橡胶硫化常见问题及解决方法

硫化橡胶制品常见故障分析及过程控制摘要：橡胶工业在国民经济中占有极其重要的地位，发挥着十分重要的作用。

在工程应用中，材料大致可以分为两大类：一类是结构材料（主要用其强度、弹性等力学性能）；另一类是功能材料（主要用其声、电、光、磁等功能）。

橡胶既是重要的结构材料，又具有一定的功能特性，所以，它是一种非常重要的工程材料。

橡胶工业从1839年发现硫化法至今已150多年，目前用橡胶制造的各种制品达5万多种，汽车行业橡胶品种也不胜枚举，但汽车行业橡胶制品大多均使用硫化工艺，市场上也存在各类质量问题，涵盖安全类及外观质量类等，对品牌形象及顾客满意度等造成不良影响，引起各界高度关注。

本文主要为结合个人经验及理论知识，对橡胶、硫化工艺进行介绍，并结合具体案例着重对汽车行业主要硫化橡胶制品的故障测试方法及步骤进行阐述，便于及时有效的解决各类问题。

关键词：硫化橡胶、故障测试方法、性能1、前言随着国民经济的日渐提升，汽车技术的飞速发展，80年代人们遥不可及的汽车如今已进入千家万户。

2016年中国汽车产销量再创新高，而汽车产业大发展也带动了相关行业的发展，其中橡胶材料的发展尤为明显。

随着汽车技术现代化的发展，对汽车橡胶制品的要求也日趋严格和苛刻，如要求橡胶制品耐老化，耐低温，耐新型燃油以及优异的动态疲劳性能，耐久的使用寿命等，可以看出橡胶材料技术的发展与汽车技术的发展息息相关。

硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一，也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。

在这个工序中，橡胶要经历一系列的化学变化，有塑料的混凝胶变为高弹性的交联橡胶，从而获得更完善的物理机械和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和使用范围。

因此，硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。

本文系统的介绍了橡胶在汽车上的应用，硫化橡胶的发展概况，硫化过程中的性能变化；以及硫化橡胶的常见故障模式及测试方法，未后续针对橡胶制品的质量问题分析提供依据。

本论文主要是总结自己学习和工作经验，结合硫化制品的工艺流程和过程控制要点，对硫化橡胶制品的常见故障进行分析和阐述；通过结合质量案例，对如何追溯到生产过程并加以控制进行举例说明。

硫化工序常见问题分析及解决方法１表皮气泡（１）硫化不充分，导致制品表面有气泡，割开其内部呈蜂窝海绵状。

解决方法：延长硫化时间，提高硫化温度。

保证足够的硫化压力；调整配方，提高硫化速度。

（２）有气体裹入胶料，不易排除，随胶料一起硫化，导致制品表面出现气泡。

解决方法：增加模具合模后的放气次数，对模具进行抽真空；提高混炼胶温度，采用门尼粘度较大的橡胶；入料前挑破胶料上的气泡，改进模具的排气槽。

（３）胶料配方中有易挥发物。

解决方法：适当调节硫化条件，温度不宜太高；应注意原料使用前的防潮，必要时可进行干燥；减少低沸点增塑剂、填充油和软化剂的使用。

２胶料表面发粘（１）模具型腔局部滞留气体，从而影响传热和胶料受热硫化。

解决方法：对模具进行抽真空，保证胶料进入型腔内处于真空状态；增加模具合模后的放气次数；在模具上设置排气槽。

（２）模具型腔不对称、有死角，传热不均匀导致硫化不均匀。

解决方法：调整胶料配方，使硫化曲线平坦期延长；延长硫化时间或提高硫化温度。

（３）胶料挤出或压延夹入气体。

解决方法：改进挤出、延压条件和工艺。

３分层（１）胶料表面污染，特别是油污。

解决方法：清洁胶料表面或换用干净的胶料。

（２）喷霜。

按喷霜方法解决。

（３）胶料混合不均匀。

解决方法：在配方设计时选用相容性好的胶种。

４橡胶－金属粘接不良（１）金属件表面处理不良。

解决方法：金属件表面不能有锈蚀，不能沾到油污、灰尘和杂质等。

（２）胶浆涂刷工艺稳定性差，胶浆太少、漏涂、少涂或残留溶剂。

解决方法：认真操作，防止胶浆漏涂和少涂；涂好胶浆的金属件应干燥完全，让溶剂充分挥发。

（３）胶料硫化速度与胶浆硫化速度不一致。

解决方法：改进配方以保证充足的焦烧时间；模具和配方改进，使胶料以最快的速度到达粘合部位；改进硫化条件（温度、时间和压力）；减少易喷霜物和增塑剂的使用；尽量使用新鲜的胶料。

（４）压力不足。

解决方法：增大硫化压力，保证模具配合紧密，防止局部压力损失过大；注意溢料口、抽真空槽的位置和尺寸，防止局部与大气过多沟通。

橡胶模压制品烧边橡胶制品在硫化时在合模线位置产生明显开裂的融合不良的现象，一般把它称为“烧边”，一但出现，往往产生大量的废次品，严重影响生产的正常进行，下面就对这一现象进行分析，希望对问题的解决有所帮助。

橡胶的硫化是一个复杂的化学反应。

由于高温的作用，其间会产生大量的挥发份，当橡胶合模硫化时，由于高压的作用，橡胶在一个密闭的开腔内成型反应，硫化产生的挥发份无法外泄而形成一定的压力，随着硫化反应的进行，挥发份越来越多，内压也越来越大，终于冲破密闭的型腔沿合模线外泄，而此时硫化已进行了段时间，表层的椽胶已经硫化失去流动性，因大量挥发份外泄冲击而形成的缺陷无法弥补，留在最终的制品上，造成“烧边”。

以上的分析还只是一种设想，如果是正确的，那么“烧边”这种现象就容易发生在具有下面特点的橡胶制品上：1、厚壁制品因为橡胶热传导比较困难，内外层胶料不容易同步硫化，因此，这类制品容易造成制品表层已硫化而内部尚未硫化的烧边条件。

2、低硬度制品因为这类制品在配方设计时往往加入大量的软化剂，其间会含有更多的低沸点挥发份，在硫化时大量逸岀。

与高硬度的胶料相比，更容易岀现“烧边”现象。

3、模具结构设计上容易造成集中排气的制品。

例如圆柱、圆筒形状的制品，采用两个半圆组合的分模方式，所有的硫化产生的挥发分都集中从中间分模线位置排出，往往因排气过于集中而造成“烧边”。

生产实跋表明，烧边的橡胶制品往往具有上述特点，如果同时具备，“烧边”出现的机会就更大了。

了解了问题产生的原因，就可以采取相应的措施来预防和避免。

技术硏发的角度来说，解决问题的更佳方式是预防问题的出现，而不是出现了问题再来想办法解决。

1、生产工艺从常用的模压，压注和注射三种成形方式来说，对于相同的一种胶料，出现烧边的机会依次递减。

尤其是注射方式可以把胶料在注入形腔前就预热到较高的温度，有效缩短了胶料进入形腔后胶料热传递产生硫化反应的过程，特别对于低硬度的厚壁制品，在防止和解决烧边问题上具有无可比拟的优越性。

橡胶平板硫化机常见故障及排除方法心得首先，常见故障之一是橡胶平板硫化机的温度控制失效。

橡胶在硫化过程中需要保持一定的温度，过高或过低的温度都会影响硫化效果。

如果温度控制失效，首先要检查温度控制仪表是否正常工作，是否需要更换或修理。

其次，要检查加热管是否正常工作，是否需要更换或修理。

如果温度控制仍然不稳定，可以考虑更换更高质量的温度控制仪表或加热管。

其次，橡胶平板硫化机的压力过高也是一个常见的故障。

橡胶在硫化加工过程中需要一定的压力，但过高的压力可能会导致模具变形或橡胶制品破裂。

如果出现压力过高的情况，首先要检查压力表是否准确，是否需要校正或更换。

其次，要检查液压系统是否正常工作，是否需要修理或更换液压元件。

如果压力仍然过高，可以考虑减少液压系统的工作压力，调整适当的压力值。

再次，橡胶平板硫化机的模具不锁紧也是一个常见故障。

模具不锁紧可能导致橡胶制品的尺寸不准确或硫化不完全。

要解决这个问题，首先要检查锁模装置是否松动或损坏，是否需要修理或更换。

其次，要检查模具的清洁程度，是否有异物或橡胶残留，需要进行清洗和维护。

还要检查液压系统是否正常工作，是否需要修理或更换液压元件。

如果模具仍然不锁紧，可以考虑更换更可靠的锁模装置或调整锁模方式。

最后，橡胶平板硫化机的烟雾排放过多也是一个常见故障。

烟雾排放过多可能是由于硫化过程中的温度过高或模具不锁紧等原因造成的。

要解决这个问题，首先要检查温度控制是否失效，是否需要进行修理或更换。

其次，要检查润滑油是否正常，是否需要添加或更换。

还要检查锁模装置是否松动或损坏，是否需要进行修理或更换。

如果烟雾排放仍然过多，可以考虑安装除烟器或改进硫化工艺，减少硫化烟雾的产生。

以上是我在使用橡胶平板硫化机时遇到的一些常见故障和排除方法的心得体会。

通过及时的检查和维护，可以避免故障的发生，提高设备的使用寿命和生产效率。

同时，我也意识到对于这些复杂的设备，需要定期进行维护和保养，以保持其良好的工作状态。

1、橡胶制品缺胶原因主要有：半成品单耗不足或装胶量不足；平板上升太快，胶料没有充分流动；模具封不住胶料；模具排气条件不佳；模温太高。

可以从这些方面解决：从新确定模具装胶量；减慢平板上升速度并反复放气；改进模具设计；降低模温，加快操作速度；降低模温。

2、橡胶制品胶边过厚，产品超重原因主要有：装胶量过大；平板压力不足；模具没有相应的余胶槽。

可以从这些方面解决：严格控制半成品单耗；增大平板压力；改进模具设计。

3、橡胶制品卷边，抽边缩边原因主要有：胶料加工性能差。

可以从这些方面解决：采用铸压、注射法生产降低胶料的门尼黏度。

4、橡胶制品裂纹原因主要有：胶料脏污；隔离剂过多；胶料焦烧。

可以从这些方面解决：保证半成品清洁；合理使用隔离剂；延长焦烧时间。

5、橡胶制品气泡原因主要有：配合剂中含有硫化分解的气体的物质工艺加工时窝气，模腔中的空气没有完全排气；模具无排气线。

可以从这些方面解决：合模前反复放气，模具加开排气线；配方中加入氧化钙6、橡胶制品出模制品撕裂原因主要有：隔离剂过多或是过少；启模太快，受力不均匀；胶料流动性差，半成品粘接性差；模具棱角、倒角不合理。

可以从这些方面解决：合理使用隔离剂，启模时制品均匀受力，减小胶料的门黏度，改进模具设计。

7、橡胶制品制品过于粗糙原因主要有：模具表面粗糙；混炼胶焦烧时间过短。

可以从这些方面解决：清洗模具；延长焦烧时间。

橡胶制品硫化产生气泡原因分析及解决措施橡胶制品在硫化时，气泡是橡胶制品硫化时经常出现的质量缺陷，不仅影响产品的外观质量，甚至会影响产品的内在质量。

通过现场的观察分析对硫化产生气泡的原因，制定了解决问题的措施，最大限度地减少了气泡现象的发生，提高了产品的外观质量。

橡胶制品硫化产品气泡的因素是多方面的，关键原因有原材料、胶料混炼加工、工艺操作、硫化设备与模具等因素。

一、原材料因素1、原因分析（1）天然橡胶水分与挥发份超标准（2）化工原料与助剂仓储、配料等环节受潮水分增加。

在橡胶加工过程中，会常常产生某些质量问题，阻碍了生产作业的顺利进行。

因为此刻的劳务花费高，在歇工待料时期的损失颇大。

若对大多半属于同一种类的问题采纳相应的举措，便可解决这些问题。

以下就笔者的经验介绍解决的方法。

下文主要介绍硫黄分别不均，喷霜，焦烧等质量问题的办理方法。

1硫黄分别不均，有麻点 ( 凝聚物 ) 现象这是一个既老又新的问题，我们的长辈理应解决了的问题此刻又往事重提。

将入库的硫黄搁置在水泥板上，从防潮的角度看不是好方法，必定要将它放在席子或垫板上，在计量前将其过筛是预防产生结块的有效方法，这时不用用太细的筛子，用40 目或20 目的即可，只需能将粉末状硫黄中的结块打坏就能够了。

此外，在一次硫黄增添量较少的状况下，在开炼机上边边过筛边增添为好，在这种场合，即便筛目粗一些也是能够的。

在使用传统的方法时，先将盛在盘子中的硫黄搁在一边，再放入等容积的轻质碳酸钙或白呈粉，搅拌平均后在开炼机长进行增添，固然这是一种简易的做法，但没有比这更好的方法。

此处简单介绍一下什么是白呈粉，将牡蝠壳、贝壳堆放在室外的水泥板上，任其风吹日晒雨淋，搁置 2-3 年后，里面的有机物质被分排除掉，成为雪白的只有钙成分的物质，将其粉碎后就是白呈粉，该粉料除了可用于橡胶外，还可用于其余方面。

在配合了大量硬质陶土的橡胶中，不知是何种原由造成硫黄分别不均。

只管人们想出了很多方法，但仍未见效。

我们将配合了与硫黄等质量份的硬质陶土之母炼胶用捏和机进行混淆，再用该企业自制的 40L 捏炼机 ( 转速约为 30 rpm /m in) 进行约 1h 的混和，使用这样的母炼胶，未发现硫黄颗粒，能够说这是侥幸成功的实例。

自制的硫黄母炼胶是供该企业自己使用的。

可是，企业内所有橡胶一旦都使用母炼胶的话，则其用量会过大，品种众多，需要特意加工母炼胶的炼胶机，这样做费时费劲。

于是，除了当前还没有发生问题的混炼胶及同意有少量硫黄颗粒的混炼胶外，只对的确有需要的胶料才使用硫黄母炼胶。

橡胶硫化工艺方法一、传统橡胶硫化工艺1、影响硫化工艺过程的主要因素：硫磺用量。

其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。

硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。

为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。

根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。

硫化温度。

若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。

由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。

为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。

2、硫化时间：这是硫化工艺的重要环节，时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。

时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。

只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能二、橡胶硫化工艺方法按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。

1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。

2、室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。

3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。

根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。

①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。

②间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。

③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。

此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。

三、橡胶硫化工艺：橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。

当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。

橡胶平板硫化机常见故障及排除方法（仅供参考）1开机后柱塞不上升①油泵不出油，可能油泵转向相反或损坏②回油阀手柄处于开模位置③电机反转①电气接试或拆出检修油泵②将手柄扳到正确位置③把火线调换2异常噪声①管路内有大量空气②滤油器堵塞③油箱内油位过低，空气呼入管道④油泵损坏①使压机上下数次，排出空气②拆出清洗③添加油液④拆出修理或更换3不会升压或升压很慢①高压泵故障②高压溢流阀未关住③管道上有泄漏④压力表失灵①拆出检查修复②拆出清洗后正确调压③查出漏点并清除④更换压力表4不能保压①放油阀阀座、阀瓣密封不严②单向阀内阀芯密封不业③管路或油缸漏减①②拆出清洗研磨或更改③检查进油缸管是否松动，后旋紧5升温比正常慢1）接触器在升温过程中经常开路2）某一块平板不热或温度低3）升到规定值后继续升温①温控调节仪失灵②温控调节仪失灵或部分加热管损坏③温控调节仪失灵①②③④⑤⑥①更换温控调节仪②更换温控调节仪或加热管③更换温控调节仪6柱塞周边大量漏油密封圈坏了更换密封圈7平板升温不正常热电阻损坏对温度较低的平板电热管，逐个测量通断情况，对损坏表调换8温控失灵①控温仪失灵或控制线路断②电热熔断器断路或接线断路可把控温仪表芯拆下，用交换法比较，对损坏表调换9加温不显示①可能原因是电流表坏了②可能是加热管有损坏观察控温仪指针情况，如指针顺时针转到底，说明热电阻接线断路或热电阻烧断。

10平板不升温①热电阻有损坏②热电阻的两端连接线可能烧断①用交换方法检查或在控温仪动作时观察电热接触器是否动作，后接通断线，计换控温仪②调换快速熔芯或接通线路-。

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）。