橡膠模具結垢的處理方法

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橡膠加工工業中，橡膠模具結垢問題是一個常見的現象。硫化過程中模具壁面上形成一層沉積物，并在隨后的生產循環中逐漸積累。

　　一、橡膠模具結垢的原因及物質

　　從膠料中分離出來的含硫化合物 , 為斑點狀的固態物。

　　膠料中所含的水分, 在硫化過程中與模具金屬表面化合生成的棕色銹蝕。

　　固體脫模劑( 如滑石粉、硬脂酸鹽) 硫化后留于模腔表面的殘渣。

　　二、橡膠模具結垢的機理

　　了解到：對于在聚合體橡膠混合物中所包含的各種硫化物(和氧化鋅)來說，硫化鋅是硫化過程中引起結垢的最煩人的反應副產物。沒有一種半-永久的脫模劑或永久性的(金屬)覆蓋層可以避免這種沉積。

　　結垢最初是由附著在模具上的硫化鋅(無機的沉積物)引起的，并形成一個灰色的沉積層。作為溫度的函數，混合物中低分子量的成份附著在硫化鋅的微晶體上，并引起第二階段的沉積(有機沉積)。在一定時間內形成氧化產物，并引起碳的沉積。

　　通過了解橡膠模具結垢的原因和模具的金屬表面硫化鋅微晶體形成的內在機制，有可能產生一種對目前的加工處理過程適用的辦法，來降低硫化鋅的形成，從而防止橡膠模具結垢。通過對結垢原因的研究，減少這種現象是很有可能的。

　　三、橡膠模具結垢的預防

　　有兩種可能的解決辦法來防止或減少污垢的形成: 改變混合物的成份或涂層(改進模子的表面)。

　　1、橡膠混合物

　　在橡膠混合物中降低氧化鋅的水平可以減少橡膠模具結垢;使用納米尺寸的氧化鋅可以消除或者減少模具結垢，然而，為了達到最優的機械和動力性能，必須進行更多的研究;其它的金屬氧化物催化劑不能解決模具結垢問題 ;可供選擇的 催化劑，如胺或者mfas，也能減少模具結垢，然而，那些催化劑/加速劑有難聞的味道，并且有些是有毒的。此外，為了得到相當的硫化速度，還必須使用另外的鋅催化劑(zbec)。

　　改變混合物成份減少模垢

　　由于氧化鋅或硫化合而引起的模垢必須減少或被消除。大多數的沉積物與高含量的硫化物和氧化鋅有關，而這些成份又通常要在輪胎橡膠產品中應用。按體積計，輪胎是全球橡膠產品中最大的一種(達到75%)。因此，大多數的實驗是用常用于 輪胎生產中的nr/br化合物和sbr化合物的混合料來進行的。在通過改變混合物成份減少模垢方面，考察了硫化鋅的影響、短期的硫化實驗、和化合物成份的影響。

　　2、涂層減少模垢

　　在模具結垢問題的解決辦法中不涉及電化學反應 ;金屬鍍層對減少模具結垢沒有幫助，在模具表面必須形成封閉的一道屏障;塑料涂層，如ptfe型，能解決結垢。但是，由于手工鋪設問題和空間不穩定性，這些涂層不能應用在輪胎模具中;磁鐵礦(fe3o4)涂層是有可能的候選物。結果應當是非常有前途的，但是為了證實磁鐵礦(fe3o4)涂層防止結垢的能力，必須在輪胎模具上進行實驗。

　　四、橡膠模具結垢后的清洗處理方法

　　橡膠模具的清洗原因：

　　膠料在封閉的模腔內受熱進行交聯、定型. 長時間不可避免的在模具表面生成污垢，而且污垢量隨時間增加，不僅影響產品外觀，且隨污垢厚度增加，會影響到產品外緣尺寸精度。因此，為了確保模具能正常使用，必須定期清洗。

　　模具清洗的方法：

　　手工除垢， 金屬刷貨砂皮表面施力摩擦.

　　機械除垢, 噴砂、水磨等方式.

　　化學除垢， 專用洗模水清洗.

　　電蝕除垢， 堿性電解池中，水被點解成氫和氧，金屬表面形成氣泡,沖掉模垢.

　　超聲除垢，利用頻率和波長原理使模腔內污垢抖落.與洗模水配合使用效果更佳.

　　原位清洗，用模具膠洗模，模具膠硫化過程能覆貼在模具表面，起模帶起模垢.