CN108215041B - 一种带芯件橡胶厚制品的生产方法 - Google Patents

一种带芯件橡胶厚制品的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，包括芯件放入模具，平板硫化机加热，压注橡胶一次胶料，合模加压排气，硫化5‑8分钟后开模，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入橡胶补料，合模加压排气，硫化10‑13分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法可以提高良品率，按照本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，带芯件橡胶厚制品良品率可以达到100％，有效减少不良浪费，提高生产效率。

Description

一种带芯件橡胶厚制品的生产方法
技术领域
本发明涉及橡胶制品生产领域，尤其是带芯件橡胶厚制品的生产方法。
背景技术
带芯件橡胶制品是将芯件包裹在橡胶内部，以提升橡胶制品的整体机械性能，例如阀门闸板、泵轮、输送带等。生产中带芯件橡胶制品常常产生窝气现象，即在模压硫化过程中，制品表面产生气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷。生产中采用传统一次加压成型工艺，下料加压排气，因产品平面较大胶料不能充分流动，导致产品表面易有窝气，窝气部位或因缺料而产生产品表面下陷，或因下料过多导致产品局部偏厚，不管是下陷还是局部过厚，产品都会被报废，造成生产成本抬升。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、排气孔位置不恰当，都能导致产生窝气。
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。
3模压的工艺：考虑胶料比重及体积等因素；硫化操作时，加压速度过快，气体不能及时排出等。
生产中一般通过改善硫化温度和加压工艺来改善窝气现象，但仍会出现不良品，由于带芯件橡胶制品成型后不能再回收，橡胶也不能从芯件上完全去除，芯件和橡胶胶料都要报废，造成极大的浪费，尤其是生产较厚的橡胶制品时，更容易出现不良品，即使通过改善硫化温度和加压工艺，产品良率仍无法达到98％。较厚的橡胶制品所需胶料较多，报废的橡胶制品造成胶料浪费大，生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，克服带芯件橡胶厚制品的生产过程中出现的窝气问题。
本发明中，芯件的尺寸≥500mm×500mm，由于芯件较大，包覆橡胶胶料后，由于胶料流动性有限，更容易出现局部窝气现象，采用传统一次性模压成型工艺，其制品良率约为95％，若成型后再在窝气部位补充胶料，再经过模压后虽然能够一定程度上改善外观，将制品良率提高到接近98％，但补充位置的机械性能大幅下降，而且在遇到恶劣天气时，橡胶发生热胀冷缩，补充胶料容易脱落，客服体验较差，不利于提升产品质量，目前这种方法已被淘汰。
本发明中，所述带芯件橡胶厚制品，其厚度一般为4-10mm。
平板硫化机机台加热到140-160℃，优选150℃。所述的橡胶一次胶料是根据制品设计尺寸所需橡胶胶料总重的100％，即将按照原有的一次性模压成型工艺所需的橡胶胶料全部加入，合模后加压排气，硫化5-8分钟，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，处于预硫化期，再在窝气部位加入所述橡胶一次胶料总重的0.5％-3％的橡胶补料，若存在多个窝气部位，应将橡胶补料分成多份进行多点位补充，以保证所有部位补料的总重不超过所述橡胶一次胶料总重的0.5％-3％。原因在于补料低于橡胶一次胶料总重的0.5％，所得制品的机械强度不达标，高于3％则会形成局部高点，影响美观，且容易造成欠硫。加入橡胶补料后合模加压排气，硫化10-13分钟，少于10分钟为欠硫状态，多于13分钟则过硫化，欠硫和过硫都不能获得性能最佳的制品。
本发明中，在橡胶一次胶料预硫化期加入橡胶补料，不仅可以解决窝气问题，还能增强橡胶制品的强度，相比未添加橡胶补料的制品，本发明所述的带芯件橡胶厚制品在强度上可提升2-5％。由于橡胶补料的硫化状态晚于橡胶一次胶料，整体硫化过程中交联趋势得到增强，分子链断裂的趋势被减弱，有效避免“返原”现象，从而使得整体强度提升。
本发明中两次加压的压力有所差异，第二次加压略高于第一次，原因在于橡胶一次胶料在13±1MPa初步成型，加入橡胶补料后，胶料总量超过设计值，而模具型腔的空间是有限的，需在高于第一次加压的条件下才能保证制品尺寸满足设计要求且外观饱满。
本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，适用多种橡胶胶料加工，尤其是三元乙丙橡胶胶料。三元乙丙橡胶胶料在硫化过程中前期交联慢，后期固化迅速，从而很好地匹配本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法。
具体方案如下：
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，包括以下步骤：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到140-160℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化5-8分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的0.5％-3％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化10-13分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
进一步的，所述步骤(1)中芯件为金属板。
进一步的，所述步骤(1)中芯件为铁板或铝板。
进一步的，所述步骤(2)中橡胶一次胶料为100重量份三元乙丙橡胶、5±0.1重量份活性氧化锌、2±0.1重量份硬脂酸、30±1重量份白碳黑、2±0.1份石蜡。
进一步的，所述步骤(3)中加压的压力为13±1MPa。
进一步的，所述步骤(4)中所述橡胶补料与步骤(2)中所述橡胶一次胶料的配方相同。
进一步的，所述步骤(5)中加压的压力为16±1MPa。
本发明还保护运用所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法制得的橡胶制品。
有益效果：本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法可以提高良品率，按照本发明所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，带芯件橡胶厚制品良品率可以达到100％，有效减少不良浪费，提高生产效率；相比未添加橡胶补料的制品，本发明所述的带芯件橡胶厚制品在强度上可提升2-5％，具有更好的性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例中所用橡胶一次胶料和橡胶补料的配方如下：100重量份三元乙丙橡胶、5±0.1重量份活性氧化锌、2±0.1重量份硬脂酸、30±1重量份白碳黑、2±0.1份石蜡。此配方仅作为示例，其他橡胶胶料亦可以按照实施例中方法生产橡胶制品。
实施例1
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，步骤如下：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到140℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化5分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的0.5％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化10分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
所得的带芯件橡胶厚制品长为1m，宽为1m,表面橡胶厚度为8±0.5mm，表面平整，无气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷，良品率100％，其100％定伸应力为5.47MPa，未添加橡胶补料的100％定伸应力为5.36MPa，本实施例所制备的制品的带芯件橡胶厚制品在强度上相比未添加橡胶补料的制品提升2.05％。
实施例2
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，步骤如下：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到160℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化8分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的3％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化13分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
所得的带芯件橡胶厚制品长为1m，宽为1m,表面橡胶厚度为8±0.5mm，表面平整，无气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷，良品率100％，其100％定伸应力为5.52MPa，未添加橡胶补料的100％定伸应力为5.33MPa，本实施例所制备的制品的带芯件橡胶厚制品在强度上相比未添加橡胶补料的制品提升3.56％。
实施例3
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，步骤如下：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到150℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化6分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的2％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化12分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
所得的带芯件橡胶厚制品长为1m，宽为1m,表面橡胶厚度为8±0.5mm，表面平整，无气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷，良品率100％，其100％定伸应力为5.62MPa，未添加橡胶补料的100％定伸应力为5.35MPa，本实施例所制备的制品的带芯件橡胶厚制品在强度上相比未添加橡胶补料的制品提升5.05％。
实施例4
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，步骤如下：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到152℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化7分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的1.5％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化12分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
所得的带芯件橡胶厚制品长为1m，宽为1m,表面橡胶厚度为8±0.5mm，表面平整，无气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷，良品率100％，其100％定伸应力为5.58MPa，未添加橡胶补料的100％定伸应力为5.36MPa，本实施例所制备的制品的带芯件橡胶厚制品在强度上相比未添加橡胶补料的制品提升4.10％。
实施例5
一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，步骤如下：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到155℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化7分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的2.5％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化11分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
所得的带芯件橡胶厚制品长为1m，宽为1m,表面橡胶厚度为8±0.5mm，表面平整，无气泡、缺胶、明疤、凹痕等外观质量缺陷，良品率100％，其100％定伸应力为5.50MPa，未添加橡胶补料的100％定伸应力为5.32MPa，本实施例所制备的制品的带芯件橡胶厚制品在强度上相比未添加橡胶补料的制品提升3.38％。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将芯件放入制品模具中，所述芯件的尺寸≥500mm×500mm，之后放入平板硫化机；
(2)将平板硫化机机台加热到140-160℃，压注橡胶一次胶料，所述的橡胶一次胶料为根据制品尺寸所需橡胶胶料总重的100％；
(3)合模加压排气，硫化5-8分钟；
(4)打开模具，此时橡胶一次胶料没有完全固化成型，在窝气部位加入步骤(2)中所述橡胶一次胶料总重的0.5％-3％的橡胶补料；
(5)合模加压排气，硫化10-13分钟，开模即得带芯件橡胶厚制品。
2.根据权利要求1所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)中芯件为金属板。
3.根据权利要求2所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(1)中芯件为铁板或铝板。
4.根据权利要求1所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中橡胶一次胶料为100重量份三元乙丙橡胶、5±0.1重量份活性氧化锌、2±0.1重量份硬脂酸、30±1重量份白碳黑、2±0.1份石蜡。
5.根据权利要求1所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中加压的压力为13±1MPa。
6.根据权利要求1所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(4)中所述橡胶补料与步骤(2)中所述橡胶一次胶料的配方相同。
7.根据权利要求1所述的带芯件橡胶厚制品的生产方法，其特征在于：所述步骤(5)中加压的压力为16±1MPa。
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