硅胶挤出机的硫化过程是将挤出成型的硅胶半成品,通过加热和加压使其分子链交联,形成三维网状结构,从而赋予产品zui终弹性和力学性能的关键步骤。以下是其详细过程:

一、硫化原理
硫化是通过硫磺或其他硫化剂(如过氧化物、树脂、铂金催化剂等),使硅胶分子链间形成交联键,将线型大分子转化为立体网状结构。这一过程不可逆,能显著提升硅胶的弹性、耐磨性、耐热性及抗蠕变性,使其从塑性状态转变为弹性体。
二、硫化过程详解
挤出半成品准备
混炼后的硅胶通过挤出机塑化、压缩并从模具定型,形成所需形状的半成品(如胶管、密封条等)。此阶段需控制温度防止焦烧,并确保尺寸精度。
硫化方式选择
根据产品需求选择硫化方法:
高温烤箱硫化:将半成品送入高温烤箱(通常160-200℃),通过热空气或红外线加热完成硫化。适用于简单截面产品。
微波硫化:利用微波介电加热,使极性分子振动生热,穿透深度可达50mm,适合厚壁制品,效率高且均匀。
盐浴硫化:以硝酸钾-亚硝酸钠共晶盐(熔点142℃)为传热介质,热传导效率是空气的20倍,但需配置废气处理装置。
连续硫化生产线:整合挤出机、微波腔、热风隧道及冷却段,实现24小时连续作业,适合大规模生产。
硫化参数控制
温度:根据硫化体系选择zui佳范围(如硫磺体系130-158℃,过氧化物体系170-180℃),温度每升10℃,反应速率提升2-3倍,但超过200℃会导致硅胶降解。
时间:与厚度相关,单面加热每增1mm厚度需加12分钟,双面加热仅需5分钟。硅胶/氟胶需二段硫化(180-200℃初硫后,进行4-12小时二段硫化)。
压力:通常0.5-2.0MPa,确保交联密度均匀,避免欠硫或过硫。
硫化阶段划分
诱导期:交联未开始,胶料流动性好,决定加工安全性。
预硫化期:交联程度低,撕裂和动态裂口性能优于正硫化期。
正硫化期:物理性能达zui佳平衡点(硫化平坦区)。
过硫化期:天然胶出现“返原”(定伸强度下降),合成胶定伸强度继续增加。
三、后处理与检测
修边与冷却:硫化后去除毛边,通过冷却水槽或风冷定型。
性能测试:检测拉伸强度、硬度、耐老化性等指标,确保符合ISO、ASTM等标准。
外观检查:通过目视或放大镜观察表面是否存在气泡、裂纹、杂质等缺陷。
四、关键控制点
混炼质量:确保胶料均匀分散,避免过炼或分散不均影响硫化效果。
挤出参数:螺杆转速、机头温度、模具设计直接影响产品尺寸精度和表面光洁度。
硫化匹配:根据胶料配方调整硫化温度、压力及时间,防止欠硫(弹性不足)或过硫(硬化)。
废气处理:硫化过程产生非甲烷总烃和臭气浓度,需通过“过滤棉+低温等离子+两级活性炭吸附装置”处理后排放。