（2025年版）橡胶硫化加工实践指南

（2025年版）橡胶硫化加工实践指南目的橡胶硫化加工是橡胶制品生产过程中的关键环节，其目的在于通过化学交联反应，使橡胶分子由线性结构转变为三维网状结构，从而显著提升橡胶的物理机械性能、化学稳定性和热稳定性等。本指南旨在为初学者提供一份全面、详细且可直接照做的操作指南，帮助他们顺利完成橡胶硫化加工实践，生产出符合质量要求的橡胶制品。前置条件知识储备了解橡胶的基本概念、分类和主要性能特点，熟悉常见橡胶如天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）等的特性和应用范围。掌握橡胶硫化的基本原理，包括硫化反应的类型（如硫磺硫化、过氧化物硫化等）、硫化过程的阶段（焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段）以及影响硫化的主要因素（如温度、时间、压力、硫化剂和促进剂的用量等）。熟悉橡胶加工中常用的配合剂，如硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂、填充剂、增塑剂等的作用、种类和使用方法。设备与工具准备开炼机：用于橡胶的塑炼、混炼等操作，将生胶和各种配合剂混合均匀。选择合适规格的开炼机，确保其辊筒直径、长度和转速等参数满足生产要求。密炼机：对于大规模生产或对混炼质量要求较高的情况，可使用密炼机进行橡胶的混炼。密炼机具有混炼效率高、混炼质量好等优点。平板硫化机：用于橡胶的硫化成型，提供硫化所需的温度、压力和时间条件。根据产品的尺寸和形状，选择合适规格的平板硫化机，并确保其加热系统、压力系统和控制系统等正常运行。模具：根据产品的设计要求，制作相应的模具。模具的材质、精度和表面处理等会影响橡胶制品的质量，因此要选择合适的模具材料，并确保模具的加工精度和表面光洁度。其他工具：如切胶刀、磅秤、温度计、卡尺、硬度计等，用于橡胶的切割、称量、温度测量、尺寸测量和硬度检测等操作。原材料准备生胶：根据产品的性能要求，选择合适的生胶品种。生胶应具有良好的质量稳定性，无杂质、无异味，其门尼粘度等指标应符合相关标准。配合剂：按照配方要求，准备好各种配合剂。配合剂的纯度、粒度和活性等会影响橡胶的硫化性能和产品质量，因此要选择质量可靠的配合剂，并严格按照配方规定的用量进行称量。场地与环境要求加工场地应通风良好，有良好的采光和照明条件，以保证操作人员的安全和工作效率。场地应保持清洁卫生，避免灰尘、杂物等混入橡胶材料中，影响产品质量。配备必要的消防设备和安全防护设施，确保生产过程中的消防安全和人员安全。详细步骤橡胶的塑炼生胶的烘胶与切胶：将生胶放在烘胶房内，在适当的温度下（一般为5060℃）烘胶一段时间，以提高生胶的可塑性和流动性。烘胶后，使用切胶刀将生胶切成合适大小的胶块，便于后续的塑炼操作。开炼机的预热：启动开炼机，将辊筒加热至适当的温度（一般为4050℃），并调整辊距至合适的大小（一般为12mm）。生胶的塑炼操作：将切好的胶块投入开炼机中，让胶料在辊筒间通过，反复进行包辊、打三角包、割刀等操作，使生胶受到强烈的机械剪切作用，从而降低其分子量，提高可塑性。塑炼过程中，要控制好辊筒的温度和转速，避免胶料过热或过炼。一般来说，塑炼时间根据生胶的种类和塑炼要求而定，通常为1030分钟。塑炼胶的质量检测：塑炼完成后，从开炼机上取下塑炼胶，使用门尼粘度计检测其门尼粘度，确保塑炼胶的可塑性符合要求。如果门尼粘度过高，可适当延长塑炼时间或调整开炼机的操作参数；如果门尼粘度过低，可能会影响后续的混炼和硫化质量，需要重新调整塑炼工艺。橡胶的混炼配方计算与配合剂称量：根据产品的性能要求和配方设计，准确计算各种配合剂的用量，并使用磅秤等工具进行称量。称量时要严格按照配方规定的用量进行，确保称量的准确性。密炼机或开炼机的准备：如果使用密炼机进行混炼，先将密炼机预热至适当的温度（一般为6080℃），并调整转子的转速和压力等参数。如果使用开炼机进行混炼，将开炼机的辊筒加热至适当的温度（一般为4050℃），并调整辊距至合适的大小（一般为35mm）。加料顺序：一般来说，先将塑炼胶投入密炼机或开炼机中，待胶料包辊或填满密炼机的混炼室后，依次加入活性剂、防老剂、填充剂、增塑剂等配合剂。在加入填充剂时，要分批加入，避免一次性加入过多导致混炼不均匀。最后加入硫化剂和促进剂，此时要适当降低混炼温度，避免胶料发生焦烧现象。混炼操作：在混炼过程中，要控制好混炼时间、温度和转速等参数，确保各种配合剂均匀地分散在橡胶中。使用密炼机混炼时，要注意观察密炼机的功率变化和混炼室的温度变化，及时调整操作参数。使用开炼机混炼时，要进行适当的割刀、打三角包等操作，以提高混炼效果。混炼时间一般根据胶料的种类、配方和混炼设备的性能等因素而定，通常为1030分钟。混炼胶的质量检测：混炼完成后，从密炼机或开炼机上取出混炼胶，使用显微镜观察其微观结构，检查配合剂的分散情况；使用硬度计检测混炼胶的硬度，确保混炼胶的质量符合要求。如果混炼胶的质量不符合要求，可进行返炼或调整混炼工艺。橡胶的成型模具的准备：对模具进行清洁和检查，确保模具表面无油污、杂质和划痕等缺陷。在模具表面涂抹脱模剂，便于橡胶制品的脱模。胶料的预成型：根据模具的型腔尺寸和产品的重量要求，将混炼胶切割成合适大小的胶坯。对于一些形状复杂的产品，可使用预成型机将胶料预制成近似产品形状的胶坯，提高成型效率和产品质量。装模操作：将预成型的胶坯放入模具的型腔中，注意胶坯的放置位置和方向要正确，确保胶料能够均匀地填充模具型腔。对于多型腔模具，要确保每个型腔中的胶料重量和分布均匀。合模与锁模：将模具的上模和下模合在一起，并使用平板硫化机的锁模装置将模具锁紧，确保模具在硫化过程中不会发生位移和变形。橡胶的硫化平板硫化机的预热：启动平板硫化机，将加热板加热至硫化所需的温度。根据橡胶的种类和配方，选择合适的硫化温度，一般来说，硫磺硫化体系的硫化温度为140180℃，过氧化物硫化体系的硫化温度为160200℃。硫化参数的设置：根据橡胶的种类、配方和产品的厚度等因素，设置平板硫化机的硫化时间和压力。硫化时间一般根据硫化温度和产品的厚度来确定，通常为几分钟到几十分钟不等；硫化压力一般为520MPa，以确保橡胶能够充满模具型腔，并使橡胶分子充分交联。硫化操作：将装有胶坯的模具放入平板硫化机的加热板之间，关闭平板硫化机的上横梁，施加硫化压力，并开始计时。在硫化过程中，要密切观察平板硫化机的温度、压力和时间等参数的变化，确保硫化过程按照设定的参数进行。硫化结束与脱模：当硫化时间达到设定值后，停止加热，释放平板硫化机的压力，打开上横梁，取出模具。待模具冷却至一定温度后，使用脱模工具将橡胶制品从模具中脱出。橡胶制品的后处理修边：使用修边刀或修边机等工具，将橡胶制品的飞边、毛刺等多余部分去除，使产品的外观符合要求。检验：使用卡尺、硬度计、拉力试验机等检测设备，对橡胶制品的尺寸、硬度、拉伸强度、伸长率等性能指标进行检测，确保产品的质量符合相关标准和客户要求。包装与储存：将检验合格的橡胶制品进行包装，选择合适的包装材料，如塑料袋、纸盒等，以保护产品在运输和储存过程中不受损坏。将包装好的产品存放在干燥、通风、阴凉的仓库中，避免阳光直射和潮湿环境，以延长产品的使用寿命。常见问题与排错提示塑炼过程中的问题塑炼效果不佳：可能原因包括生胶的门尼粘度过高、塑炼温度过低或过高、塑炼时间不足等。解决方法是适当提高塑炼温度、延长塑炼时间或调整开炼机的操作参数；对于门尼粘度过高的生胶，可采用分段塑炼或添加塑解剂等方法来提高塑炼效果。胶料过热：可能原因是塑炼过程中辊筒温度过高、辊距过小或塑炼时间过长等。解决方法是降低辊筒温度、适当增大辊距或缩短塑炼时间；同时，要注意控制胶料的堆积量，避免胶料在辊筒间过度摩擦生热。混炼过程中的问题配合剂分散不均匀：可能原因包括加料顺序不当、混炼时间不足、混炼温度过低或过高、密炼机或开炼机的转子转速不合适等。解决方法是调整加料顺序，确保配合剂能够均匀地分散在橡胶中；适当延长混炼时间，提高混炼效果；控制混炼温度在合适的范围内，避免配合剂的团聚和焦烧现象；调整密炼机或开炼机的转子转速，提高混炼的剪切力。胶料焦烧：可能原因是混炼过程中温度过高、硫化剂和促进剂的用量过多、混炼时间过长等。解决方法是降低混炼温度，避免胶料在混炼过程中发生焦烧现象；严格按照配方规定的用量使用硫化剂和促进剂，避免用量过多；缩短混炼时间，特别是在加入硫化剂和促进剂后，要尽快完成混炼操作。成型过程中的问题胶料填充不足：可能原因是胶坯的重量不足、模具的设计不合理、装模时胶料的放置位置不正确等。解决方法是准确称量胶坯的重量，确保胶料能够充满模具型腔；优化模具的设计，改善胶料的流动性能；正确放置胶料，确保胶料在模具中均匀分布。产品有气泡：可能原因是胶料中含有水分或空气、模具的排气不良等。解决方法是对胶料进行干燥处理，去除其中的水分；在混炼过程中，要充分排除胶料中的空气；优化模具的设计，增加排气槽或排气孔，确保模具在硫化过程中能够有效排气。硫化过程中的问题硫化不足：可能原因是硫化温度过低、硫化时间不足、硫化剂和促进剂的用量不足等。解决方法是提高硫化温度，延长硫化时间，或适当增加硫化剂和促进剂的用量；同时，要检查平板硫化机的加热系统和控