橡胶硫化是橡胶制品制造的核心工艺环节，而排气工艺则是确保硫化质量的关键技术手段。在硫化反应过程中，气体残留会导致制品产生气泡、脱层、表面缺陷等质量问题，直接影响制品的物理机械性能、密封性能和耐久性。根据ASTM D3182标准，理想硫化制品的气孔率应低于0.5%，而未经有效排气的制品气孔率可达3-5%。排气工艺通过物理排挤和化学吸附双重机制，实现反应体系中气体组分的有效消除。
一、为什么要排气？
硫化时就像蒸馒头：面团里的空气不排掉，蒸出来就是"死面疙瘩"。橡胶中的气体会导致：
- 表面鼓包（像轮胎上的小疙瘩）
- 内部空洞（像面包里的大气泡）
- 边缘缺胶（模具边角填不满）
- 强度下降（轻轻一撕就开裂）
车间口诀：
"三气要排净——混料气、反应气、模具气，
缺胶气泡全不见，制品才能硬又密！"
二、气体从哪里来？
三、车间常见问题与对策
问题1：制品表面有气泡
三步解决法：
1. 查温度：确认硫化温度是否过高（常见于NR胶料＞160℃时）
→ 调整建议：每降5℃延长硫化时间10%
2. 摸胶料：胶料表面是否发粘（说明未充分预热）
→ 操作要点：胶料在模具外预热至60-80℃（手摸微烫不粘手）
3. 看排气：模具排气槽是否被胶料堵塞
→ 维护标准：每天开班前用铜丝刷清理排气槽（严禁用钢刷！）
问题2：厚制品内部有空洞
实用技巧：
- 分段压制法：
第di一yi次合模到70%位置 → 停顿3秒排气 → 完全合模
（相当于给胶料"喘口气"的时间）
- 加开排气孔：
在制品最厚处钻Φ1mm辅助排气孔（硫化后可用胶钉修补）
问题3：多层材料粘接处起泡
关键控制点：
1. 层间胶料粘度要匹配（用针入度仪检测）
- 上层胶粘度建议比下层低10-15%
2. 叠合前用热风枪预热接口（80-100℃，3-5秒）
3. 在叠合面划交叉刀痕（深度0.3mm，间距5mm）
四、不同硫化方式的排气要领
（一）平板硫化机操作指南
1. 装料技巧：
- 胶料裁成"中间厚、四周薄"的饼状（如中间5mm，边缘3mm）
- 在胶料上扎3-5个透孔（直径2mm）作为排气通道
2. 合模节奏：
- 第di一yi次加压到50% → 松压排气 → 重复2-3次
- 像"按压海绵"一样操作，切忌一次性压到底
（二）注射成型机参数设置
- 前段预加热区温度要比硫化温度低20-30℃（给气体逃逸时间）
- 在进入高温区前设置挤压辊（压力调至胶料厚度减少10-15%）
- 定期检查导气管路（每月用压缩空气吹扫防堵塞）
五、模具设计的7个实用经验
1. 排气槽尺寸：
- 简单记法：槽深≈胶料厚度的1/100（如3mm胶料开0.03mm槽）
- 位置优先开在：
→ 胶料流动末端
→ 厚度突变处
→ 镶件周围
2. 简易检测法：
在模具表面涂粉笔灰 → 合模加压后观察残留痕迹，发白处需加排气槽
3. 低成本改造：
旧模具可粘贴铜箔胶带临时增加排气槽（厚度0.05mm，耐温200℃）
六、现场快速检测方法
1. 气泡目检法：
- 将制品浸入80℃热水30秒 → 表面出现气泡的位置即排气不良点
2. 简易密度测试：
- 取10g试样 → 浸入乙醇测浮力 → 合格品密度偏差应＜1.5%
3. 针刺检测法：
- 用大头针刺入可疑区域 → 拔出时带出胶丝说明致密，带出空洞说明有气泡
七、预防性管理措施
每日点检清单：
? 模具排气槽清洁状态
? 胶料预热温度记录
? 压力表归零检查
? 硫化机平台平行度（用塞尺检测，偏差＜0.1mm）
八、紧急情况处理
场景1：突然出现大面积气泡
1. 立即检查三点：
- 最近是否更换胶料批次？
- 模具温度是否异常波动？
- 气压表是否失效？
2. 临时解决方案：
- 在胶料表面撒少量滑石粉（降低表面张力）
- 将硫化压力提高10-15%（不超过设备上限）
场景2：排气槽持续溢胶
- 短期对策：用美纹纸贴住部分排气槽（控制排气速度）
- 长期对策：修改排气槽为"锯齿状"结构（增加截留能力）
九、记住这5条就能避免90%问题
1. 模具要预热（至少达到胶料软化点温度）
2. 胶料不贪多（装料量控制在型腔体积的95%）
3. 压力分段加（先低压排气再高压定型）
4. 温度监控严（不同区域温差不超过5℃）
5. 清洁做到位（每模次后清理溢胶残渣）
橡胶硫化排气工艺是集流体力学、界面科学、高分子物理于一体的复杂系统工程。通过深入理解气体产生和排出机制，结合现代dai检jian测技术和数值模拟手段，可建立精jing确que可控的排气工艺体系。未来随着新材料和新技术的应用，排气工艺将向智能化、精密化方向发展，为制备高性能橡胶制品提供关键技术支持。
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