhì),斷裂。從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在聚合反應(yīng)生成合成橡膠過程,將具有防護(hù)功能的單體與橡膠共聚或接枝在橡膠上,這些非橡膠低分子物質(zhì),經(jīng)熱反應(yīng),也容易析出污染模具。非鹵素系橡膠腐蝕污染性輕些,在丁腈橡膠中,高丙烯腈含量,對模具型腔污染大。在丁苯橡膠中,用松香系聚合的1500系列對模具污染大。而在橡膠配合助劑中,以硫化體系配合劑對模具型腔造成的污染最大,其中如硫黃,氧化鋅和一些溶解度低的促進(jìn)劑最易產(chǎn)生污染。還有一些遷移性防老劑,硫化活性劑硬脂酸,以及外隔離劑如聚硅氧烷系[溶劑型,,乳液型,氣溶膠型,復(fù)合型,烘烤型,]滑石粉、石蠟系[天然,合成],氟系[溶劑型,水溶性型,粉末型,薄膜型]等,對模具型腔污染也大。尤其是石蠟系對模具型腔污染非常嚴(yán)重。在模具方面,光潔度高的,經(jīng)過電鍍的不易被污染,一些要求啞光或經(jīng)噴砂達(dá)到麻面效果的模具,極易容留污染物。在硫化工藝過程中,工作環(huán)境氣溫高或工作環(huán)境相對濕度大,以及硫化溫度過高,都會對造成模具被污有一定影響。

 

    當(dāng)我們知道了模具型腔被污染的原因后,就可以采取應(yīng)對措施。如在配方設(shè)計(jì)上,采用與橡膠相容性好的,低分子物質(zhì)少的,不易遷移析出的配合劑,就能使模具型腔污染情況得到改善。在防止二烯烴類橡膠被污染的有效配合劑有巰基苯并-1,3-噻唑的鈣鹽、鋁鹽:8-羥基-1-萘硫醇;二甲基二硫代氨基甲酸以及與有機(jī)磷酸酯鋁鹽的并用物:和8-羥基喹啉及其與脂肪羧酸鈣鹽的并用物等。

 

在模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,一定要考慮流膠槽通暢,即使出現(xiàn)污染點(diǎn),也會在其硫化過程中被剝離掉。另外還要注意對模具型腔各處進(jìn)行噴砂處理時,也會造成模具型腔表面有凹凸條紋,當(dāng)橡膠膠料在硫化定型流入凹下條紋時會產(chǎn)生"投錨"效果,導(dǎo)致出現(xiàn)與橡膠粘接的現(xiàn)象,造成對模具型腔的污染。針對此種現(xiàn)象,可采用對模具型腔的表面進(jìn)行鍍鉻處理、鎢鉻鍍層處理、釩鈷合金鍍層處理等方法去改善模具型腔汚染。

 

    綜上所述,模壓制品的模具型腔污染問題,是常見性的。時有發(fā)生。除上采用上述的一些對策盡量減少模具污染程度和出現(xiàn)頻次外,只有對被污染的模具型腔進(jìn)行因地制宜,量力而行的清洗了。目前的清洗方法有機(jī)械清洗,[濕式、干式、手工研磨拋光]。化學(xué)清洗,超聲波清洗。最普遍常用的是化學(xué)清洗[包括酸洗法和堿洗法],但是要注意環(huán)保和操作人員的個人防護(hù)。目前市場上還有各種類型的洗模液,洗模膠出售,不妨一試。對于模具型腔因硫化反應(yīng)而被污染的問題,人們還在不斷去研究探索更好的方法去改善。


 

轉(zhuǎn)自:橡膠技術(shù)網(wǎng),橡膠行業(yè)門戶網(wǎng)站!
 
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