橡胶制品二次硫化收缩率问题

1.上海橡胶制品的二次硫化也叫后硫化或二段硫化 是指上海橡胶制品制品达到一定硫化程度，继续进行加热硫化的工艺。

从广义上讲，上海橡胶制品制品硫化到一定程度，即使不加热，它仍可在余热的作用下，或在制品储存过程中，继续加深硫化程序，或在动态作用下产生继续交联现象。

当然也包括继续加热进行二段硫化的加工艺； 二次硫化目的是上海橡胶制品制品进一步交联，改善上海橡胶制品制品的力学性能和压缩变形性能等综合性能； 二次硫化的方法是烘箱热空气硫化或者采用硫化罐热空气二次硫化； 某些品种的橡胶制品（如硅胶.氟胶）一段硫化后，残留有一些低分子物质，影响制品性能。

会导致制品在高温状态下发生裂解，物理机械性能下降严重，丧失使用价值。

这些制品必须经过二段硫化（或称二次硫化）以除去上述低分子物质，以保证产品质量。二段硫化可能会增加交联密度，但这不是二段硫化的目的所在。烤箱（准确说应该是烘箱）的作用就是提供一个敞开(相对于一段模具硫化而言)的高温环境，以便于低分子物质从制品中挥发出来。 

 2、影响模压橡胶制品收缩率的因素 橡胶制品收缩率受很多因素影响，其中主要的是金属模具与硫化胶的热膨胀系数之差和硫化温度。

模具所用金属材料的热膨胀系数与硫化胶的热膨胀系数之差越大、硫化温度越高，收缩率越大，由此引起的制品尺寸收缩率为热收缩率。

胶料配方组分及其用量均会影响胶料的热膨胀系数，一般说含胶量越大，胶料热膨胀系数越大。炭黑和无机材料与模具材料热膨胀系数属于同一数量级，因此填充剂含量越大，胶料热膨胀系数越小。促进剂、增塑剂、树脂、油类和硫黄等也会影响胶料的热膨胀系数，所起的作用和生胶相同。 

胶料硫化时由于交联反应生成网状结构，使胶料聚集收缩，此种收缩称为化学收缩，但通常橡胶硫化时的化学收缩对制品收缩率的影响很小，只是在胶料含有大量的硫化剂而制备硬质橡胶时，才能显示出来。 橡胶的线膨胀系数α橡与钢的线膨胀系数α钢的差别是α橡比α钢约大20倍，这就是制品经模压硫化、启模直冷却室温后，橡胶产生收缩的主要原因。

 3、胶料收缩率的一般规律 橡胶收缩率的规律和计算方法 胶料收缩率：胶料在压制、加热硫化过程中，胶料内部发生变形和交联，由此产生热膨胀力，硫化胶料在冷却过程中，应力趋于胶料的线性尺寸成比例缩小。因此，在模具设计中，成型部分的尺寸需相应地。收缩率比例一般采用百分比表示。 胶料收缩率的一般规律 

①影响胶料收缩率的因素：硫化温度越高（超过正硫化温度），收缩率越大。在一般情况下，温度每升高10°C，其收缩率就增加0.1%～0.2%。

 ②胶料压延方向和在模具中流动方向的收缩率大于垂直方向的收缩率；流动距离越长，收缩率越大。 

③半成品胶料量越多，制成品致密度越高，其收缩率越小。 

④胶料的可塑性越大，收缩率越小；胶料的硬度越高，收缩率越小。（高硬度例外，据实验测定，胶料硬度超过邵氏90度以上，其收缩率有上升的趋势）

 ⑤填充剂用量越多，收缩率越小；含胶量越高，收缩率越大。

 ⑥多型腔模具中，中间模腔压出制品的收缩率比边沿模腔制品的收缩率略小。

 ⑦注射法制品比模压法制品的收缩率小。 

⑧薄形制品（断面厚度小于3mm）比厚制品（10mm以上）的收缩率大0.2%～0.6%. 

⑨一般制品的收缩率随制品内外径和截面的增大而减小。不同类型橡胶的收缩率大小依次为氟橡胶、硅橡胶、三元乙丙胶、天然胶、丁晴胶、氯丁胶。（以上橡胶类型按胶种而言，不是按胶种配方牌号）。 

⑩常用的橡胶制品的收缩率

 ⑪棉布经涂胶后与橡胶分层贴合的夹布制品，其收缩率一般在0～0.4%； ⑫夹涤纶线制品，其收缩率一般在0.4～1.5%； 

⑬夹锦纶丝、尼龙布制品，其收缩率一般在0.8～1.8%； ⑭夹层织物越多，收缩率越小。 ⑮衬有金属嵌件的橡胶制品收缩率小，且朝金属方向收缩，其收缩率一般在0～0.4%； ⑯单向粘合制品其收缩率一般在0.4～1.0%；(如骨架油封结构中嵌件粘合部分其收缩率一般在0～0.4%；唇口部分（纯胶部分）收缩率为阶梯形式，离嵌件一端越近，其收缩率越小，反之越大。) 

⑰硬质橡胶（邵氏硬度大于90度），含胶量约在20%时，制品其收缩率一般在1.5%；

 ⑱橡胶与塑料拼用像塑制品的收缩率一般在1.1%～1.6%；约比同类橡胶制品小0.1%～0.3%； 

⑲带槽方形制品，由于橡胶压制时挤压方向关系，B向比A向收缩率大0.2%～0.4%。 胶料收缩率的计算方法 胶料收缩率随胶种、模具、工艺条件等因素的不同而不同，现在还没有一个准确的、具有实用价值的计算公式。

有经验的设计人员常凭经验数据估计和积累实际测定数据为参考。

 常用的橡胶收缩率计算公式如下：

 1．橡胶制品与模腔相应尺寸计算公式： C=（L2—L1）/L1X100 C—制品胶料的收缩率： L1—室温时测得的橡胶制品尺寸； L2—室温时测得的模具型腔尺寸。

 2．以邵氏硬度计算制品胶料收缩率的经验公式： C=（2.8---0.02K）X100 K—橡胶的邵氏硬度。（查《橡胶模具设计制造与使用》，虞福荣编。） 

3．以橡胶硫化温度计算制品胶料的收缩率的一般公式： C=（α—β）ΔT•RX100 α—橡胶的线形膨胀系数；

 β—模具材料的线形膨胀系数， ΔT—硫化温度与测量温度差， R—生胶、硫磺、配合剂在橡胶中的体积百分数（%）。

 我厂宜采用方案：降硫化温度；增加填充剂用量；调整所用胶料门尼粘度。 4、二段硫化工艺产品质量的保证问题 1、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系中，橡胶的高弹性是由卷曲大分子的构象熵变化而造成的。随交联密度增加，硫化胶的弹性增大并出现大值，随后交联密度继续增大，弹性则呈下降趋势。因为适度的交联可减少分子链滑移而形成不可逆形变，有利于弹性提高，交联过度会造成分子链的活动受阻，而使弹性下降，可见硫化剂和促进剂的用量要适宜。 2、二段硫化后，会出现制品变硬，手感不佳，弹性下降的现象，原因如上1所述，此处应该开展系列实验，考察二段硫化制品性能指标及手感情况，确定硫化体系及用量。