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橡膠硫化三要素:壓力的選擇

   橡膠件硫化的三大工藝參數(shù)是:溫度、時(shí)間和壓力。其中硫化溫度是對(duì)制品性能影響最大的參數(shù),硫化溫度對(duì)橡膠制品的影響的研究也比比皆是。但對(duì)硫化壓力比較少進(jìn)行試驗(yàn)。


   硫化壓力是指,橡膠混煉膠在硫化過程中,其單位面積上所承受的壓力。一般情況下,除了一些夾布件和海綿橡膠外,其他橡膠制品在硫化時(shí)均需施加一定的壓力。


   橡膠硫化壓力,是保證橡膠零件幾何尺寸、結(jié)構(gòu)密度、物理機(jī)械的重要因素,同時(shí)也能保證零件表面光滑無缺陷,達(dá)到橡膠制品的密封要求。作用主要有以下幾點(diǎn):


1)  防止混煉膠在硫化成型過程中產(chǎn)生氣泡,提高制品的致密性;


2)  提供膠料的充模流動(dòng)的動(dòng)力,使膠料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠充滿整個(gè)模腔;


3)  提高橡膠與夾件(簾布等)附著力及橡膠制品的耐曲繞性能;


4)  提高橡膠制品的物理力學(xué)性能。


    硫化壓力的選取需要考慮如下幾個(gè)方面的因素:


1)  膠料的配方;


2)  膠料可塑性的大;


3)  成型模具的結(jié)構(gòu)形式(模壓,注壓,射出等);


4)  硫化設(shè)備的類型(平板硫化機(jī),注壓硫化機(jī),射出硫化機(jī),真空硫化機(jī)等);


5)  制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。


    硫化壓力選取的一般原則:


1)  膠料硬度低的(50-ShoreA以下或更低),壓力宜選擇小,硬度高的選擇大;


2)  薄制品選擇小,厚制品選擇大;


3)  制品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單選擇小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜選擇大;


4)  力學(xué)性能要求高選擇大,要求低選擇;


5)  硫化溫度較高時(shí),壓力可以小一些,溫度較低時(shí),壓力宜高點(diǎn)。


     對(duì)硫化壓力,國(guó)內(nèi)外一些橡膠廠家有如下一些經(jīng)驗(yàn)值供參考:


1)  模壓及移模注壓的硫化方式,其模腔內(nèi)的硫化壓力為:10~20Mpa;


2)  注壓硫化方式其模腔內(nèi)的硫化壓力為:0~150Mpa;


3)  硫化壓力增大,產(chǎn)品的靜態(tài)剛度也隨之增大,而收縮率隨之逐漸減;(在國(guó)內(nèi)的減振橡膠行業(yè)內(nèi),對(duì)于調(diào)整產(chǎn)品的剛度,普遍采用的依然是增加或者降低產(chǎn)品所使用的膠料硬度,而在國(guó)外,已經(jīng)普遍采用了提高或者降低產(chǎn)品硫化時(shí)的膠料硫化壓力來調(diào)整產(chǎn)品的靜態(tài)剛度。)


4)  隨著硫化壓力的不斷提高,產(chǎn)品膠料的收縮率會(huì)出現(xiàn)一個(gè)反常的現(xiàn)象,即當(dāng)產(chǎn)品膠料的硫化壓力達(dá)到83Mpa時(shí),產(chǎn)品膠料的收縮率為0,若產(chǎn)品膠料的硫化壓力繼續(xù)不斷上升,產(chǎn)品膠料的收縮率會(huì)出現(xiàn)負(fù)值,也就是說,在這種超高的產(chǎn)品膠料硫化壓力下,產(chǎn)品硫化出來經(jīng)停放后,其橡膠部分的尺寸比模具設(shè)計(jì)的尺寸還要大;


5)  在模壓和注壓方式下,模腔內(nèi)膠料的硫化壓力隨著時(shí)間的延長(zhǎng),總是先增高后減少,并最終處于平坦?fàn)顟B(tài);


6)  隨著膠料硫化壓力的提高,其膠料的300%定伸和拉伸強(qiáng)度均隨之提高,其膠料的扯斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度和壓縮永久變形卻隨之下降;


7)  在減震橡膠制品硫化過程中,注壓硫化方式中模腔內(nèi)膠料的壓強(qiáng)比模壓硫化方式的壓強(qiáng)高一倍以上。產(chǎn)品達(dá)到相同的靜剛度所需的膠料硬度有較大差別。隨產(chǎn)品硫化時(shí)的硫化壓力提高,產(chǎn)品在壓縮永久變形性能方面有明顯的提高。


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