硫化橡胶制品常见缺陷成因及改进措施

我是搞橡胶的，对橡胶常见缺陷成因及改进措施作讨论。请大家都来发表点意见。
1. 硫化橡胶制品常见缺陷成因及改进措施
硫化橡胶制品常见的缺陷一般表现为橡胶-金属粘接不良、气泡、橡胶表面发粘、缺胶、缩孔、喷霜、分层、撕裂等。

1.1橡胶-金属粘接不良
橡胶与金属的粘结是减震橡胶制品一个重要环节，橡胶与金属的粘结原理，普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间，胶粘剂成为模量梯度，以减少粘结件受力时的应力集中。常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘结。底涂型和面涂型胶粘剂之间，以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘结。橡胶-金属粘结不良产生的原因及解决方法如表1-3所示。

1.2气泡
1.2.1大气泡
大气泡表现为减震器橡胶体表面存在体积较大的气泡。气泡产生的原因及解决方法如表1-4所示。

表1-3 橡胶-金属粘接不良的原因分析及解决方法
原因分析 解决方法
1 胶浆选用不对 ①参考具体使用手册，选择合适的胶粘剂
2 金属表面处理失败，以致底涂的物理吸附不能很好的实现 ① 粗化金属表面，保证金属粘结表面一定的粗糙度。常用的处理方法，显微镜观察表面粗糙度从大到小依次是喷砂、抛丸＞磷化＞镀锌
② 金属表面不能有锈蚀，不能粘到油污、灰尘、杂质等
3 胶浆涂刷工艺稳定性差，胶浆太稀、漏涂、少涂、残留溶剂等 ① 注意操作，防止胶浆漏涂、少涂
② 涂好胶浆的金属件应注意充分干燥，让溶剂充分挥发，防止残留溶剂随硫化时挥发，导致粘结失败
③ 要保证一定的涂胶厚度，特别是面涂胶浆。这样一方面可以有充足物质使相互扩散和共交联作用充分进行；另一方面可以实现一定的模量梯度层
4 配方不合理，胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致 ① 改进配方以保证有充足的焦烧时间
② 模具、配方改进，保证胶料以最快的速度到达粘结部位
③ 尽量采用普通、半有效硫化体系，提高硫黄用量，以实现多硫交联键
④ 改进硫化条件（温度、时间和压力）
⑤ 减少易喷霜物和增塑剂的使用,防止其迁移到橡胶表面，从而影响粘结
⑥ 胶料停放时间太长，改用新鲜的胶料
5 压力不足 ① 增大硫化压力
② 注意溢料口、抽真空槽的位置、尺寸，防止局部与大气过多沟通以至压力不足
③ 保证模具配合紧密，防止局部压力损失过大
6 胶浆有效成分挥发或固化 ① 硫化前需预烘的金属件，应注意预烘的时间和温度控制，过度预烘会导致反应性物质挥发和胶浆的焦烧（或固化）。
② 操作时注意防止金属件在模具内停留时间过长
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有已硫化的胶皮、胶屑等异物混入混炼胶，随橡胶一起硫化，由小面积脱胶，引起制品大面积剥离 ①加强物料管理

1.2.2薄皮气泡
薄皮气泡表现为产品橡胶部分表皮浅层存在一定数量的小气泡。薄皮气泡产生的原因及解决方法如表3-5所示。

表1-4 大气泡产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 制品硫化不充分，导致橡胶制品表面有大气泡，割开其内部呈蜂窝海绵状 ① 延长硫化时间，提高硫化温度
② 保证硫化时有足够的压力
③ 调整配方，提高硫化速度
2 橡胶-金属粘接不良会引起粘结部位残留大量气体，加压时气体收缩。一旦撤去压力，气体扩散，橡胶层较薄且面积较大的橡胶和金属之间会出现气泡 ①以1中所述方法解决
3 有气体裹入胶料，气体不易排除，随胶料一起硫化，从而在制品表面出现气泡 ① 增加模具合模后放气次数
② 对模具进行抽真空
③ 提高混炼胶温度
④ 采用门尼粘度较高的橡胶
⑤ 入料前挑破胶料上的气泡
⑥ 改进开炼机混炼工艺，尽量避免气体混入胶料
⑦ 改进注压条件，使胶料能较慢的进入模具型腔
⑧ 改进模具的排气槽、溢料槽等
4 胶料配方中有易挥发物 ① 注意调节适当的硫化条件，温度不宜太高
② 使用的各种原料应注意使用前的防潮工作，必要时可以进行干燥
③ 减少使用硫化时产生气体等小分子物质的原料
④ 减少使用低沸点的增塑剂、填充油、软化剂

表1-5 薄皮气泡产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 硫化条件，硫化剂配合不恰当 ① 注意调节适当的硫化条件，温度不宜太高
② 调节适当的促进剂比例，不宜过高
2 胶料配方中有易挥发物 同前
3 混炼中部分装橡胶原辅材料的塑料袋，未彻底融化，并均匀分散在混炼胶中 ① 提高混炼温度
② 尽量去掉塑料包装袋

1.3橡胶表面发粘
表1-6橡胶表面发粘产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 模具型腔局部滞留气体，从而影响传热和胶料受热硫化 ① 对模具进行抽真空，保证胶料进入型腔处于真空状态。确保抽真空完好，以抽出模具内的气体
② 增加模具合模后放气次数
③ 在模具上设置排气槽或溢胶槽
2 模具型腔不对称，有死角，传热不均导致硫化不均匀 ① 调整胶料配方，使用硫化曲线平坦期长的胶料
② 调节硫化条件，延长硫化时间或提高硫化温度
3 胶料压出或压延夹入气体 改进压出、延压条件和工艺

橡胶表面发粘表现为产品橡胶部分表面存在海绵状或明显的粘性突起物。其产生的原因及解决方法如下表所示。

1.4缺胶
缺胶表现为减震器橡胶没有充满整个型腔。缺胶产生的原因及解决如1-7表所示。

表1-7 缺胶产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 用胶量太少 ① 增加用胶量
② 调节注胶孔，保证注胶充足
2 溢料口太大，以致胶料不能充满型腔，从溢料口溢出或溢料口位置不对 ① 改小溢料口的尺寸或减少溢料口数量
② 合理选择溢料口的位置
3 脱模剂用量太多，以致胶料在型腔内汇合处不能合拢 ① 减少脱模剂的用量
② 注意胶料使用前不能沾油污
4 胶料硫化速度太快，以致未挤满型腔便已硫化，不能流动 ① 调整胶料配方，延长焦烧时间
② 加大入料口的尺寸或增加入料口数量
5 模具入料口设计不合理，胶料流不满型腔 ①　改进模具
6 胶料太硬或流动性不好，未流满型腔就已硫化，不能流动 　改善胶料流动性

1.5炸边、飞边厚
表现为制品橡胶表面入料口、溢料口、分型面或橡胶与金属粘接处等部位出现体积较大的空洞、沟槽状物。
炸边、飞边厚现象的原因和解决方法如表1-8所示。

1.6喷霜
喷霜表现为橡胶制品放置一段时间后，橡胶表面形成一层类似霜雾的白色物质。喷霜的原因及解决方法如表1-9所示。



表1-8 炸边、飞边厚产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 胶料焦烧时间不足，易形成硫化胶粒和胶屑 ① 延长胶料焦烧时间
② 调整硫化时间（降低温度延长硫化时间）
③ 避免使用停放时间太长的胶料
2 工艺不合理，胶料过多无法溢出，硫化时先于制品表面硫化使之夹于分型面等部位之间 ① 尽量采用移模注压和传递模压方式
② 胶料应准确称量，给料
3 模具污染，胶料不清洁 ① 清洁模具和胶料
4 模具分型面配合不紧密，设计不合理，溢料口太大 ①　改进模具，分型面尽量避免出现在制品的粘接部位等敏感位置
5 胶料传热速度较慢，硫化时胶料内外层升温不一致，外层胶料已硫化，内层胶料却受热膨胀，强制溢料引起缩孔夹层 ① 改进胶料配方
② 改进硫化工艺条件，比如采用低温长时间硫化。（特别是厚制品）

表1-9 喷霜产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 硫化剂、促进剂、活性剂等原料用量过多，在橡胶中的溶解已饱和，便慢慢迁移到橡胶表面 ①　通过试验合理控制各种原料的用量

2 产品硫化不充分，欠硫 　充分硫化

1.7分层
分层表现为产品橡胶部分不能形成一个整体，呈现出有层次的现象。分层的原因和解决方法见表1-10。
表1-10 分层产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 胶料表面污染，特别是油污 ①　清洁胶料表面或换用干净的胶料
2 喷霜 ①　同前4.6
3 相容性差的不同橡胶混合不均匀 　在配方设计时选用相容性好的胶种

表1-9 撕裂、拉毛产生的原因及解决方法
原因分析 解决方法
1 脱模方式不合理，硬脱模，导致制品被扯断或拉毛 ① 改进脱模方式，改进模具结构
② 喷脱模剂
2 制品过度硫化，导致橡胶强度等物理性能下降而被撕裂、扯断 ① 调整硫化条件到正硫化
3 硫化温度太高 ① 调整胶料配方，降低硫化温度

1.8撕裂、拉毛
撕裂、拉毛表现在减震器橡胶体被扯断或橡胶体表面不光滑平整。撕裂、拉毛的原因和解决的方法如表1-9。