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橡胶制品脱模困难处理:长效防粘的全面解决方案

2025/05/21 10:13:16

  橡胶制品在成型过程中的脱模问题,是影响产品质量、生产效率和模具使用寿命的关键因素之一。脱模困难不仅会导致产品表面缺陷(如撕裂、毛边、气泡等),还会增加模具磨损,甚至引起停机、返工等严重后果。本文从橡胶配方设计、混炼工艺、模具结构与工艺参数、脱模剂选择与使用等方面,系统分析橡胶制品脱模困难的成因,并提出切实可行的处理对策。

  一、橡胶制品脱模困难的典型表现

  橡胶制品在模具中硫化完成后,若出现以下情况,即可判定为脱模困难:

  制品粘模严重:需强力撬开模具或人工剥离制品,存在撕裂风险;

  制品边缘破损:制品在脱模过程中发生崩边、裂纹等;

  模具表面残留胶料率高达60%~80%时,需人工或化学清洗;

  模具脱模周期由正常的30秒增加到1分钟以上,效率大幅下降;

  模具寿命从设计的5万模次缩短到不足2万模次,维护成本上升。

  二、影响脱模性能的关键因素及处理方法

  1. 橡胶配方设计

  (1)生胶类型的粘模倾向对比(实验数据)

橡胶类型 与钢模具的粘附力(N/cm2) 脱模评价(1-5,5为最zui佳jia)

  

NR 13.5 2
NBR 6.2 4
EPDM 8.8 3
VMQ 4.1 5
FKM 5.5 5

  注:实验在温度175℃、压力10MPa、硫化时间6min条件下测试。

  (2)填料影响

  炭黑N330使用量从40phr增加到60phr时,脱模阻力上升约25%。

  引入5phr滑石粉4phr云母粉,可降低模腔残胶率达40%。

  (3)内脱模剂的配比优化建议:

内脱模剂种类 推荐添加量(phr) 特点说明
硬脂酸锌 1.5 ~ 3.0 广谱适用,稳定性好
偏磷酸酯类聚合物 0.5 ~ 2.0 适合极性橡胶,分子吸附性强
超细PTFE微粉 0.3 ~ 1.0 高温脱模,高gao端duan应用

  

  2. 混炼工艺对脱模性的影响

  (1)混炼不均导致的脱模力提升(实验数据)

  使用混炼时间不足(5min)与标准混炼时间(9min)进行对比,结果如下:

项目 脱模力(N/cm2) 模具残胶面积 (%)
不足混炼样品 14.2 38%
正常混炼样品 9.5 15%

  (2)加工助剂分散性

  使用传统加料方式与Masterbatch母粒工艺对比,后者脱模性能提升约30%;

  推荐使用高剪切密炼机(如Intermix型),分散指数提升至90%以上。

  3. 模具结构与表面处理数据支持模具表面粗糙度与脱模关系:

表面粗糙度 Ra (μm) 平均脱模阻力 (N/cm2)
0.1(镜面) 12.0
0.6(细磨) 6.5
1.2(粗磨) 9.8

  结论:Ra 0.4 ~ 0.8 μm 粗糙度最适合脱模与产品表观的平衡。

  模具表面处理方式对比:

处理方式 脱模性能提升(相对未处理) 备注说明
氮化处理 提升约40% 增硬+低摩擦
氟化处理 提升约60% 长效脱模,成本较高
硬铬电镀 提升约45% 光洁耐磨

  4. 脱模剂的科学应用数据外用脱模剂脱模次数与使用温度适应性

脱模剂类型 每次喷涂可脱模次数 适用温度范围(℃)
油性硅类 3~5 80~180
水性硅类 1~3 100~200
氟素型 5~8 180~250

  实验表明:喷涂量控制在8~10g/m2为最zui佳jia,过量会影响制品表面质量。

  5. 硫化工艺参数优化数据支持EPDM密封条在不同温度下的脱模难度变化

硫化温度(℃) 脱模力(N/cm2) 表面炭化指数(%)
160 6.8 3.2
170 8.5 4.5
180 12.2 7.8

  结论:EPDM最zui佳jia硫化温度应控制在165~170℃之间,避免过硫和焦烧。

  三、案例分析(补充实验数据)

  某客户使用EPDM制作发动机舱线束护套,出现严重粘模问题。

  原配方为:

  EPDM:100phr

  白炭黑:40phr

  环烷油:20phr

  硫磺体系:2.5phr

  无内脱模剂

  处理策略:

  白炭黑降低至25phr,增添10phr滑石粉;

  替换软化剂为环保型石蜡油;

  添加偏磷酸酯类脱模剂1.5phr;

  使用氮化处理模具,并喷涂有机硅外用脱模剂;

  硫化温度由180℃下调至170℃。

  结果:模具残胶率由原来的40%下降至3%,脱模周期由55秒缩短至33秒,良品率提升至98%。

  橡胶制品的脱模困难问题,背后是配方、工艺、模具与化学助剂协同失衡的表现。只有从材料本性、界面行为与加工工艺三位一体出发,结合实际工况进行数据化、系统化优化,才能有效实现“快脱模、少残胶、不粘模”的理想状态。

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