Page 113 - 《橡塑技术与装备》2024年2期

测试与分析 张东晋川 等·氟橡胶 O 形密封圈预成型优化因素分析

表 1 橡胶圈成型参数 9 次和薄通 10 次，其邵尔硬度无明显增加。因此，确
工步 工艺参数 定坯料薄通参数为，辊距 0.4 mm，薄通 9 次。
坯料软化 放开辊距，使加胶料通过几次，待胶料软化
坯料薄通 待胶料变软后，锁紧辊距，薄通 8~10 次
将返炼后的平滑胶片按模压制品的尺寸制成所需的
坯料圈成型
坯料并搭接
模压压力（10~20）MPa，温度（170~180）℃，
一段硫化
时间（10~20）min
二段硫化 （200~250）℃，（15~25）h
2 预成型各种影响因素分析
2.1 坯料软化参数对 O 型密封圈成型影响
氟橡胶胶料通过一定间距的辊筒几次即可达到坯
料软化，但辊筒间的距离和通过的次数对氟橡胶坯料 图 3 薄通次数与邵尔硬度关系图
软化有直接影响。从图 2 是辊距和通过次数对胶料邵
2.3 坯料圈成型参数对密封圈成型影响
尔硬度的影响趋势图可以看出，随着辊距的增加，胶
由于氟橡胶的熔接性较差，采用胶条搭接方法会
料的邵尔硬度显著增加 ；随着通过次数的增加，邵尔
在胶圈表面残留接头痕迹，一般采用 “ 将返炼后的平
硬度先增加后降低，通过 3 次和通过 7 次大致相当， 滑胶片按模压制品的尺寸制成所需的坯料并搭接 ”，
且通过 3 次的邵尔硬度略低于通过 7 次的邵尔硬度。
因此在保证黏接成圈合格率和黏接稳定性的前提下，
根据橡胶密封圈成型通用要求，结合软化工序对
尽量降低搭接长度。图 4 是不同试验方案下有效黏接
胶料硬度降低作用和生产效率，确定 FX-17 氟橡胶 O 合格率趋势图。从图 4 可以看出，成圈后试验组 Φ10
形密封圈软化工序工艺参数为，辊距 1.4 mm，通过次 mm、Φ20 mm、Φ40 mm 和 Φ60 mm 搭接长度为 3
数为 3 次。
mm 时，有效黏接合格率分别为 50%、70%、100% 和
100%，Φ10 mm 和 Φ20 mm 试验组出现大量不合格黏
接胶圈 ；搭接长度为 5 mm 时，有效黏接合格率分别
为 96.7%（30 个胶圈中出现 1 件无效黏接）、100%、
100% 和 100% ；搭接长度为 7 mm 时，有效黏接合格
率分别为 100% ；因此，可选择搭接长度为 5 mm 或 7

mm 作为备选参数。

图 2 辊距和通过次数对橡胶胶料邵尔硬度的影响
2.2 坯料薄通参数对 O 型密封圈成型影响
氟橡胶胶料薄通是将开炼机的辊距调整到 1mm 以
下，借助开炼机上两个辊筒的对转、剪切来切断分子
链，增大可塑性。通常辊距越小，单位面积上胶料所
受到的剪切作用力越强，胶料塑炼效果就越好。根据
图 4 是不同试验方案下有效黏接合格率趋势图
所使用 X（S）K-250 两辊开炼机辊距调节间隙最小
图 5 是搭接长度对拉断力的影像图，从图 6 可以
限制在 0.2 mm 要求，设置两辊间的距离为 0.4 mm，
看出，Φ10 mm 试验组和 Φ40 mm 试验组搭接长度为
并结合薄通工序薄通次数规定，开展了 8 次、9 次、
5 mm 时的拉断力最高，到 7 mm 时拉断力略微下降 ；
10 次薄通次数对胶料硬度的影响，见图 3。从图 3 可
Φ20 mm 试验组对不同搭接长度拉断力无明显变化 ；
以看出，随着薄通次数的增加，胶料邵尔硬度迅速增
Φ60 mm 试验组对不同搭接长度拉断力呈现整体上升
加，并在第 9 次薄通时曲线出现明显减缓趋势，薄通

年
2024 第 50 卷 ·59·