天然橡膠板的模壓成型是一種常見且成熟的工藝,主要用于生產尺寸穩定、的產品。其工藝流程如下:
1. 配方設計與原料準備: 首先根據產品性能要求(如硬度、彈性、耐老化性等),設計橡膠配方。主要成分包括天然橡膠生膠、硫化劑(如硫磺)、促進劑、活化劑(如氧化鋅、硬脂酸)、防老劑、填充劑(如炭黑、白炭黑)以及軟化劑等。所有原料需稱量,確保配比準確。
2. 塑煉: 天然橡膠生膠通常具有較高的門尼粘度(分子量大)。塑煉是利用機械剪切力和熱氧作用,使橡膠分子鏈適度斷裂,降低粘度和可塑性,便于后續混煉操作。常使用開煉機或密煉機進行。
3. 混煉: 將塑煉好的生膠與各種配合劑(硫化劑、促進劑、填充劑等)按順序加入密煉機或開煉機中進行混合。混煉目標是使各種配合劑均勻分散在橡膠基體中,形成質地均勻的混煉膠。混煉過程需嚴格控制溫度和時間,防止膠料焦燒(過早硫化)。混煉后的膠料通常壓制成片狀或條狀,以便儲存和后續操作。
4. 預成型/下料: 根據模具型腔的體積和產品形狀,將混煉膠裁切成一定重量和形狀的膠坯(或稱膠料塊)。預成型可以減少膠料在模腔內的流動距離,縮短排氣時間,提高產品尺寸精度和減少內部缺陷(如氣泡)。膠坯重量需控制,過多導致溢膠邊過厚,過少則產品缺料。
5. 裝模: 將預成型好的膠坯準確放入預熱過的模具下模腔中。模具通常由上下模板、加熱板、型腔、導向裝置等組成。模具表面可涂抹少量脫模劑以利于脫模。
6. 模壓硫化: 這是關鍵步驟。
* 合模加壓: 將上模壓下,使模具完全閉合,并施加足夠的壓力(通常在10-20 MPa范圍)。壓力迫使膠料充滿型腔,排除內部空氣,并確保膠料與模具緊密接觸以獲得良好的傳熱和表面光潔度。
* 加熱硫化: 在保持壓力的同時,通過模具的加熱板對膠料進行加熱(溫度通常在140°C - 160°C之間)。熱量硫化體系,引發橡膠分子與硫化劑之間的交聯反應(硫化),使線性高分子鏈形成三維網狀結構。硫化過程賦予橡膠終的彈性、強度、耐熱性等性能。硫化時間根據膠料配方、厚度和溫度計算和控制,以確保硫化完全且不過度。
7. 脫模: 達到預定硫化時間后,解除壓力,打開模具,使用脫模工具或設備小心地將已硫化成型的橡膠板從模具中取出。此時橡膠板已具有穩定的形狀和性能。
8. 后處理: 脫模后的橡膠板可能帶有飛邊(溢膠),需要修剪去除。根據要求,可能還需進行后硫化(二次加熱以穩定性能)、表面處理(如打磨、噴砂)或檢驗(尺寸、外觀、性能測試)等。
總結: 天然橡膠板的模壓成型是一個涉及配方、混煉、成型、硫化等多步驟的精密過程。其在于通過控制的溫度、壓力和時間,使橡膠在模具內完成硫化交聯反應,從而獲得具有特定形狀、尺寸和物理機械性能的橡膠板材制品。工藝參數的優化對產品質量至關重要。
