一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法与流程

本发明属于橡胶制件成型技术，涉及一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法。
背景技术：
：橡胶材料需要经过硫化工艺产生交联网络才能赋予制品最终的使用性能；常规的橡胶硫化工艺是在等温条件下进行一个的工艺过程。过氧化物硫化橡胶因其优异的耐压缩永久变形和耐热性能，在多种特种橡胶材料体系中广泛采用。与硫磺等硫化体系不同，由于过氧化物自身的硫化特性，在等温硫化过程中，典型的过氧化物硫化体系没有硫化诱导期，如图1所示。在硫化温度下，随着过氧化物的分解，交联反应即发生，形成交联网络。因此，采用过氧化物硫化体系的橡胶材料易发生焦烧，从而影响制件最终的表观质量，造成废品率较高。有研究人员从防焦烧助剂的角度(世界橡胶工业,2011,38,18-20；世界橡胶工业,2009,36,1-8)进行了研究，但通常防焦烧助剂的加入在延长焦烧时间的同时，也对交联程度产生不利影响，进而影响制品使用性能。技术实现要素：本发明的目的是：提出一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法，以便防止采用过氧化物硫化体系的橡胶材料在硫化过程中发生焦烧，消除因焦烧、热撕等原因导致的制品表面缺陷，保证制件最终的表观质量，提高制件的合格率。本发明的技术方案是：一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法，其特征在于，改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的步骤如下：1、模具预热：将模具升温预热至60℃～80℃；2、装模：将预先制备好的氟醚橡胶坯料放入模具型腔内并完成模具装配；3、合模放气：设置5MPa～10MPa放气压力，将装配后的模具放入平板硫化机中加压合模，排气2次～3次，使胶料充满模具型腔；4、升温硫化：设置10MPa～20MPa硫化压力，模具在平板硫化机上加压，逐渐升温至硫化温度150℃～170℃，硫化时间根据材料的硫化特性曲线中的正硫化时间参数T90确定；5、取模冷却：硫化完成后，将模具取出置于一个干净平台上，自然冷却；6、开模取件：待模具温度冷却至80℃～100℃时，打开模具，取出制件。本发明的优点是：提出了一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法，能防止采用过氧化物硫化体系的橡胶材料在硫化过程中发生焦烧，消除了因焦烧、热撕等原因导致的制品表面缺陷，保证了制件最终的表观质量，提高了制件的合格率。附图说明图1是过氧化物硫化体系等温硫化过程典型硫化特性曲线，氟醚橡胶，160℃。图2是过氧化物硫化体系变温硫化过程典型硫化特性曲线，氟醚橡胶，60℃→160℃。图3是常规等温硫化工艺方法下氟醚橡胶制件表观质量的一种缺陷形貌图，图中观察到明显的不光滑表面缺陷。图4是常规等温硫化工艺方法下氟醚橡胶制件表观质量的另一种缺陷形貌图，图中观察到明显的凹坑缺陷。图5是本发明变温硫化工艺方法下氟醚橡胶制件表观质量形貌图，图中制件表面质量良好，没有明显的表面缺陷。具体实施方式下面对本发明做进一步详细说明。一种改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的方法，其特征在于，改进过氧化物硫化氟醚橡胶制件表观质量的步骤如下：1、模具预热：将模具升温预热至60℃～80℃；2、装模：将预先制备好的氟醚橡胶坯料放入模具型腔内并完成模具装配；3、合模放气：设置5MPa～10MPa放气压力，将装配后的模具放入平板硫化机中加压合模，排气2次～3次，使胶料充满模具型腔；4、升温硫化：设置10MPa～20MPa硫化压力，模具在平板硫化机上加压，逐渐升温至硫化温度150℃～170℃，硫化时间根据材料的硫化特性曲线中的正硫化时间(T90)参数确定；5、取模冷却：硫化完成后，将模具取出置于一个干净平台上，自然冷却；6、开模取件：待模具温度冷却至80℃～100℃时，打开模具，取出制件。本发明的工作原理是：通过对硫化工艺的温度控制，利用装/取模状态与硫化状态的设计温差，在过氧化物硫化体系中引入一定的操作安全期(典型的硫化特性曲线如图2所示)，降低取模时制件温度，避免制品因焦烧、热撕等原因产生的表面缺陷，保证制品表观质量，提高制品合格率。本发明采用的硫化动力学工艺方法不影响最终制品的交联程度和性能。实施例1采用本发明的工艺方法，1、模具预热：将模具升温预热至60℃；2、装模：将FM-20氟醚橡胶放置于模具型腔中并完成模具装配；3、合模放气：设置5MPa放气压力，将装配后的模具放入160℃平板硫化机中加压合模，排气2次，使胶料充满模具型腔；4、升温硫化：设置10MPa硫化压力，模具在160℃平板硫化机上加压，逐渐升温至硫化温度160℃，硫化时间30分钟；5、取模冷却：硫化完成后，将模具取出置于一个干净平台上，自然冷却；6、开模取件：待模具温度冷却至95℃时，打开模具，取出制件。在光学影像测量仪下观察样品表观如图5所示，制件表面质量良好，没有明显的表面缺陷。采用本发明的工艺方法，材料硫化特性参数如表1所示。对比例1采用等温硫化的工艺方法，将模具预热至160℃，在160℃模具温度下，将FM-20氟醚橡胶放置于模具型腔中；将装配后的模具转移至160℃平板硫化机上合模，放气2次；硫化时间30分钟，硫化压力10MPa；硫化完成后，取下模具置于干净平台，打开模具，取出制品。在光学影像测量仪下观察样品表观如图3、4所示，制件表面观察到明显的不光滑和凹坑等表面缺陷。等温硫化工艺方法下，材料硫化特性参数如表1所示。表1FM-20氟醚橡胶在两种硫化工艺下的硫化特性参数比较。硫化特性参数等温硫化工艺本发明的改进工艺最低转矩ML/dNm1.741.73最高转矩ML/dNm29.6029.63T10/min1.984.03T50/min5.007.04T90/min11.4614.70实施例2采用本发明的工艺方法，1、模具预热：将模具升温预热至70℃；2、装模：将FM-2D氟醚橡胶放置于模具型腔中并完成模具装配；3、合模放气：设置8MPa放气压力，将装配后的模具放入150℃平板硫化机中加压合模，排气2次，使胶料充满模具型腔；4、升温硫化：设置15MPa硫化压力，模具在150℃平板硫化机上加压，逐渐升温至硫化温度150℃，硫化时间35分钟；5、取模冷却：硫化完成后，将模具取出置于一个干净平台上，自然冷却；6、开模取件：待模具温度冷却至80℃时，打开模具，取出制件。在光学影像测量仪下观察，制件表面质量良好，没有明显的表面缺陷。实施例3采用本发明的工艺方法，1、模具预热：将模具升温预热至80℃；2、装模：将FM4580氟醚橡胶放置于模具型腔中并完成模具装配；3、合模放气：设置10MPa放气压力，将装配后的模具放入170℃平板硫化机中加压合模，排气3次，使胶料充满模具型腔；4、升温硫化：设置20MPa硫化压力，模具在170℃平板硫化机上加压，逐渐升温至硫化温度170℃，硫化时间20分钟；5、取模冷却：硫化完成后，将模具取出置于一个干净平台上，自然冷却；6、开模取件：待模具温度冷却至100℃时，打开模具，取出制件。在光学影像测量仪下观察，制件表面质量良好，没有明显的表面缺陷。当前第1页1 2 3