硫化橡胶制品过程中产生气泡原因分析及解决方案

橡胶制品中夹带气泡的影响及解决赵美云:橡胶制品中夹带气泡的影响及解决45橡胶制品中夹带气泡的影响及解决赵美云(石家庄第一橡胶股份有限公司,河北石家庄05o031)【摘要】橡胶制品在生产过程中,胶料中卷入气体硫化易产生气泡.气泡是经常出现的一个硫化缺陷.产生气泡的原因是多方面的,工艺和设备是解决问题的关键.【关键词】硫化压力;真空度;放气间距【中图分类号】TQ330.6*7【文献标识码】B【文章m-~-]loo1-5095(2004)05-0045-02硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一.在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一个加工工序.其目的在于改善胶料的物理机械性能及其他性能,使橡胶制品能更好地适应和满足使用的要求.而生产过程中,经常遇到使用性能和外观不合用户要求的质量问题,这需要从胶料配方,生产工艺,设备等方面做大量的工作来解决.在众多的问题中,尤其是对外观和强力方面要求严格的制品,硫化产生气泡是经常遇到的一个重要而且必须解决的问题.胶料硫化时,由于胶料中包含的水分蒸发以及所有的空气释放,而产生一种内压力,这种内压力使胶料产生气孔,如果这种气孔没有得到很好的处理,可能产生气泡.正常情况下,在10o一140℃下,通过硫化压力2—5MPa,就能保证胶料充满模具,防止气泡的产生.但对特殊的制品,特殊的工艺,需考虑硫化压力的影响.硫化分为常压硫化和非常压硫化.1常压硫化一般的橡胶制品都是在一定的压力下完成的,但某些薄的制品在常压下也能完成.液体连续硫化是常压硫化的一个典型例子,即将压出的半成品在储有高温液体介质的槽池中加热硫化.硫化装置装有的排气式压出机将胶料中大部分的空气排出,但残存在胶料中的水分,空气仍会使胶料在硫化过程中产生气泡.为解决气泡的产生,在配方和材料的选择上需注意以下几点:(1)在配方设计上,要选用快速的硫化促进剂,达到快速硫化的目的;(2)生胶的门尼粘度不能太小,因粘度大于65度的胶料有助于气泡的减少;(3)胶料中不能配用挥发性的增塑剂,而且各种配合剂应尽量减少水分的含量,并配用一定量的干燥剂如氧化钙,其用量约8—10份,要选用能增加胶料粘度的半补强炉黑或快压出炭黑,忌用【收稿日期]2oo4-o8-06【作者简介】赵美云(1973一),女,助理工程师,现从事橡胶制品方面的研究工作.热裂法炭黑.2非常压硫化(压力机硫化)硫化压力可保证制品的致密性,消除气泡.胶料中生胶和配合剂含有微量的水分和空气,在硫化过程中因加热而产生气泡;另外,在硫化中也会产生某些挥发性的气体而导致制品产生气泡,所以要求一定的硫化压力,以保证制品的质量.硫化压力的大小由胶料的性质,产品结构和工艺条件等因素而定.对流动性差的胶料,结构和形状复杂的厚制品,硫化压力一般要大些,反之,硫化压力可小些.下面列举出几种常用制品的硫化压力,并将对应气泡的产生原因和常用的解决方法加以分析.,2.1硫化罐硫化汽车外胎的内压为2.2—2.5MPa.外压为15MPa为避免汽车外胎气泡的产生,也应注意常压硫化中经常注意的问题,同时可在硫化中易存在空气的地方(如胎冠两边,胎侧),钻有排气孔,以便于把空气排出.2.2运输带硫化压力为1.5—2.5MPa运输带板材用品的硫化工艺,因其机械结构相对简单,胶料中的气体排出比较容易,一般应注意常压硫化中应注意的事项就可以避免.2-3注射成型的注射压力为120-一150MPa基于橡胶注射生产成型周期短,生产效率高的特点,首先配方工艺必须采用高温快速的硫化体系;其次,必须有较高的硫化压力,保证注射速度,提高生产效率.设备设计上,注射螺杆常用渐变型螺纹以保证排气.如果制品结构复杂,工艺上可以考虑模具型腔加抽真空设备,以便将制品中残存的气体全部抽走,保证制品的外观质量.2_4模压制品的硫化压力为2—4MPa模压法硫化设备简单,更换产品方便,多采用平板硫化机硫化.(下转第66页’)河北化工2004年第5期准确吸取SiO2标准溶液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0mL置于一组150mL聚乙烯瓶中,用滴定管添加纯水使其体积为50mL.分别加入3mol/I_,A1C13溶液3.0mL,充分摇匀,用有机玻璃移液管准确加入HF(i+7)1.0mL,放置10min.J~IHC1(1+1)1.0mL,摇匀,加入100g/L钼酸铵溶液2.0mL,摇匀,放置15min.以下同实验方法.吸光度浓度的线性关系见图1.O?≮0.0.C/mar.L—.图1标准曲线其线性回归的相关系数,>0.999.’2.5共存离子的影响试验表明,水中的一些主要的共存元素不干扰测定.SiO2~度为200v~/50mLa~允许量(mg)Na~(300),C1一(3O0),cot一(10o),B0,2一O00),AP’(4o),Ca2’(20), M(20),F一(5),Fd+(1),CI3’,№2’,,Ba2’,Pb2+为0.5.对于PO43-的干扰,可选用H2C2o来消除,2.0 mL100g/LH2C2o4溶液可掩蔽1.0mg(Po4一)的干扰.2.6水样的测定根据水样含硅量的大小,准确吸取一定量水样注入聚乙烯瓶中,用滴定管添加纯水使其体积为50mL(根据稀释后的浓度最好落在标准曲线的中间部位来确定取样体积).水样的测定结果见表4.加标回收率的实验结果见表5.表4水样分析结果水样编号测定值/mg?平均值/mg?RSD/%030052-782-742-752-760-0l90.682.792-762.7603008l-3ll-301.291.3o0.0151.141.321.281.2903OO9l1.50l1.54l1.59l1.580.O540-47l1.58l1.62l1-65表5水样加标回收率o●oo●oo●oo●oo●oo●oo●oo●OOOOOOoo●oo●00000OOOOOOOOO●oo000●oo●oo●oo●o0●0o●ooOOOO●oo●ooOOo●oo000●00000●oo●oo ●oo●oo●oo●ooOOOOoo●oo●oo●oo●oo●o(上接第45页)少.受制品水分含量的要求,水分不能无限增加.为避免气泡的产生,首先根据配方原材料的组成选出气体排出的方式.一种方法,对配方中水分含量大的制品,可采用高温高压下,胶料自身产生的内压力将模具打开直接排气,暂称为开放式放气.另一种方法,可通过真空泵将型腔内的气体抽净,以避免制品中留有气体.2.4.1设备开放式放气一般情况下,配方中水分含量高时可以采用这种方法.胶料装入模型后,在高温高压下,胶料充满型腔,模具卸压,模具内气体产生的强大压力将模具打开,完成放气过程.这一过程必须在胶料焦烧期内完成,否则,容易出现焦烧.这种配方中水分含量对气泡产生的比例有很大的影响(表1).裹1.配方中水分含量(重量比)/%气泡占百比/%3.03.64.00.830.480.14注:硫化设备:日本生产的双开平板硫化机;制品种类:医药瓶塞(模比l:144);配方:颗粒胶l00份,硫磺3份,氧化锌5份,D+DM2份;硫化条件:150x3rain.由表1可以看出,水分含量越高,气泡产生的越开放式放气方式设备要求相对简单,此种放气方式不需要型腔内真空密封,但设备,模具定位销,定位套必须配合准确,不能有外力产生放气时模具张开间距不匀的现象,否则会因气流不畅而产生裂口的现象.这也是解决问题不可忽视的一个方面.2.4.2硫化设备抽真空排气胶料在高温高压下,产生的蒸汽气流,由真空泵抽走.考虑对真空泵的保护,此种配方中,水分含量不能太高.胶料放入模型后,真空泵抽真空开始(真空度一般在0.1MPa);设备顶压,胶料充满型腔;单向进气阀门打开,型腔内短暂进气,将模具打开;真空泵迅速将所有的气体抽走,并达到很好的抽真空效果;模具合模顶压,整个放气过程结束.整个动作必须在焦烧期内完成.硫化温度太低,闷气时间和放气时间不合适,仍可能产生气泡.必须保证水分在高温下蒸发并能全部释放.这种方法的制品外观缺陷相对较少,但设备要求高.设备,模具定位销,定位套必须配合准确,保证放气气流通畅.3结论要解决橡胶制品中的气泡缺陷,应使胶料尽量少的产生蒸汽,并改进工艺及硫化设备,采取适当的方法将生成的蒸汽释放出去.。

丁基再生胶硫化气泡
丁基再生胶硫化气泡是在丁基再生胶（一种橡胶材料）硫化过程中产生的气体泡沫。

硫化是一种将橡胶加热至一定温度，使其分子间发生交联的过程。

在硫化过程中，硫化剂（如二硫化碳）与橡胶中的丁基橡胶分子发生反应，形成交联结构，增加橡胶的强度和弹性。

然而，如果硫化过程中温度过高或时间过长，丁基再生胶中的硫化反应就会产生过多的气体。

这些气体无法完全从橡胶中逸出，从而形成气泡。

这些气泡可能在橡胶中分布不均匀，造成橡胶表面或内部出现气孔或气泡。

丁基再生胶硫化气泡会影响橡胶制品的密实性和外观质量，降低其使用寿命和性能。

为了避免丁基再生胶硫化气泡的产生，需要控制硫化过程中的温度和时间，并且选择合适的硫化剂和添加剂。

此外，应对丁基再生胶进行充分的混炼和挤出等预处理，以减少其内部的气体含量。

通过合理控制硫化条件和工艺参数，可以减少丁基再生胶硫化气泡的发生，提高橡胶制品的质量。

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。

橡胶制品硫化窝气（气泡、缺胶、明疤、凹痕）解决方案橡胶制品窝气是生产中常见的一种现象，是指在模压硫化过程中，产生气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷。

一般来说，产生原因有以下几个方面：1.模具的结构：越复杂的产品模型分型线越少，气体就越不容易跑出；或者根本没有跑胶槽、跑胶槽尺寸太小、缺乏排气孔、排气孔外置不恰当，都能导致产生窝气。

设计合理的溢胶槽和抽真空可以得到一定改善。

2.胶料配方：配方设计时，忽略了配合剂之间互相反应而产生气泡窝气；或者胶料本身受潮，内部和表面有水分，会在硫化时气化而产生窝气；又或者某些胶自身的分解释放出气体或者低挥发组分溢出。

建议添加吸潮材料、流动剂（排气助剂）等，原料选择挥发性小的材料，树脂、油等低挥发份材料。

3.模压的工艺：考虑胶料比重及体积等因素，半成品的质量应该要适当大于成品质量；半成品的形状和在模腔中位置摆放不当；硫化操作时，加压速度过快，气体不能及时排出等。

建议流变仪T10操作胶烧时间延长，降低硫化温度，多排几次气或抽真空。

我们可以从以下几个方面来改善窝气现象:1.合理的硫化温度，低温长时间提高胶料在磨具的流动性。

2.硫化升压速度要适当，不要过快图快，注意多次降压排气，特别是操作人员，要按照硫化规程进行有条件抽真空。

3.制定合理的半成品成型工艺，注意装料形状对产品质量的影响，对不同的产品制作不同的半成品形状尺寸大小，另外半成品的表面涂少量碳酸钙或者滑石粉也有利于提高产品外观质量，添加流动助剂。

4.维护保养好硫化设备和模具，确保设备正常运转，模具清洁，排气孔以及跑胶槽畅通。

5.设计配方时要考虑到原材料的特性，不用或者少用含水率偏高的材料，如果必须使用也要适当预处理，制定合适的炼胶工艺，确保胶料通过混炼后，能排除其中较多的水分。

条件应许回压效果佳。

6.合理设计模具结构，设计必要的分型线、跑胶槽、排气孔。

对高要求的复杂制品最好采用注压流胶孔的模具真空泵抽真空。

总结：产品要想不窝气、明疤，要从材料选择低挥发份的，配方设计延长焦烧操作期提高胶料流动性，模压温度适当多排几次气，磨具设计合理有条件抽真空。

•引言•橡胶产品常见缺陷概述•产生缺陷的原因分析•解决措施及建议目•案例分析与应用•结论与展望录背景介绍本文旨在分析橡胶产品生产过程中可能出现的缺陷及其产生原因，并提出相应的解决措施。

这有助于提高产品质量、降低生产成本、增强市场竞争力，同时保障使用安全。

通过深入探讨和研究，我们将更好地了解橡胶产品的性能和特点，为进一步优化其生产工艺和提高产品质量提供理论支持和实践指导。

目的和意义原因原材料中含有水分或挥发性物质硫化过程中产生的气体未完全排胶料混合不均匀或炼胶时间过长解决措施确保原材料干燥、无挥发性物质优化硫化工艺，增加排气时间控制炼胶时间和温度，确保胶料混合均匀原因橡胶老化或劣化应力集中或外部应力作用02030102030430102 030102橡胶硬度不均优化橡胶制品结构设计，确保厚度均匀和稳定性橡胶材料质量差配合剂问题填充剂问题030201材料因素加工工艺不合理模具设计不当设备问题人员操作问题材料选择与控制是解决橡胶产品基本缺陷的重要手段之一。

详细描述应基于产品的性能要求和工艺条件，选择适宜的橡胶材料，并严格控制其成分和性能指标，避免因材料问题而导致缺陷的产生。

对于重要的橡胶部件，可以考虑添加适量的增塑剂、补强剂、抗氧剂等助剂，以改善其加工性能和耐久性。

总结词材料选择与控制VS工艺优化及改进总结词详细描述其他措施和建议总结词详细描述针对以上原因，可以采取以下措施：严格控制原材料的质量和配方；适当延长硫化时间；优化模具设计，确保模具排气顺畅。

案例一：某橡胶密封圈的气泡问题解决措施解决措施原因原因橡胶轮胎出现龟裂可能是由于原材料质量问题、硫化时间不当、氧化老化、使用环境恶劣等因素导致的。

要点一要点二解决措施为改善橡胶轮胎的龟裂问题，可以采取以下措施：严格把控原材料的质量和配方；合理调整硫化时间；加强生产过程中的质量控制和老化试验；提高产品的抗老化性能和使用寿命；同时，在使用过程中定期检查和维护。

胎坯气泡的分析与处理
通常的气泡形成在三个部位：子口，胎里和胎侧；
首先要注意刺扎的方法，将气体挤出，然后压实，确保原处无气体，在刺扎的过程中要防止将胎体刺透。

子口泡：成型过程中子口部位的气体无法完全排出形成的。

对于子口泡，一般凸起能看见的用手按压有空气感，斜扎压实即可，正常的子口部位间隔3-4cm刺扎，防止气泡形成，对于子口部位反包不褥挠起的胎侧，不能自己处理的，一定要返回成型修补，防止气泡形成，由于无内胎胎坯子口结构与有内胎不同，所以处理的一定要细一些。

胎里泡：成型过程中内衬层排气不净，内衬层漏气或内衬层本身就有气泡存在。

在检查胎里气泡时，一般情况下，上部和中间是可以直接观察到气泡的，发现气泡在气泡的一端刺开小孔，用手将气体挤出，压实即可；对于在胎侧侧面的微气泡条形带，本身无法处理，可返回上一工序，特别要注意接头部位，间隔3-4 cm刺扎。

特此强调一下无内胎品种，无内胎是用内衬层代替了内胎，换句话说内衬层就是内胎，所以内衬层直接影响轮胎使用的好坏；在处理无内胎的胎里泡时，气泡太多，太大，接头开，返回上一工序，无内胎的胎里泡务必要处理干净。

胎侧泡：成型过程中形成的，大多数为圆形气泡，在胎侧表现为略凸起，用锥子刺扎的感觉空心，刺扎压实，胎侧泡有时因光线问题不易发现，所以胎侧要认真检查；还有一种是距离子口大约10cm左
右的胎圈气泡，在成型过程中胎圈压实或胎圈卷曲造成的表现为长条形凸起气泡，分段刺扎，压实，太多或太长，可返回（偶有这种胎坯）。

胎肩泡：胎冠接头不规整或变形，在胎体与胎冠接合部，如泡在接头部而且较大，多数是肩空，如能刺扎解决的留下，否则返回上工序修复。

要提高责任心，仔细、认真检查，从而提高产品质量。

换能器硫化时产生气泡问题的案例分析与解决方法作者：欧阳荀苗士超孙逸来于祥龙来源：《科技传播》2016年第19期摘要如今，在海洋资源开发越来越快、水声设备的需求日益增长的大环境下，声呐作为水下探测器的一种已经得到广泛使用。

声呐的主要传感器为水声换能器，由于在水声换能器需要在水中进行工作，所以在换能器外部以及相关电缆外通畅会包覆一层透声橡胶用以透声防水。

但是水声换能器用橡胶的硫化却有别于其他橡胶制品，成为一大难题，硫化过程中气泡的产生也比较常见。

基于此，本文将针对这一问题详细分析橡胶硫化时气泡产生的原因，其次通过实际案例进行分析，最后根据分析提出可参考的解决方法。

关键词换能器；气泡；原因；对策中图分类号 P7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）172-0261-02声呐是海洋活动中最为常见的一种水声设备，其主要的作用是用于探测水下物体间的距离。

而声呐最主要的核心部件即为水声换能器，由于换能器需要在水下工作。

所以通常情况下，换能器由一层水声橡胶所包裹。

与普通橡胶不同，水声橡胶需要具有一定水密性和透声性。

由于需要严丝合缝地包裹换能器以及电缆，所以在橡胶硫化时需要与换能器同时进行，所以对于橡胶的选材、填料配料的选择、硫化工艺的使用都比较苛刻。

在这样的工艺下，较为容易产生气泡，这些气泡不仅会降低水密性能，更会吸收大量的声波能量，使得透声性能大幅降低。

1 气泡产生的原因简单地来说，硫化橡胶中的气泡形成是由于易挥发物的含量过饱和引发的。

在换能器硫化时，由于橡胶分子结构的变化以及周围温度、压力的变化，使得橡胶中易挥发物的饱和能力也发生变化，从而导致易挥发物过饱和而在透声橡胶硫化过程中，橡胶内部产生气泡核并生长成为气泡。

所以想要充分了解气泡产生的原因，必须要搞清楚，易挥发物的成分有哪些，从而可以在源头上，最大程度的避免气泡的产生。

1）橡胶中挥发物的来源并不是单一的，但是最大的部分应该是水蒸气。