橡膠制品在硫化后處理

膠制品在硫化完成后往往還需要進行某些后處理，才能成為合格的成品。這包括：

①橡膠模具制品的去邊修整，使制品表面光潔、外形尺寸達到要求； 

② 經(jīng)過一些特殊工藝加工，如對制品表面進行處理，使特種用途的制品的使用性能有所提髙； 

③對含有織物骨架的制品如膠帶、輪胎等制品要進行熱拉伸冷卻和硫化后在充氣壓力下冷卻，以保證制品尺寸、形狀穩(wěn)定和良好的使用性能。 

一、模具制品硫化后的修整 

橡膠模具制品在硫化時，膠料畢然會延著模具的分型面等部位流出，形成溢流膠邊，也稱為毛邊或飛邊，膠邊的多少及厚薄決定于模具的結(jié)構(gòu)、精度、平板硫化機平板的平行度和裝膠余膠量。現(xiàn)在的無邊模具生產(chǎn)的制品，膠邊特別薄， 有時起模時就被帶掉或輕輕一擦就可以去掉。但這種模具成本較高，易損壞，大多數(shù)橡膠模制品在硫化之后都需要修整處理。 

1.手工修整 

手工修邊是一種古老的修邊方法，它包括手工用沖頭沖切膠邊；用剪刀、刮刀等刀具去除膠邊。手工操作修整的橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量和速度也會因人而異，要求修整后制品的幾何尺寸必須符合產(chǎn)品圖紙要求，不得有刮傷、劃傷和變形。修整前必須清楚修整部位和技術(shù)要求，掌握正確的修整方法和正確使用工具。 

2.機械修整 

(1) 機械沖切修邊借助壓力機械和沖模、沖刀，去除制品的膠邊。此方法適用制品和其膠邊能放在沖?；驔_刀底板上的模型制品，如瓶塞、皮碗等。對于含膠率較高、硬度小的制品一般采用撞擊法沖擊切邊，這樣，可減少由于制品彈性較大造成刀切后邊部不齊、側(cè)面凹陷；而對含膠率較低、硬度較高的制品，可以直接采取刀口模的方法沖切。另外，沖切還分為冷切和熱切，冷切是指在室溫姿件下沖切，要求設備的沖切壓力較高，沖切的質(zhì)量較好；熱切指在較高的溫度,沖切時應防止高溫接觸制品的時間過長，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 

(2) 機械切削修邊適用于外形尺寸較大制品的修邊，使用的是切削刀具。一舷切削機械都是專用機器，不同制品使用不同的切刀。例如，輪胎硫化后表面氣眼和排氣線部位有長度不一的膠條，必須在輪胎旋轉(zhuǎn)條件下使用帶有溝槽的具將膠條削除。 

(3) 機械磨削修邊對于帶有內(nèi)孔和外圓的模具橡膠制品，通常使用磨削的方茲。磨削的刃具為粒子一定粗細的砂輪，磨削修邊的精度較低，磨削表面較粗糙有可能夾有殘余的砂粒，影響使用效果。

(4) 低溫拋丸修邊對于修邊質(zhì)量要求較高的精細制品，如0形圈、小皮碗等，可采用此法修邊。將制品用液氮或干冰迅速冷卻到脆性溫度以下，然后高速噴人金屬彈丸或塑料彈丸將飛邊打碎脫落，完成修邊。 

(5) 低溫刷磨修邊它是借助兩個繞水平軸旋轉(zhuǎn)的尼龍刷將冷凍的橡膠制品的膠邊刷除去。 

(6) 低溫轉(zhuǎn)鼓修邊它是最早采用的冷凍修邊方式，利用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的撞擊力以及制品之間的摩擦力，使已被冷凍到脆化溫度以下的制品飛邊斷裂并脫落，鼓的形狀一般為八角形，以增大制品在鼓中的撞擊力，鼓的轉(zhuǎn)速要適中，加人磨蝕劑可提高效率。如電解電容器的橡膠塞的修邊工藝就是采用低溫轉(zhuǎn)鼓修整。 

(7) 低溫振動修邊又稱振動冷凍修邊，制品在環(huán)行密封箱中做螺旋狀振動，制品之間及制品與磨蝕劑之間存在較強的撞擊作用，致使冷凍脆化的膠邊碎落。低溫振動修邊比低溫轉(zhuǎn)鼓修邊好，制品損壞率低，生產(chǎn)效率較髙。 

(8) 低溫擺動、抖動修邊對小型或微型的制品或含有金屬骨架的微型橡膠制品適用，與磨蝕劑一起修去產(chǎn)品孔眼、邊角、槽溝中的膠邊。

業(yè)內(nèi)專家提出，特種橡膠今后的發(fā)展應針對自身性能的缺陷，通過技術(shù)創(chuàng)新，促進產(chǎn)品性能的改善，縮短與國際先進技術(shù)的差距，適應汽車行業(yè)的發(fā)展。

新工況呼喚特種膠

汽車特種橡膠主要應用于變速箱、發(fā)動機、燃油、傳動、空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足高性能、低能耗、低排放、低噪音與超長使用壽命的要求，用量不斷增加，汽車用橡膠的膠種也將向具有優(yōu)良性能的特種膠方向發(fā)展。

據(jù)介紹，隨著汽車向高性能、低油耗、低排放與低噪音、超長使用壽命的方向發(fā)展，汽車的結(jié)構(gòu)和工況條件發(fā)生了變化，原有裝置性能提高，增加了排氣凈化、燃油噴射、渦輪增壓等新的裝置，應用其中的膠管材料必須能夠承受較高的溫度，普通的天然膠、丁苯橡膠和順丁橡膠等都無法滿足高溫條件下的使用要求，必須采用耐高溫的特種橡膠材料。

同時，汽車燃料也多樣化，高芳烴含量燃油、含醇混合燃油、生物基燃料、過氧化酸性汽油等在使用，燃料油中添加一定量的醇類物質(zhì)，可以提高燃油辛烷值，但使橡膠溶脹嚴重，耐油性大幅下降，齒輪油中的添加劑極易造成膠料老化，導致密封制品變硬、彈性下降直至失效。

上海交通大學教授任文壇認為，在含氧燃科，生物柴油以及混合燃油系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的耐燃油橡膠密封材料已不再適用，新型特種橡膠則可完美替代傳統(tǒng)橡膠。

性能缺陷有待改善

汽車特種橡膠的品種主要有氟橡膠、硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、氫化丁腈橡膠等，雖然這些橡膠可以替代部分傳統(tǒng)橡膠，但在性能方面還存在一些缺陷，有待繼續(xù)攻克。例如，氟橡膠耐高溫和腐蝕性強，但其生膠黏度低，難以與其他物料混合配制；硅橡膠機械強度優(yōu)異，但其耐油性和撕裂性能仍需改善。

任文壇表示，只有改善特種橡膠本身性能缺陷才能推進應用。硅橡膠需要提高拉伸強度、撕裂強度、耐油性能；氟橡膠需要改進耐低溫性能、低硬度、低粘度；丙烯酸酯橡膠需要提高耐低溫性能、壓縮永久變形性能。同時，在特種橡膠與其他材料的復合時，常采用納米材料作為特種橡膠補強填充劑，但納米材料在部分特種橡膠中不能以納米狀態(tài)分散，一團一團的聚集，無法正常應用。

此外，特種膠料在加工和使用過程中的環(huán)保問題，比如炭黑中的多環(huán)或稠環(huán)芳烴，無機填料、硫化活性劑中的重金屬，硫化過程的揮發(fā)物，橡膠中重金屬含量和芳香化合物含量的限制條件的提出，也是配方研究人員當前關(guān)注的重點。

自主創(chuàng)新開發(fā)新品

目前，國外出現(xiàn)了一些特種橡膠新品種，比如共聚型氟硅橡膠、氨類高含氟三元聚合型氟橡膠等。這些新型特種橡膠的應用前景非常廣闊，但受制于國外zhuanli技術(shù)，國內(nèi)還不能生產(chǎn)。

青島科技大學教授鄧濤認為，我國目前汽車專用特種橡膠的品種規(guī)格少，不能滿足汽車用橡膠的需求。因此，亟待進行技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)高性能的新產(chǎn)品。“我國新型特種橡膠的開發(fā)，需要更準確的設計手段和更精確的生產(chǎn)制造工藝，通過應用仿真技術(shù)，更準確的得到半成品膠料的性能和產(chǎn)品使用性能的關(guān)系，從而進行更優(yōu)化的設計，大幅度提高產(chǎn)品的性能和研發(fā)效率?！编嚌f道。

據(jù)記者了解，青島科技大學當前也在開發(fā)NBR/EPDM共混改性材料，可耐高低溫、耐油、耐臭氧性能。業(yè)內(nèi)專家指出，我國車用特種橡膠研發(fā)之路還有很長，只有不斷通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，才能減小與國外的差距。未來，橡膠并用、橡塑并用改性可以作為特種膠發(fā)展的方向，如NBR/PVC、FKM/NBR、FKM/ACM等，以此來彌補傳統(tǒng)橡膠的缺點，擴大應用范圍。（本報記者張興剛）

汽車橡膠制品的分類及其在汽車中的作用

中國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，推動著我國其他相關(guān)配套行業(yè)，尤其是橡膠工業(yè)的發(fā)展。幾年間，汽車用橡膠制品已發(fā)展成一個獨特的專業(yè)化的制品行業(yè)。汽車橡膠制品是汽車配件中不可缺少的重要組成元件。每輛汽車上安裝大約有100－200種橡膠制品，使用約200－500個橡膠配件。除輪胎外，因不同規(guī)格汽車而異，耗用橡膠材料約為15－60公斤，而汽車橡膠制品（不計輪胎）約占汽車總成本的6％左右。汽車工業(yè)用非輪胎類橡膠制品品種約有1000多種，規(guī)格超過8000個。據(jù)統(tǒng)計，汽車行業(yè)占用了全球每年消耗生膠量的70％以上，其中輪胎占用60％，汽車橡膠制品配件占用40％。

高速、安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保是當代汽車追求的目標。隨著汽車現(xiàn)代化的發(fā)展，對汽車橡膠制品的要求也日趨嚴格和苛刻，不但要求具有各種特殊性能的橡膠材料滿足汽車新的技術(shù)要求，而且還要求橡膠材料有更高的物理機械性能，如耐老化，耐高、低溫，耐新型燃油以及優(yōu)異的動態(tài)疲勞性能，耐久的使用壽命等。事實上，現(xiàn)代化汽車的每一項高性能都得依賴橡膠制品的技術(shù)進步提供保障，汽車橡膠制品的性能和質(zhì)量，對提高汽車整車質(zhì)量水平起著極為關(guān)鍵的作用。值得指出，橡膠制品扮演的角色永遠是配件，但這個配件卻時刻左右著主機的技術(shù)進步和技術(shù)水平。因此，可以說汽車橡膠制品的技術(shù)和質(zhì)量基本上能反映汽車整車技術(shù)水平。

1.汽車橡膠制品的分類及其在汽車中的作用

橡膠輪胎被稱為汽車的兩條腿，輪胎在汽車中的重要作用是不言而喻的。輪胎是橡膠工業(yè)中耗膠量最大的一種橡膠制品，所以在橡膠工業(yè)中往往將輪胎從橡膠制品中獨立分離為一種特殊品種。而在汽車配件中，橡膠輪胎是一種特殊配件。

汽車橡膠制品可分為輪胎，密封制品，減震制品，安全制品，膠帶制品，膠管制品以及其他制品如雨刷器、擋泥板、膠粘劑、密封膠和內(nèi)飾制品等七大類。

1.1輪胎

汽車輪胎起著承載汽車自重、車上的人和貨物的全部重量的作用，還起著使汽車前進、后退、轉(zhuǎn)彎和剎車等功能作用。汽車的安全性、舒適性和駕駛操控性能在很大程度上依賴于輪胎的高性能和高質(zhì)量。

橡膠輪胎已有160年歷史。早在1845年，英國人R. W. Thomso將一條膠管套在木輪子上，從而減輕了輪子的滾動阻力，減少了振動，但這種早期的橡膠輪胎在當時已很受歡迎。當然這應當歸功于橡膠材料的優(yōu)異性能。直到1888年，英國人J. B. Dunlop發(fā)明了充氣輪胎。在以后的一百多年時間里，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，橡膠輪胎經(jīng)歷了數(shù)代產(chǎn)品的發(fā)展更新和進步，輪胎骨架材料從棉簾線、人造絲到尼龍簾線的斜交輪胎，發(fā)展到當今的鋼絲子午線輪胎。

人類發(fā)明充氣輪胎，有效地促進了汽車的發(fā)展。因為充氣輪胎緩沖吸震性能優(yōu)秀，明顯地減少振動，使汽車操作安全性更好，乘坐更舒服，同時可以大幅度地提高汽車的行駛速度。隨著橡膠材料，配方技術(shù)，制造設備和制造工藝的不斷進步，使汽車輪胎的使用安全性和壽命耐久性大大提高。如在1900年，每條輪胎的行駛里程僅為800km；到了1978年，每條輪胎行駛里程已達到6萬km；發(fā)展至21世紀，每條輪胎行駛里程已不低于14萬km，甚至20萬km。而汽車行駛速度隨著高速公路的快速建設和投入使用大幅度提高，從幾十km/h提高到100km/h，140km/h甚至達到200km/h。

1.2密封制品

密封制品分O形圈、骨架油封和密封條三大類。O形圈和骨架油封是安裝于發(fā)動機、齒輪箱、轎車主軸上和液壓氣壓傳動系統(tǒng)中，防止?jié)櫥?、液壓油以及其他液體泄漏或氣體泄漏，保證各部件體系正常運行，并且可防止外部砂粒塵埃雜質(zhì)等進入體系，影響機器正常工作。O形密封圈和骨架油封主要用于旋轉(zhuǎn)軸或往復運動軸系的密封。骨架油封按結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)骨架油封、外骨架油封、半外露骨架油封、封唇油封、帶副唇油封和組合式油封等；按在汽車中安裝部位可分為曲軸前油封、曲軸后油封、變速箱油封、凸輪箱油封、輪殼油封、半軸油封、氣壓導桿油封和減震器油封等。密封膠條主要用于汽車門窗、行李箱、發(fā)動機罩等部位，擔當密封、擋風、阻雨、減震和隔音等作用。按結(jié)構(gòu)可分為純膠密封條（又可分為海棉膠和密實膠）和復合密封條（分橡膠/金屬骨架復合條，兩種以上橡膠復合條和橡膠塑料復合條）。

1.3減震制品

橡膠減震制品主要安裝于發(fā)動機、車身、空調(diào)和車廂懸掛系統(tǒng)。主要用于降低汽車行駛時的震動和噪音，提高汽車操控的穩(wěn)定性、安全性和舒適性。隨著現(xiàn)代汽車綜合性能的不斷提高，對橡膠減震制品的性能和質(zhì)量提出越來越高的要求。主要是要求減震制品要有優(yōu)異的減震阻尼性能，抗動態(tài)疲勞性能和超長的壽命耐久性。汽車橡膠減震制品主要有空氣彈簧，發(fā)動機前后懸置墊，撓性聯(lián)軸節(jié)以及各種形狀的橡膠襯套，襯墊等。高級汽車上還在每個輪胎支撐中安裝了性能優(yōu)異的特殊減震器。

1.4安全制品

汽車用橡膠安全制品在汽車中起到制動可靠性，行駛安全性及人身安全等作用。安全制品主要有制動皮膜（隔膜），皮碗，剎車片，安全氣囊和保險杠等。

制動皮膜和皮碗直接關(guān)系到汽車行駛安全，在汽車行駛中遇到意外時，使汽車迅速減速以至停車，保證車輛和人員的安全。安全氣囊是在車輛發(fā)生事故受撞擊時為車輛人員提供安全保障的橡膠制品。保險杠是在汽車發(fā)生碰撞時起減少沖擊力的作用。

1.5膠管制品

膠管制品用于底盤、發(fā)動機和車身三大部位，用于輸油、輸氣、驅(qū)動、控制、剎車、冷卻和供暖七個系統(tǒng)的膠管，起供油、供氣、供水和傳遞動力的作用。膠管品種有燃油管、輸水膠管、制動軟管、真空膠管、空調(diào)膠管、散熱器膠管、動力轉(zhuǎn)向膠管及異型分枝膠管。

1.6膠帶制品

膠帶制品在汽車中主要用于傳遞扭距動力和速度的作用，將動力從動力源發(fā)動機傳遞到需要動力的地方。安裝于冷卻風扇，冷卻水泵，剎車壓縮機，助力泵，空調(diào)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向裝置等系統(tǒng)。膠帶制品分V帶（又分普通V帶和多楔帶）和同步帶（齒形帶）。V帶按結(jié)構(gòu)又分為切割帶和包布帶兩種。V帶的特點是速度高，傳動功率大。同步齒形帶用于汽車發(fā)動機配氣點火用，其使用條件為速度高，傳動功率大，溫度高。

1.7其他制品

這類橡膠制品包括汽車用膠板（車內(nèi)地膠板和擋泥板）、汽車內(nèi)飾及粘膠劑、密封膠、雨刷器膠條等。地板膠用于鋪設車內(nèi)地面，防震防滑。雨刷器膠條用于雨雪天氣刮除擋風玻璃上雨雪之用，保證駕駛?cè)藛T視線，正常操作和使車輛正常行駛。粘膠劑則用于汽車內(nèi)飾材料的粘接和汽車底部的保護等。

橡膠制品在硫化后處理

膠制品在硫化完成后往往還需要進行某些后處理，才能成為合格的成品。這包括：

①橡膠模具制品的去邊修整，使制品表面光潔、外形尺寸達到要求； 

② 經(jīng)過一些特殊工藝加工，如對制品表面進行處理，使特種用途的制品的使用性能有所提髙； 

③對含有織物骨架的制品如膠帶、輪胎等制品要進行熱拉伸冷卻和硫化后在充氣壓力下冷卻，以保證制品尺寸、形狀穩(wěn)定和良好的使用性能。 

一、模具制品硫化后的修整 

橡膠模具制品在硫化時，膠料畢然會延著模具的分型面等部位流出，形成溢流膠邊，也稱為毛邊或飛邊，膠邊的多少及厚薄決定于模具的結(jié)構(gòu)、精度、平板硫化機平板的平行度和裝膠余膠量。現(xiàn)在的無邊模具生產(chǎn)的制品，膠邊特別薄， 有時起模時就被帶掉或輕輕一擦就可以去掉。但這種模具成本較高，易損壞，大多數(shù)橡膠模制品在硫化之后都需要修整處理。 

1.手工修整 

手工修邊是一種古老的修邊方法，它包括手工用沖頭沖切膠邊；用剪刀、刮刀等刀具去除膠邊。手工操作修整的橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量和速度也會因人而異，要求修整后制品的幾何尺寸必須符合產(chǎn)品圖紙要求，不得有刮傷、劃傷和變形。修整前必須清楚修整部位和技術(shù)要求，掌握正確的修整方法和正確使用工具。 

2.機械修整 

(1)機械沖切修邊借助壓力機械和沖模、沖刀，去除制品的膠邊。此方法適用制品和其膠邊能放在沖?；驔_刀底板上的模型制品，如瓶塞、皮碗等。對于含膠率較高、硬度小的制品一般采用撞擊法沖擊切邊，這樣，可減少由于制品彈性較大造成刀切后邊部不齊、側(cè)面凹陷；而對含膠率較低、硬度較高的制品，可以直接采取刀口模的方法沖切。另外，沖切還分為冷切和熱切，冷切是指在室溫姿件下沖切，要求設備的沖切壓力較高，沖切的質(zhì)量較好；熱切指在較高的溫度,沖切時應防止高溫接觸制品的時間過長，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 

(2)機械切削修邊適用于外形尺寸較大制品的修邊，使用的是切削刀具。一舷切削機械都是專用機器，不同制品使用不同的切刀。例如，輪胎硫化后表面氣眼和排氣線部位有長度不一的膠條，必須在輪胎旋轉(zhuǎn)條件下使用帶有溝槽的具將膠條削除。 

(3)機械磨削修邊對于帶有內(nèi)孔和外圓的模具橡膠制品，通常使用磨削的方茲。磨削的刃具為粒子一定粗細的砂輪，磨削修邊的精度較低，磨削表面較粗糙有可能夾有殘余的砂粒，影響使用效果。

 (4) 低溫拋丸修邊對于修邊質(zhì)量要求較高的精細制品，如0形圈、小皮碗等，可采用此法修邊。將制品用液氮或干冰迅速冷卻到脆性溫度以下，然后高速噴人金屬彈丸或塑料彈丸將飛邊打碎脫落，完成修邊。 

(5)低溫刷磨修邊它是借助兩個繞水平軸旋轉(zhuǎn)的尼龍刷將冷凍的橡膠制品的膠邊刷除去。 

(6)低溫轉(zhuǎn)鼓修邊它是最早采用的冷凍修邊方式，利用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的撞擊力以及制品之間的摩擦力，使已被冷凍到脆化溫度以下的制品飛邊斷裂并脫落，鼓的形狀一般為八角形，以增大制品在鼓中的撞擊力，鼓的轉(zhuǎn)速要適中，加人磨蝕劑可提高效率。如電解電容器的橡膠塞的修邊工藝就是采用低溫轉(zhuǎn)鼓修整。 

(7)低溫振動修邊又稱振動冷凍修邊，制品在環(huán)行密封箱中做螺旋狀振動，制品之間及制品與磨蝕劑之間存在較強的撞擊作用，致使冷凍脆化的膠邊碎落。低溫振動修邊比低溫轉(zhuǎn)鼓修邊好，制品損壞率低，生產(chǎn)效率較髙。 

(8)低溫擺動、抖動修邊對小型或微型的制品或含有金屬骨架的微型橡膠制品適用，與磨蝕劑一起修去產(chǎn)品孔眼、邊角、槽溝中的膠邊。