橡膠密封件過硫欠硫反復?先核對硫化機與配方的匹配度
硫化機橡膠配方匹配不當,密封件過硫欠硫該從哪些方向查?
橡膠密封件硫化完之后出現了表面發脆的情況,或者彈性總覺得差一些,再有就是尺寸收縮不穩定,這種時候很多廠家第一反應就是配方有問題;但實際上多數情況不一定就是配方的責任,更常見的倒是硫化機實際給出的溫度和壓力跟配方設計時預設的那個硫化條件對不上。配方的設計水平再高,設備端給不到對應的硫化條件的話,成品照樣還是會出現各種毛病的。
這類問題在不少廠里都遇到過,大家習慣性的做法是先去調配方、來回折騰硫化體系,可問題往往還是反反復復的出現。其實換個思路會更有效率一些,也就是先去看看硫化機的溫度場是不是均勻的,壓力傳遞又有沒有到位;等這些確認完了再回過頭來審視配方里的硫化曲線設定。這篇內容就以溫度、時間、壓力這三個工藝參數為主線,整理了一套排查的思路供大家參考。
一、溫度:機臺顯示溫度和膠料實際溫度是兩回事
密封件在硫化的過程中,模腔里的膠料升溫其實是有一個滯后過程的。配方在設計的時候參考的大都是硫化儀測出來的正硫化時間;不過要說明白的是,那個溫度指的是膠料內部的溫度而不是硫化機模板上顯示的那個設定溫度。
平常排查的話主要就看兩個方面,一個就是硫化機熱板的表面溫差情況,如果溫差偏大就會出現同一模產品不同位置交聯程度不一致的問題;再有一個就是厚制品中心層的溫度能不能達到配方所要求的硫化溫度。有些設備保溫性能不太好了或者加熱功率達不到要求了,實際溫度就會偏低,這時候產品容易出現表面看著熟了、內部卻還沒熟透的“假熟”狀態。碰到這種情況的話先不要急著去加硫化劑,而是應該先把設備溫度做一次校準;順帶也要核對一下測溫點的位置到底有沒有代表性。

二、時間:硫化周期和配方硫化曲線之間是否匹配得上
橡膠配方的硫化曲線一般來說都會標注三個區間,即焦燒期、熱硫化期還有過硫化期。密封件生產時候硫化時間被設定在哪個區間里面是很有講究的;它直接關系到成品的壓縮永久變形以及彈性表現好不好。

產量壓力是比較現實的一個問題,不少廠為了趕訂單就把硫化周期壓縮得很短了,這種時候如果配方的硫化起步速度跟不上節奏的話,產品出模之后就容易出現“返熟”的情況;伴隨而來的就是尺寸不穩定。反過來講時間設得太長也是不行的,那樣會造成過硫,密封件就會變脆而且耐老化性能也隨之下降。建議的做法是將配方設計階段得到的硫化曲線與實際機臺的時間設定做一個逐項對照;另外重點得關注膠料在模腔里面真實的受熱歷程是什么樣的,不能只看一個總硫化時間就算數了。
三、壓力:合模壓力和膠料流動性之間的相互關系
如果硫化機的壓力不夠用的話,膠料在模腔里面的填充就會不夠充分;密封件就常常會出現缺料、氣泡或者致密度達不到要求的問題。可壓力也不是越大越好的;這里頭其實還有個度的問題存在。當過高的合模壓力碰上了高黏度的膠料時,模具的定位結構就可能被撐開;結果反而造成了飛邊增厚和尺寸超差這些新麻煩。

從配方這個角度來看呢,硫化體系的焦燒時間也得留出足夠的安全余量來;這樣才能保證膠料在壓力完全建立起來之前不至于過早交聯掉了。還有一種情況是排查之后發現壓力表讀數都是正常的但產品依然缺膠;這種時候就要去檢查排氣次數和放氣時機是不是合理了;與此同時還應該評估一下配方門尼黏度是不是偏高了。遇到門尼黏度偏大的情形時適當調整填料比例或者加工助劑會更有用一些;單純靠著延長硫化時間往往效果有限。
四、現場調試與選型的聯動調整
| 排查步驟 | 設備側動作 | 配方側配合 |
|---|---|---|
| 溫度不均 | 校準熱板溫度、檢修加熱管 | 優化硫化體系起步速度 |
| 周期波動 | 確認時間繼電器精度 | 復核正硫化時間余量 |
| 壓力不足 | 檢查液壓系統與合模平行度 | 調整膠料流動性或排氣工藝 |
按照上面這些環節一項項查過去的話,多數密封件過硫和欠硫的問題基本都可以定位到具體的環節上面了。還有一點也要提醒一下;那些用了不少年的老設備經常會出現加熱管老化或者熱板變形這一類的問題;溫度場就會因此產生漂移;這種情況下面光靠配方微調已經很難從根本上解決了。如果設備的現實狀態實在沒辦法匹配現有配方的工藝要求了;那就可以認真考慮一下對硫化線進行升級這件事,或者把溫控精度更高的機型換上。
說到底橡膠配方的正常發揮還是依賴于設備能不能提供穩定供給能力的。利拿實業在橡塑混煉裝備這個領域里面做了不少年;他們給密封件生產廠家提供的密煉機、開煉機這類前端混煉設備能夠確保膠料的分散均勻性和批次穩定性做得比較好;這樣也就為后道的硫化工藝打下了不錯的基礎了。要是您想結合自己具體的膠種配方情況、產能要求還有生產工況做個綜合評估方案的話;直接和利拿實業的技術團隊進一步溝通就好。